本發(fā)明涉及到動作識別以及評估，具體為多傳感器的瑜伽動作識別與評估系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著社會的發(fā)展，人的生活節(jié)奏也在不斷的加快、社會的競爭也日益激烈，這些因素在不同的程度上對人們的身心造成了影響，因此人們對健康的關(guān)注程度也隨之日益提高。

瑜伽不同于其他的健身運(yùn)動，它通過呼吸調(diào)息、動靜平衡、身心統(tǒng)一等要訣來刺激身體恢復(fù)本身的自覺與自愈，改變?nèi)说膩喗】禒顟B(tài)。通過瑜伽的練習(xí)，健身者的心肺功能增強(qiáng)，肺活量、心功能指數(shù)都有著顯著性的改變。

在已有的技術(shù)下，瑜伽的練習(xí)通常是在瑜伽會館里，健身者需要繳納一定的費(fèi)用，由瑜伽教練進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué)及指導(dǎo)，當(dāng)健身者人數(shù)較多時，瑜伽教練并不能顧及到每一位健身者，對每一位健身者的每一位動作進(jìn)行指導(dǎo)，但是如果進(jìn)行小班教課，又會使健身者的費(fèi)用增加以及瑜伽會館的成本也會增加，智能化程度較低，效率較低，瑜伽效果欠佳。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于多傳感器的瑜伽評估系統(tǒng)，解決健身者在進(jìn)行瑜伽健身過程中的“無法確定瑜伽動作是否標(biāo)準(zhǔn)”“無法及時糾正瑜伽動作”和“缺少系統(tǒng)的健身評估與反饋機(jī)制”等問題。

一種基于多傳感器的瑜伽評估系統(tǒng)，特征在于：該評估系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫、可穿戴裝置、服務(wù)器、客戶端以及控制端；所述數(shù)據(jù)庫是用于存儲完成一個標(biāo)準(zhǔn)瑜伽動作相關(guān)的速度、角度、位移、數(shù)字信號、高度以及時間等范例信息；所述可穿戴裝置包括氣壓計、加速度計、陀螺儀、磁強(qiáng)計、溫度計、弱磁信號采集模塊、CPU模塊、電源模塊、計時模塊、顯示模塊、聲音模塊以及無線模塊,用于測量所需要的信息并進(jìn)行計算；所述服務(wù)器系統(tǒng)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，并且與存儲在數(shù)據(jù)庫里對應(yīng)的范例信息進(jìn)行對比分析，判斷瑜伽動作是否標(biāo)準(zhǔn)以及保持時間是否足夠，并及時反饋到客戶端。

所述數(shù)據(jù)庫通過可穿戴裝置采集標(biāo)準(zhǔn)瑜伽動作完成過程中的數(shù)據(jù)，計算出其速度、角度、位移、數(shù)字信號、高度以及時間等范例信息，并對每一個瑜伽動作的范例信息進(jìn)行編號、命名，依次存放在上述數(shù)據(jù)庫里。

所述可穿戴設(shè)備，加速度計、陀螺儀、磁強(qiáng)計、氣壓計用于計算健身者在做瑜伽動作時的速度、角度、位移以及高度；計時模塊對健身者保持一個瑜伽動作時間進(jìn)行測量；弱磁信號采集模塊采集健身者在運(yùn)動過程中磁場的變化在人體發(fā)生運(yùn)動時；無線模塊將采集到的動作信息上傳到服務(wù)器中。

所述服務(wù)器判斷每一個瑜伽動作是否標(biāo)準(zhǔn)，其依據(jù)是，比較上述信息與上述范例信息以取得兩者之間的相似度，當(dāng)相似度達(dá)到百分之九十五以上，認(rèn)定此瑜伽動作標(biāo)準(zhǔn)。

所述的健身評估系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)包括：瑜伽動作的完成個數(shù)、保持瑜伽動作的時間以及完成瑜伽動作是否具有規(guī)律性。

本發(fā)明的有益效果為：

1.本發(fā)明制造簡單，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便?？梢詫?shí)現(xiàn)準(zhǔn)確實(shí)時地輸出動作信息，能夠有效地幫助健身者調(diào)整動作，監(jiān)測動作的發(fā)力是否到位，達(dá)到健身的真正的目的。

2.本發(fā)明采用無線模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸出，能耗低，避免了同頻信號的干擾，同時無線模塊的安裝也較靈活。并且不需要特定的地，因此制造成本低。

3.本發(fā)明利用弱磁信號采集模塊、加速度、陀螺儀檢測健身者在瑜伽健身的過程中，肌肉發(fā)力是否正確，做到及時調(diào)整健身者的狀態(tài)。

4.本發(fā)明中采用的算法可以計算出精確的相關(guān)的慣性數(shù)據(jù)，因此系統(tǒng)評估的準(zhǔn)確性得到提高。

5.本發(fā)明通過測量數(shù)據(jù)，可以對健身者的健身情況進(jìn)行分析與評估，實(shí)現(xiàn)在功能性與精確性方面的巨大提高。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的瑜伽評估系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的瑜伽動作判斷與評估系統(tǒng)的原理圖。

圖3為本發(fā)明的可穿戴裝置安裝與實(shí)際健身的示意圖。

圖4為本發(fā)明的瑜伽動作判斷與評估系統(tǒng)的實(shí)施流程圖。

圖5、6為本發(fā)明瑜伽健身的評估系統(tǒng)的評價標(biāo)準(zhǔn)。

具體實(shí)施方式

如圖1，一種基于多傳感器的瑜伽評估系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫、可穿戴裝置、服務(wù)器、弱磁信號采集模塊、客戶端以及控制端；數(shù)據(jù)庫是用于存儲完成一個標(biāo)準(zhǔn)瑜伽動作相關(guān)的速度、角度、位移、數(shù)字信號、高度以及時間等范例信息；可穿戴裝置包括氣壓計、加速度計、陀螺儀、磁強(qiáng)計、溫度計、弱磁信號采集模塊、CPU模塊、電源模塊、計時模塊、聲音模塊、顯示模塊以及無線模塊；加速度計、陀螺儀、磁強(qiáng)計、氣壓計用于計算健身者在做瑜伽動作時的速度、角度、位移以及高度；計時模塊對健身者保持一個瑜伽動作時間進(jìn)行測量；弱磁信號采集模塊采集健身者在運(yùn)動過程中磁場的變化；無線模塊將實(shí)際測量和計算結(jié)果發(fā)給服務(wù)器；服務(wù)器系統(tǒng)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，并且與存儲在數(shù)據(jù)庫里對應(yīng)的范例信息進(jìn)行對比分析，判斷瑜伽動作是否標(biāo)準(zhǔn)以及保持時間是否足夠，并及時反饋到客戶端；顯示模塊和聲音模塊則是提示和顯示此動作的錯誤在哪里，健身者可以及時糾正錯誤。

如圖2、3，運(yùn)動時，將可穿戴裝置安裝在健身者身上：隨著健身者在運(yùn)動的過程中，裝置內(nèi)部的傳感器將實(shí)時輸出健身者的狀態(tài)數(shù)據(jù)，如加速度、角速度、氣壓強(qiáng)度等數(shù)據(jù)，再通過姿態(tài)解算與導(dǎo)航解算獲取健身者的速度、角度、位移、高度等信息；通過以上信息與數(shù)據(jù)庫里的范例信息進(jìn)行對比分析，判斷瑜伽動作是否標(biāo)準(zhǔn)；若健身者的動作存在錯誤的地方，系統(tǒng)及時提醒，健身者進(jìn)行及時的糾正；再結(jié)合瑜伽動作的個數(shù)、計時器輸出的時間值一，對健身者的健身情況進(jìn)行合理有效地評估。

所述的加速度計輸出速度增量，陀螺儀輸出角增量，氣壓計輸出地球磁場強(qiáng)度，磁強(qiáng)計輸出自身的磁場變化值，再通過姿態(tài)解算和導(dǎo)航結(jié)算來獲得姿態(tài)信息、位置信息。由于加速度計、陀螺儀等慣性元器件自身存在著漂移以及累計誤差，所以使用氣壓計修正誤差，并通過卡爾曼濾波進(jìn)行融合運(yùn)算，減小輸出的誤差。

如圖4，為本發(fā)明所述方法在具體應(yīng)用中的流程圖，使用本發(fā)明所述方法在進(jìn)行具體應(yīng)用時的步驟如下：

步驟S1，健身前，健身者穿上可穿戴裝置，按下“電源開關(guān)”按鈕，健身者保持站立的姿態(tài)，將“初始化”撥動開啟，記錄下相關(guān)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)初始化的目的。

步驟S2，服務(wù)器系統(tǒng)中讀取數(shù)據(jù)庫里一套瑜伽動作的范例信息，范例信息包括編號、瑜伽動作名稱、慣性信息以及其他一些信息。

步驟S3，撥動“開始”按鈕，健身者開始做瑜伽動作。

步驟S4，健身者自行調(diào)整自己的瑜伽動作。

步驟S5，服務(wù)器中的系統(tǒng)軟件對采集的信息進(jìn)行處理，再經(jīng)由CPU模塊進(jìn)行溫度補(bǔ)償以及算法濾波后，得到健身者的實(shí)時狀態(tài)，包括速度、角度、位移、高度、姿態(tài)、磁場變化量引出的數(shù)字信號變化量等信息。

步驟S6，將實(shí)時信息與對應(yīng)的范例信息進(jìn)行比較，取得兩者之間的相似度。

步驟S7，判斷相似度是否大于百分之九十五，如果大于百分之九十五，則執(zhí)行步驟S7，如果小于百分之九十五，則返回步驟S4。

步驟S8，健身者動作到位，此刻健身者保持動作不動。

步驟S9，此時計時器開始計時。

步驟S10，健身者恢復(fù)站立的姿態(tài)。

步驟S11，判斷時間是否等于設(shè)定值，如果等于設(shè)定值，則執(zhí)行步驟S13，如果不等于設(shè)定值，則執(zhí)行步驟S12。

步驟S12，保存結(jié)束動作時候的時間值。

步驟S13，判斷瑜伽動作的個數(shù)是否等于設(shè)定值，如果等于設(shè)定值，則執(zhí)行步驟S14，如果不等于設(shè)定值，則執(zhí)行步驟S15。

步驟S14，判斷健身者是否能繼續(xù)做瑜伽動作，如果健身者不能繼續(xù)做瑜伽動作，則執(zhí)行步驟S15，如果健身者能繼續(xù)做瑜伽動作，則返回步驟S2。

步驟S15，健身結(jié)束，保存相關(guān)信息。

如圖5和6，評估系統(tǒng)的評價標(biāo)準(zhǔn)包括：瑜伽動作的完成個數(shù)、保持動作的時間長短以及動作是否具有規(guī)律性；其中瑜伽動作的個數(shù)由上述數(shù)據(jù)庫里的編號數(shù)，保持動作的時間長短計由計時器提供；如果瑜伽動作完成的個數(shù)多、保持動作時間長、動作具有規(guī)律性，則表明健身者的健身效果很好；如果瑜伽動作完成的個數(shù)多、保持動作時間長、動作不具有規(guī)律性，則表明健身者的健身效果較好，需要注意細(xì)節(jié)；如果瑜伽動作完成的個數(shù)多、保持動作時間短、動作具有規(guī)律性，則表明健身者的健身效果較好，需要注意細(xì)節(jié)；如果瑜伽動作完成的個數(shù)多、保持動作時間短、動作不具有規(guī)律性，則表明健身者的健身效果一般，需要開始加油；如果瑜伽動作完成的個數(shù)少、保持動作時間長、動作具有規(guī)律性，則表明健身者的健身效果一般，需要開始加油；如果瑜伽動作完成的個數(shù)少、保持動作時間長、動作不具有規(guī)律性，則表明健身者的健身效果較弱，需要加大強(qiáng)度；如果瑜伽完成的個數(shù)少、保持時間短、動作具有規(guī)律性，則表明健身者的健身效果較弱，需要加大強(qiáng)度；如果瑜伽動作完成的個數(shù)少、保持動作時間短、動作不具有規(guī)律性，則表明健身者的健身效果很差，需要調(diào)整方案；

最后說明的是，雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例公開如上，但其并非用以限定本實(shí)用新型，任何熟悉此技術(shù)的人，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，都可做各種的改動與修飾，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。