CN106295162A - 一种基于声波动作捕捉的健康监控系统 - Google Patents
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Abstract
一种基于声波动作捕捉的健康监控系统，包括以下步骤：在动作捕捉场所对待捕捉对象从不同方位对其发射不同频谱特征的超声波，并记录下不同超声波的频谱特征；待捕捉对象表面均设置超声波接收装置，并将接收到的超声波信号转化成电信号；将发射的超声波频谱特征与接收到的频谱特征进行比较，利用发射与接收到的超声波频谱特征的差异计算待捕捉对象的动作位置变化与各接收器的位置；将声波发射器与三维立体摄像机与计算机连接，通过三维立体摄像机拍摄人体模型，将模型图片导入计算机内，并将声波捕捉的动作数据存入计算机。本发明的有益效果是：本发明在超声波捕捉动作外还是用摄像机作为补充，使得该动作捕捉结果更加精确。
Description
技术领域
本发明涉及动作捕捉领域，尤其涉及一种基于声波动作捕捉的健康监控系统。
背景技术
随着科学技术的发展，运动捕捉技术已经在动画，运动教学等领域得到了广泛的应用。运动捕捉技术是一种用于准确测量运动物体在三维空间运动状况的技术，它通过运动捕捉设备把运动物体的运动状况以数字的形式记录下来，然后使用计算机对运动数据进行处理，得到不同时间计量单位上物体的空间坐标。当前的运动捕捉技术主要包括以下几种方式：机械式运动捕捉、电磁式运动捕捉、声学式运动捕捉、光学式运动捕捉等。当前，通过运动捕捉技术可以进行人体姿态的监控，以和正常姿态与标准姿态对比进行健康监测，近几年，发展迅速的服务机器人正是满足这种需求的理想载体，利用机器人终端实现药箱的智能化和多功能化是智慧生活和智慧医疗的发展方向，随着将多功能智能电子药箱移植到服务机器人上，可以通过人机交互技术来简化多功能智能的操作流程。
发明内容
本发明克服现有技术的不足而提供的一种通过把人体位置数据和生理数据进行记录对比，以此进行健康监控的基于声波动作捕捉的健康监控系统。
本发明采用的技术方案是：一种基于声波动作捕捉的健康监控系统，包括以下步骤：(1)在动作捕捉场所对待捕捉对象从不同方位对其发射不同频谱特征的超声波，并记录下不同超声波的频谱特征；(2)待捕捉对象表面均设置超声波接收装置，并将接收到的超声波信号转化成电信号；(3)将发射的超声波频谱特征与接收到的频谱特征进行比较，利用发射与接收到的超声波频谱特征的差异计算待捕捉对象的动作位置变化与各接收器的位置；(4)将声波发射器与三维立体摄像机与计算机连接，通过三维立体摄像机拍摄人体模型，将模型图片导入计算机内，并将声波捕捉的动作数据存入计算机；(5)将红外感应器与计算机连接，通过计算机检测红外感应器，将红外感应器贴在待捕捉对象的躯干上；(6)上述计算机还连接有监控装置及健康管理服务器，所述监控装置用于获取上述步骤中得到的动作数据，并将所述动作数据以及对应的获取时间发给所述健康管理服务器，所述体征数据包括动作捕捉的人体位置数据和生理数据；所述健康管理服务器用于接收体征数据及对应的获取时间，并根据所述基本信息、动作数据及对应的获取时间进行分析，输出分析结果和建议。
作为本发明的进一步改进，所述的计算机、所述监控装置及健康管理服务器三者相互之间均采用无线通信方式连接。
作为本发明的进一步改进，显示单元，用于根据所述动作捕捉数据的获取时间生成并显示以时间为横坐标、接收和发送超声波时间差为纵坐标的二维坐标系形式的捕捉分布图。
作为本发明的进一步改进，所述显示单元还用于根据所述比较结果显示对应的背景颜色。
作为本发明的进一步改进，所述计算机包括接收单元，用于接收所述健康管理服务器实时发送的动作数据。
作为本发明的进一步改进，健康管理服务器中好包括运动捕捉数据处理单元，用于根据所述计算机接收到的所述运动捕捉数据进行动画播放。
作为本发明的进一步改进，所述计算机包括操作指令发送单元，用于向所述健康管理服务器发送操作指令，以控制播放所述的运动捕捉动画。
作为本发明的进一步改进，计算机中的确定单元，用于在接收健康管理服务器实时发送运动捕捉数据的同时，对运动捕捉场景进行拍摄。
作为本发明的进一步改进，所述健康管理服务器包括权限管理模块，用于用户登录权限的审核。
作为本发明的进一步改进，所述健康管理服务器还包括智能处理器，配置用于对所述生物波信号转化为数字信号。
本发明的有益效果是：本发明在超声波捕捉动作外还是用红外感应器作为补充，对人体位置数据和生理数据进行记录对比，以此进行健康监控。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明做进一步的说明。
实施例1：
一种基于声波动作捕捉的健康监控系统，包括以下步骤：(1)在动作捕捉场所对待捕捉对象从不同方位对其发射不同频谱特征的超声波，并记录下不同超声波的频谱特征；(2)待捕捉对象表面均设置超声波接收装置，并将接收到的超声波信号转化成电信号；(3)将发射的超声波频谱特征与接收到的频谱特征进行比较，利用发射与接收到的超声波频谱特征的差异计算待捕捉对象的动作位置变化与各接收器的位置；(4)将声波发射器与三维立体摄像机与计算机连接，通过三维立体摄像机拍摄人体模型，将模型图片导入计算机内，并将声波捕捉的动作数据存入计算机；(5)将红外感应器与计算机连接，通过计算机检测红外感应器，将红外感应器贴在待捕捉对象的躯干上；(6)上述计算机还连接有监控装置及健康管理服务器，所述监控装置用于获取上述步骤中得到的动作数据，并将所述动作数据以及对应的获取时间发给所述健康管理服务器，所述体征数据包括动作捕捉的人体位置数据和生理数据；所述健康管理服务器用于接收体征数据及对应的获取时间，并根据所述基本信息、动作数据及对应的获取时间进行分析，输出分析结果和建议。
实施例2：
一种基于声波动作捕捉的健康监控系统，包括以下步骤：(1)在动作捕捉场所对待捕捉对象从不同方位对其发射不同频谱特征的超声波，并记录下不同超声波的频谱特征；(2)待捕捉对象表面均设置超声波接收装置，并将接收到的超声波信号转化成电信号；(3)将发射的超声波频谱特征与接收到的频谱特征进行比较，利用发射与接收到的超声波频谱特征的差异计算待捕捉对象的动作位置变化与各接收器的位置；(4)将声波发射器与三维立体摄像机与计算机连接，通过三维立体摄像机拍摄人体模型，将模型图片导入计算机内，并将声波捕捉的动作数据存入计算机；(5)将红外感应器与计算机连接，通过计算机检测红外感应器，将红外感应器贴在待捕捉对象的躯干上；(6)上述计算机还连接有监控装置及健康管理服务器，所述监控装置用于获取上述步骤中得到的动作数据，并将所述动作数据以及对应的获取时间发给所述健康管理服务器，所述体征数据包括动作捕捉的人体位置数据和生理数据；所述健康管理服务器用于接收体征数据及对应的获取时间，并根据所述基本信息、动作数据及对应的获取时间进行分析，输出分析结果和建议。所述的计算机、所述监控装置及健康管理服务器三者相互之间均采用无线通信方式连接。
实施例3：
一种基于声波动作捕捉的健康监控系统，包括以下步骤：(1)在动作捕捉场所对待捕捉对象从不同方位对其发射不同频谱特征的超声波，并记录下不同超声波的频谱特征；(2)待捕捉对象表面均设置超声波接收装置，并将接收到的超声波信号转化成电信号；(3)将发射的超声波频谱特征与接收到的频谱特征进行比较，利用发射与接收到的超声波频谱特征的差异计算待捕捉对象的动作位置变化与各接收器的位置；(4)将声波发射器与三维立体摄像机与计算机连接，通过三维立体摄像机拍摄人体模型，将模型图片导入计算机内，并将声波捕捉的动作数据存入计算机；(5)将红外感应器与计算机连接，通过计算机检测红外感应器，将红外感应器贴在待捕捉对象的躯干上；(6)上述计算机还连接有监控装置及健康管理服务器，所述监控装置用于获取上述步骤中得到的动作数据，并将所述动作数据以及对应的获取时间发给所述健康管理服务器，所述体征数据包括动作捕捉的人体位置数据和生理数据；所述健康管理服务器用于接收体征数据及对应的获取时间，并根据所述基本信息、动作数据及对应的获取时间进行分析，输出分析结果和建议。显示单元，用于根据所述动作捕捉数据的获取时间生成并显示以时间为横坐标、接收和发送超声波时间差为纵坐标的二维坐标系形式的捕捉分布图，所述显示单元还用于根据所述比较结果显示对应的背景颜色。
实施例4：
一种基于声波动作捕捉的健康监控系统，包括以下步骤：(1)在动作捕捉场所对待捕捉对象从不同方位对其发射不同频谱特征的超声波，并记录下不同超声波的频谱特征；(2)待捕捉对象表面均设置超声波接收装置，并将接收到的超声波信号转化成电信号；(3)将发射的超声波频谱特征与接收到的频谱特征进行比较，利用发射与接收到的超声波频谱特征的差异计算待捕捉对象的动作位置变化与各接收器的位置；(4)将声波发射器与三维立体摄像机与计算机连接，通过三维立体摄像机拍摄人体模型，将模型图片导入计算机内，并将声波捕捉的动作数据存入计算机；(5)将红外感应器与计算机连接，通过计算机检测红外感应器，将红外感应器贴在待捕捉对象的躯干上；(6)上述计算机还连接有监控装置及健康管理服务器，所述监控装置用于获取上述步骤中得到的动作数据，并将所述动作数据以及对应的获取时间发给所述健康管理服务器，所述体征数据包括动作捕捉的人体位置数据和生理数据；所述健康管理服务器用于接收体征数据及对应的获取时间，并根据所述基本信息、动作数据及对应的获取时间进行分析，输出分析结果和建议。所述计算机包括接收单元，用于接收所述健康管理服务器实时发送的动作数据。
实施例5：
一种基于声波动作捕捉的健康监控系统，包括以下步骤：(1)在动作捕捉场所对待捕捉对象从不同方位对其发射不同频谱特征的超声波，并记录下不同超声波的频谱特征；(2)待捕捉对象表面均设置超声波接收装置，并将接收到的超声波信号转化成电信号；(3)将发射的超声波频谱特征与接收到的频谱特征进行比较，利用发射与接收到的超声波频谱特征的差异计算待捕捉对象的动作位置变化与各接收器的位置；(4)将声波发射器与三维立体摄像机与计算机连接，通过三维立体摄像机拍摄人体模型，将模型图片导入计算机内，并将声波捕捉的动作数据存入计算机；(5)将红外感应器与计算机连接，通过计算机检测红外感应器，将红外感应器贴在待捕捉对象的躯干上；(6)上述计算机还连接有监控装置及健康管理服务器，所述监控装置用于获取上述步骤中得到的动作数据，并将所述动作数据以及对应的获取时间发给所述健康管理服务器，所述体征数据包括动作捕捉的人体位置数据和生理数据；所述健康管理服务器用于接收体征数据及对应的获取时间，并根据所述基本信息、动作数据及对应的获取时间进行分析，输出分析结果和建议。健康管理服务器中好包括运动捕捉数据处理单元，用于根据所述计算机接收到的所述运动捕捉数据进行动画播放。
实施例6：
一种基于声波动作捕捉的健康监控系统，包括以下步骤：(1)在动作捕捉场所对待捕捉对象从不同方位对其发射不同频谱特征的超声波，并记录下不同超声波的频谱特征；(2)待捕捉对象表面均设置超声波接收装置，并将接收到的超声波信号转化成电信号；(3)将发射的超声波频谱特征与接收到的频谱特征进行比较，利用发射与接收到的超声波频谱特征的差异计算待捕捉对象的动作位置变化与各接收器的位置；(4)将声波发射器与三维立体摄像机与计算机连接，通过三维立体摄像机拍摄人体模型，将模型图片导入计算机内，并将声波捕捉的动作数据存入计算机；(5)将红外感应器与计算机连接，通过计算机检测红外感应器，将红外感应器贴在待捕捉对象的躯干上；(6)上述计算机连接还连接有监控装置及健康管理服务器，所述监控装置用于获取上述步骤中得到的动作数据，并将所述动作数据以及对应的获取时间发给所述健康管理服务器，所述体征数据包括动作捕捉的人体位置数据和生理数据；所述健康管理服务器用于接收体征数据及对应的获取时间，并根据所述基本信息、动作数据及对应的获取时间进行分析，输出分析结果和建议。所述计算机包括操作指令发送单元，用于向所述健康管理服务器发送操作指令，以控制播放所述的运动捕捉动画。
实施例7：
一种基于声波动作捕捉的健康监控系统，包括以下步骤：(1)在动作捕捉场所对待捕捉对象从不同方位对其发射不同频谱特征的超声波，并记录下不同超声波的频谱特征；(2)待捕捉对象表面均设置超声波接收装置，并将接收到的超声波信号转化成电信号；(3)将发射的超声波频谱特征与接收到的频谱特征进行比较，利用发射与接收到的超声波频谱特征的差异计算待捕捉对象的动作位置变化与各接收器的位置；(4)将声波发射器与三维立体摄像机与计算机连接，通过三维立体摄像机拍摄人体模型，将模型图片导入计算机内，并将声波捕捉的动作数据存入计算机；(5)将红外感应器与计算机连接，通过计算机检测红外感应器，将红外感应器贴在待捕捉对象的躯干上；(6)上述计算机连接还连接有监控装置及健康管理服务器，所述监控装置用于获取上述步骤中得到的动作数据，并将所述动作数据以及对应的获取时间发给所述健康管理服务器，所述体征数据包括动作捕捉的人体位置数据和生理数据；所述健康管理服务器用于接收体征数据及对应的获取时间，并根据所述基本信息、动作数据及对应的获取时间进行分析，输出分析结果和建议。计算机中的确定单元，用于在接收健康管理服务器实时发送运动捕捉数据的同时，对运动捕捉场景进行拍摄。
实施例8：
一种基于声波动作捕捉的健康监控系统，包括以下步骤：(1)在动作捕捉场所对待捕捉对象从不同方位对其发射不同频谱特征的超声波，并记录下不同超声波的频谱特征；(2)待捕捉对象表面均设置超声波接收装置，并将接收到的超声波信号转化成电信号；(3)将发射的超声波频谱特征与接收到的频谱特征进行比较，利用发射与接收到的超声波频谱特征的差异计算待捕捉对象的动作位置变化与各接收器的位置；(4)将声波发射器与三维立体摄像机与计算机连接，通过三维立体摄像机拍摄人体模型，将模型图片导入计算机内，并将声波捕捉的动作数据存入计算机；(5)将红外感应器与计算机连接，通过计算机检测红外感应器，将红外感应器贴在待捕捉对象的躯干上；(6)上述计算机还连接有监控装置及健康管理服务器，所述监控装置用于获取上述步骤中得到的动作数据，并将所述动作数据以及对应的获取时间发给所述健康管理服务器，所述体征数据包括动作捕捉的人体位置数据和生理数据；所述健康管理服务器用于接收体征数据及对应的获取时间，并根据所述基本信息、动作数据及对应的获取时间进行分析，输出分析结果和建议。所述健康管理服务器包括权限管理模块，用于用户登录权限的审核，所述健康管理服务器还包括智能处理器，配置用于对所述生物波信号转化为数字信号。
本领域技术人员应当知晓，本发明的保护方案不仅限于上述的实施例，还可以在上述实施例的基础上进行各种排列组合与变换，在不违背本发明精神的前提下，对本发明进行的各种变换均落在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种基于声波动作捕捉的健康监控系统，其特征在于，包括以下步骤：(1)在动作捕捉场所对待捕捉对象从不同方位对其发射不同频谱特征的超声波，并记录下不同超声波的频谱特征；(2)待捕捉对象表面均设置超声波接收装置，并将接收到的超声波信号转化成电信号；(3)将发射的超声波频谱特征与接收到的超声波频谱特征进行比较，利用发射与接收到的超声波频谱特征的差异计算待捕捉对象的动作位置变化与各接收器的位置；(4)将声波发射器与三维立体摄像机与计算机连接，通过三维立体摄像机拍摄人体模型，将模型图片导入计算机内，并将声波捕捉的动作数据存入计算机；(5)将红外感应器与计算机连接，将红外感应器贴在待捕捉对象的躯干上，通过计算机检测红外感应器；(6)上述计算机还连接有监控装置及健康管理服务器，所述监控装置用于获取上述步骤中得到的动作数据，并将所述动作数据以及对应的获取时间发给所述健康管理服务器，所述体征数据包括动作捕捉的人体位置数据和生理数据；所述健康管理服务器用于接收体征数据及对应的获取时间，并根据所述基本信息、动作数据及对应的获取时间进行对比分析，输出分析结果和建议。
2.根据权利要求1所述的基于声波动作捕捉的健康监控系统，其特征在于，所述的计算机、所述监控装置及健康管理服务器三者相互之间均采用无线通信方式连接。
3.根据权利要求1所述的基于声波动作捕捉的健康监控系统，其特征在于，显示单元，用于根据所述动作捕捉数据的获取时间生成并显示以时间为横坐标、接收和发送超声波时间差为纵坐标的二维坐标系形式的捕捉分布图。
4.根据权利要求3所述的基于声波动作捕捉的健康监控系统，其特征在于，所述显示单元还用于根据所述比较结果显示对应的背景颜色。
5.根据权利要求1所述的基于声波动作捕捉的健康监控系统，其特征在于，所述计算机包括接收单元，用于接收所述健康管理服务器实时发送的动作数据。
6.根据权利要求1所述的基于声波动作捕捉的健康监控系统，其特征在于，健康管理服务器中好包括运动捕捉数据处理单元，用于根据所述计算机接收到的所述运动捕捉数据进行动画播放。
7.根据权利要求1所述的基于声波动作捕捉的健康监控系统，其特征在于，所述计算机包括操作指令发送单元，用于向所述健康管理服务器发送操作指令，以控制播放所述的运动捕捉动画。
8.根据权利要求1所述的基于声波动作捕捉的健康监控系统，其特征在于，计算机中的确定单元，用于在接收健康管理服务器实时发送运动捕捉数据的同时，对运动捕捉场景进行拍摄。
9.根据权利要求1所述的基于声波动作捕捉的健康监控系统，其特征在于，所述健康管理服务器包括权限管理模块，用于用户登录权限的审核。
10.根据权利要求1所述的基于声波动作捕捉的健康监控系统，其特征在于，所述健康管理服务器还包括智能处理器，配置用于对所述生物波信号转化为数字信号。
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