CN106390420B - 一种运动数据的采集处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了数据的采集分析技术领域的一种运动数据的采集处理系统，该运动数据的采集处理系统包括前台数据采集系统和后台数据处理系统，所述前台数据采集系统和后台数据处理系统均通过中央处理器双向电性连接；所述前台数据采集系统包括环境信息采集子系统、身体信息采集子系统和姿态信息采集子系统，所述后台数据处理系统包括远程控制子系统和报警提示子系统，本发明提出的一种运动数据的采集处理系统，当运动员的身体信息出现异常时，报警器会发生报警，从而避免了一些意外事故的发生，当运动员的运动姿态不标准时，语音提示单元会发出提示的声音，使得运动员能够及时修正运动姿态，该发明使用方便，成本低廉。

Description

一种运动数据的采集处理系统
技术领域
本发明涉及数据的采集分析技术领域，具体为一种运动数据的采集处理方法及系统。
背景技术
随着社会的发展，越来越多的地方需要进行数据处理，原有的人工方式完成的数据处理，由于人为数据处理容易出现错误、且工作量大、耗时而繁琐，运动数据的实时采集与处理，一般都需要通过大型的监控装备或者人为的方式才能够保证数据获取的效率，资金与人力投入过高，而且处理速度慢，运动的数据采集比较单一，无法全方面的实现对运动的分析，而且也无法兼顾到运动员身体的变化，从而会出现一些意外事故，例如中国专利申请号为 CN201310724343.8提出的一种运动数据的采集处理方法及系统，其内容包括：一种运动数据的采集处理方法，包括以下步骤：(1)通过便携式设备采集被检测对象的运动数据；所述的运动数据包括被检测对象的肢体角度和幅度；所述的便携式设备内置重力传感器和陀螺仪传感器；(2)便携式设备将所述的运动数据发送到终端设备；(3)终端设备将所述的运动数据与其终端设备中预存的标准运动数据进行比对，根据比对结果判断被检测对象的姿态是否标准。本发明的有益效果在于：本发明所述的方法及系统，通过便携式设备对用户即被检测对象的运动数据进行实时的采集，并将采集到的运动数据与标准数据比对自动判断出被检测对象的姿态是否标准，该方法提高了运动数据采集处理的效率，且成本较低。且能够在姿态不标准时，通过便携式设备进行实时提醒，使用户能够及时修正姿态，尤其在运动训练时，能够大幅提高训练效率。以上专利虽然检测了用户的运动姿态是否标准，但是功能单一，没有检测运动员的身体在运动时的各项指标，为此，我们提出一种运动数据的采集处理方法及系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种运动数据的采集处理方法及系统，以解决上述背景技术中提出的运动的数据采集比较单一，无法全方面的实现对运动的分析，而且也无法兼顾到运动员身体的变化，从而会出现一些意外事故的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种运动数据的采集处理系统，该运动数据的采集处理系统包括前台数据采集系统和后台数据处理系统，所述前台数据采集系统和后台数据处理系统均通过中央处理器双向电性连接；
所述前台数据采集系统包括环境信息采集子系统、身体信息采集子系统和姿态信息采集子系统，所述后台数据处理系统包括远程控制子系统和报警提示子系统；
所述环境信息采集子系统包括定位摄像头，所述定位摄像头的输出端电性连接场地图像采集单元的输入端，所述场地图像采集单元的输出端电性连接场地图像处理单元的输入端，所述场地图像处理单元的输出端电性连接环境信息中心系统的输入端，所述环境信息中心系统的输入端分别电性连接声音数字转换单元和天气环境信息传输单元的输出端，所述声音数字转换单元的输入端电性连接场地声音采集单元的输出端，所述场地声音采集单元的输入端电性连接语音设备的输出端，所述天气环境信息传输单元的输入端电性连接天气环境分析处理单元的输出端，所述天气环境分析处理单元的输入端电性连接天气环境传感器单元的输出端，所述环境信息中心系统的输出端分别电性连接环境信息采集单元和环境信息存储单元的输入端，所述环境信息采集单元的输出端电性连接环境信息统计单元的输入端；
优选的，所述远程控制子系统包括无线收发单元，所述无线收发单元的输出端电性连接远程控制中心系统的输入端，所述远程控制中心系统的输出端分别电性连接远程信息存储单元和无线通信单元的输入端，所述无线通信单元的输入端电性连接移动互联网的输入端，所述移动互联网的输出端分别电性连接远程终端和移动终端的输入端。
优选的，所述天气环境传感器单元包括温度传感器、湿度传感器、风速传感器和光线传感器。
优选的，所述身体信息采集子系统包括身体信息传感器单元，所述身体信息传感器单元的输出端电性连接身体信息分析处理单元的输入端，所述身体信息分析处理单元的输出端电性连接身体信息传输单元的输入端，所述身体信息传输单元的输出端电性连接身体信息中心系统的输入端，所述身体信息中心系统的输出端分别电性连接身体信息存储单元和身体信息统计单元的输入端，所述身体信息统计单元的输出端电性连接身体信息更新单元的输入端。
优选的，所述身体信息传感器单元包括血压传感器、心率传感器和脉搏传感器。
优选的，所述姿态信息采集子系统包括姿态信息传感器单元，所述姿态信息传感器单元的输出端电性连接姿态信息分析处理单元的输入端，所述姿态信息分析处理单元的输出端电性连接姿态信息传输单元的输入端，所述姿态信息传输单元的输出端电性连接姿态信息中心系统的输入端，所述姿态信息中心系统的输出端分别电性连接姿态信息存储单元和姿态信息生成单元的输入端，所述姿态信息生成单元的输出端电性连接姿态信息计算单元的输入端。
优选的，所述姿态信息传感器单元包括三维加速度传感器、速度传感器和距离传感器。
优选的，所述报警提示子系统包括信息采集单元，所述信息采集单元的输出端电性连接报警提示中心系统的输入端，所述报警提示中心系统的输入端电性连接原始信息输入单元的输出端，所述报警提示中心系统的输出端分别电性连接信息存储单元和信息对比单元的输入端，所述信息对比单元的输出端分别电性连接数字声音转换单元和驱动单元的输入端，所述驱动单元的输出端电性连接报警器的输入端，所述数字声音转换单元的输出端电性连接低通滤波器的输入端，所述低通滤波器的输出端电性连接语音提示单元的输入端。
优选的，该运动数据的采集处理系统的处理方法包括如下步骤：
S1：采集环境信息、身体信息和姿态信息：通过环境信息采集子系统、身体信息采集子系统和姿态信息采集子系统分别采集环境信息、运动员在运动时的身体信息以及运动员运动时的姿态信息；
S2：将采集的环境、身体和姿态信息经过处理分析传送至中央处理器；
S3：将信息传送至远程终端：通过无线收发单元进行发送，无线通讯单元进行微波传输，经过移动互联网传送至远程终端和移动终端；
S4：将采集的信息和原始信息比较：通过信息采集单元采集信息，原始信息输入单元输入原始信息，然后将采集到的信息与原始信息作比较；
S5：判断身体信息是否在原始信息波动的范围内：身体信息采集子系统会采集运动员运动时的心率、血压、脉搏信息，与原始信息比较，判断信息是否在原始信息波动范围内，若身体信息在原始信息波动范围内，则运动量符合标准，可以继续运动，若身体信息不在原始信息波动范围内，报警器报警，立即停止运动，防止意外发生；
S6：判断姿态信息是否在原始信息波动的范围内：姿态信息采集子系统会采集运动员的三维加速度、速度和位移，通过姿态信息计算单元分析当前运动姿态，若姿态信息在原始信息的波动范围内，则运动的姿态是标准的，若姿态信息不在原始信息的波动范围内，语音提示单元则会发出提示语音，及时纠正运动姿态。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提出的一种运动数据的采集处理方法及系统，通过环境采集子系统可以对天气信息和场地信息的实时采集，便于了解天气和场地的情况，从而判断环境是否利于运动，通过身体信息采集子系统可以实时了解运动员在运动过程中的心率、脉搏和血压等身体情况，通过姿态信息采集子系统对运动员的运动姿态信息进行采集，当运动员的身体信息出现异常时，报警器会发生报警，从而避免了一些意外事故的发生，当运动员的运动姿态不标准时，语音提示单元会发出提示的声音，使得运动员能够及时修正运动姿态，该发明运动数据采集齐全，对运动员进行了实时监控，减少了意外情况的发生，能够及时纠正运动员的运动姿态，提高了运动的效率，该发明使用方便，成本低廉。
附图说明
图1为本发明原理框图；
图2为本发明环境信息采集子系统原理框图；
图3为本发明身体信息采集子系统原理框图；
图4为本发明姿态信息采集子系统原理框图；
图5为本发明远程控制子系统原理框图；
图6为本发明报警提示子系统原理框图；
图7为本发明处理方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种运动数据的采集处理系统，该运动数据的采集处理系统包括前台数据采集系统和后台数据处理系统，所述前台数据采集系统和后台数据处理系统均通过中央处理器双向电性连接；
所述前台数据采集系统包括环境信息采集子系统、身体信息采集子系统和姿态信息采集子系统，所述后台数据处理系统包括远程控制子系统和报警提示子系统。
其中，所述环境信息采集子系统包括定位摄像头，所述定位摄像头的输出端电性连接场地图像采集单元的输入端，所述场地图像采集单元的输出端电性连接场地图像处理单元的输入端，所述场地图像处理单元的输出端电性连接环境信息中心系统的输入端，所述环境信息中心系统的输入端分别电性连接声音数字转换单元和天气环境信息传输单元的输出端，所述声音数字转换单元的输入端电性连接场地声音采集单元的输出端，所述场地声音采集单元的输入端电性连接语音设备的输出端，所述天气环境信息传输单元的输入端电性连接天气环境分析处理单元的输出端，所述天气环境分析处理单元的输入端电性连接天气环境传感器单元的输出端，所述环境信息中心系统的输出端分别电性连接环境信息采集单元和环境信息存储单元的输入端，所述环境信息采集单元的输出端电性连接环境信息统计单元的输入端，所述天气环境传感器单元包括温度传感器、湿度传感器、风速传感器和光线传感器；
通过定位摄像头和场地图像采集单元对运动产地的图像信息进行采集，经过场地图像处理单元场地图像处理单元将场地图像转换成信号传送至环境信息中心系统，通过语音设备和场地声音采集单元采集场地的声音信息，经过声音数字转换单元将声音转换成数字信号传送至环境信息中心系统，天气环境传感器单元可检测温度、湿度、风速和光线等天气情况，通过天气环境数据分析处理单元进行天气情况的处理和分析，经过天气环境信息传输单元将天气信息传送至环境信息中心系统，通过环境信息采集单元对环境信息的采集，环境信息统计单元对环境信息进行统计，环境信息存储单元可以存储环境信息；
所述身体信息采集子系统包括身体信息传感器单元，所述身体信息传感器单元的输出端电性连接身体信息分析处理单元的输入端，所述身体信息分析处理单元的输出端电性连接身体信息传输单元的输入端，所述身体信息传输单元的输出端电性连接身体信息中心系统的输入端，所述身体信息中心系统的输出端分别电性连接身体信息存储单元和身体信息统计单元的输入端，所述身体信息统计单元的输出端电性连接身体信息更新单元的输入端，所述身体信息传感器单元包括血压传感器、心率传感器和脉搏传感器；
通过身体信息传感器单元可以检测运动员在运动时的血压、脉搏和心率等身体信息，通过身体信息分析处理单元对运动员的身体信息进行处理和分析，身体信息传输单元将身体信息传送至身体信息中心系统，身体信息统计单元对身体信息进行统计，通过身体信息更新单元实现身体信息的实时更新，身体信息存储单元可以存储运动员的身体信息；
所述姿态信息采集子系统包括姿态信息传感器单元，所述姿态信息传感器单元的输出端电性连接姿态信息分析处理单元的输入端，所述姿态信息分析处理单元的输出端电性连接姿态信息传输单元的输入端，所述姿态信息传输单元的输出端电性连接姿态信息中心系统的输入端，所述姿态信息中心系统的输出端分别电性连接姿态信息存储单元和姿态信息生成单元的输入端，所述姿态信息生成单元的输出端电性连接姿态信息计算单元的输入端，所述姿态信息传感器单元包括三维加速度传感器、速度传感器和距离传感器；
通过姿态信息传感器单元可以坚持运动员的三维加速度、速度和位移等运动情况，姿态分析处理单元对采集的运动员的运动姿态进行分析和处理，通过姿态信息传输单元将运动员运动的姿态信息传送至姿态信息中心系统，通过姿态信息生成单元和姿态信息计算单元分析当前运动姿态，姿态信息存储单元用来存储运动员运动的姿态信息；
所述远程控制子系统包括无线收发单元，所述无线收发单元的输出端电性连接远程控制中心系统的输入端，所述远程控制中心系统的输出端分别电性连接远程信息存储单元和无线通信单元的输入端，所述无线通信单元的输入端电性连接移动互联网的输入端，所述移动互联网的输出端分别电性连接远程终端和移动终端的输入端；
通过无线收发单元进行信息的传输，无线收发单元以特小体积更低成本实现高速数据传输的功能，移动互联网可以将移动通信和互联网结合起来，然后进行高效的数据传输，将采集到的信息产送至远程终端和移动终端，远程信息存储单元存储发送的远程信息；
所述报警提示子系统包括信息采集单元，所述信息采集单元的输出端电性连接报警提示中心系统的输入端，所述报警提示中心系统的输入端电性连接原始信息输入单元的输出端，所述报警提示中心系统的输出端分别电性连接信息存储单元和信息对比单元的输入端，所述信息对比单元的输出端分别电性连接数字声音转换单元和驱动单元的输入端，所述驱动单元的输出端电性连接报警器的输入端，所述数字声音转换单元的输出端电性连接低通滤波器的输入端，所述低通滤波器的输出端电性连接语音提示单元的输入端；
通过信息采集单元采集信息，将信息传送至报警提示中心系统，通过原始信息输入单元输入原始信息，通过信息对比单元将采集到的信息与原始信息作对比，当运动员的身体信息不在原始信息波动的范围内时，驱动单元驱动报警器报警，及时停止运动，防止意外发生，当运动员的运动姿态不标准时，通过数字声音转换单元实现数字声音的转换，低通滤波器进行声音过滤，语音提示单元会发出声音提示，及时纠正运动姿态，提高运动员的运动效率，信息存储单元用来存储采集的信息。
该运动数据的采集处理系统的处理方法包括如下步骤：
S1：采集环境信息、身体信息和姿态信息：通过环境信息采集子系统、身体信息采集子系统和姿态信息采集子系统分别采集环境信息、运动员在运动时的身体信息以及运动员运动时的姿态信息；
S2：将采集的环境、身体和姿态信息经过处理分析传送至中央处理器；
S3：将信息传送至远程终端：通过无线收发单元进行发送，无线通讯单元进行微波传输，经过移动互联网传送至远程终端和移动终端；
S4：将采集的信息和原始信息比较：通过信息采集单元采集信息，原始信息输入单元输入原始信息，然后将采集到的信息与原始信息作比较；
S5：判断身体信息是否在原始信息波动的范围内：身体信息采集子系统会采集运动员运动时的心率、血压、脉搏信息，与原始信息比较，判断信息是否在原始信息波动范围内，若身体信息在原始信息波动范围内，则运动量符合标准，可以继续运动，若身体信息不在原始信息波动范围内，报警器报警，立即停止运动，防止意外发生；
S6：判断姿态信息是否在原始信息波动的范围内：姿态信息采集子系统会采集运动员的三维加速度、速度和位移，通过姿态信息计算单元分析当前运动姿态，若姿态信息在原始信息的波动范围内，则运动的姿态是标准的，若姿态信息不在原始信息的波动范围内，语音提示单元则会发出提示语音，及时纠正运动姿态。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种运动数据的采集处理系统，其特征在于：该运动数据的采集处理系统包括前台数据采集系统和后台数据处理系统，所述前台数据采集系统和后台数据处理系统均通过中央处理器双向电性连接；
所述前台数据采集系统包括环境信息采集子系统、身体信息采集子系统和姿态信息采集子系统，所述后台数据处理系统包括远程控制子系统和报警提示子系统；
所述环境信息采集子系统包括定位摄像头，所述定位摄像头的输出端电性连接场地图像采集单元的输入端，所述场地图像采集单元的输出端电性连接场地图像处理单元的输入端，所述场地图像处理单元的输出端电性连接环境信息中心系统的输入端，所述环境信息中心系统的输入端分别电性连接声音数字转换单元和天气环境信息传输单元的输出端，所述声音数字转换单元的输入端电性连接场地声音采集单元的输出端，所述场地声音采集单元的输入端电性连接语音设备的输出端，所述天气环境信息传输单元的输入端电性连接天气环境分析处理单元的输出端，所述天气环境分析处理单元的输入端电性连接天气环境传感器单元的输出端，所述环境信息中心系统的输出端分别电性连接环境信息采集单元和环境信息存储单元的输入端，所述环境信息采集单元的输出端电性连接环境信息统计单元的输入端；
所述远程控制子系统包括无线收发单元，所述无线收发单元的输出端电性连接远程控制中心系统的输入端，所述远程控制中心系统的输出端分别电性连接远程信息存储单元和无线通信单元的输入端，所述无线通信单元的输入端电性连接移动互联网的输入端，所述移动互联网的输出端分别电性连接远程终端和移动终端的输入端。
2.根据权利要求1所述的一种运动数据的采集处理系统，其特征在于：所述天气环境传感器单元包括温度传感器、湿度传感器、风速传感器和光线传感器。
3.根据权利要求1所述的一种运动数据的采集处理系统，其特征在于：所述身体信息采集子系统包括身体信息传感器单元，所述身体信息传感器单元的输出端电性连接身体信息分析处理单元的输入端，所述身体信息分析处理单元的输出端电性连接身体信息传输单元的输入端，所述身体信息传输单元的输出端电性连接身体信息中心系统的输入端，所述身体信息中心系统的输出端分别电性连接身体信息存储单元和身体信息统计单元的输入端，所述身体信息统计单元的输出端电性连接身体信息更新单元的输入端。
4.根据权利要求3所述的一种运动数据的采集处理系统，其特征在于：所述身体信息传感器单元包括血压传感器、心率传感器和脉搏传感器。
5.根据权利要求1所述的一种运动数据的采集处理系统，其特征在于：所述姿态信息采集子系统包括姿态信息传感器单元，所述姿态信息传感器单元的输出端电性连接姿态信息分析处理单元的输入端，所述姿态信息分析处理单元的输出端电性连接姿态信息传输单元的输入端，所述姿态信息传输单元的输出端电性连接姿态信息中心系统的输入端，所述姿态信息中心系统的输出端分别电性连接姿态信息存储单元和姿态信息生成单元的输入端，所述姿态信息生成单元的输出端电性连接姿态信息计算单元的输入端。
6.根据权利要求5所述的一种运动数据的采集处理系统，其特征在于：所述姿态信息传感器单元包括三维加速度传感器、速度传感器和距离传感器。
7.根据权利要求1所述的一种运动数据的采集处理系统，其特征在于：所述报警提示子系统包括信息采集单元，所述信息采集单元的输出端电性连接报警提示中心系统的输入端，所述报警提示中心系统的输入端电性连接原始信息输入单元的输出端，所述报警提示中心系统的输出端分别电性连接信息存储单元和信息对比单元的输入端，所述信息对比单元的输出端分别电性连接数字声音转换单元和驱动单元的输入端，所述驱动单元的输出端电性连接报警器的输入端，所述数字声音转换单元的输出端电性连接低通滤波器的输入端，所述低通滤波器的输出端电性连接语音提示单元的输入端。
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