CN106974656A - 用于采集运动状态并进行实时对比矫正的系统与实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于采集运动状态并进行实时对比矫正的系统及实现方法，该系统包括：①装置与程序就绪模块B；②内容选取模块S；③数据输入采集模块I；④算法分析模块A；⑤数据对比模块C；⑥实时语音提醒模块R；⑦结果生成模块G；⑧应用流程完成模块F；⑨课程演示模块P。该系统的实现方法包括五个步骤：在移动互联网平台设置标准运动特征数据；根据用户选择将数据下载至数据接收装置；通过数据采集装置采集用户运动特征数据；将采集的用户运动特征数据与标准运动特征数据进行对比，通过分析运算生成对比结果；将对比结果反馈至用户。本发明可以使用户更加科学、标准的完成医疗康复训练，并能够通过互动了解自身康复运动的水平。

Description

用于采集运动状态并进行实时对比矫正的系统与实现方法

技术领域

本发明涉及医疗康复领域，具体涉及在医疗康复过程中使用的一种用于采集运动状态并进行实时对比矫正的系统与实现方法。

背景技术

人体运动与人体健康医疗是息息相关的，随着社会的发展和科技的进步，人们对生活质量的期望和对身体健康的重视程度也越来越高。运动捕捉技术可以应用于理疗和健康监护等诸多医疗领域，通过采集病人的病前运动和康复后运动数据，依据正常人的运动数值对照分析可以得出康复效果。根据特定的医嘱内容进行用户的自我康复训练，以最简单与最便捷和随时随地情况下对自我状态充分了解，可以帮助医生更好的掌握治疗效果。

由于受到医疗康复仪器以及其它医疗康复相关资源的限制，目前大部分的医疗康复过程都集中在各大医院和康复中心进行，医疗康复资源的集中有利于医疗康复的专业化，更好的达到医疗康复的效果。但同时会对那些需要经常进行某些康复训练或仅需的一些简单康复训练的人们造成时间和金钱上的损失。

当今社会早已步入移动互联网大数据时代，据不完全统计全国共有10.5亿部手机及移动终端和3亿多台PC机设备，其使用者通过其数据采集装置，如摄像头、麦克风等可以进行图像、声音等数据采集工作，匹配专用的应用程序与技术手段可实现“随时随地”的运动状态采集、理论课程的学习和与效果预期的判断处理工作。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中医疗康复训练需要集中在专业的医院和康复中心进行而造成康复人员时间和金钱上的损失，提供一种用于采集运动状态并进行实时对比矫正的系统及实现方法，可以使用户更加科学、标准的完成医疗康复训练内容，达到预期的康复效果，并且该康复训练过程可以不受时间和地点的限制，随时随地的完成。

本发明提供一种用于采集运动状态并进行实时对比矫正的系统，所述系统包括：①装置与程序就绪模块B；②内容选取模块S；③数据输入采集模块I；④算法分析模块A；⑤数据对比模块C；⑥实时语音提醒模块R；⑦结果生成模块G；⑧应用流程完成模块F；⑨课程演示模块P。

①装置与程序就绪模块B：用于判断应用程序启动、检查运行环境及互联网连接状态是否正常，当出现不正常状态时，将信息通过显示终端反馈至用户，当无不正常状态出现时，进入内容选取模块S；

②内容选取模块S：用于将用户的选取反馈至移动互联网，并根据用户的选择将相关的标准运动特征数据下载至移动互联网终端的存储器上；

③数据输入采集模块I：用于采集用户的运动特征数据并将采集的数据传送至算法分析模块A；

④算法分析模块A：用于将数据输入采集模块I采集的数据进行分析与判断，剔除其中的干扰因素，形成用户运动特征数据，并将数据传送至数据对比模块C；

⑤数据对比模块C：用于将算法分析模块A处理后的数据与标准运动特征数据一一对比，判断每一个对比点是否具有偏差，并将每一对比点的判断结果由显示终端反馈至用户；

⑥实时语音提醒模块R：用于当数据对比模块C得到用户运动特征数据与标准运动特征数据具有偏差时，对用户进行实时提醒与信息告知，使用户能够及时了解自身的运动特征与标准运动特征的差距；

⑦结果生成模块G：用于在用户运动完成后，将数据对比模块C处理的所有对比点的判断结果综合生成一个完整的结果，结果内容包括用户运动特征数据、用户运动特征数据与标准运动特征数据的差异分析、用户运动的整体评分等，并通过显示终端将结果反馈至用户，用户通过反馈结果可以清楚的知晓本次运动过程存在的不足之处，进一步结合评分标准对结果进行打分，对用户完成标准运动特征进行激励作用；

⑧应用流程完成模块F：用于保存结果生成模块G生成的结果或退出应用程序，用户根据需要可以选择结果的保存与否，当选择保存时，将结果内容传送至存储器进行保存，当选择不保存时，系统退出应用程序；

⑨课程演示模块P：用于演示下载至移动互联网终端上的标准运动特征，进一步还可以根据用户的选择演示之前保存至存储器中的用户运动特征。

本发明所述的一种用于采集运动状态并进行实时对比矫正的系统，作为优选方式，所述数据采集模块I为可选择模块，包括开启和关闭两种模式，当选择开启模式时，移动互联网终端开启运动特征数据采集装置采集用户的运动状态数据；当选择关闭模式时，移动互联网终端关闭运动特征数据采集装置，系统直接运行课程演示模块P。

本发明所述的一种用于采集运动状态并进行实时对比矫正的系统，作为优选方式，所述数据对比模块C还可以进一步将所述内容选取模块S中下载的标准运动特征数据设定至少两个节点，所有节点共同将标准运动特征数据分割成为至少三个标准运动特征数据片段，同时将算法分析模块A处理后的用户运动特征数据分割成与上述标准运动特征数据片段一一相对应用户运动特征数据片段，并判断每个用户运动数据片段的偏差值，若偏差值大于±5％，将该用户运动数据片段标记为不合格，数据对比模块C发出指令至实时语音提醒模块R，语音提醒模块R通过语音将偏差值反馈至用户，同时通过显示终端将偏差值以刻度线的方式反馈至用户；若偏差值小于±5％，将该用户运动数据片段标记为合格，数据对比模块C发出指令至实时语音提醒模块R，实时语音提醒模块R和显示终端将自动转化鼓励或注意事项内容或用户设定播报内容反馈至用户。

本发明所述的一种用于采集运动状态并进行实时对比矫正的系统，作为优选方式，实时语音提醒模块R中的实时提示包含两种可选择的模式：

模式一：在实时提示时产生的同时停止所述数据输入采集模块I的数据采集，同时在显示终端通过预设置的颜色和刻度线标示出用户运动特征与标准运动特征的区别，用户需重复完成该数据片段的运动特征，直至数据对比模块C将该用户运动数据片段标记为合格，同时在每一次用户重新开始该数据片段的运动时，数据输入采集模块I开启，开始采集用户运动特征数据，并重复运行数据对比模块C和实时语音提醒模块R，选取此模式可以使用户重复完成之前不合格的运动特征直至合格为止，可以对该运动特征片段进行强化训练；

模式二：在实时提示时产生时不停止数据输入采集模块I的数据采集，只在显示终端通过预设置的颜色和刻度线标示出用户运动特征与标准运动特征的区别，用户不需重复完成所述数据对比模块C标记为不合格用户运动数据片段的运动特征，可以继续完成下一运动数据片段的运动特征，选取此模式可以使用户不间断了完成整套运动特征，有利于运动特征的连贯性。

本发明所述的一种用于采集运动状态并进行实时对比矫正的系统，作为优选方式，结果生成模块G还可以将生成的结果通过移动互联网终端传送至移动互联网平台，与其它用户传送的结果做对比并将对比的结果通过移动互联网终端反馈至用户，通过将各移动互联网终端的用户运动特征评分上传至移动互联网平台可以使用户了解自身运动特征的水平，对自身提高运动特征水平起到激励和促进作用。

本发明所述的一种用于采集运动状态并进行实时对比矫正的系统，作为优选方式，系统还包括语音播报模块V：用于将标准运动特征数据按各节点进行语音播报，满足用户在不开启摄像头和显示终端的情况下即可根据所述语音播报完成运动内容。此模块的设置有两个优点：一是可以使用户根据语音播报的节奏更好的完成自身的运动特征；二是可以满足用户在无法开启摄像头或显示终端时能够根据语音播报的节奏自行完成训练内容。

本发明所述的一种用于采集运动状态并进行实时对比矫正的系统，作为优选方式，系统还包括自动匹配判断模块M：用于剔除用户之间存在的个体差异、背景以及摄像头与用户距离远近造成的数据输入采集模块I采集的不真实数据。在数据采集过程中容易产生以下三种干扰因素：第一种是用户之间存在的个体差异，例如各用户之间高、矮、胖、瘦等体态、五官分布脸形轮廓、男女等性别、老中幼类人群特征等不同；第二种是用户使用过程中背景的差异，既包括静止的物体，如植物、道路等，也包括运动的物体，如行驶的汽车、行走的人群等；第三种是摄像头与用户之间的远近不同产生的差异。自动匹配判断模块M可以将用户的体态特征通过特征识别算法匹配至相应人群的数据源，将该用户的运动特征与该类人群的常用平均值匹配并调整至与标准运动特征比例大小一致，将调整后的运动特征作为此用户的运动特征数据，以此消除第一种和第三种干扰因素，同时自动匹配判断模块M还可以剔除不同静止的背景以及与标准运动特征无关的物体运动数据，以此消除第二种干扰因素。

本发明所述的一种用于采集运动状态并进行实时对比矫正的系统，作为优选方式，系统还包括特定手势控制交互内容模块W：用于通过预先设置的追踪手势运动路径和特征命令，控制所述数据输入采集模块I的开启/关闭，控制所述内容选取模块S的向上翻页/向下滚动以及控制所述课程演示模块P的前进/后退。特定手势控制交互内容模块W引入人机互动原理，可以满足用户在特殊情况下，如接电话、需要休息等时，可以快速将运动暂停，达到更加贴近用户的人性化管理。

本发明提供一种用于采集运动状态并进行实时对比矫正的系统的方法，包括以下步骤：

步骤一：在移动互联网平台根据用户人群特征-老、幼、男、女、胖、瘦、高、矮、中等9个特征数值提取2个数值组合，通过采集识别后自动匹配与设置标准运动特征数据；

步骤二：在移动互联网平台终端设置数据接收装置，根据用户的选择将其对应的标准运动特征数据从移动互联网平台下载至数据接收装置中；

步骤三：在移动互联网平台终端设置运动特征采集装置，根据用户的运动特征采集相关数据；

步骤四：将步骤三所述运动特征采集装置采集的用户运动特征数据与步骤二数据接收装置中下载的标准运动特征数据进行对比，并通过分析运算生成对比结果；

步骤五：将步骤四的对比结果通过显示终端反馈给用户并上传至移动互联网平台。

本发明进一步提供一种用于采集运动状态并进行实时对比矫正的方法，作为优选方式，步骤二和步骤三中所述的移动互联网平台终端为手机、平板电脑或其它定制的设备。手机或平板电脑作为移动互联平台终端具有携带方便、操作简单等优点，可以满足用户随时随地使用的需求。

本发明所述的一种用于采集运动状态并进行实时对比矫正的方法，作为优选方式，步骤二中所述的运动特征接受装置为存储器。存储器的功能主要是存储各种数据，并能在手机或平板电脑运行过程中高速、自动的完成程序或数据的存储。

本发明所述的一种用于采集运动状态并进行实时对比矫正的方法，作为优选方式，步骤三所述的运动特征采集装置为摄像头或辅助矫正的设备。

本发明所述的一种用于采集运动状态并进行实时对比矫正的系统在使用过程中，首先用户需要在个人的手机或平板电脑中下载并安装相关的程序软件。打开程序软件即开始运行装置与程序就绪模块B，若装置与程序就绪模块B检测到系统有程序启动问题、软件运行环境问题或未连接移动互联网络，则将问题通过显示终端反馈至用户；若装置与程序就绪模块B未检测到问题则开始运行内容选取模块S。在内容选取模块模块S中用户可以根据自身的需求或喜好选择相关的课程，课程选择完毕后内容选取模块模块S自动将移动互联网络平台上的标准运动特征数据下载至手机或平板电脑的存储器上。在标准运动特征数据下载完成后，用户根据提示选择数据输入采集模块I是否开启，若选择数据输入采集模块I关闭，则不开启摄像头，程序直接进入课程演示模块P，此时手机或平板电脑将直接播放标准运动特征数据或之前保存的用户运动特征数据；若选择数据输入采集模块I开启，则开启摄像头采用用户的运动特征数据，并依次运行算法分析模块A、数据对比模块C和实时语音提醒模块R。算法分析模块A开启后用户可以选择是否开启自动匹配判断模块M来进一步消除用户之间存在的个体差异、背景以及摄像头与用户距离远近造成的影响。算法分析模块A将数据输入采集模块I采集的数据进行分析与判断，剔除其中的干扰因素，形成用户运动特征数据，并将数据传送至数据对比模块C。数据对比模块C预先将内容选取模块S中下载的标准运动特征数据设定若干个节点，所有节点共同将标准运动特征数据分割成为若干个标准运动特征数据片段，同时将算法分析模块A处理后的用户运动特征数据分割成与上述标准运动特征数据片段一一相对应用户运动特征数据片段，并判断每个用户运动数据片段的偏差值，若偏差值大于±5％，将该用户运动数据片段标记为不合格，数据对比模块C发出指令至实时语音提醒模块R，语音提醒模块R通过语音将偏差值反馈至用户，同时通过显示终端将偏差值以刻度线的方式反馈至用户；若偏差值小于±5％，将该用户运动数据片段标记为合格，数据对比模块C发出指令至实时语音提醒模块R，实时语音提醒模块R和显示终端将自动转化鼓励或注意事项内容或用户设定播报内容反馈至用户。实时语音提醒模块R包含两种可选择的模式——模式一和模式二，若选择模式一，则在实时提示时产生的同时停止数据输入采集模块I的数据采集，即关闭摄像头，同时在显示终端通过预设置的颜色和刻度线标示出用户运动特征与标准运动特征的区别，此时用户需要重新完成该数据片段的运动特征直至数据对比模块C将该用户运动数据片段标记为合格，同时在每一次用户重新开始该数据片段的运动时，摄像头开启，数据输入采集模块I开始采集用户运动特征数据，并重复运行数据对比模块C和实时语音提醒模块R；若选择模式二，在实时提示时产生时不停止数据输入采集模块I的数据采集，即不关闭摄像头，只在显示终端通过预设置的颜色和刻度线标示出用户运动特征与标准运动特征的区别，此时用户可以继续完成下一运动数据片段的运动特征，保持运动的连贯性。在整个运动完成后，进入结果生成模块G，结果生成模块G将所述数据对比模块C处理的所有对比点的判断结果综合生成一个完整的结果，结果内容包括用户运动特征数据、用户运动特征数据与标准运动特征数据的差异分析、用户运动的整体评分等，并通过显示终端将结果反馈至用户，同时用户还可以选择将生成的结果通过手机或平板电脑传送至移动互联网平台，与其它用户传送的结果做对比并将对比的结果通过移动互联网终端反馈至用户，使用户更清晰的了解自身运动特征的水平。结果生成模块G完成后系统进入应用流程完成模块F，在应用流程完成模块F中用户可以选择结果的保存与否，当选择保存时，将结果内容传送至存储器进行保存；当选择不保存时，系统退出应用程序。

本发明由于将标准运动特征数据预先设置在移动互联网平台，当前可无缝结合用户个人的手机或平板电脑，可以实时的采集用户运动特征数据并与标准运动特征数据进行对比，可以使用户及时有效的了解自身的运动状态和效果，可以使用户更加科学、标准的完成医疗康复训练内容，达到预期的康复效果，并且该康复训练过程可以不受时间和地点的限制，随时随地的完成。

本发明进一步可以将各用户的运动特征数据分析结果和评分汇总至移动互联网平台，通过进一步的分析比较可以对用户的自身的运动结果进行评价，并将评价结果和建议反馈至用户，有利于用户更好的完成运动效果。

附图说明

图1为一种用于采集运动状态并进行实时对比矫正的系统流程图；

图2为含有不同模式实时语音提醒模块R的一种用于采集运动状态并进行实时对比矫正的系统流程图；

图3为含有语音播报模块V的一种用于采集运动状态并进行实时对比矫正的系统流程图；

图4为含有自动匹配判断模块M的一种用于采集运动状态并进行实时对比矫正的系统流程图；

图5为含有特定手势控制交互内容模块W的一种用于采集运动状态并进行实时对比矫正的系统流程图；

图6为一种用于采集运动状态并进行实时对比矫正的方法流程图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，用户王某需要观看颈椎康复运动的标准运动特征，按照以下步骤进行：

步骤一：在手机上下载并安装应用程序APP。

步骤二：开启应用程序即进入启动装置与程序就绪模块B，检测应用程序启动、检查运行环境及互联网连接状态是否正常，检测结果正常。

步骤三：程序继续运行内容选取模块S，内容选取模块S将各种康复运动按类别区分并配有相应的文字与图标，王某选择颈椎康复运动的图标，手机自动从移动互联网平台将颈椎康复运动的标准特征数据下载至手机存储器上。

步骤四：数据下载完毕后程序运行数据输入采集模块I，数据输入采集模块I可以通过数据采集装置采集用户的运动特征数据，由“开启”和“关闭”两个模式，选择“开启”模式时摄像头开启，用以采集用户的运动特征数据，选择“关闭”模式时摄像头不开启。在进入数据输入采集模块I后程序询问用户是否开启摄像头，王某选择“关闭”选项，程序直接进入课程演示模块P，通过显示屏演示下载至手机存储器上的颈椎康复运动的标准特征数据。

步骤五：颈椎康复运动演示播放完毕后，程序提示用户选择“重新观看”或“结束观看”，王某选择“结束观看”后程序运行应用流程完成模块F，应用程序退出。

实施例2

如图1所示，用户李某已将应用程序已安装至平板电脑上，需要在室内进行颈椎康复运动，按照以下步骤进行：

步骤一：开启应用程序即进入启动装置与程序就绪模块B，检测应用程序启动、检查运行环境及互联网连接状态是否正常，检测结果正常。

步骤二：程序继续运行内容选取模块S，内容选取模块S将各种康复运动按类别区分并配有相应的文字与图标，李某选择颈椎康复运动的图标，平板电脑自动从移动互联网平台将颈椎康复运动的标准特征数据下载至平板电脑存储器上。

步骤三：数据下载完毕后程序运行数据输入采集模块I，数据输入采集模块I可以通过数据采集装置采集用户的运动特征数据，由“开启”和“关闭”两个模式，选择“开启”模式时摄像头开启，用以采集用户的运动特征数据，选择“关闭”模式时摄像头不开启。在进入数据输入采集模块I后程序询问用户是否开启摄像头，李某选择“开启”选项，平板电脑上的摄像头开启，同时显示器播放颈椎康复运动标准特征数据，李某根据播放内容进行颈椎康复运动，摄像头根据李某的运动采集用户运动特征数据。

步骤四：数据输入采集模块I将通过摄像头采集的数据传送至算法分析模块A，算法分析模块A用于将数据输入采集模块I采集的数据进行分析与判断，剔除其中的干扰因素，形成用户运动特征数据，并将数据传送至数据对比模块C，数据对比模块C用于将算法分析模块A处理后的数据与标准运动特征数据一一对比，判断每一个对比点是否具有偏差，若存在偏差则将判断结果传送至实时语音提醒模块R，实时语音提醒模块R用于接收数据对比模块C提供的用户运动特征数据与标准运动特征数据存在偏差的结果，并将其通过语音和图像等方式对用户进行实时提醒与信息告知，使用户能够及时了解自身的运动特征与标准运动特征的差距。李某在完成颈椎康复运动过程中的数据通过数据输入采集模块I采集后的数据依次通过算法分析模块A、数据对比模块C和实时语音提醒模块R，将李某的用户运动特征数据与标准运动特征数据一一对比，当数据对比模块C将用户运动特征数据标记为不合格时，在显示屏通过预设置的颜色和刻度线标示出用户运动特征与标准运动特征的区别。

步骤五：李某完成所有颈椎康复运动后，程序进入结果生成模块G，结果生成模块G用于在用户运动完成后，将数据对比模块C处理的所有对比点的判断结果综合生成一个完整的结果，其内容包括用户运动特征数据、用户运动特征数据与标准运动特征数据的差异分析、用户运动的整体评分等，并通过显示终端将结果反馈至用户。结果生成模块G对李某此次的颈椎康复运动进行数据分析和打分，并将结果显示在显示屏上。

步骤六：李某阅读完结果后程序进入应用流程完成模块F，应用流程完成模块F用于保存结果生成模块G生成的结果或退出应用程序，用户根据需要可以选择结果的保存与否，当选择保存时，将结果内容传送至存储器进行保存，当选择不保存时，系统退出应用程序。应用流程完成模块F询问用户是否对本次的运动数据进行保存，李某对本次运动特征不太满意，选择不保存，应用程序退出。

实施例3

如图2所示，用户胡某已将应用程序已安装至手机上，需要在室内进行上肢康复运动，按照以下步骤进行：

步骤一：开启应用程序即进入启动装置与程序就绪模块B，检测应用程序启动、检查运行环境及互联网连接状态是否正常，检测结果正常。

步骤二：程序继续运行内容选取模块S，内容选取模块S将各种康复运动按类别区分并配有相应的文字与图标，胡某选择上肢康复运动的图标，手机自动从移动互联网平台将颈椎康复运动的标准特征数据下载至手机存储器上。

步骤三：数据下载完毕后程序运行数据输入采集模块I，数据输入采集模块I可以通过数据采集装置采集用户的运动特征数据，由“开启”和“关闭”两个模式，选择“开启”模式时摄像头开启，用以采集用户的运动特征数据，选择“关闭”模式时摄像头不开启。在进入数据输入采集模块I后程序询问用户是否开启摄像头，胡某选择“开启”选项。

步骤四：数据输入采集模块I模式选择完毕后，实时语音提醒模块R询问用户选择“模式一”或“模式二”，实时语音提醒模块R包含两种可选择的模式——模式一和模式二，若选择模式一，则在实时提示时产生的同时停止数据输入采集模块I的数据采集，即关闭摄像头，同时在显示终端通过预设置的颜色和刻度线标示出用户运动特征与标准运动特征的区别，此时用户需要重新完成该数据片段的运动特征直至数据对比模块C将该用户运动数据片段标记为合格，同时在每一次用户重新开始该数据片段的运动时，摄像头开启，数据输入采集模块I开始采集用户运动特征数据，并重复运行数据对比模块C和实时语音提醒模块R；若选择模式二，在实时提示时产生时不停止数据输入采集模块I的数据采集，即不关闭摄像头，只在显示终端通过预设置的颜色和刻度线标示出用户运动特征与标准运动特征的区别，此时用户可以继续完成下一运动数据片段的运动特征，保持运动的连贯性。由于胡某对运动课程不熟悉，选择可以每个步骤进行重复训练的“模式一”。

步骤五：实时语音提醒模块R模式确定后，手机上的摄像头开启，同时显示器播放上肢康复运动标准特征数据，胡某根据播放内容进行上肢康复运动，数据输入采集模块I开启摄像头并根据胡某的运动采集用户运动特征数据；

步骤六：数据输入采集模块I将通过摄像头采集的数据传送至算法分析模块A，算法分析模块A用于将数据输入采集模块I采集的数据进行分析与判断，剔除其中的干扰因素，形成用户运动特征数据，并将数据传送至数据对比模块C，数据对比模块C用于将算法分析模块A处理后的数据与标准运动特征数据一一对比，判断每一个对比点是否具有偏差，若存在偏差则将判断结果传送至实时语音提醒模块R，实时语音提醒模块R用于接收数据对比模块C提供的用户运动特征数据与标准运动特征数据存在偏差的结果，并将其通过语音和图像等方式对用户进行实时提醒与信息告知，同时将关闭摄像头的指令传送至数据输入采集模块I，数据输入采集模块I将摄像头关闭，停止数据采集。胡某在完成上肢康复运动过程中，当数据对比模块C将用户运动特征数据标记为不合格时，将其数据传送至实时语音提醒模块R，实时语音提醒模块R在显示屏上通过预设置的颜色和刻度线标示出用户运动特征与标准运动特征的区别并将关闭摄像头的指令传送至数据输入采集模块I，数据输入采集模块I关闭摄像头停止数据采集，此时胡某需重复完成不合格的运动特征，在胡某重新开始该运动特征时，数据输入采集模块I开启即开启摄像头，开始采集用户运动特征数据，并重复数据对比模块C和实时语音提醒模块R，直至数据对比模块C将该用户运动数据片段标记为合格再继续下一个动作。

步骤七：胡某完成所有上肢康复运动后，程序进入结果生成模块G，结果生成模块G用于在用户运动完成后，将数据对比模块C处理的所有对比点的判断结果综合生成一个完整的结果，其内容包括用户运动特征数据、用户运动特征数据与标准运动特征数据的差异分析、用户运动的整体评分等，并通过显示终端将结果反馈至用户。结果生成模块G对李某此次的颈椎康复运动进行数据分析和打分，并将结果显示在显示屏上。

步骤八：胡某阅读完结果后程序进入应用流程完成模块F，应用流程完成模块F用于保存结果生成模块G生成的结果或退出应用程序，用户根据需要可以选择结果的保存与否，当选择保存时，将结果内容传送至存储器进行保存，当选择不保存时，系统退出应用程序。应用流程完成模块F询问用户是否对本次的运动数据进行保存，胡某对本次运动特征满意，选择保存，将本次用户运动特征数据保存至手机存储器上，胡某为了获取与其它用户评分的对比情况，将本次运动的评分结果上传至移动互联网平台，在通过数据对比后，移动互联网平台将结果通过显示器反馈，显示本次运动击败了85％的用户，之后应用程序退出。

实施例4

如图3所示，用户王某已将应用程序已安装至手机上，需要在公交车上进行颈椎康复运动，按照以下步骤进行：

步骤一：开启应用程序即进入启动装置与程序就绪模块B，检测应用程序启动、检查运行环境及互联网连接状态是否正常，检测结果正常。

步骤二：程序继续运行内容选取模块S，内容选取模块S将各种康复运动按类别区分并配有相应的文字与图标，王某选择上肢康复运动的图标，手机自动从移动互联网平台将颈椎康复运动的标准特征数据下载至手机存储器上。

步骤三：数据下载完成后，程序询问用户是否开启语音播报模块V，语音播报模块V用于将标准运动特征数据按各节点进行语音播报，满足用户在不开启摄像头和显示终端的情况下即可根据所述语音播报完成运动内容。由于公交车处于运动颠簸状态，同时王某对该颈椎康复运动很熟悉，因此选择“开启”，程序运行语音播报模块V。

步骤四：为了不影响公交车上其它乘客，王某带上耳机，根据语音播报模块V的语音提示的节拍进行颈椎康复运动。

步骤五：康复运动的语音提示完成后程序进入应用流程完成模块F，询问用户是否“再来一次”，王某选择“否”，应用程序退出。

实施例5

如图4所示，用户张某已将应用程序已安装至平板电脑上，需要在户外广场上进行颈椎康复运动，按照以下步骤进行：

步骤一：开启应用程序即进入启动装置与程序就绪模块B，检测应用程序启动、检查运行环境及互联网连接状态是否正常，检测结果正常。

步骤二：程序继续运行内容选取模块S，内容选取模块S将各种康复运动按类别区分并配有相应的文字与图标，张某选择上肢康复运动的图标，平板电脑自动从移动互联网平台将颈椎康复运动的标准特征数据下载至平板电脑存储器上。

步骤三：数据下载完毕后程序运行数据输入采集模块I，数据输入采集模块I可以通过数据采集装置采集用户的运动特征数据，由“开启”和“关闭”两个模式，选择“开启”模式时摄像头开启，用以采集用户的运动特征数据，选择“关闭”模式时摄像头不开启。在进入数据输入采集模块I后程序询问用户是否开启摄像头，胡某选择“开启”选项。

步骤四：数据输入采集模块I模式选择完毕后，自动匹配判断模块M询问用户是否开启，自动匹配判断模块M用于剔除用户之间存在的个体差异、背景以及摄像头与用户距离远近造成的数据输入采集模块I采集的不真实数据。在数据采集过程中容易产生以下三种干扰因素：第一种是用户之间存在的个体差异，例如各用户之间高、矮、胖、瘦等等不同；第二种是用户使用过程中背景的差异，既包括静止的物体，如植物、道路等，也包括运动的物体，如行驶的汽车、行走的人群等；第三种是摄像头与用户之间的远近不同产生的差异。自动匹配判断模块M可以将用户的体态特征通过特征识别算法匹配至相应人群的数据源，将该用户的运动特征与该类人群的常用平均值匹配并调整至与标准运动特征比例大小一致，将调整后的运动特征作为此用户的运动特征数据，以此消除第一种和第三种干扰因素，同时自动匹配判断模块M还可以剔除不同静止的背景以及与标准运动特征无关的物体运动数据，以此消除第二种干扰因素。由于户外经常含有不同运动物体的干扰，张某选择“开启”选项，程序打开自动匹配判断模块M；

步骤五：完成自动匹配判断模块M设置后，平板电脑上的摄像头开启，同时显示器播放上肢康复运动标准特征数据，张某根据播放内容进行上肢康复运动，摄像头根据胡某的运动采集用户运动特征数据，同时自动匹配判断模块M会自动处理用户之间存在的个体差异、使用过程中背景的差异和摄像头与用户之间的远近不同产生的差异数据，形成用户运动特征数据；

步骤六：数据输入采集模块I将通过摄像头采集的数据传送至算法分析模块A，算法分析模块A用于将数据输入采集模块I采集的数据进行分析与判断，剔除其中的干扰因素，形成用户运动特征数据，并将数据传送至数据对比模块C，数据对比模块C用于将算法分析模块A处理后的数据与标准运动特征数据一一对比，判断每一个对比点是否具有偏差，若存在偏差则将判断结果传送至实时语音提醒模块R，实时语音提醒模块R用于接收数据对比模块C提供的用户运动特征数据与标准运动特征数据存在偏差的结果，并将其通过语音和图像等方式对用户进行实时提醒与信息告知，使用户能够及时了解自身的运动特征与标准运动特征的差距。李某在完成颈椎康复运动过程中的数据通过数据输入采集模块I采集后的数据依次通过算法分析模块A、数据对比模块C和实时语音提醒模块R，将李某的用户运动特征数据与标准运动特征数据一一对比，当数据对比模块C将用户运动特征数据标记为不合格时，在显示屏通过预设置的颜色和刻度线标示出用户运动特征与标准运动特征的区别。

步骤七：张某完成所有上肢康复运动后，程序进入结果生成模块G，结果生成模块G用于在用户运动完成后，将数据对比模块C处理的所有对比点的判断结果综合生成一个完整的结果，其内容包括用户运动特征数据、用户运动特征数据与标准运动特征数据的差异分析、用户运动的整体评分等，并通过显示终端将结果反馈至用户。结果生成模块G对李某此次的颈椎康复运动进行数据分析和打分，并将结果显示在显示屏上。

步骤八：张某阅读完结果后程序进入应用流程完成模块F，应用流程完成模块F用于保存结果生成模块G生成的结果或退出应用程序，用户根据需要可以选择结果的保存与否，当选择保存时，将结果内容传送至存储器进行保存，当选择不保存时，系统退出应用程序。应用流程完成模块F询问用户是否对本次的运动数据进行保存，张某对本次运动特征满意，选择保存，将本次用户运动特征数据保存至手机存储器上，之后应用程序退出。

实施例6

如图5所示，用户孙某已将应用程序已安装至手机上，需要在室内观看下肢康复运动，按照以下步骤进行：

步骤一：开启应用程序即进入启动装置与程序就绪模块B，检测应用程序启动、检查运行环境及互联网连接状态是否正常，检测结果正常。

步骤二：程序继续运行内容选取模块S，内容选取模块S将各种康复运动按类别区分并配有相应的文字与图标，孙某选择上肢康复运动的图标，手机自动从移动互联网平台将颈椎康复运动的标准特征数据下载至手机存储器上。

步骤三：数据下载完毕后内容选取模块S询问用户是否开启特定手势控制交互内容模块W，特定手势控制交互内容模块W用于通过预先设置的追踪手势运动路径和特征命令，控制所述数据输入采集模块I的开启/关闭，控制所述内容选取模块S的向上翻页/向下滚动以及控制所述课程演示模块P的前进/后退。为了方便操作，孙某选择“开启”，程序开启特定手势控制交互内容模块W，摄像头开启追踪用户手势，由于孙某之前没有定义过手势数据，特定手势控制交互内容模块W要求孙某设定开始、暂停、停止、退出的手势；

步骤四：各种手势数据采集完毕后程序运行数据输入采集模块I，数据输入采集模块I可以通过数据采集装置采集用户的运动特征数据，由“开启”和“关闭”两个模式，选择“开启”模式时摄像头开启，用以采集用户的运动特征数据，选择“关闭”模式时摄像头不开启。并询问用户是否开启摄像头，孙某通过手势选择“关闭”选项，由于手势控制交互内容模块W处于“开启”模式，控制摄像头不关闭。

步骤五：数据输入采集模块I模式选择完毕后程序进入课程演示模块P，通过显示屏演示下载至手机存储器上的下肢康复运动的标准特征数据，此时孙某可以根据需要通过手势对播放内容进行开始、暂停、停止、退出等操作；

步骤六：下肢康复运动演示播放完毕后，程序提示用户选择“重新观看”或“结束观看”，孙某选择“结束观看”后程序运行应用流程完成模块F，应用程序退出。

以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出的任何修改、变化或等效，都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种用于采集运动状态并进行实时对比矫正的系统，其特征在于：所述系统包括：

①装置与程序就绪模块B：用于判断应用程序启动、检查运行环境及互联网连接状态是否正常；

②内容选取模块S：用于将用户的选取反馈至移动互联网，并根据用户的选择将相关的标准运动特征数据下载至移动互联网终端；

③数据输入采集模块I：用于采集用户的运动特征数据；

④算法分析模块A：用于将所述数据输入采集模块I采集的数据进行分析与判断，剔除其中的干扰因素，形成用户运动特征数据；

⑤数据对比模块C：用于将所述算法分析模块A处理后的数据与标准运动特征数据一一对比，判断每一个对比点是否具有偏差，并将每一对比点的判断结果由显示终端反馈至用户；

⑥实时语音提醒模块R：用于当所述数据对比模块C得到用户运动特征数据与标准运动特征数据具有偏差时，对用户进行实时提醒与信息告知；

⑦结果生成模块G：用于在用户运动完成后，将所述数据对比模块C处理的所有对比点的判断结果综合生成一个完整的结果，并通过显示终端反馈至用户；

⑧应用流程完成模块F：用于保存结果生成模块G生成的结果或退出应用程序；

⑨课程演示模块P：用于演示下载至移动互联网终端上的标准运动特征。

2.根据权利要求1所述的一种用于采集运动状态并进行实时对比矫正的系统，其特征在于：所述数据采集模块I为可选择模块，包括开启和关闭两种模式，当选择开启模式时，移动互联网终端开启运动特征采集装置采集用户的运动状态数据；当选择关闭模式时，移动互联网终端关闭运动特征采集装置，系统直接运行课程演示模块P。

3.根据权利要求1所述的一种用于采集运动状态并进行实时对比矫正的系统，其特征在于：所述数据对比模块C还可以进一步将所述内容选取模块S中下载的标准运动特征数据设定至少两个节点，所有节点共同将标准运动特征数据分割成为至少三个标准运动特征数据片段，同时将算法分析模块A处理后的用户运动特征数据分割成与上述标准运动特征数据片段一一相对应用户运动特征数据片段，并判断每个用户运动数据片段的偏差值，若偏差值大于±5％，将该用户运动数据片段标记为不合格，所述数据对比模块C发出指令至所述实时语音提醒模块R，所述语音提醒模块R通过语音将所述偏差值反馈至用户，同时通过所述显示终端将所述偏差值以刻度线的方式反馈至用户；若偏差值小于±5％，将该用户运动数据片段标记为合格，所述数据对比模块C发出指令至所述实时语音提醒模块R，所述实时语音提醒模块R和所述显示终端将自动转化鼓励或注意事项内容或用户设定播报内容反馈至用户。

4.根据权利要求3所述的一种用于采集运动状态并进行实时对比矫正的系统，其特征在于：所述实时语音提醒模块R中的实时提示包含两种可选择的模式：

模式一：在所述实时提示时产生的同时停止所述数据输入采集模块I的数据采集，同时在显示终端通过预设置的颜色和刻度线标示出用户运动特征与标准运动特征的区别，用户需重复完成该数据片段的运动特征，直至数据对比模块C将该用户运动数据片段标记为合格，同时在每一次用户重新开始该数据片段的运动时，数据输入采集模块I开启，开始采集用户运动特征数据，并重复运行数据对比模块C和实时语音提醒模块R；

模式二：在所述实时提示时产生时不停止所述数据输入采集模块I的数据采集，只在显示终端通过预设置的颜色和刻度线标示出用户运动特征与标准运动特征的区别，用户不需重复完成所述数据对比模块C标记为不合格用户运动数据片段的运动特征，可以继续完成下一运动数据片段的运动特征。

5.根据权利要求4所述的一种用于采集运动状态并进行实时对比矫正的系统，其特征在于：所述结果生成模块G还可以将生成的结果通过移动互联网终端传送至移动互联网平台，与其它用户传送的结果做对比并将对比的结果通过移动互联网终端反馈至用户。

6.根据权利要求1～5中任意一项所述的一种用于采集运动状态并进行实时对比矫正的系统，其特征在于：所述系统还包括语音播报模块V：用于将标准运动特征数据按各节点进行语音播报，满足用户在不开启摄像头和显示终端的情况下即可根据所述语音播报完成运动内容。

7.根据权利要求1～6中任意一项所述的一种用于采集运动状态并进行实时对比矫正的系统，其特征在于：所述系统还包括自动匹配判断模块M：用于剔除用户之间存在的个体差异、背景以及摄像头与用户距离远近造成的所述数据输入采集模块I采集的不真实数据。

8.根据权利要求1～9其中任意一项所述的一种用于采集运动状态并进行实时对比矫正的系统，其特征在于：所述系统还包括特定手势控制交互内容模块W：用于通过预先设置的追踪手势运动路径和特征命令，控制所述数据输入采集模块I的开启/关闭，控制所述内容选取模块S的向上翻页/向下滚动以及控制所述课程演示模块P的前进/后退。

9.根据权利要求1所述的一种用于采集运动状态并进行实时对比矫正的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：在移动互联网平台根据用户人群特征-老、幼、男、女、胖、瘦、高、矮、中等9个特征数值提取2个数值组合，通过采集识别后自动匹配与设置标准运动特征数据；

步骤二：在移动互联网平台终端设置数据接收装置，根据用户的选择将其对应的标准运动特征数据从所述移动互联网平台下载至所述数据接收装置中；

步骤三：在移动互联网平台终端设置运动特征采集装置，根据用户的运动特征采集相关数据；

步骤四：将步骤三所述运动特征采集装置采集的用户运动特征数据与步骤二所述数据接收装置中下载的标准运动特征数据进行对比，并通过分析运算生成对比结果；

步骤五：将步骤四所述的对比结果通过显示终端反馈给用户并上传至所述移动互联网平台。

10.根据权利要求9所述一种用于采集运动状态并进行实时对比矫正的方法，其特征在于：步骤二和步骤三中所述的移动互联网平台终端为手机、平板电脑。

11.根据权利要求9所述一种用于采集运动状态并进行实时对比矫正的方法，其特征在于：步骤二中所述的运动特征接受装置为存储器。

12.根据权利要求9所述一种用于采集运动状态并进行实时对比矫正的方法，其特征在于：步骤三所述的运动特征采集装置为摄像头或辅助矫正设备。