CN109304021A - 一种无末端泳池用智能水流闭环调节系统 - Google Patents

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徐卫东
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    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B69/00—Training appliances or apparatus for special sports
    • A63B69/12—Arrangements in swimming pools for teaching swimming or for training
    • A63B69/125—Devices for generating a current of water in swimming pools
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/06—Control using electricity

Abstract

本发明公开了一种无末端泳池用智能水流闭环调节系统，包括泳池、图像采集器、图像识别模块、控制调节装置和水泵，图像采集器设置有至少2个,图像采集器用于采集泳池内部定点区域内的图像，图像识别模块用于识别图像采集器采集到的图像，图像识别模块将图像采集器采集到的图像和预先存储的人体头部轮廓和脚部轮廓的数据信息进行比对，图像识别模块可以根据采集到的图像信息与泳池的尺寸测算出人体与泳池各边之间的距离和人体的姿态，控制调节装置用于根据图像识别模块识别的信息调节水泵的流速。本发明的优点在于：根据人体距离侧边的距离识别人体的游速，从而通过控制调节装置调节水泵产生的水流大小，使得泳池舒适度大大增强。

Description

一种无末端泳池用智能水流闭环调节系统
技术领域
本发明涉及无末端泳池，尤其涉及一种无末端泳池用智能水流闭环调节系统。
背景技术
SPA泳池越来越多用于大众的康体保健，为了在有限的空间内模拟出大型泳池的效果，通常在SPA泳池的一端安装出水口，人对着出水口游泳，大功率的水泵从一端的出水口将水流冲向人体，从而起到阻尼的效果，使得人在游泳过程中较难触碰到泳池的末端，故称作无末端SPA泳池。现有技术中的无末端泳池的出水控制均是数个档位的固定流速选择，在游泳前由人工进行设定，游泳过程中在游速变化时无法及时调整出水的流速形成相应的阻尼效果，所以人游动一段时间就会触碰到SPA泳池的前端或后端池壁，现有技术中的有限空间SPA泳池内的游泳体验较差。
发明内容
针对现有技术的缺陷和不足，本发明的目的在于提供一种能够智能调节水流使适应人体的无末端泳池用智能水流闭环调节系统。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种无末端泳池用智能水流闭环调节系统，包括泳池、图像采集器、图像识别模块、控制调节装置和水泵，所述图像采集器设置有至少2个,所述图像采集器用于采集泳池内部定点区域内的图像，所述图像识别模块用于识别图像采集器采集到的图像，所述图像识别模块内预先存储有人体头部轮廓和脚部轮廓的数据信息，所述图像识别模块将图像采集器采集到的图像和预先存储的人体头部轮廓和脚部轮廓的数据信息进行比对，所述图像识别模块可以根据采集到的图像信息与泳池的尺寸测算出人体与泳池各边之间的距离和人体的姿态，所述控制调节装置用于根据图像识别模块识别的信息调节水泵的流速，所述控制调节装置和水泵电连接，所述图像识别模块分别与图像采集器和控制调节装置电连接。
进一步的，所述水泵为变频水泵。
进一步的，所述水泵为伺服水泵。
进一步的，所述图像采集器设置在池的侧壁。
本发明有益效果为：
本发明能够通过图像采集器采集人体姿态并进行识别，当人体处于游泳状态时则通过控制调节装置控制水泵产生水流，并且根据人体距离侧边的距离识别人体的游速，从而通过控制调节装置调节水泵产生的水流大小，并且控制调节装置内设置有多种智能调速方法，能够配合用户进行多种游泳练习方；本发明可以根据游泳者的姿态和游泳速度自动调节阻尼水速，即游泳速度快的时候系统自动增大出水口的水流速度，当游泳时间长了，体力下降，游泳速度变慢的时候能够自动的降低出水口的水流速度，从而实现有限空间内的无末端泳池的最佳效果，使得SPA泳池的游泳体验达到最佳。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明中的侧面示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施方式对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参看图1和图2，本具体实施方式披露了一种无末端泳池用智能水流闭环调节系统，包括泳池1、图像采集器2、图像识别模块3、控制调节装置4和水泵5，所述图像采集器2设置有至少2个,所述图像采集器2用于采集泳池1内部定点区域内的图像，所述图像识别模块3用于识别图像采集器2采集到的图像，所述图像识别模块3内预先存储有人体头部轮廓和脚部轮廓的数据信息，所述图像识别模块3将图像采集器2采集到的图像和预先存储的人体头部轮廓和脚部轮廓的数据信息进行比对，所述图像识别模块3可以根据采集到的图像信息与泳池1的尺寸测算出人体与泳池1各边之间的距离和人体的姿态，所述控制调节装置4用于根据图像识别模块3识别的信息调节水泵5的流速，所述控制调节装置4和水泵5电连接，所述图像识别模块3分别与图像采集器2和控制调节装置4电连接。
可行的，图像采集器2可以是摄像头，在本具体实施方式中摄像头可以设置有两个，两个摄像头分别设置在泳池1的两侧边，每个摄像头动态采集一定的区域的图片，通过这些摄像头能够拍摄游泳者在泳池内部区域的姿态。图像识别模块3提取游泳者头部轮廓数据，以头部顶点作为参考点，也可以使用游泳者的其他任意部位作为位置数据的参考点，通过该参考点在图像上的像素位置结合相机标定的泳池尺寸计算出该参考点在泳池内部的空间位置数据，系统运行的目标是人体游泳过程中将人体距离各个边的距离控制在合适的范围内。
具体控制过程是，摄像头组实时采集图像，算法抽取游泳者的脚部和头部轮廓特征，根据脚部轮廓和头部轮廓位置关系和与泳池底部距离判断游泳者是处于游泳状态还是立姿休闲状态，若连续的几幅图片分析出的脚部轮廓像素点在水面处。摄像机和控制调节装置4可以根据多目视觉测距算法，计算出游泳者头部参考点与出水口的实时距离，同时实时计算出游泳者的移动速度，控制调节装置4根据预先编制的算法控制变频或伺服水泵来实时调节出水水流速度，水流速度与游泳者距出水口的距离成线性反比例关系，保证处于设定范围内。另外，当人体在游泳过程中靠近某侧侧壁时，控制系统控制出水口非均匀出水，从而修正人体距离侧壁距离到合理范围。
可行的，所述水泵5可以采用变频水泵，在本发明的其他具体实施方式中，所述水泵5还可以为伺服水泵。
可行的，泳池1内部的水流调节可以采用多种智能调节方法，例如，可以采用无级水流速度调节法，从靠进出水口往远离出水口的方向，游泳者距离出水口的位置越远则水流速度越小，即人在不同的位置对应不同的水流速度，水流速度与人体在泳池长度方向的距离成线性比例关系，确保人游泳中较难触碰到前后内壁。此外，还可以采用阶段水流速度调节法，将泳池在长度方向设置数个不同的区间，不同的区间对应不同的水流速度，可以进行定量的游泳练习。多种智能调节方法通过预设在控制调节装置4内供用户自行选择。
以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种无末端泳池用智能水流闭环调节系统，其特征在于：包括泳池(1)、图像采集器(2)、图像识别模块(3)、控制调节装置(4)和水泵(5)，所述图像采集器(2)设置有至少2个,所述图像采集器(2)用于采集泳池(1)内部定点区域内的图像，所述图像识别模块(3)用于识别图像采集器(2)采集到的图像，所述图像识别模块(3)内预先存储有人体头部轮廓和脚部轮廓的数据信息，所述图像识别模块(3)将图像采集器(2)采集到的图像和预先存储的人体头部轮廓和脚部轮廓的数据信息进行比对，所述图像识别模块(3)可以根据采集到的图像信息与泳池(1)的尺寸测算出人体与泳池(1)各边之间的距离和人体的姿态，所述控制调节装置(4)用于根据图像识别模块(3)识别的信息调节水泵(5)的流速，所述控制调节装置(4)和水泵(5)电连接，所述图像识别模块(3)分别与图像采集器(2)和控制调节装置(4)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种无末端泳池用智能水流闭环调节系统，其特征在于：所述水泵(5)为变频水泵。
3.根据权利要求1所述的一种无末端泳池用智能水流闭环调节系统，其特征在于：所述水泵(5)为伺服水泵。
4.根据权利要求1所述的一种无末端泳池用智能水流闭环调节系统，其特征在于：所述图像采集器(2)设置在池(1)的侧壁。
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