CN110916674A - 坐位体前屈测试方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出坐位体前屈测试方法及装置。本发明属于坐位体前屈领域，尤其涉及使用机器视觉技术实现自动化、标准化、智能化坐位体前屈测试的方法及装置。本发明使用摄像头和机器视觉进行坐位体前屈测试的规则判断和成绩测量，突破了传统坐位体前屈测试的技术无法进行智能化测试的局限性，通过将摄像头和机器视觉技术引入坐位体前屈测试方法和装置，实现了坐位体前屈测试的智能化，提高了坐位体前屈测试的效率，提高了坐位体前屈成绩测量的精度。尤其是，本发明方法以及相应装置为非接触式工作，消除了传统坐位体前屈测试装置或器械因需带电工作带来的人身安全问题，保障了测试人员进行坐位体前屈测试时的安全。

Description

坐位体前屈测试方法及装置

技术领域

本发明属于坐位体前屈领域，尤其涉及使用机器视觉技术实现自动化、标准化、智能化坐位体前屈测试的方法及装置。

背景技术

坐位体前屈测试是通过对测试人员躯体、腰、髋等关节活动极限幅度的测定，反映个体相关部位的关节、韧带和肌肉的伸展性和弹性，及身体柔韧性的发展水平，是一种重要的身体素质指标。当前坐位体前屈测试的成绩测量大都使用人工测量、电子测量。

人工测量是通过查看滑块所处刻度来获得测试结果。坐位体前屈测试的成绩是需要保持一秒以上才能有效，如果使用爆发式力量瞬间撞击滑块而姿态不能保持一秒以上，成绩是无效的。但人工测量很难去察觉和判断姿态保持时间和成绩有效之间的关系。坐位体前屈的标准动作要求：双脚并拢，脚背与地面垂直，大腿和小腿升值，手臂尽量往前伸，同时手掌与地面保持平行。这些标准动作的判断也和测量人员的基本素质和技能直接相关，不同测量人员因主观标准不一致而导致判断标准不一致，测量出的成绩不一致。在大量测试人员一起参加测试的情况下，测量人员的工作负荷很大，成绩需要人工查看，手工记录，测试效率很低。

电子测量是基于欧姆定律电路原理。坐位体前屈测试的滑块行程和电路电阻相关，当测试人员向前推动滑块时，相当于将电路中的滑动变阻器的划片向前移动，导致电阻变化，由电阻变化计算出滑动距离。其存在的问题也和人工测量相同，坐位体前屈测试的成绩是需要保持一秒以上才能有效，如果使用爆发式力量瞬间撞击滑块而姿态不能保持一秒以上，成绩是无效的。但电子测量装置是无法给出测试人员的姿态是否保持了一定时间的。电子测量装置也无法判断测试人员的动作是否标准，还需要依靠人工判断，不同测量人员因主观标准不一致而导致判断标准不一致，测量出的成绩不一致。

以上坐位体前屈测试方法和装置存在的共性问题就是，不能有效判断测试过程中的姿态保持时间，动作标准性必须依赖人工判断，测试的自动化、智能化程度低，测试效率低，测量人员工作负荷大。特别是基于电子测量的坐位体前屈设备是需带电工作的，对测试人员的人身安全带来一定危险。

发明内容

本发明的目的是提供一种坐位体前屈测试方法及装置，改变目前坐位体前屈测试的方式，使用摄像头和机器视觉进行坐位体前屈测试的规则判断和成绩测量，实现坐位体前屈测试的自动化、标准化、智能化。本发明突破了传统坐位体前屈测试的技术无法进行智能化测试的局限性，通过将摄像头和机器视觉技术引入坐位体前屈测试方法和装置，实现了坐位体前屈测试的智能化，提高了坐位体前屈的测试效率，提高了坐位体前屈成绩测量的精度。尤其是，本发明方法以及相应装置为非接触式工作，消除了传统坐位体前屈测试装置或器械因需带电工作带来的安全问题，实现了安全的坐位体前屈测试方法和装置。

本发明采用以下技术方案实现。

坐位体前屈测试方法，包括：

1，安装摄像头：安装坐位体前屈测试视频采集摄像头。摄像头安装的时候要注意，摄像头视野要有效覆盖坐位体前屈测试区域，坐位体前屈测试区域和摄像头之间不能有物体遮挡。

2，设置坐位体前屈测试区域：坐位体前屈测试区域是进行坐位体前屈测试的地面区域。一个摄像头镜头视野范围内可以设置互不重叠的多个坐位体前屈测试区域，多个坐位体前屈测试区域可以同时进行坐位体前屈测试。测试人员在坐位体前屈测试区域内进行测试时测试有效，测试人员出坐位体前屈测试区域后即为离场。

3，设置坐位体前屈零线：坐位体前屈零线是测量成绩的参照线，手指伸展最远处和零线之间的距离就是测试成绩。

4，测试人员进入坐位体前屈测试区域：参加坐位体前屈测试的人员进入坐位体前屈测试区域进行测试。

如果当前为测试模式，需识别出测试人员的身份后才能测试。使用人脸识别、虹膜识别、掌纹识别、指纹识别、声纹识别、步态识别、卡号识别等方式之一识别出坐位体前屈测试区域内测试人员的身份，然后进入测试就绪状态。

如果当前为训练模式，则不需要识别出测试人员的身份。在测试人员进入坐位体前屈测试区域后，通过分析摄像头视频，识别出坐位体前屈测试区域内已有测试人员进入，即进入测试就绪状态。

5，通知测试人员开始坐位体前屈测试：进入测试就绪状态后，通过语音、视频、灯光等方式提示测试人员开始坐位体前屈测试。

6，采集坐位体前屈测试视频：测试人员进行坐位体前屈测试，通过摄像头采集坐位体前屈测试视频。

7，分析坐位体前屈测试视频计算成绩：对坐位体前屈测试视频进行图像分析。测试人员开始测试后，分析测试人员手指移动距离。接着判断测试过程动作的规范性，若测试过程动作不规范，则此次测试成绩无效。

8，通知测试人员测试结果：测试人员完成坐位体前屈测试，分析完坐位体前屈视频，计算出坐位体前屈成绩或犯规情况后，通过语音、视频、灯光等方式通知测试人员该次坐位体前屈测试结果。

本发明还公开了一种坐位体前屈测试装置，包括：

动态设置的坐位体前屈测试区域，是进行坐位体前屈测试的地面区域，是在测试前在地面上划分出的一个区域。

动态设置的坐位体前屈零线，是在测试前在坐位体前屈测试区域内设置的一条直线，是测量成绩的参照线，手指伸展最远处和零线之间的距离就是测试成绩。

摄像头，用于采集坐位体前屈测试视频。

测试人员身份识别模块，通过人脸、虹膜、掌纹、指纹、声纹、步态、卡号等识别测试人员的身份信息。

坐位体前屈智能分析模块，分析摄像头采集的坐位体前屈测试视频，识别进入坐位体前屈测试区域的测试人员，计算出坐位体前屈的成绩或者犯规情况，是对坐位体前屈测试视频进行智能分析和测试逻辑处理的核心模块。优选的，坐位体前屈智能分析模块是包含智能分析软件的服务器，或者是摄像头的一部分。

交互模块，提示测试人员当前状态，告知测试人员测试结果。优选的，为语音设备，视频设备，灯光设备。

通讯模块，将以上模块和设备连接到一个通讯网络内。

摄像头、测试人员身份识别模块、坐位体前屈智能分析模块、交互模块通过通讯模块连接到一个通讯网络内。坐位体前屈智能分析模块通过对摄像头采集的视频进行分析，识别出测试人员是否进入坐位体前屈测试区域。进一步，在测试模式下，测试人员身份识别模块识别出测试人员身份后可以开始测试，在训练模式下，直接可以开始测试。进一步，摄像头采集测试过程视频，坐位体前屈智能分析模块分析测试过程视频，计算出坐位体前屈的成绩或者犯规情况。进一步，坐位体前屈智能分析模块将当前测试状态和测试结果发送给交互模块，交互模块提示测试人员当前状态，告知测试人员测试结果。

本发明装置实现了自动化、标准化、智能化的坐位体前屈测试。

附图说明

图1示出了本发明实施例提供的一种坐位体前屈测试方法的流程示意图。

图2示出了本发明实施例提供的一种坐位体前屈测试装置的结构示意图，图中：201坐位体前屈测试区域、202坐位体前屈零线、203摄像头、204测试人员身份识别模块、205坐位体前屈智能分析模块、206、交互模块、207通讯模块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

本实施例公开了一种坐位体前屈测试方法，请参考图1，包括：

步骤S101，安装摄像头：安装坐位体前屈测试视频采集摄像头。摄像头安装的时候要注意，摄像头视野要有效覆盖坐位体前屈测试区域，坐位体前屈测试区域和摄像头之间不能有物体遮挡。

步骤S102，设置坐位体前屈测试区域：坐位体前屈测试区域是进行坐位体前屈测试的地面区域。一个摄像头镜头视野范围内可以设置互不重叠的多个坐位体前屈测试区域，多个坐位体前屈测试区域可以同时进行坐位体前屈测试。测试人员在坐位体前屈测试区域内进行测试时测试有效，测试人员出坐位体前屈测试区域后即为离场和测试结束。

步骤S103，设置坐位体前屈零线：坐位体前屈零线是测量成绩的参照线，手指伸展最远处和零线之间的距离就是测试成绩。

步骤S104，测试人员进入坐位体前屈测试区域：参加坐位体前屈测试的人员进入测试区域进行测试。

如果当前为训练模式，则不需要识别出测试人员的身份。在测试人员进入坐位体前屈测试区域后，通过分析摄像头视频，识别出所设置坐位体前屈测试区域内已有测试人员进入，即进入测试就绪状态。

如果当前为测试模式，需识别出测试人员的身份后才能测试，进入步骤S104.1，在测试人员进入坐位体前屈测试区域后，通过分析摄像头视频，识别出所设置坐位体前屈测试区域内已有测试人员进入，并采集测试人员人脸图片，使用卷积模型分析人脸图片，提取人脸特征，并和测试人员数据库的人员记录进行比对，识别出坐位体前屈测试区域内测试人员的身份，然后进入测试就绪状态。

步骤S105，通知测试人员开始坐位体前屈测试：进入测试就绪状态后，通过语音、视频、灯光等方式提示测试人员开始坐位体前屈测试。

步骤S106，采集坐位体前屈测试视频：测试人员进行坐位体前屈测试。通过摄像头采集坐位体前屈测试视频。

步骤S107，分析坐位体前屈测试视频计算成绩：对坐位体前屈测试视频进行图像分析，识别出每一帧图像中测试人员的双手的位置。

测试人员开始测试后，分析手指位移距离：循环分析当前帧两手手指各自位置及前一帧两手手指各自位置，计算两帧两手手指各自位置之间的距离为两手手指各自的移动距离，若连续两帧两手手指各自的移动距离均小于某个阈值时，并且保持时间大于时间阈值时，则判断测试人员当前成绩有效。接着判断测试过程动作的规范性：是否未坐下，是否双腿未伸直，是否双手未贴近。

步骤S108，通知测试人员测试结果：测试人员完成坐位体前屈测试，分析完坐位体前屈视频，计算出坐位体前屈成绩或犯规情况后，通过语音、视频、灯光等方式通知测试人员该次坐位体前屈测试结果。

本实施例不对坐位体前屈测试使用的摄像头类型和型号做限定，优选的，为普通单目摄像头，在未作特别申明的情况下，具体的摄像头类型和型号对本实施例的技术方案不构成限制，应当理解为便于本领域技术人员理解技术方案而举的示例。

本实施例不对方法中的测试模式做限定，优选的，设置训练模式和测试模式，训练模式不需要识别测试人员身份，只需要测试人员进入测试区域就可以开始测试；测试模式需要测试人员进入测试区域并识别其身份信息后才能开始测试，在未作特别申明的情况下，具体的测试模式对本实施例的技术方案不构成限制，应当理解为便于本领域技术人员理解技术方案而举的示例。

本实施例不对身份识别方式做限定，优选的，使用人脸识别方式，也可以使用虹膜识别、掌纹识别、指纹识别、声纹识别、步态识别、卡号识别等方式，在未作特别申明的情况下，具体的身份识别方式对本实施例的技术方案不构成限制，应当理解为便于本领域技术人员理解技术方案而举的示例。

本实施例不对坐位体前屈各种犯规方式的判断规则做限定，在未作特别申明的情况下，具体的坐位体前屈各种犯规方式的判断规则对本实施例的技术方案不构成限制，应当理解为便于本领域技术人员理解技术方案而举的示例。

本实施例不对坐位体前屈有效成绩判断规则做限定，在未作特别申明的情况下，具体的坐位体前屈犯规判断规则对本实施例的技术方案不构成限制，应当理解为便于本领域技术人员理解技术方案而举的示例。

本实施例不对坐位体前屈手指位置的计算方式做限定，在未作特别申明的情况下，具体的坐位体前屈手指位置计算方式对本实施例的技术方案不构成限制，应当理解为便于本领域技术人员理解技术方案而举的示例。

本实施例不对坐位体前屈成绩计算方法做限定，在未作特别申明的情况下，具体的坐位体前屈成绩计算方法对本实施例的技术方案不构成限制，应当理解为便于本领域技术人员理解技术方案而举的示例。

本实施例还公开了一种坐位体前屈测试装置，请参考图2，包括：

动态设置的坐位体前屈测试区域，是在坐位体前屈测试前在地面上划分出的一个坐位体前屈测试地面区域。

动态设置的坐位体前屈零线，是在坐位体前屈测试前在测试区域内划的一条直线，是测量成绩的参照线。

摄像头，用于采集坐位体前屈测试视频。

坐位体前屈智能分析模块，分析摄像头采集的坐位体前屈视频，识别进入坐位体前屈测试区域的测试人员，计算出坐位体前屈的成绩或者犯规情况，对视频进行智能分析和测试逻辑处理的核心模块。优选的，坐位体前屈智能分析模块是包含智能分析软件的服务器，或者是摄像头的一部分。

测试人员身份识别模块，通过分析和提取测试人员特征识别测试人员的身份信息。优选的，通过分析和提取测试人员人脸特征识别测试人员的身份信息。

交互模块，提示测试人员当前状态，告知测试人员测试结果。优选的，为语音设备，视频设备，灯光设备。

通讯模块，将摄像头、测试人员身份识别模块、坐位体前屈智能分析模块、交互模块连接到一个通讯网络内。

坐位体前屈智能分析模块通过分析摄像头视频，识别出测试人员进入坐位体前屈测试区域，在测试模式下，测试人员身份识别模块识别出测试人员身份，在训练模式下，直接可以开始测试。摄像头采集测试过程视频，坐位体前屈智能分析模块分析测试过程视频，计算出坐位体前屈的成绩或者犯规情况。坐位体前屈智能分析模块将当前测试状态和测试结果发送给交互模块，交互模块提示测试人员当前状态，告知测试人员测试结果。

本发明实施例装置实现了自动化、标准化、智能化的坐位体前屈测试。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法及装置。本发明是参照本发明实施例的方法及装置的流程示意图和结构示意图来描述的。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.坐位体前屈测试方法，其特征在于：1、安装摄像头，2、设置坐位体前屈测试区域，3、设置坐位体前屈零线，4、测试人员进入坐位体前屈测试区域，5、通知测试人员开始坐位体前屈测试，6、采集坐位体前屈测试视频，7、分析坐位体前屈测试视频计算成绩，8、通知测试人员测试结果。

2.根据权利要求1所述的坐位体前屈测试方法，其特征在于：所述安装摄像头，是安装坐位体前屈测试视频采集摄像头；所述设置坐位体前屈测试区域，是在地面上划分出的进行坐位体前屈测试的地面区域，测试人员在所述坐位体前屈测试区域内进行测试时测试成绩有效；所述设置坐位体前屈零线，是在所述坐位体前屈测试区域内划一条直线起始线，所述坐位体前屈零线是测量成绩的参照线。

3.根据权利要求1所述的坐位体前屈测试方法，其特征在于：所述测试人员进入所述坐位体前屈测试区域，是参加坐位体前屈测试的人员进入坐位体前屈测试区域进行测试；如果当前为测试模式，需识别出测试人员的身份后才能进入测试就绪状态；如果当前为训练模式，则在识别出测试区域内已有测试人员进入后，即进入测试就绪状态。

4.根据权利要求1所述的坐位体前屈测试方法，其特征在于：所述通知测试人员开始坐位体前屈测试，是进入测试就绪状态后，通过语音、视频、灯光等方式提示测试人员开始坐位体前屈测试。

5.根据权利要求1所述的坐位体前屈测试方法，其特征在于：所述采集坐位体前屈测试视频，是测试人员进行坐位体前屈测试，摄像头采集坐位体前屈测试视频。

6.根据权利要求1所述的坐位体前屈测试方法，其特征在于：所述分析坐位体前屈测试视频计算成绩，是对坐位体前屈测试视频进行图像分析计算出测试成绩或犯规行为。

7.根据权利要求1所述的坐位体前屈测试方法，其特征在于：所述通知测试人员测试结果，是通过语音、视频、灯光等方式通知测试人员该次坐位体前屈测试成绩或犯规行为。

8.坐位体前屈测试装置，其特征在于：1、摄像头，2、测试人员身份识别模块，3、坐位体前屈智能分析模块，4、交互模块，5、通讯模块。

9.根据权利要求8所述的坐位体前屈测试装置，其特征在于：使用所述坐位体前屈测试装置进行测试时，需要设置坐位体前屈测试区域和坐位体前屈零线；所述坐位体前屈测试区域，是在地面上划分出的进行坐位体前屈测试的地面区域；所述坐位体前屈零线，是在坐位体前屈测试区域内划的一条直线，是测量成绩的参照线。

10.根据权利要求8所述的坐位体前屈测试装置，其特征在于：

所述摄像头，用于采集坐位体前屈测试视频；

所述测试人员身份识别模块，用于识别测试人员身份信息的；

所述坐位体前屈智能分析模块，用于分析坐位体前屈测试视频，识别进入坐位体前屈测试区域的测试人员，计算出坐位体前屈的成绩或者犯规情况；

所述交互模块，用于提示测试人员当前状态，以及告知测试人员测试结果；

所述通讯模块，用于将摄像头、测试人员身份识别模块、坐位体前屈智能分析模块、交互模块连接到一个通讯网络内。

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