CN111111087A - 平衡木测试方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出平衡木测试方法及装置。本发明属于平衡木测试领域，尤其涉及使用机器视觉技术实现自动化、标准化、智能化平衡木测试的方法及装置。本发明使用摄像头和机器视觉进行平衡木测试的规则判断和成绩测量，突破了传统平衡木测试的方法和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平衡木测试方法和装置，实现了平衡木测试的智能化，提高了平衡木测试的效率，提高了平衡木成绩测量的精度。尤其是，本发明方法以及相应装置为非接触式工作，消除了传统智能平衡木测试装置或器械因需带电工作带来的安全问题，保障了测试人员进行平衡木测试时的安全。

Description

平衡木测试方法及装置

技术领域

本发明属于平衡木测试领域，尤其涉及使用摄像头和机器视觉技术实现自动化、标准化、智能化平衡木测试的方法及装置。

背景技术

当前平衡木测试的成绩测量大都使用人工测量、红外设备测量，这些测量方式均存在测试标准不一致、测试人员和测试成绩不能自动对应、测试效率低、裁判员工作负荷大等问题，特别是红外测量设备需带电工作，给参加测试的人员安全带来一定的危险。

人工测量：人工测量的测试结果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测量出的成绩不一致。同时秒表等量具的精度、测量人员掐表的反应时间等因素都会影响测量结果的精确性。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，成绩需要手工记录，测试效率也很低。

红外传感测量：红外传感测量依赖红外发射器和红外接收器协同工作。当平衡木测试人员双脚处于红外发射器和红外接收器中间时，红外发射器发射的红外线被测试人员双脚遮挡，红外接收器无法接收到红外信号，遮挡位置处即为平衡木测试人员双脚所处位置，从而计算出成绩。当红外线被非测量对象遮挡后系统也会计算出成绩。同时红外测量的结果和精度与红外发射矩阵的密度有关。红外传感测量设备普遍存在的问题是容易被异物干扰而误报成绩，而用于平衡木测试的红外传感设备由于成本原因，测量成绩精度普遍不高。

以上平衡木测试方法和装置存在的共性问题就是，不能基于一致标准精确测量出平衡木测试成绩，自动化、智能化程度低，测试效率低，测量人员工作负荷大。特别是基于传感测量的平衡木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平衡木测试方法及装置，改变目前平衡木测试的方式和装置，使用摄像头和机器视觉进行平衡木测试的规则判断和成绩测量，实现平衡木测试的自动化、标准化、智能化。本发明突破了传统平衡木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平衡木测试方法和装置，实现了平衡木测试的智能化，提高了平衡木的测试效率，提高了平衡木成绩测量的精度。尤其是，本发明方法以及相应装置为非接触式工作，消除了传统智能平衡木测试装置或器械因需带电工作带来的安全问题，实现了安全的平衡木测试方法和装置。

本发明采用以下技术方案实现。

平衡木测试方法，包括：

1，安装摄像头：安装平衡木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平衡木测试区域，平衡木测试区域和摄像头之间不要有物体遮挡。

2，摆放平衡木到测试区域：将平衡木摆放到摄像头覆盖的区域内。

3，设置平衡木测试准备区域：在平衡木前方地面上设置一个平衡木测试的准备区域。

4，测试人员进入平衡木测试准备区域：参加平衡木测试的人员进入平衡木测试准备区域准备进行测试。

如果当前为测试模式，需识别出进入平衡木测试准备区域内的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平衡木测试准备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。在测试人员进入平衡木测试准备区域后，通过分析摄像头视频，识别出平衡木测试准备区域内已有测试人员进入，即进入测试就绪状态。

5，通知测试人员开始平衡木测试：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平衡木测试。

6，采集平衡木测试视频：测试人员进行平衡木测试，通过摄像头采集平衡木测试视频。

7，分析平衡木测试视频计算成绩：对平衡木测试视频进行图像分析，记录测试人员开始时间，分析和记录测试人员落地时间。

8，通知测试人员测试结果：测试人员完成平衡木测试，分析完平衡木视频，计算出平衡木成绩后，通过语音、视频、灯光等方式通知测试人员该次平衡木测试结果。

本发明还公开了一种平衡木测试装置，包括：

平衡木，是用于进行测试的平衡木设备。

动态设置的平衡木测试准备区域，是进行平衡木测试准备的地面区域，是测试前在地面上划分出的一个区域。

摄像头，用于采集平衡木测试视频。

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。

平衡木测试智能分析模块，分析摄像头采集的平衡木测试视频，识别进入平衡木测试准备区域的测试人员，计算出平衡木的成绩或者犯规情况，是对平衡木测试视频进行智能分析和测试逻辑处理的核心模块。

交互模块，提示测试人员当前状态，告知测试人员测试结果。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、平衡木测试智能分析模块、交互模块通过通讯模块连接到一个通讯网络内。平衡木测试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平衡木测试准备区域。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，平衡木测试智能分析模块分析测试过程视频，计算出平衡木的成绩或者犯规情况。进一步，平衡木测试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、智能化的平衡木测试。

附图说明

图1示出了本发明实施例提供的一种平衡木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平衡木测试装置的结构示意图，图中：201平衡木、202平衡木测试准备区域、203摄像头、204测试人员身份识别模块、205平衡木测试智能分析模块、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平衡木测试方法，请参考图1，包括：

步骤S101，安装摄像头：安装平衡木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平衡木测试区域，平衡木测试区域和摄像头之间不要有物体遮挡。

步骤S102，摆放平衡木到测试区域：将平衡木摆放到摄像头覆盖的区域内。

步骤S103，设置平衡木测试准备区域：在平衡木前方地面上设置一个平衡测试的准备区域。

步骤S104，测试人员进入平衡木测试准备区域：参加平衡木测试的人员进入测试准备区域。

如果当前为训练模式，则不需要识别出测试人员的身份。在测试人员进入平衡木测试准备区域后，通过分析摄像头视频，识别出所设置平衡木测试准备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，在测试人员进入平衡木测试准备区域后，通过分析摄像头视频，识别出所设置平衡木测试准备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用户记录进行比对，识别出平衡木测试准备区域内测试人员的身份，然后进入测试就绪状态。

步骤S105，通知测试人员开始平衡木测试：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平衡木测试。

步骤S106，采集平衡木测试视频：测试人员进行平衡木测试。通过摄像头采集平衡木测试视频。

步骤S107，分析平衡木测试视频计算成绩：对平衡木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脚位置。

测试人员开始后，记录开始时间，分析测试视频并记录落地时间。计算落地时间和开始时间的差为该次平衡木测试成绩。

步骤S108，通知测试用户测试结果：测试人员完成平衡木测试，分析完平衡木视频，计算出平衡木成绩或犯规情况后，通过语音、视频、灯光等方式通知测试用户该次平衡木测试结果。

本实施例不对平衡木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准备区域就可以开始测试；测试模式需要测试人员进入测试准备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。

本实施例不对平衡木落地判断规则做限定，在未作特别申明的情况下，具体的平衡木落地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。

本实施例不对平衡木落地时间计算方式做限定，在未作特别申明的情况下，具体的平衡木落地点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。

本实施例不对平衡木成绩计算方法做限定，在未作特别申明的情况下，具体的平衡木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。

本实施例公开了一种平衡木测试装置，请参考图2，包括：

平衡木，是用于进行测试的平衡木设备。

动态设置的平衡木测试准备区域，是进行平衡木测试准备的地面区域，是测试前在地面上划分出的一个区域。

摄像头，用于采集平衡木测试视频。

平衡木测试智能分析模块，分析摄像头采集的平衡木视频，识别进入平衡木测试准备区域的测试人员，计算出平衡木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，平衡木测试智能分析模块是包含智能分析软件的服务器。优选的，平衡木测试智能分析模块是摄像头的内置模块。

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、平衡木测试智能分析模块、交互模块连接到一个通讯网络内。

平衡木测试智能分析模块通过分析摄像头视频，识别出测试人员进入平衡木测试准备区域，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，平衡木测试智能分析模块分析测试过程视频，计算出平衡木的成绩或者犯规情况。平衡木测试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、智能化的平衡木测试。

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 (9)

1.平衡木测试方法，其特征在于：1、安装摄像头，2、摆放平衡木到测试区域，3、设置平衡木测试准备区域，4、测试人员进入平衡木测试准备区域，5、通知测试人员开始平衡木测试，6、采集平衡木测试视频，7、分析平衡木测试视频计算成绩，8、通知测试人员测试结果。

2.根据权利要求1所述的平衡木测试方法，其特征在于：所述安装摄像头，是安装平衡木测试视频采集摄像头；所述摆放平衡木到测试区域，是将平衡木摆放到摄像头覆盖的区域内；所述设置平衡木测试准备区域，是在平衡木前方地面上设置的一个区域。

3.根据权利要求1所述的平衡木测试方法，其特征在于：所述测试人员进入平衡木测试准备区域，是参加平衡木测试的人员进入平衡木测试准备区域准备测试；如果当前为测试模式，需识别出测试准备区域内的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，则在识别出测试准备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所述的平衡木测试方法，其特征在于：所述通知测试人员开始平衡木测试，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平衡木测试。

5.根据权利要求1所述的平衡木测试方法，其特征在于：所述采集平衡木测试视频，是测试人员进行平衡木测试，摄像头采集平衡木测试视频。

6.根据权利要求1所述的平衡木测试的方法，其特征在于：所述分析平衡木测试视频计算成绩，是对平衡木测试视频进行图像分析计算出测试成绩。

7.根据权利要求1所述的平衡木测试方法，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平衡木测试成绩。

8.平衡木测试装置，其特征在于：1、平衡木，2、摄像头，3、测试人员身份识别模块，4、平衡木测试智能分析模块，5、交互模块，6、通讯模块。

9.根据权利要求8所述的平衡木测试装置，其特征在于：

所述平衡木，是用于进行测试的平衡木；

所述摄像头，用于采集平衡木测试视频；

所述测试人员身份识别模块，用于识别测试人员身份信息；

所述平衡木测试智能分析模块，用于分析平衡木测试视频，计算出平衡木测试的成绩；

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、平衡木测试智能分析模块、交互模块连接到一个通讯网络内。

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