CN113327662A - 一种基于物联网的智能家居健身镜及其控制方法 - Google Patents

一种基于物联网的智能家居健身镜及其控制方法 Download PDF

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李再晨
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Abstract

本发明公开了一种基于物联网的智能家居健身镜，包括镜子主体和镜子智能系统，所述镜子主体镶嵌在支撑框架内，所述支撑框架一侧设置有前盖板，所述支撑框架另一侧设置有后盖板，所述后盖板侧面设置有定位板，所述定位板表面设置有吸盘，所述镜子主体上侧设置有摄像头，所述镜子主体下侧设置有开关和时间指示器，所述时间指示器侧面设置有身份识别模块，所述镜子智能系统与镜子主体电性连接。本发明结构设计科学合理，对使用者进行运动信息分析的同时给出用户各运动动作的分数和改正建议，很好地指导了用户进行标准健身，装置可以通过手机对其进行控制，从而能够帮助用户完成更多训练项目。

Description

一种基于物联网的智能家居健身镜及其控制方法
技术领域
本发明涉及智能健身设备技术领域，具体为一种基于物联网的智能家居健身镜及其控制方法。
背景技术
国家全民健身开展及千家万户对健身保健康的重要性认可，调查发现家庭健身器材使用量微乎其微，原因现有家庭健身器材因占地空间大，价格高，体积大，安装困难。家庭实用性低等问题导致无法推广到每个家庭，未达到全民健身的宗旨和健身保健康的开展。生活质量的改善和生活水平的提高，人们对健身的需求日益增加，对健身辅助器材的功能和性能的要求越来越高，对健身行业辅助训练的质量和人员的专业素质提出了更高的要求。然而，健身行业从业人员的专业素质提高较慢，而且人员流动量较大，已经成为限制健身行业发展的瓶颈。人工智能通过深度学习训练能对人体进行识别并对关节动作进行捕捉，通过采集这些健身数据并快速整理，能够对健身人员进行辅助训练。因此，人工智能的出现及快速发展，为健身行业的快速发展带来了曙光，成为了健身行业的发展趋势。现有的健身设备在使用过程中无法与智能终端设备进行联动，使用体验一般，运动过程较为枯燥，且用户只能通过健身设备本体对其进行控制，趣味性差，具有很强的局限性。为此，我们提出一种基于物联网的智能家居健身魔镜。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于物联网的智能家居健身镜，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于物联网的智能家居健身镜，包括镜子主体和镜子智能系统，所述镜子主体镶嵌在支撑框架内，所述支撑框架一侧设置有前盖板，所述支撑框架另一侧设置有后盖板，所述后盖板侧面设置有定位板，所述定位板表面设置有吸盘，所述镜子主体上侧设置有摄像头，所述镜子主体下侧设置有开关和时间指示器，所述时间指示器侧面设置有身份识别模块，所述镜子智能系统与镜子主体电性连接，所述镜子智能系统依次包括控制开关模块、运动采集模块、信息处理模块、信息储存器、中央处理器、无线通讯模块和警示模块，其中所述信息储存器由数据库子模块、动作对比子模块和负载均衡子模块组成。
优选的，所述支撑框架、前盖板和后盖板之间通过连接螺钉连接。
优选的，所述后盖板侧面开设有插孔。
优选的，所述身份识别模块包括人脸识别和/或指纹识别子模块。
优选的，所述无线通讯模块包括WIFI和/或蓝牙子模块。
优选的，所述时间指示器侧面设置有运动强度指示器。
一种基于物联网的智能家居健身镜的控制方法，其中，运动采集模块(23) 获取用户的第一图像信息，信息处理模块(24)将信息储存器(25)中存储的标准运动数据与所述运动采集模块(23)获取的第一图像信息进行分析判断，若近似，则不发出提示信息；若不近似，则发出提示信息并给出相应的修正建议。
优选的，其中，所述信息储存器(25)中存储的标准运动数据为健身课程，所述信息处理模块(24)将所述健身课程中视频流数据生成虚拟运动路径，根据所述第一图像信息构建虚拟人体模型，将虚拟人体模型嵌入所述虚拟运动路径，所述虚拟人体模型与所述虚拟运动路径对比形成差值数据，所述差值数据与预设的合理阈值对比，对比结果在所述合理阈值内则不发出提示信息，对比结果不在所述合理阈值内则发出提示信息。
优选的，其中，所述提示信息包括所述虚拟人体模型关键点的错误方位。
优选的，其中，所述修正建议包括匹配用户第一图像信息的其他健身课程内容。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该种基于物联网的智能家居健身镜，结构设计简单合理，具有较强的实用性，通过设置支撑框架和定位板，可以将装置整体放置在地面或支架上，亦可以通过吸盘将装置整体贴设在墙面上，因此使用者可以根据实际环境情况选择不同的固定方式，提高了镜子的适用范围，通过设置时间指示器和运动强度指示器，可以在用户运动过程中对其进行时间和运动强度提示，方便用户合理安排运动时间及强度，通过增设摄像头对人体训练动作进行捕捉，之后将人体图像与信息储存器中数据库子模块内置的标准健身动作参考图像进行对比，并通过动作对比子模块对视频信息进行信息比较及作出评分，这样一来，健身人员就可以通过镜子主体了解到自身的动作与标准动作存在的差异，本装置为健身人员提供了专业级健身指导，节省了用户的健身成本，通过以上结构对使用者进行运动信息分析，同时给出用户各运动动作的分数和改正建议，很好地指导了用户进行标准健身，通过设置无线通讯模块，使得用户能够将自身的锻炼情况数据传输至手机APP终端上，智能健身APP与镜子链接时可以通过手机对其进行控制，从而可以通过手机控制镜子主体自动播放视频，另外可以通过物联网云端向镜子主体添加运动项目，从而能够帮助用户完成更多训练项目。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明结构侧向示意图；
图3为本发明原理框图。
图中：1镜子主体、11支撑框架、12前盖板、13后盖板、14连接螺钉、 15插孔、16定位板、17吸盘、18摄像头、19开关、2时间指示器、21身份识别模块、22控制开关模块、23运动采集模块、24信息处理模块、25信息储存器、26数据库子模块、27动作对比子模块、28负载均衡子模块、29中央处理器、3无线通讯模块、31警示模块。
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1-3，本发明提供一种技术方案：一种基于物联网的智能家居健身镜，包括镜子主体1和镜子智能系统，镜子主体1镶嵌在支撑框架11内，支撑框架11一侧设置有前盖板12，支撑框架11另一侧设置有后盖板13，支撑框架11、前盖板12和后盖板13之间通过连接螺钉14连接，后盖板13侧面开设有插孔15，后盖板13侧面设置有定位板16，定位板16表面设置有吸盘17，通过设置支撑框架11和定位板16，可以将装置整体放置在地面或支架上，亦可以通过吸盘17将装置整体贴设在墙面上，因此使用者可以根据实际环境情况选择不同的镜子放置方式，提高了镜子的适用范围。
镜子主体1上侧设置有摄像头18，通过增设摄像头18对人体训练动作进行捕捉，之后将人体图像与信息储存器25中数据库子模块26内置的标准健身动作参考图像进行对比，并通过动作对比子模块27对视频信息进行信息比较及做出评分，这样一来，健身人员就可以通过镜子主体1了解到自身的动作与标准动作存在的差异，本装置为健身人员提供了专业级健身指导，节省了用户的健身成本，通过以上结构对使用者进行运动信息分析，同时给出用户各运动动作的分数和改正建议，很好地指导了用户进行标准健身，镜子主体1下侧设置有开关19和时间指示器2，开关19用于将镜子主体1通电或断电，时间指示器2侧面设置有运动强度指示器，通过设置时间指示器2和运动强度指示器，可以在用户运动过程中对其进行时间和运动强度提示，方便用户合理安排运动时间及强度，当用户锻炼时间过长或锻炼强度较大时能够通过警示模块31对用户进行间断提醒，避免用户超负荷锻炼。
时间指示器2侧面设置有身份识别模块21，身份识别模块21包括人脸识别和/或指纹识别子模块，镜子智能系统与镜子主体1电性连接，镜子智能系统依次包括控制开关模块22、运动采集模块23、信息处理模块24、信息储存器25、中央处理器29、无线通讯模块3和警示模块31，其中信息储存器25 由数据库子模块26、动作对比子模块27和负载均衡子模块28组成，控制开关模块22用于控制镜子开启或者关闭，运动采集模块用于采集摄像头18收集到的用户运动数据，无线通讯模块3包括WIFI和/或蓝牙子模块，通过设置无线通讯模块3，使得用户能够将自身的锻炼情况数据传输至手机APP终端上，智能健身APP与镜子主体1链接时可以通过手机对其进行控制，从而可以通过手机控制镜子主体1自动播放视频，另外可以通过物联网云端向镜子主体1添加运动项目，从而能够帮助用户完成更多训练项目。
工作原理：
该种基于物联网的智能家居健身镜，本装置在使用时有两种开启方式：
一种是通过装置本体操作，在使用时，身份识别模块21通过用户接触时输入的即时用户信息与预先存储于信息储存器25的用户信息进行校验，校验通过则开启控制开关模块22，否则不开启，当用户信息校验通过后，用户即可通过镜子主体1内播放的视频对比其动作进行锻炼，在运动过程中摄像头18将收集到的运动数据输送给运动采集模块23，接着将数据与信息储存器25 中数据库子模块26内置的标准健身动作参考图像进行对比，并通过动作对比子模块27对视频信息进行信息比较分析，处理后的评分和动作指导通过镜子主体1的显示器显示，这样一来，健身人员就可以通过镜子主体1了解到自身的动作与标准动作存在的差异；
本装置中无线通讯模块3与中央处理器29相互连接，无线通讯模块3通过无线通讯的方式接收来自用户手机APP发来的用户信息与预先存储于信息储存器25的用户信息进行校验，校验通过则开启控制开关模块22，否则不开启，此为本健身装置的另一开启方式；
另外，通过无线通讯模块3，使得用户能够将自身的锻炼情况数据传输至手机APP终端上，智能健身APP与镜子主体1链接时可以通过手机对其进行控制，用户可以与朋友的锻炼数据进行对比，从而达到联网分享的效果，提高了装置的趣味性。
另外，该申请还涉及一种基于物联网的智能家居健身镜的控制方法，其，运动采集模块(23)获取用户的第一图像信息，信息处理模块(24)将信息储存器(25)中存储的标准运动数据与运动采集模块(23)获取的第一图像信息进行分析判断，若近似，则不发出提示信息；若不近似，则发出提示信息并给出相应的修正建议。
具体的，信息储存器(25)中存储的标准运动数据为健身课程，信息处理模块(24)将健身课程中视频流数据生成虚拟运动路径，根据第一图像信息构建虚拟人体模型，将虚拟人体模型嵌入虚拟运动路径，虚拟人体模型与虚拟运动路径对比形成差值数据，差值数据与预设的合理阈值对比，对比结果在合理阈值内则不发出提示信息，对比结果不在合理阈值内则发出提示信息。提示信息包括虚拟人体模型关键点的错误方位，这里提到的提示信息包括目前市面上已有的那些运动数据不合规的提示信息，这里就不赘述。
在该控制方法中，修正建议包括匹配用户第一图像信息的其他健身课程内容，主要是有的用户在运动初期的时候没有准确的表达出健身目的，然后系统对于用户的使用目的判断错误，给出了用户没有准确想要的课程内容，在健身过程中，用户多次错误，然后系统会给出该错误信息与正在匹配的课程的区别点，同时还会推荐符合用户虚拟人体模型运动流的健身课程内容，这样能更细致的为用户提供服务，提升用户体验感。
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 (10)

1.一种基于物联网的智能家居健身镜，包括镜子主体(1)和镜子智能系统，其特征在于：所述镜子主体(1)镶嵌在支撑框架(11)内，所述支撑框架(11)一侧设置有前盖板(12)，所述支撑框架(11)另一侧设置有后盖板(13)，所述后盖板(13)侧面设置有定位板(16)，所述定位板(16)表面设置有吸盘(17)，所述镜子主体(1)上侧设置有摄像头(18)，所述镜子主体(1)下侧设置有开关(19)和时间指示器(2)，所述时间指示器(2)侧面设置有身份识别模块(21)，所述镜子智能系统与镜子主体(1)电性连接，所述镜子智能系统依次包括控制开关模块(22)、运动采集模块(23)、信息处理模块(24)、信息储存器(25)、中央处理器(29)、无线通讯模块(3)和警示模块(31)，其中所述信息储存器(25)由数据库子模块(26)、动作对比子模块(27)和负载均衡子模块(28)组成。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能家居健身镜，其特征在于：所述支撑框架(11)、前盖板(12)和后盖板(13)之间通过连接螺钉(14)连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能家居健身镜，其特征在于：所述后盖板(13)侧面开设有插孔(15)。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能家居健身镜，其特征在于：所述身份识别模块(21)包括人脸识别和/或指纹识别子模块。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能家居健身镜，其特征在于：所述无线通讯模块(3)包括WIFI和/或蓝牙子模块。
6.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能家居健身镜，其特征在于：所述时间指示器(2)侧面设置有运动强度指示器。
7.一种基于物联网的智能家居健身镜的控制方法，其特征在于，运动采集模块(23)获取用户的第一图像信息，信息处理模块(24)将信息储存器(25)中存储的标准运动数据与所述运动采集模块(23)获取的第一图像信息进行分析判断，若近似，则不发出提示信息；若不近似，则发出提示信息并给出相应的修正建议。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述信息储存器(25)中存储的标准运动数据为健身课程，所述信息处理模块(24)将所述健身课程中视频流数据生成虚拟运动路径，根据所述第一图像信息构建虚拟人体模型，将虚拟人体模型嵌入所述虚拟运动路径，所述虚拟人体模型与所述虚拟运动路径对比形成差值数据，所述差值数据与预设的合理阈值对比，对比结果在所述合理阈值内则不发出提示信息，对比结果不在所述合理阈值内则发出提示信息。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述提示信息包括所述虚拟人体模型关键点的错误方位。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述修正建议包括匹配用户第一图像信息的其他健身课程内容。
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