CN115212544A - 一种用于健身训练的显示系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于健身训练的显示系统及方法，涉及运动健身领域，本发明提供的一种用于健身训练的显示系统及方法通过摄像头获得所述第一用户的动作图像和/或动作视频后，对所述第一用户的动作图像和/或动作视频进行处理，并在显示器对应区域显示所述处理结果，所述处理结果包括光影动效、用户表现的得分和AI动态形象等，所述处理结果结合设置于显示器与用户之间的半透半反镜，与用户在所述半透半反镜上所成的虚像结合，使用户能够直观且准确的了解到自身进行健身训练的效果，提高了用户使用体验。
Description
技术领域
本发明涉及运动健身领域，具体地，涉及一种用于健身训练的显示系统及方法。
背景技术
近年来，随着我国居民生活水平的提高，人们的健康意识逐渐增强，越来越多的人加入到运动健身的队伍中来，为满足各类健身爱好者的健身需要，各类健身方式层出不穷，除传统的通过健身俱乐部以及健身工作室提供健身渠道外，线上健身的运动方式也逐渐兴起。线上健身的方式由于其不需要用户出门，在家即可进行锻炼的特点逐渐成为当前人们参与健身的主要方式。现有的线上健身训练系统在当用户进行健身训练时，常常通过图像、音频等方式对用户进行反馈，从而达到鼓励用户进行锻炼的目的，但现有的线上健身训练系统通常根据预设好的内容对用户进行反馈，所反馈的内容与用户实际健身训练情况分离，导致用户使用现有的线上健身系统体验不佳的同时也无法获得较好的训练效果。
发明内容
为了解决有的线上健身训练系统通常仅根据预设好的内容对用户进行反馈，所述反馈内容与用户实际健身训练情况脱离，导致用户使用体验不佳的问题，本发明提供的一种用于健身训练的显示系统及方法，获得第一用户的动作图像和/或动作视频后，对所述第一用户的动作图像和/或动作视频进行处理，并在对应区域显示所述处理结果，使用户能够直观且准确的了解到自身进行健身训练的效果，提高了用户使用体验。
为实现上述目的，本发明提供了一种用于健身训练的显示系统，包括显示器和设置在显示器与用户之间的半反射镜面，以及：
摄像头，用于获取第一用户的动作图像和/或动作视频；
处理器，所述处理器可操作地耦合到所述显示器和所述摄像头，以基于第一用户的动作图像和/或动作视频在显示器的对应区域显示预定的图像。
其中，本系统原理为：通过摄像头获得第一用户的动作图像和/或动作视频，将所述第一用户的动作图像和/或动作视频传至所述处理器，所述处理器处理所述第一用户的动作图像和/或动作视频，并使所述显示器根据所述处理结果在对应区域显示预定的图像。由于所述用于健身的显示系统包括显示器和设置在显示器与用户之间的半反射镜面，用户能够在获观察到所述显示器在对应区域显示的预定的图像的同时，通过所述半反射镜面观察自身动作及运动状态，因此，所述用于健身的显示系统所显示的内容与用户的实际运动状况紧密相关，其反馈内容基于用户的实时动作生成，能够使用户获得良好的运动体验。
其中，为了向用户展示系统是否开启健身指导功能，所述显示器向用户展示用于指示所述第一用户的动作图像和/或动作视频识别功能开启或关闭的图标。
其中，为了使用户直观的了解自身运动健身的效果，所述处理器还基于所述第一用户的动作图像和/或动作视频在所述显示器的对应区域显示用户表现的得分。
其中，为了使所述用户表现的得分能够准确的体现用户的健身效果，充分体现用户的实际运动情况，所述用户表现的得分与摄像头获取的所述第一用户的动作图像和/或动作视频中用户完成指定动作的次数相关。
其中，为了使用户能够直观的看到自身做出的拳击动作，并使拳击训练具有一定的趣味性，所述处理器还根据所述第一用户的动作图像和/或动作视频生成AI动态形象，所述AI动态形象由所述显示器显示，进一步的，由于系统可能会由于若干原因暂停运行，此时，为了增强系统与用户的交互性，系统需要及时向用户发出对应的提示，所述显示器显示静态图片，并显示对应的提示信息。
其中，为了辅助用户进行健身训练，尤其是辅助用户进行拳击训练，所述第一用户的动作图像和/或动作视频中记录了第一用户的拳法动作、腿法动作或闪避动作中的至少一种动作。
进一步的，为了明确用户做出的拳击动作对应的动作名称以及动作方向信息，所述拳法动作、腿法动作或闪避动作均具有方向性。
其中，为了使所述用于健身训练的显示系统具有趣味性，提高用户体验，达到鼓励用户进行锻炼的作用，所述在显示器的对应区域显示预定的图像为在显示器的四周显示光影动效和在显示器上方中央位置显示彩蛋图标。
进一步的，所述在显示器的四周显示光影动效的频率和所述第一用户的动作图像和/或动作视频中出现指定动作的频率相关，所述光影动效为系统向用户反馈的一部分，由于光影动效的频率和所述第一用户的动作图像和/或动作视频中出现指定动作的频率相关，能使用户感到自身的动作获得了实时的反馈，使系统具有趣味性，能够提高用户体验，达到鼓励用户进行锻炼的作用。
其中，对于专业健身动作，尤其是在拳击健身运动中，通常包括若干拳击动作，每个拳击动作都有不同的动作特征，因此，建立拳击动作数据库，所述拳击动作数据库用于存储拳击动作数据，所述拳击动作数据库中储存有多个拳击动作数据，进一步的，由于用户可能没有经过专业拳击训练，其动作可能与标准拳击动作存在一定的差别，考虑到用户作为初学者时，做出的拳击动作不标准的情况，为了鼓励用户参与运动，即使用户做出的动作与标准拳击动作存在一定的差异，系统也将用户的动作识别为对应的标准拳击动作，因此所述拳击动作数据对应有多个动作特征，所述处理器根据所述第一用户的动作图像和/或动作视频和所述拳击动作数据对比时，若所述用户动作特征与所述拳击动作数据中任意一个或多个动作特征相匹配时，则认为用户做出了对应的拳击动作。
进一步的，为了明确用户做出的拳击动作对应的动作名称以及动作方向信息，所述拳击动作数据包括动作特征数据、第一动作名称数据和第一动作方向数据，当用户做出拳击动作后，处理器获得的结果包括对应的动作名称以及动作方向信息。
其中，由于用户完成拳击动作需要一定的时间，而所述处理器处理所述第一用户的动作图像和/或动作视频时，可能会将用户完成的同一个动作识别为用户在短时间内先后做了两个或多个相同的动作，同时，用户可能会为了提高最终的拳击评分而快速做出拳击动作，但没有正确发力，导致无法得到应有的训练效果，因此，为了避免将用户的同一个动作识别为两个或多个，且为了避免用户为了提高评分而降低动作质量，所述处理器获得的结果还包括时间数据，当先后两个结果中的时间数据间隔一定时长后，认为用户已经完成了第一个动作，识别到的第二个结果数据为用户做的第二个动作，此时，所述结果中还包括时间数据，所述处理器获得用户表现的得分包括以下步骤：
步骤1：获得结果数据，判断是否为获得的第一个结果数据，若所述结果数据为获得的第一个结果数据，则执行步骤2，否则执行步骤3；
步骤2：获得所述结果数据中的时间数据作为参考时间数据，并根据所述结果数据中的第二动作名称数据和第二动作方向数据更新所述第一用户拳击训练得分；
步骤3：对比当前结果数据中的时间数据与所述参考时间数据，若当前结果数据的时间数据与所述参考时间数据之差的绝对值大于标准时间，则执行步骤4，否则执行步骤5；
步骤4：将所述参考时间数据更新为当前结果数据中的时间数据，并根据所述结果数据中的第二动作名称数据和第二动作方向数据更新所述第一用户拳击训练得分；
步骤5：删除当前结果数据，并执行步骤1。
进一步的，为了避免在线上健身限时计次阶段中，所述显示器的内容过于复杂而分散用户的注意力，导致线上健身效果不佳，当所述显示器上方中央位置显示有彩蛋图标时，所述显示器不显示所述用户表现的得分，但所述处理器始终根据所述第一用户的动作图像和/或动作视频计算所述用户表现的得分，当所述显示器上方中央位置不再显示所述彩蛋图标时，所述显示器在原本显示所述彩蛋图标的位置显示所述用户表现的得分，并显示对应的图像特效。
其中，为了使用户能够直观的看到自身做出的拳击动作，并使拳击训练具有一定的趣味性，所述处理器还根据所述第一用户的动作图像和/或动作视频生成AI动态形象，所述AI动态形象由所述显示器显示，进一步的，由于系统可能会由于若干原因暂停运行，此时，为了增强系统与用户的交互性，系统需要及时向用户发出对应的提示，所述显示器显示静态图片，并显示对应的提示信息。
为实现上述目的，本发明提供了一种用于健身训练的显示方法，所述用于健身训练的显示方法基于上述用于健身训练的显示系统实现，所述用户健身训练的显示方法包括：在第一显示系统处通过第一显示系统的摄像头接收第一用户的动作图像和/或动作视频，并基于所述第一用户的动作图像和/或动作视频的表现在第一显示系统的显示器的对应区域显示预定的图像。
其中，为了使用户在观察到所述显示器对应区域显示的预定的图像的同时能够直观的观察到自身的运动情况，所述第一显示系统的显示器和第一用户之间还设置有半反射镜面，通过所述半反射镜面与显示器的结合能够使用户直观的感受到所述光影动效与自身动作的结合，能够进一步提高用户体验，从而达到提高用户健身兴趣的效果。
本发明提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：本发明提供了一种用于健身训练的显示系统及方法，通过摄像头获得所述第一用户的动作图像和/或动作视频后，对所述第一用户的动作图像和/或动作视频进行处理，并在显示器对应区域显示所述处理结果，结合设置于显示器与用户之间的半透半反镜，将所述处理结果与用户在所述半透半反镜上所成的虚像结合，使用户能够直观且准确的了解到自身进行健身训练的效果，提高了用户使用体验。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本发明的一部分，并不构成对本发明实施例的限定；
图1是本发明中用于健身训练的显示系统组成示意图；
图2是本发明中用于健身训练的显示方法流程示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在相互不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述范围内的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
实施例一
请参考图1，本发明实施例一提供了一种用于健身训练的显示系统，包括：
显示器和设置在显示器与用户之间的半反射镜面；
摄像头，用于获取第一用户的动作图像和/或动作视频；
处理器，所述处理器可操作地耦合到所述显示器和所述摄像头，以基于第一用户的动作图像和/或动作视频在显示器的对应区域显示预定的图像。
其中，所述显示器还用于向用户展示用于指示所述第一用户的动作图像和/或动作视频识别功能开启或关闭的图标，所述图标根据实际使用时具体需要设计，本实施例在此不做具体限定。
其中，在本实施例中，所述在显示器的对应区域显示预定的图像为在显示器的四周显示光影动效，且所述光影动效的显示频率与所述第一用户的动作图像和/或动作视频中出现指定动作的频率相关，具体的，当所述第一用户的动作图像和/或动作视频中出现一次指定动作时，所述光影动效显示一次，由于所述显示器与用户之间还设置有半反射镜面，因此当用户观察到所述光影动效的同时，也能够通过所述半反射镜面观察到自身的镜像，由于所述光影动效的显示频率与所述第一用户的动作图像和/或动作视频中出现指定动作的频率相关，因此用户观察到的光影动效与自身的镜像紧密相关，具有良好的趣味性。
其中，所述在显示器的对应区域根据显示预定的图像中，所述对应区域根据实际使用时设置，本实施例在此不做具体限定。
其中，在本实施例中，所述在显示器的对应区域显示预定的图像为在显示器的四周显示光影动效和在显示器上方中央位置显示彩蛋图标。
其中，所述彩蛋图标用于向用户展示健身训练处于限时计次阶段，所述彩蛋图标根据所述第一用户的动作图像和/或动作视频中出现指定动作的频率显示特定的特效，具体的，当所述第一用户的动作图像和/或动作视频中出现一次指定动作，所述彩蛋图标显示一次特定的特效，所述特效根据实际使用时具体设计，本实施例在此不做具体限定，由于所述显示器与用户之间还设置有半反射镜面，因此当用户观察到所述光影动效的同时，也能够通过所述半反射镜面观察到自身的镜像，由于所述彩蛋图标特效的显示频率与所述第一用户的动作图像和/或动作视频中出现指定动作的频率相关，因此用户观察到的彩蛋图标特效与自身的镜像紧密相关，具有良好的趣味性。
其中，所述指定动作根据实际使用时具体需要确定，本实施例在此不做具体限定。
其中，在本实施例中，所述处理器还基于所述第一用户的动作图像和/或动作视频在所述显示器的对应区域显示用户表现的得分，所述用户表现得得分与摄像头获取得所述第一用户的动作图像和/或动作视频中用户完成指定动作的次数相关。
其中，在本实施例中，所述第一用户的动作图像和/或动作视频中记录了第一用户的拳法动作、腿法动作或闪避动作中的至少一种动作，所述拳法动作、腿法动作或闪避动作均具有方向性。
具体的，所述处理器对所述第一用户的动作图像和/或动作视频进行的处理包括：
建立拳击动作数据库，所述拳击动作数据库用于存储拳击动作数据；
其中，所述拳击动作数据包括动作特征数据、第一动作名称数据和第一动作方向数据；
其中，所述拳击动作数据库可以是Oracle、MySQL、PostgreSQL、SQLite等关系型数据库，也可以是HBase、Cassandra、Redis、Memcached、MongoDB、Prometheus、Elasticsearch等非关系型数据库，所述数据库的选择根据实际业务中数据量以及数据结构的要求确定，本实施例在此不做限定。
获得所述第一用户的动作图像和/或动作视频并识别，获得用户动作特征数据；
其中，所述处理器可以通过opencv姿态识别算法、特征识别算法或基于深度学习的人体动作识别算法实现对所述第一用户的动作图像和/或动作视频识别，获得用户动作特征数据。
对比所述用户动作特征数据和所述拳击动作数据，若所述拳击动作数据中有与所述用户特征数据匹配的数据则获得结果数据；
其中，所述结果数据包括第二动作名称数据、第二动作方向数据和第一时间数据；
根据所述结果数据获得用户表现的得分。
其中，所述处理器根据所述结果数据获得用户表现得得分包括以下步骤：
步骤1：获得结果数据，判断是否为获得的第一个结果数据，若所述结果数据为获得的第一个结果数据，则执行步骤2，否则执行步骤3；
步骤2：获得所述结果数据中的时间数据作为参考时间数据，并根据所述结果数据中的第二动作名称数据和第二动作方向数据更新所述用户表现的得分；
步骤3：对比当前结果数据中的时间数据与所述参考时间数据，若当前结果数据的时间数据与所述参考时间数据之差的绝对值大于标准时间，则执行步骤4，否则执行步骤5；
步骤4：将所述参考时间数据更新为当前结果数据中的时间数据，并根据所述结果数据中的第二动作名称数据和第二动作方向数据更新所述用户表现的得分；
步骤5：删除当前结果数据，并执行步骤1。
其中，在本实施例中，为了在用户做出动作后及时向用户进行反馈，提高系统的交互性，当所述结果数据发生变化时，所述显示器根据当前结果数据中的第二动作名称数据在对应位置进行显示，进一步的，为了优化用户体验，避免所述显示器过于频繁的更新其显示的用户表现的得分，导致用户训练注意力的分散，影响拳击训练效果，所述显示器将隔固定的时间显示所述用户表现的得分。
其中，所述固定的时间根据实际使用时的需要确定，本实施例在此不做具体限定。
其中，在本实施例中，为了鼓励人们参与运动，且为了使用户能够直观的看到自身做出的拳击动作，并使所述拳击训练具有一定的趣味性，所述处理器还用于根据所述用户动作特征数据生成AI动态形象，所述AI动态形象在所述显示器上对应位置进行显示，进一步的，由于系统可能会由于若干原因暂停运行，此时，为了增强系统与用户的交互性，系统需要及时向用户发出对应的提示，所述用户交互单元显示静态图片，并显示对应的提示信息。
进一步的，由于所述显示器与用户之间还设置有半反射镜面，为了使用户观察到的AI动态形象与用户观察的镜像对应，所述AI动态形象与用户的镜像大小相等且位置对应。
其中，所述显示器可以通过声音信号、震动信号、图像信号或文字信号等信号中的任意一种或多种方式实现所述显示对应的提示信息的任务，其具体实现方式本实施例在此不做具体限定。
具体的，用户可以根据自己的需要暂停自由拳击训练，系统由于用户设置而暂停运行，此时，所述摄像头中断获得所述第一用户的动作图像和/或动作视频，所述处理器中断识别所述第一用户的动作图像和/或动作视频，并中断对比所述用户特征和所述拳击动作数据、中断分析所述结果数据，所述显示器显示静态图片，并提示用户训练处于暂停状态，当用户取消暂停自由拳击训练时，所述摄像头继续开始获得所述第一用户的动作图像和/或动作视频，所述处理器从中断处开始继续识别所述第一用户的动作图像和/或动作视频，并根据所述用户动作特征数据生成AI动态形象，所述处理器还从中断处开始继续识别所述第一用户的动作图像和/或动作视频，开始继续对比所述用户特征和所述拳击动作数据，并分析所述结果数据，所述显示器显示所述AI动态形象。
具体的，所述摄像头可能由于实际使用时的若干原因被遮挡，系统由于无法获得所述第一用户的动作图像和/或动作视频而暂停运行，此时，所述摄像头中断获得所述第一用户的动作图像和/或动作视频，所述处理器中断识别所述第一用户的动作图像和/或动作视频，所述并中断对比所述用户特征和所述拳击动作数据、中断分析所述结果数据，所述显示器显示静态图片，并提示用户图像识别单元存在异常。
具体的，所述处理器可能由于用户离开等原因无法识别到所述用户动作特征数据，系统由于无法获得用户动作特征数据，此时，所述摄像头中断获得所述第一用户的动作图像和/或动作视频，所述处理器中断识别所述第一用户的动作图像和/或动作视频并中断对比所述用户特征和所述拳击动作数据，所述处理器还中断分析所述结果数据，所述显示器显示静态图片，并提示用户无法检测到用户。
其中，所述AI动态形象通过软件开发工具包调用相关的函数并根据所述第一用户的动作图像和/或动作视频自动生成，其具体生成方式本实施例在此不做具体限定。
具体的，所述显示器将所述AI动态形象背景设置为透明色，并配合搏击擂台的视觉元素显示所述AI动态形象，提高系统的交互性与趣味性；其中，所述静态图片可以为所述AI动态形象对应的静态AI图片，也可以是用户自定义的图片，其种类根据实际使用时需要确定，本实施例在此不做具体限定。
实施例二
请参考图2，本发明实施例二提供了一种用于健身训练的显示方法，所述用户健身训练的显示方法包括以下步骤：
在第一显示系统处通过第一显示系统的摄像头接收第一用户的动作图像和/或动作视频，并基于所述第一用户的动作图像和/或动作视频的表现在第一显示系统的显示器的对应区域显示预定的图像。
其中，所述第一显示系统的显示器和第一用户之间还设置有半反射镜面，所述预定的图像包括用户表现的得分、光影动效和AI动态形象。
其中，所述处理器基于所述第一用户的动作图像和/或动作视频的表现在第一显示系统的显示器的对应区域显示对应的图像包括以下步骤：
建立拳击动作数据库，所述拳击动作数据库用于存储拳击动作数据；
根据所述第一用户的动作图像和/或动作视频生成AI动态形象，使所述显示器在对应位置上显示所述AI动态形象；
根据所述第一用户的动作图像和/或动作视频中特定动作出现的频率在所述显示器四周位置显示光影动效；
获得所述第一用户的动作图像和/或动作视频并识别，获得用户动作特征数据；
对比所述用户动作特征数据和所述拳击动作数据，若所述拳击动作数据中有与所述用户特征数据匹配的数据则获得结果数据；
根据所述结果数据获得用户表现的得分，使所述显示器在对应位置上显示所述用户表现得分。
其中，由于所述显示器与用户之间还设置有半反射镜面，因此所述AI动态形象和光影动效均与用户在所述半反射镜面上所成的虚像位置对应，所述用户表现的得分在所述显示器上显示的位置根据实际需要确定，本实施例在此不做具体限定。
其中，所述拳击动作数据库可以是Oracle、MySQL、PostgreSQL、SQLite等关系型数据库，也可以是HBase、Cassandra、Redis、Memcached、MongoDB、Prometheus、Elasticsearch等非关系型数据库，所述数据库的选择根据实际业务中数据量以及数据结构的要求确定，本实施例在此不做限定。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (12)
1.一种用于健身训练的显示系统，包括显示器和设置在显示器与用户之间的半反射镜面，其特征在于，还包括：
摄像头，用于获取第一用户的动作图像和/或动作视频；
处理器，所述处理器可操作地耦合到所述显示器和所述摄像头，以基于第一用户的动作图像和/或动作视频在显示器的对应区域显示预定的图像。
2.根据权利要求1所述的一种用于健身训练的显示系统，其特征在于，所述显示器向用户展示用于指示所述第一用户的动作图像和/或动作视频识别功能开启或关闭的图标。
3.根据权利要求1所述的一种用于健身训练的显示系统，其特征在于，所述处理器还基于所述第一用户的动作图像和/或动作视频在所述显示器的对应区域显示用户表现的得分。
4.根据权利要求3所述的一种用于健身训练的显示系统，其特征在于，所述用户表现的得分与摄像头获取的所述第一用户的动作图像和/或动作视频中用户完成指定动作的次数相关。
5.根据权利要求1所述的一种用于健身训练的显示系统，其特征在于，所述第一用户的动作图像和/或动作视频中记录了第一用户的拳法动作、腿法动作或闪避动作中的至少一种动作。
6.根据权利要求5所述的一种用于健身训练的显示系统，其特征在于，所述拳法动作、腿法动作或闪避动作均具有方向性。
7.根据权利要求1所述的一种用于健身训练的显示系统，其特征在于，所述在显示器的对应区域显示预定的图像为在显示器的四周显示光影动效。
8.根据权利要求7所述的一种用于健身训练的显示系统，其特征在于，所述光影动效的显示频率与所述第一用户的动作图像和/或动作视频中指定动作的频率相关。
9.根据权利要求1所述的一种用于健身训练的显示系统，其特征在于，所述在显示器的对应区域显示预定的图像为在显示器的四周显示光影动效和在显示器上方中央位置显示彩蛋图标。
10.根据权利要求1所述的一种用于健身训练的显示系统，其特征在于，所述处理器还基于所述第一用户的动作图像和/或动作视频在所述显示器对应区域显示AI动态形象。
11.一种用于健身训练的显示方法，其特征在于，在第一显示系统处通过第一显示系统的摄像头接收第一用户的动作图像和/或动作视频，并基于所述第一用户的动作图像和/或动作视频的表现在第一显示系统的显示器的对应区域显示预定的图像。
12.根据权利要求11所述的一种用于健身训练的显示方法，其特征在于，所述第一显示系统的显示器和第一用户之间还设置有半反射镜面。
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