CN115531833A - 基于全景的户外体育智能分析系统 - Google Patents

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胡凯旋
杨艺
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Abstract

本发明公开了基于全景的户外体育智能分析系统，涉及户外体育智能分析技术领域，解决了学生的运动量不足的技术问题；通过数据采集模块采集学生的打卡时间和跳绳个数；并将打卡时间和跳绳个数发送至数据处理模块；数据处理模块接收打卡时间和跳绳个数，根据打卡时间和跳绳个数获取运动系数；并将运动系数结果发送至智能分析模块；智能分析模块接收运动系数，根据运动系数判定学生的运动等级；有效地帮助老师跟踪学生的运动情况，更准确地了解学生训练达到的效果，帮助老师及时了解学生个体差异，同时也能激励学生，提升跳绳运动的兴趣；通过智能预警模块监控学生的安全，实现了当老师不在场，学生发生危险情况是，老师能够及时赶往事发现场。

Description

基于全景的户外体育智能分析系统
技术领域
本发明属于户外体育领域，涉及户外体育智能分析技术，具体是基于全景的户外体育智能分析系统。
背景技术
跳绳作为体育中一项完美的运动，全身锻炼、高效有氧，对处在成长阶段孩子的身心健康、自我认知、性格培养都有积极作用。“跳出健康、跳出活力、跳出快乐”的跳绳运动，正在全面开启孩子的成长。然而在实际运动过程中，常常因为学生的积极性不够高，学校对于运动过程监管不到位等原因，导致学生的运动量不足。
为此，提出基于全景的户外体育智能分析系统。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出基于全景的户外体育智能分析系统，该基于全景的户外体育智能分析系统解决了学生的积极性不够高，学校对于运动过程监管不到位等原因，导致学生的运动量不足的问题。
为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出基于全景的户外体育智能分析系统，包括数据采集模块、数据处理模块以及智能分析模块；各个模块之间基于数字信号的方式进行信息交互；
所述数据采集模块用于采集学生的打卡时间和跳绳个数；其中，所述打卡时间包括开始时刻和结束时刻；
并将所述打卡时间和所述跳绳个数发送至所述数据处理模块；
所述数据处理模块用于接收所述打卡时间和所述跳绳个数，根据所述打卡时间和所述跳绳个数获取运动系数；
并将所述运动系数结果发送至所述智能分析模块；
所述智能分析模块用于接收所述运动系数，根据所述运动系数判定学生的运动等级。
优选的，所述数据采集模块包括智能跳绳；
所述智能跳绳包括开始打卡按钮和结束打卡按钮；
按下开始打卡按钮可获取当前的时刻，按下结束打卡按钮可获取当前的时刻；
所述智能跳绳可以获取跳绳个数；
所述智能跳绳的编号是唯一的，且与学生的学号相同。
优选的，所述数据采集模块采集学生的打卡时间和跳绳个数，具体过程包括：
学生在智能跳绳上按下开始打卡按钮；
所述智能跳绳获取按下开始打卡按钮的时刻，对应时刻标记为开始时刻；
所述开始时刻标记为H1；所述开始时刻的格式为x1时y1分z1秒；
所述数据采集模块设定待定时间；
所述待定时间标记为h，单位为分钟；其中，h为大于0的整数；
学生在待定时间结束后无跳绳运动，即最后一个跳绳结束的时间即为结束时刻；
从开始时刻起，学生一直无跳绳运动，则将结束时刻设定为开始时刻的后一秒钟；
学生在智能跳绳上按下结束打卡按钮；
所述智能跳绳获取按下结束打卡按钮的时刻，对应时刻标记为结束时刻；
所述结束时刻标记为H2；结束时刻的格式为x2时y2分z2秒；
所述智能跳绳获取从开始时刻至结束时刻学生的跳绳个数；所述跳绳个数标记为S跳，单位为个，其中，S跳为不小于0的整数；
所述数据采集模块将所述开始时刻、所述结束时刻以及所述跳绳个数发送数据处理模块。
优选的，所述数据处理模块根据所述打卡时间和所述跳绳个数，根据所述打卡时间和所述跳绳个数获取运动系数，具体过程包括：
所述数据处理模块接收所述开始时刻、所述结束时刻以及所述跳绳个数；
根据所述开始时刻和所述结束时刻获取运动时间，所述运动时间标记ΔH，单位为秒；
所述运动时间的计算公式为：ΔH＝(3600x2+60y2+z2)-(3600x1+60y1+z1；
所述数据处理模块设定运动时间阈值，所述运动时间阈值标记为ΔHmin，单位为秒；其中，ΔHmin为大于0的整数；
当所述运动时间小于运动时间阈值时，即ΔH<ΔHmin，学生运动时间不达标，删除学生的打卡记录；
当所述运动时间不小于运动时间阈值时，即ΔH≥ΔHmin，根据所述运动时间和跳绳个数获取运动系数；
所述运动系数标记为m；
所述运动系数的计算公式为：
Figure BDA0003878470610000031
将所述运动系数发送至所述智能分析模块。
优选的，所述智能分析模块根据所述运动系数判定学生的运动等级，具体过程包括：
所述智能分析模块接收所述运动系数；
所述智能分析模块设定第一区间、第二区间以及第三区间；
所述第一区间标记为m1[u1，u2)；
所述第二区间标记为m2[u2，u3)；
所述第三区间标记为m3[u3，u4]；
其中，u1、u2、u3以及u4均为大于0的实数，且u1<u2<u3<u4；
当运动系数属于第一区间，将学生的运动等级判定为一般；
当运动系数属于第二区间，将学生的运动等级判定为良好；
当运动系数属于第三区间，将即学生的运动等级判定为优秀；
当运动系数不属于三个区间内时，所述智能分析模块判定学生的运动异常，删除学生的打卡记录；
将有打卡记录的学生的运动系数按照降序的顺序进行排名；
在每周日对学生一周的打卡情况进行汇总，将超过1次未打卡的学生进行标记；
老师可通过智能终端查看学生的打卡记录。
优选的，还包括所述智能预警模块；
所述智能预警模块监控学生的安全，具体过程包括：
所述智能预警模块包括视频监控设备和报警设备；
将报警设备与视频监控设备有机结合；
所述视频监控设备能够识别学生的危险动作；其中，所述危险动作包括摔倒和碰撞；
当学生在运动时发生危险动作，报警设备自动发出报警信号；
视频监控设备记录危险动作发生的全过程，并将全过程发送至老师的智能终端；
老师通过智能终端接收危险动作发生的全过程后，第一时间赶往到事件发生地。
优选的，所述智能终端包括智能手机和电脑。
优选的，本系统采用24小时制。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过数据采集模块采集学生的打卡时间和跳绳个数；并将打卡时间和跳绳个数发送至数据处理模块；数据处理模块接收打卡时间和跳绳个数，根据打卡时间和跳绳个数获取运动系数；并将运动系数结果发送至智能分析模块；智能分析模块接收运动系数，根据运动系数判定学生的运动等级；有效地帮助老师跟踪学生的运动情况，更准确地了解学生训练达到的效果，帮助老师及时了解学生个体差异，同时也能激励学生，提升跳绳运动的兴趣；通过智能预警模块监控学生的安全，实现了当老师不在场，学生发生危险情况是，老师能够及时赶往事发现场。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明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它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，基于全景的户外体育智能分析系统，包括数据采集模块、数据处理模块以及智能分析模块；各个模块之间基于数字信号的方式进行信息交互；
所述数据采集模块用于采集学生的打卡时间和跳绳个数；其中，所述打卡时间包括开始时刻和结束时刻；
并将所述打卡时间和所述跳绳个数发送至所述数据处理模块；
所述数据处理模块用于接收所述打卡时间和所述跳绳个数，根据所述打卡时间和所述跳绳个数获取运动系数；
并将所述运动系数结果发送至所述智能分析模块；
所述智能分析模块用于接收所述运动系数，根据所述运动系数判定学生的运动等级。
本实施例中，所述数据采集模块包括智能跳绳，所述智能跳绳包括开始打卡按钮和结束打卡按钮；
按下开始打卡按钮可获取当前时刻为开始时刻；
按下结束打卡按钮可获取当前时刻为结束时刻；
所述智能跳绳可以获取跳绳个数；
所述智能跳绳的编号是唯一的，且与学生的学号相同，需要进一步说明的是，智能跳绳的编号与学生的学号对应，即确定的智能跳绳采集数据的专属性，可以分析智能跳绳采集的数据来判断学生的运动情况。
本实施例中，记录的时刻均为24小时制。
所述数据采集模块采集学生的打卡时间和跳绳个数，具体过程包括：
学生在智能跳绳上按下开始打卡按钮；
所述智能跳绳获取按下开始打卡按钮的时刻，对应时刻标记为开始时刻；
所述开始时刻标记为H1；所述开始时刻的格式为x1时y1分z1秒；
所述数据采集模块设定待定时间；需要进一步说明的是，学生在运动过程中可以短暂的休息，但休息时间不宜过长，设定待定时间，即学生在待定时间内重新开始运动，即视为正常运动，当超出时间，还未运动，则视为运动结束，并且可以防止学生忘记结束打卡；
所述待定时间标记为h，单位为分钟；其中，h为大于0的整数；
学生在待定时间结束后无跳绳运动，即最后一个跳绳结束的时间即为结束时刻；需要进一步说明的是，从开始时刻起，后续的待定时间内，学生无跳绳运动，则将结束时刻设定为开始时刻的后一秒钟；
学生在智能跳绳上按下结束打卡按钮；
所述智能跳绳获取按下结束打卡按钮的时刻，对应时刻标记为结束时刻；
所述结束时刻标记为H2；结束时刻的格式为x2时y2分z2秒；
所述智能跳绳获取从开始时刻至结束时刻学生的跳绳个数；所述跳绳个数标记为S跳，单位为个，其中，S跳为不小于0的整数；
所述数据采集模块将所述开始时刻、所述结束时刻以及所述跳绳个数发送数据处理模块。
所述数据处理模块根据所述打卡时间和所述跳绳个数，根据所述打卡时间和所述跳绳个数获取运动系数，具体过程包括：
所述数据处理模块接收所述开始时刻、所述结束时刻以及所述跳绳个数；
根据所述开始时刻和所述结束时刻获取运动时间，所述运动时间标记ΔH，单位为秒；
所述运动时间的计算公式为：ΔH＝(3600x2+60y2+z2)-(3600x1+60y1+z1；
所述数据处理模块设定运动时间阈值，所述运动时间阈值标记为ΔHmin，单位为秒；其中，ΔHmin为大于0的整数；
当所述运动时间小于运动时间阈值时，即ΔH<ΔHmin，学生运动时间不达标，删除学生的打卡记录；
当所述运动时间不小于运动时间阈值时，即ΔH≥ΔHmin，根据所述运动时间和跳绳个数获取运动系数；
所述运动系数标记为m；
所述运动系数的计算公式为：
Figure BDA0003878470610000071
将所述运动系数发送至所述智能分析模块。
所述智能分析模块根据所述运动系数判定学生的运动等级，具体过程包括：
所述智能分析模块接收所述运动系数；
所述智能分析模块设定第一区间、第二区间以及第三区间；
所述第一区间标记为m1[u1，u2)；
所述第二区间标记为m2[u2，u3)；
所述第三区间标记为m3[u3，u4]；
其中，u1、u2、u3以及u4均为大于0的实数，且u1<u2<u3<u4；
当运动系数属于第一区间，将学生的运动等级判定为一般；
当运动系数属于第二区间，将学生的运动等级判定为良好；
当运动系数属于第三区间，将即学生的运动等级判定为优秀；
学生可依据自己的运动等级判定自己的运动效率，以便后期继续努力运动；
当运动系数不属于三个区间内时，所述智能分析模块判定学生的运动异常，删除学生的打卡记录；
将有打卡记录的学生的运动系数按照降序的顺序进行排名；通过排名提高学生的运动积极性；
在每周日对学生一周的打卡情况进行汇总，将超过1次未打卡的学生进行标记；
老师可通过智能终端查看学生的打卡记录，并对标记的学生进行约谈，了解无打卡记录的原因，提高学生的运动效率。
本实施例中，还包括所述智能预警模块；
所述智能预警模块监控学生的安全，具体过程包括：
所述智能预警模块包括视频监控设备和报警设备；
将报警设备与视频监控设备有机结合；
所述视频监控设备能够识别学生的危险动作；其中，所述危险动作包括摔倒、碰撞等其他危害学生的动作；
当学生在运动时发生危险动作；
报警设备自动发出报警信号；
视频监控设备记录危险动作发生的全过程，并将全过程发送至老师的智能终端；
老师通过智能终端接收危险动作发生的全过程后，第一时间赶往到事件发生地，大大提高了视频监控和报警防范的效果。
本实施例中，所述智能终端包括智能手机和电脑等智能设备。
上述公式均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式，公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者大量数据模拟获得。
本发明的工作原理：
学生在智能跳绳上按下开始打卡按钮；智能跳绳获取按下开始打卡按钮的时刻，对应时刻标记为开始时刻；数据采集模块设定待定时间；学生在待定时间结束后无跳绳运动，即最后一个跳绳结束的时间即为结束时刻；学生在智能跳绳上按下结束打卡按钮；智能跳绳获取按下结束打卡按钮的时刻，对应时刻标记为结束时刻；智能跳绳获取从开始时刻至结束时刻学生的跳绳个数；数据采集模块将开始时刻、结束时刻以及跳绳个数发送数据处理模块。
数据处理模块接收开始时刻、结束时刻以及跳绳个数；根据开始时刻和结束时刻获取运动时间，数据处理模块设定运动时间阈值，当运动时间小于运动时间阈值时，即学生运动时间不达标，删除学生的打卡记录；当运动时间不小于运动时间阈值时，根据运动时间和跳绳个数获取运动系数；将运动系数发送至智能分析模块。
智能分析模块接收运动系数；智能分析模块设定第一区间、第二区间以及第三区间；当运动系数属于第一区间，将学生的运动等级判定为一般；当运动系数属于第二区间，将学生的运动等级判定为良好；当运动系数属于第三区间，将即学生的运动等级判定为优秀；学生可依据自己的运动等级判定自己的运动效率，以便后期继续努力运动；当运动系数不属于三个区间内时，智能分析模块判定学生的运动异常，删除学生的打卡记录；将有打卡记录的学生的运动系数按照降序的顺序进行排名；通过排名提高学生的运动积极性；在每周日对学生一周的打卡情况进行汇总，将超过1次未打卡的学生进行标记；老师可通过智能终端查看学生的打卡记录，并对标记的学生进行约谈，了解无打卡记录的原因，提高学生的运动效率。
智能预警模块包括视频监控设备和报警设备；将报警设备与视频监控设备有机结合；视频监控设备能够识别学生的危险动作；当学生在运动时发生危险动作；报警设备自动发出报警信号；视频监控设备记录危险动作发生的全过程，并将全过程发送至老师的智能终端；老师通过智能终端接收危险动作发生的全过程后，第一时间赶往到事件发生地，大大提高了视频监控和报警防范的效果。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

Claims (8)

1.基于全景的户外体育智能分析系统，其特征在于，包括数据采集模块、数据处理模块以及智能分析模块；各个模块之间基于数字信号的方式进行信息交互；
所述数据采集模块用于采集学生的打卡时间和跳绳个数；其中，所述打卡时间包括开始时刻和结束时刻；
并将所述打卡时间和所述跳绳个数发送至所述数据处理模块；
所述数据处理模块用于接收所述打卡时间和所述跳绳个数，根据所述打卡时间和所述跳绳个数获取运动系数；
并将所述运动系数结果发送至所述智能分析模块；
所述智能分析模块用于接收所述运动系数，根据所述运动系数判定学生的运动等级。
2.根据权利要求1所述的基于全景的户外体育智能分析系统，其特征在于，所述数据采集模块包括智能跳绳；
所述智能跳绳包括开始打卡按钮和结束打卡按钮；
按下开始打卡按钮可获取当前的时刻，按下结束打卡按钮可获取当前的时刻；
所述智能跳绳可以获取跳绳个数；
所述智能跳绳的编号是唯一的，且与学生的学号相同。
3.根据权利要求2所述的基于全景的户外体育智能分析系统，其特征在于，所述数据采集模块采集学生的打卡时间和跳绳个数，具体过程包括：
学生在智能跳绳上按下开始打卡按钮；
所述智能跳绳获取按下开始打卡按钮的时刻，对应时刻标记为开始时刻；
所述开始时刻标记为H1；所述开始时刻的格式为x1时y1分z1秒；
所述数据采集模块设定待定时间；
所述待定时间标记为h，单位为分钟；其中，h为大于0的整数；
学生在待定时间结束后无跳绳运动，即最后一个跳绳结束的时间即为结束时刻；
从开始时刻起，学生一直无跳绳运动，则将结束时刻设定为开始时刻的后一秒钟；
学生在智能跳绳上按下结束打卡按钮；
所述智能跳绳获取按下结束打卡按钮的时刻，对应时刻标记为结束时刻；
所述结束时刻标记为H2；结束时刻的格式为x2时y2分z2秒；
所述智能跳绳获取从开始时刻至结束时刻学生的跳绳个数；所述跳绳个数标记为S跳，单位为个，其中，S跳为不小于0的整数；
所述数据采集模块将所述开始时刻、所述结束时刻以及所述跳绳个数发送数据处理模块。
4.根据权利要求3所述的基于全景的户外体育智能分析系统，其特征在于，所述数据处理模块根据所述打卡时间和所述跳绳个数，根据所述打卡时间和所述跳绳个数获取运动系数，具体过程包括：
所述数据处理模块接收所述开始时刻、所述结束时刻以及所述跳绳个数；
根据所述开始时刻和所述结束时刻获取运动时间，所述运动时间标记ΔH，单位为秒；
所述运动时间的计算公式为：ΔH＝(3600x2+60y2+z2)-(3600x1+60y1+z1；
所述数据处理模块设定运动时间阈值，所述运动时间阈值标记为ΔHmin，单位为秒；其中，ΔHmin为大于0的整数；
当所述运动时间小于运动时间阈值时，即ΔH<ΔHmin，学生运动时间不达标，删除学生的打卡记录；
当所述运动时间不小于运动时间阈值时，即ΔH≥ΔHmin，根据所述运动时间和跳绳个数获取运动系数；
所述运动系数标记为m；
所述运动系数的计算公式为：
Figure FDA0003878470600000031
将所述运动系数发送至所述智能分析模块。
5.根据权利要求4所述的基于全景的户外体育智能分析系统，其特征在于，所述智能分析模块根据所述运动系数判定学生的运动等级，具体过程包括：
所述智能分析模块接收所述运动系数；
所述智能分析模块设定第一区间、第二区间以及第三区间；
所述第一区间标记为m1[u1，u2)；
所述第二区间标记为m2[u2，u3)；
所述第三区间标记为m3[u3，u4]；
其中，u1、u2、u3以及u4均为大于0的实数，且u1<u2<u3<u4；
当运动系数属于第一区间，将学生的运动等级判定为一般；
当运动系数属于第二区间，将学生的运动等级判定为良好；
当运动系数属于第三区间，将即学生的运动等级判定为优秀；
当运动系数不属于三个区间内时，所述智能分析模块判定学生的运动异常，删除学生的打卡记录；
将有打卡记录的学生的运动系数按照降序的顺序进行排名；
在每周日对学生一周的打卡情况进行汇总，将超过1次未打卡的学生进行标记；
老师可通过智能终端查看学生的打卡记录。
6.根据权利要求5所述的基于全景的户外体育智能分析系统，其特征在于，还包括所述智能预警模块；
所述智能预警模块监控学生的安全，具体过程包括：
所述智能预警模块包括视频监控设备和报警设备；
将报警设备与视频监控设备有机结合；
所述视频监控设备能够识别学生的危险动作；其中，所述危险动作包括摔倒和碰撞；
当学生在运动时发生危险动作，报警设备自动发出报警信号；
视频监控设备记录危险动作发生的全过程，并将全过程发送至老师的智能终端；
老师通过智能终端接收危险动作发生的全过程后，第一时间赶往到事件发生地。
7.根据权利要求6所述的基于全景的户外体育智能分析系统，其特征在于，所述智能终端包括智能手机和电脑。
8.根据权利要求7所述的基于全景的户外体育智能分析系统，其特征在于，本系统采用24小时制。
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