CN211349295U - 一种交互式运动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种交互式运动系统，包括运动设备、图像采集设备、计算和数字存储设备、网络通信设备、云端控制中心和视觉听觉反馈设备；所述图像采集设备，用于运动动作的捕捉和识别；所述计算和数字存储设备包含API接口，用于接收和处理图像采集设备输出的图像数据；所述网络通信设备，用于计算和数字存储设备和云端控制中心的通信；所述视觉听觉反馈设备，接收来自计算和数字存储设备的数据，输出交互动作的图像和声音；计算和数字存储设备存储的数字内容为用户运动数据模型的集合。本实用新型提供了一种实时的动作捕捉和动作指导方法，填补了运动技巧教学数字化交互的空白。

Description

一种交互式运动系统

技术领域

本实用新型涉及一种交互技术，尤其涉及一种交互式运动系统。

背景技术

随着科技的进步，基于交互技术的应用越来越多，尤其是在休闲娱乐方面，人机交互得到了广泛的应用，目前主流的交互系统，通过接收用户所作出的动作，实现虚拟场景和环境的创造，给用户制造出一种身临其境的假象。运动健康领域作为交互系统的重要应用场景，也主要是利用人机交互技术创造出一个虚拟运动场景，增强运动的视觉效果和具有更强的沉浸感；用户对于运动技巧的学习多数来自于体育教练，受教练员水平、情绪及时间和场地等的制约，运动的效果和积极性都会受到很大影响。因此，需要建立一种不受外界因素干扰、具有运动指导和教学功能的交互式运动系统。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种具有实时运动指导功能的交互式运动系统。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：包括运动设备、图像采集设备、计算和数字存储设备、网络通信设备、云端控制中心和视觉听觉反馈设备。所述图像采集设备，用于运动动作的捕捉和识别；所述计算和数字存储设备，用于接收和处理图像采集设备输出的图像数据；所述网络通信设备，用于计算和数字存储设备和云端控制中心的通信；所述云端控制中心由服务器组成，用于提供数字内容；所述视觉听觉反馈设备，接收来自计算和数字存储设备的数据，输出交互动作的图像和声音。

作为优选的技术方案，所述运动设备是蹦床，蹦床设置有压力传感器，所述压力传感器可实现对运动行为的记录。

作为优选的技术方案，所述图像采集设备包括识别运动物体外部轮廓的红外传感器、视觉识别设备和深度视觉识别设备。

作为对上述技术方案的改进，所述视觉识别设备是红外摄像头。所述红外摄像头负责采集运动图像，每一帧图像经中值滤波后执行肤色检测，采用HSV 色彩空间作为肤色检测的色彩空间，在H、S和V方向设定肤色阈值，初步分割出图像中手、手臂和面部的肤色区域；运用图像分割，得到肤色区域轮廓，比对特征库识别出面部区域，并记录其位置。

作为对上述技术方案的改进，所述深度视觉识别设备是Kinect。

作为优选的技术方案，所述视觉听觉反馈设备是指包括但不限于显示屏、头戴式VR、AR。

由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的有益效果在于：所述运动式交互系统，利用计算和数字存储设备实现了基于数字化的运动行为的监测，规范个人运动习惯和改善运动技巧。图像采集设备实时的动作捕捉和动作指导，填补了运动技巧教学数字化交互的空白。

附图说明

图1是本实用新型实施例的交互式运动系统结构示意图；

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例

如图1所示，包括运动设备、图像采集设备、计算和数字存储设备、网络通信设备、云端控制中心和视觉听觉反馈设备。运动设备是蹦床，蹦床设置有压力传感器，通过压力值、间隔时间，根据重力公式和用户体重，记录滞空时间、跳跃高度、每次跳跃力度等用户运动行为。

图像采集设备包括红外传感器、视觉识别设备和深度视觉识别设备，用于运动动作的捕捉和识别。所述红外传感器，通过识别运动物体外部轮廓，得到物体重心。所述视觉识别设备是红外摄像头，可设置动作捕捉区域，以避免无关人员走动造成的干扰。所述红外摄像头负责采集运动图像，每一帧图像经中值滤波后执行肤色检测；采用HSV色彩空间作为肤色检测的色彩空间，在H、S 和V方向设定肤色阈值，初步分割出图像中手和手臂等肤色区域。运用图像分割，得到肤色区域轮廓，取其边界上的高曲率点为特征点，在预置的特征库中比对特征点相似的面部特征，识别出面部区域，并记录其位置。所述深度视觉识别设备是Kinect，通过识别运动关节骨骼，实现身体动作的识别。

包含API接口的计算和数字存储设备，用于接收和处理图像采集设备输出的图像数据，其上设置有存储器用于存储数字内容；所述API信号接口，可将捕捉的信号对接数字内容。

网络通信设备主要用于计算和数字存储设备和云端控制中心的通信，实现数字内容与云端控制中心数据的交换融合；所述云端控制中心由服务器组成，提供用户运动模型数据，经网络通信设备传输至计算和数字存储设备。

视觉听觉反馈设备接收来自计算和数字存储设备的数据，输出交互动作的图像和声音，具体包括但不限于显示屏、头戴式VR、AR。

利用计算和数字存储设备实现了基于数字化的运动行为的监测，图像采集设备实时的动作捕捉和动作指导，填补了运动技巧教学数字化交互的空白。云端控制中心服务器储存的运动模型数据集合，最终在计算和数字存储设备中与数字内容交互，通过图像采集设备和计算和数字存储设备，使用户运动模型数据与数字内容比对，创造一种有针对性的交互性运动指导系统。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

一切从本实用新型的构思出发，不经过创造性劳动所作出的结构变换均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种交互式运动系统，其特征在于：包括运动设备、图像采集设备、计算和数字存储设备、网络通信设备、云端控制中心和视觉听觉反馈设备；

所述图像采集设备，用于运动动作的捕捉和识别；

所述计算和数字存储设备，用于接收和处理图像采集设备输出的图像数据；

所述网络通信设备，用于计算和数字存储设备和云端控制中心的通信；

所述云端控制中心由服务器组成，用于提供数字内容；

所述视觉听觉反馈设备，接收来自计算和数字存储设备的数据，输出交互动作的图像和声音。

2.如权利要求1所述的交互式运动系统，其特征在于：所述运动设备是蹦床，蹦床设置有压力传感器，所述压力传感器可实现对运动行为的记录。

3.如权利要求1所述的交互式运动系统，其特征在于：所述图像采集设备包括识别运动物体外部轮廓的红外传感器、视觉识别设备和深度视觉识别设备。

4.如权利要求3所述的交互式运动系统，其特征在于：所述深度视觉识别设备是Kinect。

5.如权利要求1所述的交互式运动系统，其特征在于：所述视觉听觉反馈设备是指包括但不限于显示屏、头戴式VR、AR。

Images