基于制造技术

技术编号:39402995 阅读:8 留言:0更新日期:2023-11-19 15:54
本发明专利技术公开了一种基于

【技术实现步骤摘要】
基于AI技术的智慧体育考试方法及相关装置


[0001]本专利技术涉及智慧体育领域,具体涉及一种基于
AI
技术的智慧体育考试方法及相关装置


技术介绍

[0002]近年来,越来越重视培养学生良好的体育素质,而体能测试是其中的一项重要环节,传统的体能测试项目需要教师亲自检测和评分,且采用人工评测的方式,其效率相对较低且工作量比较大
,
同时人为干扰因素比较多,存在诸多弊端

[0003]目前,体育动作的规范性分析和识别是智慧体育的一个重要分支,然而相关技术难以高质量地结合
AI
技术实现体育动作数据的规范性分析处理

虽然一些智能手机或手环包含跑步和跳绳等运动模式,可以进行相关数据的测量,包括计数

运动心率

消耗的卡路里以及运动时间等,但缺少对体育动作数据的规范性分析处理,难以满足各类学校的体能测试

[0004]目前也有个别的智慧体育考试系统,但主要针对室内场景
(
主要指体育教室
)
,需要预先安装大量的监控设备
、3D
摄像头

各种大屏
(
例如
LED


电视或班牌等
)、
可穿戴传感器等检测人体的姿态和运动状态

上述设备的价格相对较高,而且维护和更新费用也比较高,同时,在进行视频分析和体育测试时,识别用户运动状态的反应速度也较慢

[0005]因此,体育评测存在的成本高

效率低并且科学合理化水平较低的问题亟需解决


技术实现思路

[0006]鉴于上述问题,提出了本专利技术以便提供一种克服上述体育评测存在的成本高

效率低并且科学合理化水平较低问题的基于
AI
技术的智慧体育考试方法

装置

计算设备及计算机存储介质

[0007]根据本专利技术的一个方面,提供了一种基于
AI
技术的智慧体育考试方法,包括:
[0008]考生根据人脸识别信息登录并选择体育考试项目,其中,所述体育考试项目为单人运动,其包括以下多者中的至少一者:体操

仰卧起坐

引体向上

双杠臂屈伸

开合跳

臀桥

深蹲

武术套路;
[0009]加载所述体育考试项目对应的
3D
标准动作骨骼模型和
3D
动作扣分骨骼模型,其中,所述
3D
标准动作骨骼模型包括各个预设时间序列对应的关键骨骼点的运动轨迹;
[0010]采集该考生的体育考试视频,根据该视频的各个关键帧图像提取与考试时间对应的
3D
骨骼点,构建该考生的
3D
体育考试项目骨骼模型;
[0011]根据所述
3D
标准动作骨骼模型

所述
3D
动作扣分骨骼模型和所述
3D
体育考试项目骨骼模型,计算该考生的体育考试项目成绩

[0012]在一种可选的方式中,所述根据该视频的各个关键帧图像提取与考试时间对应的
3D
骨骼点进一步包括:
[0013]将该视频的各个关键帧的
2D
图像转换为
ITK
数据格式;
[0014]将该
ITK
数据格式的
2D
图像转换为
DICOM
格式图像;
[0015]根据
skeleton_3D
方法提取与考试时间对应的该
DICOM
格式图像的
3D
骨骼点

[0016]在一种可选的方式中,所述根据
skeleton_3D
方法提取与考试时间对应的该
DICOM
格式图像的
3D
骨骼点进一步包括:
[0017]根据
skeleton_3D
方法提取与考试时间对应的该
DICOM
格式图像的
2D
骨骼点;
[0018]针对任一时间序列
t
的关键帧
2D
骨骼点,根据前一个时间序列
t
‑1的关键帧
2D
骨骼点
、2D
骨骼点轮廓比例和
2D
骨骼点轮廓位移信息,计算该时间序列
t
的关键帧
2D
骨骼点对应的
3D
骨骼点

[0019]在一种可选的方式中,所述根据所述
3D
标准动作骨骼模型

所述
3D
动作扣分骨骼模型和所述
3D
体育考试项目骨骼模型,计算该考生的体育考试项目成绩进一步包括:
[0020]针对所述
3D
体育考试项目骨骼模型中任一时间序列的关键帧
3D
骨骼点,计算该关键帧
3D
骨骼点坐标与对应该时间序列的所述
3D
标准动作骨骼模型中的关键帧
3D
骨骼点坐标的第一空间距离均方差,以及,该关键帧
3D
骨骼点坐标与对应该时间序列的所述
3D
动作扣分骨骼模型中的关键帧
3D
骨骼点坐标的第二空间距离均方差;
[0021]分别根据第一空间距离均方差和第二空间距离均方差计算该考生所有关键帧
3D
骨骼点的第一空间距离均方差总值和第二空间距离均方差总值;
[0022]若该第一空间距离均方差总值和第二空间距离均方差总值分别介于第一预设范围和第二预设范围,则判定该考生的体育考试项目成绩为合格

[0023]在一种可选的方式中,所述方法还包括:
[0024]依次针对所述
3D
体育考试项目骨骼模型中任一关键帧
3D
骨骼点,根据
DBSCAN
聚类算法计算该关键帧
3D
骨骼点与所述
3D
标准动作骨骼模型中各个关键帧
3D
骨骼点和所述
3D
动作扣分骨骼模型中各个关键帧
3D
骨骼点的
Dunn
指数;
[0025]若该
Dunn
指数大于预设阈值,则判定该关键帧
3D
骨骼点为合格;
[0026]根据符合该预设阈值的
3D
骨骼点的数量占比,计算该考生的体育考试本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于
AI
技术的智慧体育考试方法,其特征在于,包括:考生根据人脸识别信息登录并选择体育考试项目,其中,所述体育考试项目为单人运动,其包括以下多者中的至少一者:体操

仰卧起坐

引体向上

双杠臂屈伸

开合跳

臀桥

深蹲

武术套路;加载所述体育考试项目对应的
3D
标准动作骨骼模型和
3D
动作扣分骨骼模型,其中,所述
3D
标准动作骨骼模型包括各个预设时间序列对应的关键骨骼点的运动轨迹;采集该考生的体育考试视频,根据该视频的各个关键帧图像提取与考试时间对应的
3D
骨骼点,构建该考生的
3D
体育考试项目骨骼模型;根据所述
3D
标准动作骨骼模型

所述
3D
动作扣分骨骼模型和所述
3D
体育考试项目骨骼模型,计算该考生的体育考试项目成绩
。2.
根据权利要求1所述的基于
AI
技术的智慧体育考试方法,其特征在于,所述根据该视频的各个关键帧图像提取与考试时间对应的
3D
骨骼点进一步包括:将该视频的各个关键帧的
2D
图像转换为
ITK
数据格式;将该
ITK
数据格式的
2D
图像转换为
DICOM
格式图像;根据
skeleton_3D
方法提取与考试时间对应的该
DICOM
格式图像的
3D
骨骼点
。3.
根据权利要求2所述的基于
AI
技术的智慧体育考试方法,其特征在于,所述根据
skeleton_3D
方法提取与考试时间对应的该
DICOM
格式图像的
3D
骨骼点进一步包括:根据
skeleton_3D
方法提取与考试时间对应的该
DICOM
格式图像的
2D
骨骼点;针对任一时间序列
t
的关键帧
2D
骨骼点,根据前一个时间序列
t
‑1的关键帧
2D
骨骼点
、2D
骨骼点轮廓比例和
2D
骨骼点轮廓位移信息,计算该时间序列
t
的关键帧
2D
骨骼点对应的
3D
骨骼点
。4.
根据权利要求1所述的基于
AI
技术的智慧体育考试方法,其特征在于,所述根据所述
3D
标准动作骨骼模型

所述
3D
动作扣分骨骼模型和所述
3D
体育考试项目骨骼模型,计算该考生的体育考试项目成绩进一步包括:针对所述
3D
体育考试项目骨骼模型中任一时间序列的关键帧
3D
骨骼点,计算该关键帧
3D
骨骼点坐标与对应该时间序列的所述
3D
标准动作骨骼模型中的关键帧
3D
骨骼点坐标的第一空间距离均方差,以及,该关键帧
3D
骨骼点坐标与对应该时间序列的所述
3D
动作扣分骨骼模型中的关键帧
3D
骨骼点坐标的第二空间距离均方差;分别根据第一空间距离均方差...

【专利技术属性】
技术研发人员:唐义平关俊宏祖慈刘兵
申请(专利权)人:安徽一视科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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