仰卧起坐智能测试系统.pdf

一种专门用于测试人体仰卧起坐运动项目的仰卧起坐智能测试系统。通过视频摄像，获取人体仰卧起坐运动视频图象，传输到计算机进行处理：选取同侧身体肩关节、髋关节、膝关节、踝关节四个相应体表部位作为参照点。以髋关节与肩关节参照点连接直线为基础，构建一个同步反映人体上身运动的长方形运动环节，称为上身环节，该长方形的宽度为允许上身弯曲的变化范围或有效区间。以髋关节与膝关节和踝关节参照点连接直线为基础，构建一个同步反映人体下肢运动的长方形运动环节，称为下肢环节，该长方形的宽度为允许下肢和膝关节弯曲的变化范围或有效区间。以髋关节参照点为身体环节运动的枢纽，将上身环节与下肢环节连接起来，构成一个完整的人体仰卧起坐运动环节模式。仰卧起坐动作完成过程中，根据有效区间和上身环节与下肢环节所成的夹角判断动作是否规范进而计数。

权利要求书
1.  一种专门用于测试人体仰卧起坐运动项目的仰卧起坐智能测试系统。其特征是：通过视频摄像，获取人体仰卧起坐运动视频图象，传输到计算机进行处理：选取同侧身体肩关节、髋关节、膝关节、踝关节四个相应体表部位作为参照点。以髋关节与肩关节参照点连接直线为基础，构建一个同步反映人体上身运动的长方形运动环节，称为上身环节，该长方形的宽度为允许上身弯曲的变化范围或有效区间。以髋关节与膝关节和踝关节参照点连接直线为基础，构建一个同步反映人体下肢运动的长方形运动环节，称为下肢环节，该长方形的宽度为允许下肢和膝关节弯曲的变化范围或有效区间。以髋关节参照点为身体环节运动的枢纽，将上身环节与下肢环节连接起来，构成一个完整的人体仰卧起坐运动环节模式。仰卧起坐动作完成过程中，根据有效区间和上身环节与下肢环节所成的夹角判断动作是否规范进而计数。

2.  根据权利要求1所述的仰卧起坐智能测试系统，其特征是：在视频图象(画面)上，人体从仰卧位开始做收腹运动，下肢伸直固定于地面不动，上体抬起最后成坐位，当上身环节与下肢环节的夹角小于90度时，即判定为按动作规范要求完成了从仰卧位转换到坐位的动作或运动，计数完成仰卧起坐一次。

3.  根据权利要求1所述的仰卧起坐智能测试系统，其特征是：在视频图象(画面)上，人体从坐位开始后倒成仰卧位，下肢伸直固定于地面不动，当上身环节与下肢环节的夹角大于165度时，即判定为按动作规范要求完成了从坐位转换成仰卧位的动作或还原为仰卧起坐准备姿势的运动。

说明书仰卧起坐智能测试系统
技术领域
本发明涉及一种专门用于测试人体仰卧起坐运动项目的仰卧起坐智能测试系统。当进行仰卧起坐测试时，能自动、客观地对人体所完成动作的质量或标准进行智能判(诊)断，并根据分析结果自动计时、计数。
背景技术
目前，仰卧起坐测试基本都是采用人工计数方法，这种方法存在因人为因素而导致的测试标准不统一、测试效率低等缺点。也有采用利用红外线发射技术自动计数的装置，但这种装置只能简单机械地计数，不能自动判断受测人员在测试过程中测试动作是否符合规范要求。为了全面反映受测人员的测试状况，做到自动化、智能化、准确化计数，本发明提供了仰卧起坐智能测试系统，该系统在每次计数之前都会自动对受测人员的测试动作是否规范进行判断，然后根据判断的结果计数。
技术方案
根据视频图象识别原理，通过视频摄像方式，获取人体仰卧起坐运动视频图象，传输到计算机进行处理：选取同侧身体肩关节、髋关节、膝关节、踝关节四个相应体表部位作为参照点。以髋关节与肩关节参照点连接直线为基础，构建一个同步反映人体上身运动的长方形运动环节，称为上身环节，该长方形的宽度为允许上身弯曲的变化范围或有效区间。以髋关节与膝关节和踝关节参照点连接直线为基础，构建一个同步反映人体下肢运动的长方形运动环节，称为下肢环节，该长方形的宽度为允许下肢和膝关节弯曲的变化范围或有效区间。以髋关节参照点为身体环节运动的枢纽，将上身环节与下肢环节连接起来，构成一个完整的人体仰卧起坐运动环节模式。仰卧起坐动作完成过程中，根据有效区间和上身环节与下肢环节所成的夹角判断动作是否规范进而计数。
有益效果
构造简单、易于操作，测试效率高、计数科学准确，制造成本低、易于推广普及。
具体实施方式
通过视频摄像，获取人体仰卧起坐运动视频图象，传输到计算机。计算机对视频图像进行处理：在人体仰卧起坐运动的视频图象上，选取同侧身体肩关节、髋关节、膝关节、踝关节四个相应体表部位，作为身体环节运动的参照点，为建立人体身体环节运动视频模式提供关键参照点。在选取肩、髋、膝、踝关节四个体表参照点的基础上，在视频图象(画面)上，将髋关节与肩关节参照点连接呈一直线，并在此基础上，构建一个同步反映人体上身运动的长方形运动环节(该长方形的宽度为允许上身弯曲的变化范围或有效区间)，称为上身环节。以同样方法，将髋关节与膝关节和踝关节参照点连接呈一直线，构建一个同步反映人体下肢运动的长方形运动环节(该长方形的宽度为允许下肢和膝关节弯曲的变化范围或有效区间)，称为下肢环节。在视频图象(画面)上，以髋关节参照点为身体环节运动的枢纽，将上身环节与下肢环节连接起来，构成一个完整的人体仰卧起坐运动环节模式。在视频图象(画面)上，人体从仰卧位开始做收腹运动，下肢伸直固定于地面不动，上体抬起最后成坐位，当上身环节与下肢环节的夹角小于90度时，即判定为按动作规范要求完成了从仰卧位转换到坐位的动作或运动，计数完成仰卧起坐一次。在视频图象(画面)上，人体从坐位开始后倒成仰卧位，下肢伸直固定于地面不动，当上身环节与下肢环节的夹角大于165度时，即判定为按动作规范要求完成了从坐位转换成仰卧位的动作或还原为仰卧起坐准备姿势的运动。