本发明涉及嵌入式系统，图像处理和人工智能领域，尤其涉及一种基于嵌入式系统信息采集处理的俯卧撑标准计数管理系统。
背景技术：
“国无防不立，民无兵不安”，军队的战斗力对于国家安全至关重要，我国军人的战斗力主要靠平时体能训练来养成和提高，通过考核成绩来衡量训练效果，俯卧撑就是其中重要而传统的科目。
在俯卧撑的训练过程中，一些人的动作存在着瑕疵，有时因为其本身不是故意的而没有发现，或是其想要偷懒而不以为意；另外，监考人员有时也不容易监视到，或是有意放水。因此，俯卧撑训练存在着动作不标准的问题。
训练和考核完成之后，统计和分析成绩，得出下一步训练方案，还需要人工进行，训练管理方面存在效率不高，主观因素干扰等问题。
技术实现要素：
本发明的主要目的在于针对现有技术的不足，提供一种俯卧撑标准计数管理系统，用于解决现在俯卧撑训练不标准，训练管理效率低和主观因素干扰的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种俯卧撑标准计数管理系统，包括以下模块：
(1)数据处理模块：在数据处理模块上运行嵌入式操作系统，使用SQLite数据库，用于对来自其他模块传输的数据和信号进行处理，并将最终的结果数据传输给计算机模块。
(2)建模模块：标准的俯卧撑是以脚为支点，躯干近似一条直线升降，根据人体结构，进一步简化为两个特征点的升降，一个点是胸部，另一个点是腰部，通过检测这两点的空间位置高度来判断是否标准。测量体型不同的人做标准俯卧撑时两个特征点距离地面高度，将身高、臂长和两个特征点距地高度存入SQLite数据库中，作为标准训练集；再测量做俯卧撑不标准时，两个特征点距离地面高度，并分类存入SQLite数据库中，作为错误训练集。
(3)通信模块：负责信号和数据的传输。
(4)摄像模块：摄像头拍摄测试者，将图像信息传输给数据处理模块，数据处理模块处理图像信息，得到测试者的身高、臂长信息，根据SQLite数据库中已经存在的训练集，通过机器学习算法计算出测试者在做标准俯卧撑时，胸部和腰部下降后距地的最高高度，并对俯卧撑不标准的情况进行分类。
(5)测距模块：利用两组测距模块分别测试胸部和腰部距地的高度，将测距模块固定在衣领和腰带位置即可。将测得的距离通过通信模块传输给数据处理模块，当距离均小于相应的最高高度时，算作标准计数一次，否则不计数，并判断不标准的原因。
(6)声音提示模块：俯卧撑标准时提示标准声音，不标准时，根据分类得到的原因提示不同声音。
(7)显示模块：显示时间和个数信息。
(8)计算机模块：接收数据处理模块传输的最终的测试结果，负责数据库管理，统计查询历次俯卧撑训练的情况；并通过大数据分析和深度学习技术，得出下一步更为科学的训练方案。
进一步地，通信模块采用蓝牙或wifi进行通信。
进一步地，测距模块采用红外线测距或超声波测距。
本发明器械简单便携，开销少，解决了现在俯卧撑训练不标准，训练管理效率低和主观因素干扰的问题，并且能够实时将数据自动记录在计算机的数据库当中，并自动生成下一步科学的训练的方案，能提高俯卧撑训练的效果和效率。
附图说明
图1为本发明俯卧撑标准计数管理系统结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一下详细说明。
本发明按照如图1所示将各个模块连接起来，箭头方向所指为信息(数据)流流向。
(1)数据处理模块：在数据处理模块上运行嵌入式操作系统，使用SQLite数据库，用于对来自其他模块传输的数据和信号进行处理，并将最终的结果数据传输给计算机模块。
(2)建模模块：标准的俯卧撑是以脚为支点，躯干近似一条直线升降，根据人体结构，进一步简化为两个特征点的升降，一个点是胸部，另一个点是腰部，通过检测这两点的空间位置高度来判断是否标准。测量体型不同的人做标准俯卧撑时两个特征点距离地面高度，将身高、臂长和两个特征点距地高度存入SQLite数据库中，作为标准训练集；再测量做俯卧撑不标准时，两个特征点距离地面高度，并分类存入SQLite数据库中，作为错误训练集。
(3)通信模块：负责信号和数据的传输，可采用蓝牙、wifi等设备。
(4)摄像模块：摄像头拍摄测试者，将图像信息传输给数据处理模块，数据处理模块处理图像信息，得到测试者的身高、臂长信息，根据SQLite数据库中已经存在的训练集，通过机器学习算法计算出测试者在做标准俯卧撑时，胸部和腰部下降后距地的最高高度，并对俯卧撑不标准的情况进行分类。
(5)测距模块：利用两组测距模块分别测试胸部和腰部距地的高度，可以采用红外线测距、超声波测距等方法，将测距模块固定在衣领和腰带位置即可。将测得的距离通过通信模块传输给数据处理模块，当距离均小于相应的最高高度时，算作标准计数一次，否则不计数，并判断不标准的原因。
(6)声音提示模块：俯卧撑标准时提示标准声音，不标准时，根据分类得到的原因提示不同声音。
(7)显示模块：为了方便测试人员看到自己的成绩，显示模块可以显示时间和个数等信息。
(8)计算机模块：接收数据处理模块传输的最终的测试结果，负责数据库管理，方便统计查询历次俯卧撑训练的情况；并通过大数据分析和深度学习等技术，来得出下一步更为科学的训练方案。
本发明器械简单便携，开销少，且解决了俯卧撑训练过程中不标准的问题，并且能够实时将数据自动记录在计算机的数据库当中，并自动生成下一步科学的训练的方案，能提高俯卧撑训练的效果和效率。