一种形体训练方法、装置、系统、计算机设备及存储介质与流程

本发明涉及智能教学技术领域，具体是一种形体训练方法、装置、系统、计算机设备及存储介质。

背景技术

形体训练是一项比较优美、高雅的健身项目，主要通过舒展优美的舞蹈基础练习，可塑造人们优美的体态，培养高雅的气质，越来越受到人们的推崇。

目前针对形体训练的技术也越来越完善，其中，最流行的现有技术是利用重力感应技术结合摄像机录像技术对训练过程进行监控并纠错。但是形体训练对于每一个动作的细节都非常重视，摄像头录像主要是对动作流程的记录，对形体动作的轮廓细节无法准确的记录，同时对使用者着装与环境都有一定的限制，如果衣服颜色和环境相似，很难辨认具体的动作细节。

可见，现有技术无法精准的采集动作，受到光线等环境因素的影响也很大，在训练的过程中不能准确的把握形体动作是否标准，从而无法达到形体训练的目的。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种形体训练方法、装置、系统、计算机设备和存储介质，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

在本发明实施例中，提供一种形体训练方法，包括以下步骤：

获取练习形体动作图像，所述练习形体动作图像为通过光学感测的人体全身图像；

调用与所述练习形体动作图像对应的标准形体动作图像，并将所述练习形体动作图像与所述标准形体动作图像进行对比；

实时输出对比信息。

具体地，所述获取练习形体动作图像，所述练习形体动作图像为通过光学感测的人体全身图像，包括以下步骤：

向光学感测设备发出采集练习形体动作图像的指令，使所述光学感测设备采集练习者的人体全身图像，并作为所述练习形体动作图像上传；

接收所述光学感测设备依据所述指令而上传的练习形体动作图像。

本发明实施例还提供一种形体训练装置，包括：

图像获取单元，用于获取练习形体动作图像，所述练习形体动作图像为通过光学感测的人体全身图像；

图像对比单元，用于调用与所述练习形体动作图像对应的标准形体动作图像，并将所述练习形体动作图像与所述标准形体动作图像进行对比；

输出单元，用于实时输出对比信息。

本发明还提供了一种形体训练系统，包括：

光学感测设备，用于采集练习形体动作图像；

如上所述的一种形体训练装置；

网络云端处理装置，用于进行分析练习形体动作图像并依据所述图像获取请求下发的标准形体动作图像。

本发明还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行上述的形体训练方法的步骤。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行上述形体训练方法的步骤。

本发明实施例提供的形体训练方法、装置、系统、计算机设备和可读存储介质，通过使用红外感测技术对练习形体动作进行采集，并将练习形体动作进行分析对比，能够保证在形体训练的时候不受光照、背景、服装等的影响，提高形体动作矫正精度，还能够实现使用者自主学习，不需要教师教学，能够轻松学习标准形体动作。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种形体训练方法的应用环境图；

图2为本发明实施例提供的一种形体训练方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的一种形体训练方法获取练习形体动作图像的流程图；

图4为本发明实施例提供的一种形体训练方法调用与练习形体动作图像对应的标准形体动作图像的流程图；

图5为本发明实施例提供的一种形体训练方法向云端发送图像获取请求，并接收云端依据图像获取请求下发的标准形体动作图像的流程图；

图6为本发明实施例提供的一种形体训练装置的结构框图；

图7为本发明实施例提供的图像获取单元的结构框图；

图8为本发明实施例提供的图像对比单元的结构框图；

图9为本发明实施例提供的云端调用模块的结构框图；

图10为本发明实施例提供的一种形体训练系统的结构框图；

图11为本发明实施例提供的一种计算机设备的结构框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1-6及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但除非特别说明，这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一xx脚本称为第二xx脚本，且类似地，可将第二xx脚本称为第一xx脚本。

本发明实施例提供的形体训练方法、装置和系统，通过使用红外感测技术对练习形体动作进行采集，并将练习形体动作进行分析对比，能够保证在形体训练的时候不受光照、背景、服装等的影响，提高形体动作矫正精度，还能够实现使用者自主学习，不需要教师教学，能够轻松学习标准形体动作。

实施例一

图1示出了本发明实施例中提供的一种形体训练方法的应用环境图，如图1所示，在该应用环境中，包括形体动作训练装置101、光学感测设备102、网络云端处理装置103以及使用者104。

在本发明实施例中，形体动作训练装置101可以是台式计算机、笔记本电脑或者平板电脑等，但并不局限于此，也可以有上述的一台或者多台设备联合而成，其完成的功能在于对使用者形体动作练习图像的操作，包括采集、接受发送指令、数据处理以及图像分析等，但并不局限于此，也即是能够完成上述功能的设备都落在本申请的保护范围内。

光学感测设备102可以是使用红外感测原理的相关设备，例如红外体感装置，包括红外感测摄像头、红外感测扫描仪等，但不局限于次，只要原理是通过发射红外线光谱，照射在人体后反射，接收反射的红外线，将红外线进行分析处理得出清晰的形体练习形体动作图像的装置都可以包括在内。

网络云端处理装置103可以是各种服务器或者服务器群，能够大量且快速处理和分析图像信息。

使用者104可以是练习形体动作的学员，也可以是录入标准形体动作的教师。

如图2所示，本发明实施例提供了一种形体训练方法，在本发明实施例中以该方法应用于上述图1中的形体动作训练装置101来举例说明。包括以下步骤：

步骤s201，获取练习形体动作图像，练习形体动作图像为通过光学感测的人体全身图像；

步骤s202，调用与练习形体动作图像对应的标准形体动作图像，并将练习形体动作图像与标准形体动作图像进行对比；

步骤s203，实时输出对比信息。

在本发明实施例中，对比信息是用于描述联系形体动作图像与标准形体动作图像之间的差异的信息，信息主要包括：动作差异点、动作相似度、动作改进点等。

输出对比信息可以是将对比结果通过语音和视频形式进行输出，可以在输出视频的时候进行形体动作图像的标记，比如是高亮、圈点或者使用不同颜色标记等方式突出动作差异点、标记改进点等，可以输出语音或在屏幕上输出文字描述，或两者结合来提醒使用者应该怎么改进，比如抬高手、踮高脚或者改变身体弯曲弧度等。

进一步的，还可以包括同时显示练习形体动作图像和标准形体动作图像同时显示，例如在输出显示屏左边展示练习形体动作图像，右边展示标准形体动作图像，两者的位置可调，当然还可以是其他显示模式，如一上一下，或者一大图显示，一小图显示等。

在本发明实施例中，练习形体动作图像包含的形体练习动作，例如基本站立姿势，手位、脚位练习，脚步动作舞蹈组合练习以及把杆垫上一系列基本功练习。

在本发明实施例中，获取练习形体动作图像后，还能够将练习形体动作图像进行保存，学员或者教师可以随时查看，了解练习形体动作的进度和进步。

如图3所示，在本发明实施例中，步骤s201即获取练习形体动作图像包括以下步骤：

步骤s301，向光学感测设备发出采集练习形体动作图像的指令，使光学感测设备采集练习者的人体全身图像，并作为练习形体动作图像上传。

在本发明实施例中，光学感测设备为红外感应装置，其主要原理是通过发射红外线光谱，照射在人体后反射，接收反射的红外线，将红外线进行分析处理得出清晰的形体练习形体动作图像。通过红外感测装置采集形体动作图像，相比于传统的摄像头录制，能够将人体的动作处理成深度图像，记录更加清晰，使得形体训练不过多受环境的影响，即使是在光照比较差或者使用者着装颜色与环境比较相似的情况下，本发明实施例也能够更加精确、清晰地反映形体动作。

在本发明实施例中，光学感测设备除了具有采集图像的功能，还具有接收和发送数据信息以及指令的功能。

步骤s302，接收光学感测设备依据指令而上传的练习形体动作图像。

如图4-1所示，在本发明的一种实施例中，步骤s202即调用与练习形体动作图像对应的标准形体动作图像，之前包括以下步骤：

步骤s411，获取用户录入的待练习动作的标识；

在本发明实施例中，待练习动作的标识，具体的可以使进行命名或者代码标记，比如按照章节进行编号，第一章第一节、第二章第一节等，每一个章节对应一系列动作，每一次练习形体动作，都会将以所要练习的动作对应的标准动作的标识进行训练形体动作的登记。

步骤s412，从预设的图像信息集合中获取与待练习动作的标识相匹配的项目作为标准形体动作图像；

在本发明实施例中，图像信息集合预设了标准形体动作图像，同时也包含了采集的练习形体动作图像，图像信息集合可以是通过具有存储功能的数据库、存储介质、存储器等进行存储，比如dram、sram、ddr、ram存储器等。

如图4-2所示，在本发明的另一种实施例中，步骤s202即调用与练习形体动作图像对应的标准形体动作图像，之前包括以下步骤：

步骤s421，对已获取的练习形体动作图像的中的形体特征进行提取；

在本发明实施例中，形体特征进行提取可以是提取动作的具体形状，比如提取使用者做某一个、某一些(不连续的某些动作图像帧)或一系列(某些连续的动作图像帧)动作的姿态。

步骤s422，查找预设的图像信息集合中是否存在与形体特征相匹配的项目，若存在，则将与形体特征相匹配的项目作为标准形体动作图像。

在本发明实施例中，图像信息集合预设了标准形体动作图像，同时也包含了采集的练习形体动作图像，图像信息集合可以是通过具有存储功能的数据库、存储介质、存储器等进行存储，比如dram、sram、ddr、ram存储器等。

如图4-3所示，在本发明实施例中，步骤s202即调用与练习形体动作图像对应的标准形体动作图像，具体包括：

步骤s431，从本地的图像信息集合中调用预设的标准形体动作图像。

步骤s432，向云端发送图像获取请求，并接收云端依据图像获取请求下发的标准形体动作图像。

在本发明实施例中，这里的云端可以是采用应用程序虚拟化技术的软件平台，其集搜索、下载、使用、管理、备份等多种功能为一体。云端可以包含大数据分析功能，用于对网络传输模块传输至远端的信息进行分析，找出最优图像方案，将最优图像方案返回。

如图5所示，在本发明实施例中，步骤s432即向云端发送图像获取请求，并接收云端依据图像获取请求下发的标准形体动作图像的步骤包括：

步骤s501，判断本地是否存在与练习形体动作图像相对应的标准形体动作图像；

在本发明实施例中，可以对标准形体动作进行标识，具体的可以使进行命名或者代码标记，每一次练习形体动作，都会将以所要练习的动作对应的标准动作的标识进行训练形体动作的登记。

在本发明实施例中，还可以通过比较练习形体动作图像和标准形体动作图像动作相似度是否达到标准值来进行判断，相似度达到一定的程度，也就是标准值界限才认为存在对应的标准形体动作图像。

在本发明实施例中，为了便于进行标识，可以包含信息输入接口，具体可以是终端设备，包括手机、平板、电脑和智能穿戴设备等，用于手动输入练习形体动作图像和标准形体动作图像命名。

步骤s502，若存在，则调用本地的标准形体动作图像；

步骤s503，若不存在，则通过云端的大数据识别获取与练习形体动作图像相对应的标准形体动作图像后，从云端下载标准形体动作图像；

在本发明实施例中，与云端的信息交换可以是利用网络传输，包括wifi、4g和lan模式。

在本发明实施例中，大数据分析处理可以包括图像预处理、图像特征提取、建立图像特征索引和图像特征匹配4个步骤。

在本发明实施例中，图像预处理可以是包括对图像背景差分和滤波去噪，进行缩小和放大变换，获得固定大小的图像样本，然后进行图像的灰度化，并通过中值滤波和形态学方法增强图像，使练习形体动作的主要纹理清晰可辨，干扰纹理模糊弱化，最后采用直方图均衡化技术使图像具有统一的均值和方差，得到标准图像。

在本发明实施例中，图像特征提取可以是利用sift特征向量提取方式进行，但不限于此。

在本发明实施例中，建立图像特征索引可以是图像检索中所使用的倒排索引技术，用于大规模文档数据的索引和匹配。

在本发明实施例中，图像特征匹配具体可以是，给定一个待检索特征，在量化之后，对应于待检索特征在倒排索引中的索引项就被确定下来。于是，索引项所对应的一列相关的索引特征作为候选匹配结果，最后根据匹配相似度由高到低输出图像库中对应的图像即可。

本发明实施例提供的形体训练方法，通过使用红外感测技术对练习形体动作进行采集，并将练习形体动作进行分析对比，能够保证在形体训练的时候不受光照、背景、服装等的影响，提高形体动作矫正精度，还能够实现使用者自主学习，不需要教师教学，能够轻松学习标准形体动作。

实施例二

如图6所示，为本发明实施例提供的一种形体训练装置的结构框图，本发明实施例提供的一种形体训练装置，在本发明实施例中以该装置应用于上述图1中来执行图2中的形体训练方法来举例说明，包括：

图像获取单元601，用于获取练习形体动作图像，练习形体动作图像为通过光学感测的人体全身图像。

图像对比单元602，用于调用与练习形体动作图像对应的标准形体动作图像，并将练习形体动作图像与标准形体动作图像进行对比。

输出单元603，用于实时输出对比信息，对比信息是用于描述联系形体动作图像与标准形体动作图像之间的差异的信息，信息主要包括：包括动作差异点、动作相似度、动作改进点等。

输出对比信息可以是将对比结果通过语音和视频形式进行输出，可以在输出视频的时候进行形体动作图像的标记，比如突出动作差异点、标记改进点或者使用不同颜色标记等，可以在输出语音的时候提醒使用者应该怎么改进，比如抬高手、踮高脚或者改变身体弯曲弧度等。

进一步的，还可以包括同时显示练习形体动作图像和标准形体动作图像同时显示，例如在输出显示屏左边展示练习形体动作图像，右边展示标准形体动作图像，还可以包括其他显示模式。

在本发明实施例中，如图7所示，为本发明实施例提供的图像获取单元的结构框图，图像获取单元700具体包括：

采集指令发送模块701，用于向光学感测设备发出采集练习形体动作图像的指令，使光学感测设备采集练习者的人体全身图像，并作为练习形体动作图像上传。

图像接收模块702，用于接收光学感测设备依据指令而上传的练习形体动作图像。

在本发明实施例中，光学感测设备为红外体感装置。

本发明实施例中，如图8所示，为本发明实施例提供的图像对比单元的结构框图，图像对比单元800具体包括：

获取模块801，用于获取用户录入的待练习动作的标识；

标准形体动作图像确定模块802，用于从预设的图像信息集合中获取与待练习动作的标识相匹配的项目作为标准形体动作图像；

特征提取模块803，用于对已获取的练习形体动作图像的中的形体特征进行提取；

项目查找模块804，用于查找预设的图像信息集合中是否存在与形体特征相匹配的项目；

上述模块用于执行本发明实施例中一种形体训练方法的步骤s202即调用与练习形体动作图像对应的标准形体动作图像之前的步骤。

本地调用模块805，用于从本地的图像信息集合中调用预设的标准形体动作图像；

云端调用模块806，用于向云端发送图像获取请求，并接收云端依据图像获取请求下发的标准形体动作图像。

具体的，在本发明实施例中，如图9所示，为本发明实施例提供的云端调用模块的结构框图，云端调用模块900具体包括：

判断子模块901，用于判断本体是否存在与练习形体动作图像相对应的标准形体动作图像；

若存在对应的标准形体动作图像，则不进行云端下载；

大数据分析子模块902，用于若不存在对应的标准形体动作图像，则通过大数据识别分析练习形体动作图像，获取与其对应的标准形体动作图像；

本发明实施例提供的形体训练装置，通过使用红外感测技术对练习形体动作进行采集，并将练习形体动作进行分析对比，能够保证在形体训练的时候不受光照、背景、服装等的影响，提高形体动作矫正精度，还能够实现使用者自主学习，不需要教师教学，能够轻松学习标准形体动作。

实施例三

此外，如图10所示，为本发明实施例提供的一种形体训练系统的结构框图，本发明实施例提供的一种形体训练系统，包括：

红外体感装置1001，用于采集练习形体动作图像；

控制装置1002，包含本发明实施例中的一种形体训练装置，用以执行本发明实施例中一种形体训练方法的全部过程，还可以包括数据库用于存储运行数据、图像数据等。

网络云端处理装置1003，用于进行分析练习形体动作图像并依据图像获取请求下发的标准形体动作图像，网络云端处理装置和控制系统之间的通讯可以是是利用网络传输，包括wifi、4g和lan模式。

本发明实施例提供的形体训练系统，通过使用红外感测技术对练习形体动作进行采集，并将练习形体动作进行分析对比，能够保证在形体训练的时候不受光照、背景、服装等的影响，提高形体动作矫正精度，还能够实现使用者自主学习，不需要教师教学，能够轻松学习标准形体动作。

实施例四

如图11所示，为本发明实施例提供的一种计算机设备的结构框图，本发明实施例提供的一种计算机设备，包括存储器1101、处理器1102、通信模块1103和用户接口1104。

存储器1101中存储有操作系统1105，用于处理各种基本系统服务和用于执行硬件相关任务的程序；还存储有应用软件1106，用于实现本发明实施例中的形体训练方法的各个步骤。

在本发明实施例中，存储器1101可以是高速随机存取存储器，诸如dram、sram、ddr、ram、或者其他随机存取固态存储设备，或者非易失性存储器，诸如一个或多个硬盘存储设备、光盘存储设备、内存设备等。

在本发明实施例中，处理器1102可通过通信模块1103接收和发送数据以实现网络通信或者本地通信。

用户接口1104可以包括一个或多个输入设备1107，比如键盘、鼠标、触屏显示器，用户接口1104还可以包括一个或者多个输出设备1108，比如显示器、扩音器等。

实施例五

另外，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行上述形体训练方法的步骤。

应该理解的是，虽然本发明各实施例的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，各实施例中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。