动作评估系统的制作方法

1.本发明涉及一种动作评估系统，尤其涉及一种通过图像处理得出动作数据且能产出报告的动作评估系统。


背景技术：

2.现有动作检测是通过评测特定动作的表现数据，简易的辨识受测者身体的功能限制与不对称性，作为评估运动伤害风险的依据，如以下七种动作：深蹲(squatting)、跨步(stepping)、前蹲(lunging)、肩膀能力(reaching)、抬脚(leg raising)、伏地挺身(push-up)、四肢旋转稳定性(rotary stability)等动作。
3.指导员可以通过上述七种动作，来评估使用者的平衡能力、控制能力、肌肉柔软度、本体感觉、关节活动度、对称性等能力，给予使用者适当的运动训练，不仅可以降低运动时伤害的风险，还可以强化使用者自身的不足，达到良好的运动成效，但由于现有评估上述动作的方式主要是以人工关看受测者动作的方式进行，因此无各动作的数值化的记录。


技术实现要素：

4.由于现有动作的评估是以人工的方式进行。为此，本发明运用视觉辨识受测者关节标记点的方式，达到容易检测指定动作的数据且能立即产生评估报告提供受测者了解自我状态或运动训练规划参考。
5.为达到上述发明目的，本发明提供一种动作评估系统，包括一摄影装置以及一与该摄影装置电连接的主机主机，其中：
6.该摄影装置于一检测区的前方以及侧向各架设一前方摄影机以及一侧向摄影机朝该检测区拍摄；
7.该主机影像接收运算装置影像接收运算装置安装一评估软件，该评估软件接收该前方摄影机以及该侧向摄影机拍摄一受测者进行一种以上的动作时，于该受测者的关节配戴的多个标记点的正面与侧面的动态影像，该评估软件撷取该受测者于各动作时的动态影像为一张以上的分析影像，计算各分析影像中的多个标记点为一个以上的肢体参数后，产生一评估报告，该评估报告包含各动作的各分析影像以及各肢体参数。
8.进一步，本发明该影像接收运算装置启动执行该评估软件时，会依序显示一密码验证接口以及一使用期限验证接口，待于该密码验证接口输入正确密码且于该使用期限验证接口确认运行时间位于使用期限内，继续执行该评估软件。
9.更进一步，本发明该主机影像接收运算装置可与显示模块链接，该评估软件于该显示模块显示一动作检测接口，所述的动态影像实时显示在该动作检测接口。
10.较佳的，本发明于该待测者的两脚踝、两膝盖、两手腕以及较靠近该侧向摄影机一侧的大腿、肩膀以及手肘分别结合一标记点，该评估软件于该显示模块显示一动作选择接口，于该动作选择接口显示一个以上分别对应各动作的检测按钮以及一产生该评估报告的产生报告按钮。
11.较佳的，本发明该评估软件于该显示模块显示一输入接口，于该输入接口提供受测者编号、受测者姓名、受测者身高输入的三个字段，该评估报告包括一受测者基本数据区，于该受测者基本数据区显示该受测者编号以及该受测者姓名。
12.其中，上述该输入接口可为触控输入，或为该显示模块仅显示画面而通过其他种人机界面(如键盘鼠标组)输入相关信息。
13.进一步地，本发明提供的动作评估系统，其步骤包含:
14.于一输入接口中启动并执行一评估软件；
15.输入一受测者数据，该数据报含该受测者编号、该受测者姓名、该受测者身高或该受测者体重；
16.该评估软件于该输入接口上显示一动作选择接口，该选择动作接口包含至少一个检测按钮；
17.通过该输入接口选定其中一个该检测按钮，该评估软件于该输入接口上显示对应该检测按钮的一动作检测接口；
18.该受测者于一检测区执行对应该动作检测接口的一动作，其中，该受测者配戴至少一个标记点于至少一个关节处，一摄影装置拍摄该动作后产生一动态影像并回传至该评估软件；以及
19.该评估软件分析该动态影像以及该标记点，产生至少一个肢体参数于该动作检测接口。
20.当本发明使用时，是以该摄影装置拍摄该受测者进行各动作的动态影像，并由动态影像至少撷取一张以上的分析影像，计算分析影像中该受测者关节配戴的多个标记点得到所需的肢体参数，产生包括各分析影像与各肢体参数的评估报告供受测者或指导员，可用于对受测者的运动或训练参考。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
22.本发明的主要功效在于，该摄影装置以及该主机仅要视讯镜头与笔记型/家庭计算机或系统电路板即可搭配评估软件使用，硬件容易取得；并且由于图像处理时是抓取受测者关节的多个标记点的影像进行肢体参数的计算，因此降低了图像处理的复杂程度能大幅降低配备的需求；当动作结束时系统可产生评估报告，让受测者可参酌报告内容数据进行自我改善，降低运动时的风险。
23.本发明进一步的功效在于，该主机启动执行该评估软件时，会依序显示密码验证接口以及使用期限验证接口，使本发明的系统仅能在输入密码正确以及时间位于期限内才能使用，能借此提供使用者以租赁方式使用。
附图说明
24.图1是本发明较佳实施例的装置示意图；
25.图2是本发明较佳实施例密码验证接口与使用期限验证接口的示意图；
26.图3是本发明较佳实施例输入接口与动作选择接口的示意图；
27.图4是本发明较佳实施例动作检测接口的示意图；
28.图5是本发明较佳实施例的撷取分析影像的步骤；
29.图6是本发明较佳实施例的评估报告的示意图。
30.符号说明：
31.10摄影装置
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11前方摄影机
32.12侧向摄影机
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20主机
33.21影像接收运算装置
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22显示模块
34.30评估软件
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31动态影像
35.311分析影像
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32密码验证接口
36.33使用期限验证接口
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34输入接口
37.341字段
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342储存位置
38.35动作选择接口
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351检测按钮
39.352产生报告按钮
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36动作检测接口
40.361肢体参数
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362停止钮
41.a检测区
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b受测者
42.c标记点
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x评估报告
43.x1受测者基本数据区
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x2项目区
44.x3分析结果区
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x4人工填写处
具体实施方式
45.为能详细了解本发明的技术特征及实用功效，并可依照说明书的内容来实施，进一步以如图式所示的较佳实施例，详细说明如下。
46.请参看图1至图6所示的本发明较佳实施例，本发明提供一种动作评估系统，包括一摄影装置10以及一与该摄影装置10电连接的主机20，其中：
47.该摄影装置10于一检测区a的前方以及侧向各架设一前方摄影机11以及一侧向摄影机12，该前方摄影机11以及该侧向摄影机12分别朝向该检测区a拍摄，且该前方摄影机11以及该侧向摄影机12拍摄方向的夹角较佳为直角。
48.该主机20设有一影像接收运算装置21以及一与该影像接收运算装置21电连接的显示模块22，该前方摄影机11以及该侧向摄影机12分别与影像接收运算装置21电连接，于该影像接收运算装置21安装一用于进行动作纪录与评估的评估软件30，该评估软件30用于接收该前方摄影机11以及该侧向摄影机12拍摄一受测者b进行一个以上的动作例如深蹲的动作时，于该受测者b关节配戴的多个标记点c的正面与侧面的动态影像31，在本较佳实施例中，是于该受测者b的两脚踝、两膝盖、两手腕以及较靠近该侧向摄影机12一侧的大腿(约对应为大转子的位置)、肩膀以及手肘分别结合一个所述的标记点c，在本较佳实施例中各标记点c是能以魔鬼毡黏贴于衣物上的橘色布片，除此以外各标记点c也能选用别针或黏贴固定的鲜明颜色布片或标可固定的标记物，也可为穿戴具有标记的服装。
49.请参看图2所示，该影像接收运算装置21启动执行该评估软件30时，会依序显示一密码验证接口32以及一使用期限验证接口33，待于该密码验证接口32输入正确密码且于该使用期限验证接口33确认运行时间于使用期限内后，继续执行该评估软件30；如图3所示，于该显示模块22显示一输入接口34，于该输入接口34提供该受测者b的一受测者编号、一受测者姓名、一受测者身高或一受测者体重输入的一个以上字段341以及评估报告的储存位置342，确认输入后该评估软件30于该显示模块22显示一动作选择接口35，于该动作选择接
口35显示分别对应深蹲(squatting)、跨步(stepping)、前蹲(lunging)、肩膀能力(reaching)、抬脚(leg raising)、伏地挺身(push-up)、四肢旋转稳定性(rotary stability)等七种动作的七个检测按钮351，以及一产生评估报告的产生报告按钮352。上述的七种动作，仅为实施范例，非指本发明仅能完成上述所述的动作纪录与评估。
50.本发明所提供的该动作评估系统，其步骤包含:于该输入接口34中启动并执行该评估软件30；输入一受测者数据，该受测者数据可以包含该受测者编号、该受测者姓名、该受测者身高或该受测者体重；该评估软件30于该输入接口上显示该动作选择接口35，该选择动作接口35包含至少一个该检测按钮351；通过该输入接口34选定其中一个该检测按钮351，该评估软件30于该输入接口34上显示对应该检测按钮351的一动作检测接口36；该受测者b于一检测区a执行对应该动作检测接口36的一动作，该摄影装置10拍摄该动作后产生该动态影像31并回传至该评估软件30；以及，该评估软件30分析该动态影像31以及该标记点c，产生至少一个肢体参数361于该动作检测接口36。
51.进一步地，实施例中，当按下其中一个该检测按钮351时，该评估软件30会在该显示模块22显示对应其中一种动作的动作检测接口36，请参看图4所示，该显示模块22显示对应深蹲的该动作检测接口36，这时该受测者b站立在该检测区a的范围内面对该前方摄影机11进行对应的深蹲的该动作，并且深蹲的过程中左右手握住横杆并向上举，这时该评估软件30接收该前方摄影机11以及该侧向摄影机12拍摄的正面以及侧面的动态影像31并实时地显示在该动作检测接口36，这时该受测者b也可以通过观看实时的动态影像31改变动作来调整为接近正确的姿态。
52.接着该评估软件30执行如图5所示的撷取分析影像的步骤，自动化地用该受测者b左手或右手的标记点c判断深蹲时左手或右手是否到达最低点(利用标记点c最终的位置来撷取动作终点的影像)，若是，则撷取该动态影像31为正面以及侧面的分析影像311，若否，则重复上述左手或右手是否到达最低点的判断；接着利用各分析影像311中的多个标记点c经由图像处理计算一个以上的该肢体参数361，例如利用正面的分析影像311的两手腕的标记点c，经由图像处理计算出双手角度(双手水平)的该肢体参数361，或利用侧面的分析影像311的手肘、肩膀、大腿、膝盖与脚踝等处的标记点c，经由图像处理计算出肩弯曲角度(肩膀伸展)、髋弯曲角度(身体-大腿)、膝弯曲角度(膝盖弯曲)以及脚踝背屈角度(脚踝背屈)的该肢体参数361。
53.当上述深蹲的动作检测完成，获得所需的各分析影像311以及各肢体参数361后，按下该动作检测接口36一停止钮362回到该动作选择接口35，可以直接按下该产生报告按钮352，以该评估软件30产生如图6所示，仅有深蹲的动作的评估报告x，或者选择按下其余的各检测按钮351，进入其余的动作的动作检测接口36，以与上述深蹲的类似检测方法，利用该摄影装置10拍摄该受测者b进行各项动作的动态影像31，接着以动作达到标记点c达到最大幅度的位置，自动化地撷取动作完成时的分析影像311，例如肩膀能力的动作是拍摄该受测者b往背后伸的两手腕的两标记点c完成动作时的分析影像311，经由图像处理计算各分析影像311中的各标记点c联机的夹角或标记点之间的距离获得需要的肢体参数361，借此对其他的动作进行检测而获得相应的分析影像311以及肢体参数361，之后再回到该动作选择接口35按下该产生报告按钮352，产生包括动作项目更完整的评估报告x。
54.当于该动作选择接口35按下该产生报告按钮352时，该评估软件30于先前选择的
该储存位置342产生该评估报告x，如本较佳实施例该评估报告x是采用excel电子表格的格式，除此以外也可以采用网页格式、word、pdf等。在该评估报告x中，对应各动作的数据依序位于不同的分页，例如深蹲的动作的数据位于工作表1的分页依此类推，该评估报告x于各分页设有一受测者基本资料区x1、一项目区x2、一分析结果区x3以及一人工填写处x4，如工作表1的分页，是于该受测者基本数据区x1显示该受测者编号、该受测者姓名以及受测时间，于该项目区x2显示动作的项目例如:深蹲，于该分析结果区x3显示深蹲的各分析影像311以及各肢体参数361，于人工填写处x4显示是否疼痛、项目评分以及建议训练的填写字段，提供指导员或者治疗师填写；于该评估报告x切换不同的工作表可以检视不同动作检测的结果(若有检测结果的话)。
55.进一步地，本发明可以进一步包含一个以上的肌电信号侦测组件(未标示于图中)受测者b的肌肉群，持续精准检测读取该受测者b的肌肉群于执行上述动作的一肌电信号而输入(有线或无线的)于该主机20，使该主机20可分析后输出至该显示模块22，例如该动作检测接口。如此，本实施例可以提供指导员或者治疗师更为了解该受测者b的肢体或肌肉的实际状况。
56.进一步地，该计算机20对每一该受测者b的评估报告内的数据，可以予以统计；举例，纪录不同受测者b不同时间的检测结果，将该受测者b的肢体运动状态对时间绘制统计图表，可以协助受测者b掌握训练成果。举例而言，该主机20统计受测者b每次膝盖的弯曲角度，搭配肌电信号，判断受测者b的肌力变化并予以标示。
57.或者，配合对受测者b的肢干比例、角度、标记点高度等等参数，可以比较与一般相同肢干比例的人的标准数据，于显示接口显示给予受测者b直接的训练方案与调整方向。
58.进一步地，该主机20与因特网连接，且可选择地持续将数据与一云端主机(未标示于图中)，该云端主机持续存取各受测者b的检测结果，使该受测者b可于适当的身份验证程序后，存取该些检测结果。例如该受测者b可以通过一行动装置、一计算机等设备登入该云端主机，显示或下载属于自己的该评估报告。
59.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。