一种多人跑步的实时测速方法、系统、装置和介质与流程

本技术涉及智能运动健身设备领域，特别是涉及一种多人跑步的实时测速方法、系统、装置和介质。

背景技术：

1、锻炼身体是人们日常生活中不可或缺的一环，跑步是常见且入门门槛较低的运动项目之一，对于跑步者而言，最关心的是自己的实时跑步数据和身体状态。

2、相关技术中对于跑步过程中相关数据的测量多为有“携带介质”的测量方法，如利用手机传感器感应测量跑步数；或是佩戴运动手环来观测跑步数据和身体指标，这些“携带介质”的测量方法，往往给跑步者带来一系列的不便。此外，相关技术中也有通过摄像机或红外传感器作为“外部介质”来进行测量，但现有的“外部介质”测量方法在经受外部环境变化或器件使用耗损后，难以长时间保持其测量精度。

3、目前针对相关技术中基于外部介质的跑步数据测量难以长时间保持其测量精度，尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种多人跑步的实时测速方法、系统、装置和介质，以至少解决相关技术中基于外部介质的跑步数据测量难以长时间保持其测量精度的问题。

2、第一方面，本技术实施例提供了一种多人跑步的实时测速方法，所述方法包括：

3、通过多个相机实时捕获多人跑步场景下的视频流数据；

4、通过预设人脸识别模型，从所述视频流数据中识别出多人跑步场景下跑步者的身份；

5、通过三维人体姿态模型，从所述视频流数据中获取各跑步者的人体姿态点；

6、基于同一身份的跑步者在不同相机摄像头下的人体姿态点，再根据所述相机的相机内置参数和相机外部参数，计算出不同相机摄像头下人体姿态点的真实世界坐标；

7、若所述真实世界坐标不满足第一条件，则反向修正相机的相机内置参数和相机外部参数；

8、若所述真实世界坐标满足第一条件，则根据所述不同相机摄像头下人体姿态点的真实世界坐标，综合计算出最终真实世界坐标；

9、根据所述最终真实世界坐标，计算出跑步者的跑步数据。

10、在其中一些实施例中，再根据所述相机的相机内置参数和相机外部参数，计算出不同相机摄像头下人体姿态点的真实世界坐标包括：

11、获取所述相机的相机内置参数，其中，所述相机内置参数包括相机的畸变参数；

12、获取所述相机的相机外部参数，其中，所述相机外部参数包括相机距离地面高度、地面地标距离相机的水平距离、相机倾斜角度；

13、根据所述相机的畸变参数，对视频流数据中的视频帧进行畸变矫正，得到矫正视频帧；

14、根据所述地面地标距离相机的水平距离、所述相机距离地面高度、所述相机倾斜角度，在矫正视频帧中计算出每一位跑步者在不同相机摄像头下的人体姿态点的真实世界坐标。

15、在其中一些实施例中，判断所述真实世界坐标是否满足第一条件包括：

16、根据同一身份的跑步者在不同相机摄像头下人体姿态点的真实世界坐标间的差异值、不同相机摄像头拍摄的跑步者个数，判断所述真实世界坐标是否满足第一条件。

17、在其中一些实施例中，根据同一身份的跑步者在不同相机摄像头下人体姿态点的真实世界坐标间的差异值、不同相机摄像头拍摄的跑步者个数，判断所述真实世界坐标是否满足第一条件包括：

18、计算出同一身份的跑步者在不同相机摄像头下人体姿态点的真实世界坐标间的差异值；

19、获取所述差异值大于第一阈值的跑步者个数，以及所述跑步者个数在摄像头拍摄的全体跑步者中的占比值，判断所述占比值是否大于第二阈值；

20、若是，则所述真实世界坐标不满足第一条件，若否，则所述真实世界坐标满足第一条件。

21、在其中一些实施例中，根据所述地面地标距离相机的水平距离、所述相机距离地面高度、所述相机倾斜角度，在矫正视频帧中计算出每一位跑步者在不同相机摄像头下的人体姿态点的真实世界坐标包括：

22、根据所述地面地标距离相机的水平距离、所述相机距离地面高度，计算出相机在真实空间的平移向量；

23、根据所述相机倾斜角度，计算出空间旋转矩阵；

24、基于所述平移向量和所述空间旋转矩阵，在矫正视频帧中计算出每一位跑步者在不同相机摄像头下的人体姿态点的真实世界坐标。

25、在其中一些实施例中，基于所述平移向量和所述空间旋转矩阵，在矫正视频帧中计算出每一位跑步者在不同相机摄像头下的人体姿态点的真实世界坐标包括：

26、基于所述平移向量和所述空间旋转矩阵，得出视频帧像素坐标与真实世界坐标的转换公式(x',y',0)＝r*(x,y,0)+t，其中，t为所述平移向量，r为所述空间旋转矩阵，(x,y)为视频帧像素坐标，(x',y',0)为真实世界坐标；

27、通过所述转换公式，在矫正视频帧中计算出每一位跑步者在不同相机摄像头下的人体姿态点的真实世界坐标。

28、在其中一些实施例中，根据所述相机倾斜角度，计算出空间旋转矩阵包括：

29、根据所述相机倾斜角度，计算出空间旋转矩阵其中，θ为所述相机倾斜角度。

30、第二方面，本技术实施例提供了一种多人跑步的实时测速系统，所述系统包括数据获取模块、人脸识别模块、特征识别模块、坐标计算模块和速度测定模块；

31、所述数据获取模块，用于通过多个相机实时捕获多人跑步场景下的视频流数据；

32、所述人脸识别模块，用于通过预设人脸识别模型，从所述视频流数据中识别出多人跑步场景下跑步者的身份；

33、所述特征识别模块，用于通过三维人体姿态模型，从所述视频流数据中获取各跑步者的人体姿态点；

34、所述坐标计算模块，用于基于同一身份的跑步者在不同相机摄像头下的人体姿态点，再根据所述相机的相机内置参数和相机外部参数，计算出不同相机摄像头下人体姿态点的真实世界坐标；

35、所述速度测定模块，用于若所述真实世界坐标不满足第一条件，则反向修正相机的相机内置参数和相机外部参数；若所述真实世界坐标满足第一条件，则根据所述不同相机摄像头下人体姿态点的真实世界坐标，综合计算出最终真实世界坐标；根据所述最终真实世界坐标，计算出跑步者的跑步数据。

36、第三方面，本技术实施例提供了一种电子装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面所述的方法。

37、第四方面，本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的方法。

38、相比于相关技术，本技术实施例提供的一种多人跑步的实时测速方法、系统、装置和介质，该方法通过从多个相机捕获的视频流数据中识别出多人跑步场景下跑步者的身份；从视频流数据中获取各跑步者的人体姿态点；基于人体姿态点，以及相机内置参数和相机外部参数，计算出不同相机摄像头下人体姿态点的真实世界坐标；若真实世界坐标不满足第一条件，则反向修正相机的相机内置参数和相机外部参数；若真实世界坐标满足第一条件，则根据不同相机摄像头下人体姿态点的真实世界坐标，综合计算出最终真实世界坐标；进而计算出跑步者的跑步数据，解决了基于外部介质的跑步数据测量难以长时间保持其测量精度的问题，实现了外部介质基于第一条件的自调节更新自身参数，以持久精确地计算出跑步者的跑步数据。