引体向上检测装置和方法与流程

本发明涉及一种引体向上检测装置，更具体地说是一种引体向上检测装置和方法。

背景技术：

1、在体育运动中，引体向上是一种常规项目，也是考试项目。当大量学生或运动员在进行考试或训练时，需要人工计数，会占用较高的人工成本。为此，有不少用于引体向上的检测装置，比如cn218392086u号专利文献公开了“一种引体向上训练装置”，cn108704298a号专利文献公开了“引体向上计数器”，这二件专利文献中公开的技术方案，结构较为宠统，未见较为详细的结构，传感器安装在圆杆上面，实施起来，稳定性不佳。另外，这二件专利文献中的结构均为固定结构，难于适应于不同身高、不同体型的人群。

2、因此，本发明人认为有必要开发出一种操作起来方便、稳定性更好的引体向上检测装置和方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供一种引体向上检测装置和方法。

2、本发明的目的通过下列技术方案来实现：

3、引体向上检测装置，包括引体向上支架，及设于所述引体向上支架前侧的摄像支架，所述引体向上支架包括二个竖杆，及设于二个所述竖杆上端之间的横杆；所述摄像支架上端固定有摄像头，还包括与所述摄像头连接的控制主机，所述控制主机的图像识别单元设有横杆标线和人体头部模块；所述图像识别单元根据实时图像识别出的人体头部模块完全置于横杆标线之下，再完全置于横杆标线之上，统计为一次引体向上动作。

4、其进一步技术方案为：所述横杆向下挂设有弹性助力器，所述弹性助力器与所述横杆之间设有助力传感器，所述助力传感器与所述控制主机电性连接。

5、其进一步技术方案为：还包括设于竖杆上端的安装板，所述的横杆设于二个所述安装板之间；其中至少有一个所述安装板设有用于检测向上到位且位于所述横杆上方的杆上红外传感器，用检测向下到位且位于所述横杆下方的杆下红外传感器；还包括与所述杆上红外传感器、杆下红外传感器连接的控制电路；所述控制电路板还连接有蜂鸣器和显示屏；所述杆上红外传感器检测到的人体头部信号由有至无时，输出一次上位计数信号至所述控制电路；所述杆下红外传感器检测到的人体头部信号由有至无时，输出一次下位计数信号至所述控制电路；一次上位计数信号和一次下位计数信号构成一次引体向上计数。

6、其进一步技术方案为：所述安装板设有用于安装所述杆上红外传感器的杆上安装块、用于安装所述杆下红外传感器的杆下安装块。

7、其进一步技术方案为：所述安装板设有用于安装所述杆上安装块的水平滑槽，及用于安装所述杆下安装块的竖向滑槽；所述杆上安装块设有嵌入于所述水平滑槽的杆上卡接部，及与所述杆上卡接部螺纹联接的杆上锁紧螺母；所述杆下安装块设有嵌入于所述竖向滑槽的杆下卡接部，及与所述杆下卡接部螺纹联接的杆下锁紧螺母。

8、其进一步技术方案为：所述杆上红外传感器为二个，其中有一个杆上红外传感器检测到的人体头部信号由有至无时，输出一次上位计数信号至所述控制电路；所述杆下红外传感器为二个，其中有一个杆下红外传感器检测到的人体头部信号由有至无时，输出一次下位计数信号至所述控制电路。

9、其进一步技术方案为：所述杆上红外传感器、杆下红外传感器为对射型红外传感器；设有所述杆上红外传感器、杆下红外传感器的所述安装板为一个，另外一个所述安装板设有与所述杆上红外传感器、杆下红外传感器相对应的光源；

10、或，所述杆上红外传感器、杆下红外传感器为反射型红外传感器；设有所述杆上红外传感器、杆下红外传感器的所述安装板为一个。

11、其进一步技术方案为：还包括与所述控制电路相连接的控制按钮、通讯模块和压力传感器，所述压力传感器设于所述横杆的握手部；所述横杆设有防滑套，所述压力传感器设于所述防滑套与所述横杆之间。

12、本发明引体向上检测方法，采用前述的引体向上检测装置，所述检测方法包括训练检测方法和/或考试检测方法；

13、所述训练检测方法，启用摄像头的图像检测和红外传感器的红外检测的一种或二种；当学生或运动员使用弹性助力器时，仅使用摄像头的图像检测；当人体头部模块未完全超过横杆标线时，在图像中按人体头部模块高于横杆标线的比例，以语音的方式输出；统计训练总次数时，人体头部模块未完全超过横杆标线，按人体头部模块高于横杆标线的百分比进行统计；统计训练总次数时，学生或运动员使用弹性助力器，按实际上升拉力占学生或运动员的体重的百分比进行统计；实际上升拉力等于学生或运动员的体重减去助力传感器的数值；

14、所述考试检测方法包括标准考试检测方法或助力考试检测方法；所述标准考试检测方法采用红外检测方式，通过控制电路获得考试的引体向上次数；助力考试检测方法采用红外检测方式，通过控制电路获得考试的引体向上次数，统计次数时，按实际上升拉力占学生或运动员的体重的百分比进行统计，实际上升拉力等于学生或运动员的体重减去助力传感器的数值。

15、其进一步技术方案为：进行训练检测时，在上升时输出的语音信息为节奏音乐，且音乐的节奏频率逐步加大，且通过呼吸检测器检测学生或运动中的呼吸为吸气时，输出提示声音，提示学生或运动更换呼吸方式；进行考试检测时，蜂鸣器仅输出统计出来的报数语音信息。

16、本发明还公开一种引体向上运动量的计量方法，采用一个空心矩形图案，用于显示一个完整的引体向上运动量，在空心矩形图案的底部中心向上延伸设有实心矩形图案，空心矩形图案的宽度代表学生或运动员的自身体重，高度代表一个标准引体向上动作；

17、实心矩形图案的宽度与空心矩形图案的宽度的比例等于学生或运动员上升时的手臂承受的上升拉力与自身体重的比例，称为重量比例；

18、实心矩形图案的高度与空心矩形图案的高度的比例等于学生或运动员上升时的实际高度与标准动作高度的比例，称为高度比例；

19、更具体地，实心矩形图案的下方显示有重量比例，实心矩形图案的上方显示有高度比例。

20、更具体地，学生或运动员在引体向上之前，需要进行id身份识别，运动完通过显示屏显示的运动成绩，进行确认后退出。

21、与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明引体向上检测装置采用了图像识别单元，可以在图像中通过人体头部模块和横杆标线的比较，来快速识别出来引体向上的动作是否完成，以此实现电子化的计数，具有操作起来方便、稳定性好的特点。设有弹性助力器，以此减少重量，实现助力式的引体向上动作，提升学生或运动员对引体向上运动的信心。进一步采用了杆下红外传感器和杆上红外传感器，能对学生或运动员在下降时是否手臂向下垂直进行识别，从而保证引体向上运动动作的检测符合考试要求。

技术特征：

1.引体向上检测装置，包括引体向上支架，及设于所述引体向上支架前侧的摄像支架，所述引体向上支架包括二个竖杆，及设于二个所述竖杆上端之间的横杆；其特征在于所述摄像支架上端固定有摄像头，还包括与所述摄像头连接的控制主机，所述控制主机的图像识别单元设有横杆标线和人体头部模块；所述图像识别单元根据实时图像识别出的人体头部模块完全置于横杆标线之下，再完全置于横杆标线之上，统计为一次引体向上动作。

2.根据权利要求1所述的引体向上检测装置，其特征在于所述横杆向下挂设有弹性助力器，所述弹性助力器与所述横杆之间设有助力传感器，所述助力传感器与所述控制主机电性连接。

3.根据权利要求1或2所述的引体向上检测装置，其特征在于还包括设于竖杆上端的安装板，所述的横杆设于二个所述安装板之间；其中至少有一个所述安装板设有用于检测向上到位且位于所述横杆上方的杆上红外传感器，用检测向下到位且位于所述横杆下方的杆下红外传感器；还包括与所述杆上红外传感器、杆下红外传感器连接的控制电路；所述控制电路板还连接有蜂鸣器和显示屏；所述杆上红外传感器检测到的人体头部信号由有至无时，输出一次上位计数信号至所述控制电路；所述杆下红外传感器检测到的人体头部信号由有至无时，输出一次下位计数信号至所述控制电路；一次上位计数信号和一次下位计数信号构成一次引体向上计数。

4.根据权利要求3所述的引体向上检测装置，其特征在于所述安装板设有用于安装所述杆上红外传感器的杆上安装块、用于安装所述杆下红外传感器的杆下安装块。

5.根据权利要求4所述的引体向上检测装置，其特征在于,所述安装板设有用于安装所述杆上安装块的水平滑槽，及用于安装所述杆下安装块的竖向滑槽；所述杆上安装块设有嵌入于所述水平滑槽的杆上卡接部，及与所述杆上卡接部螺纹联接的杆上锁紧螺母；所述杆下安装块设有嵌入于所述竖向滑槽的杆下卡接部，及与所述杆下卡接部螺纹联接的杆下锁紧螺母。

6.根据权利要求3、4或5所述的引体向上检测装置，其特征在于所述杆上红外传感器为二个，其中有一个杆上红外传感器检测到的人体头部信号由有至无时，输出一次上位计数信号至所述控制电路；所述杆下红外传感器为二个，其中有一个杆下红外传感器检测到的人体头部信号由有至无时，输出一次下位计数信号至所述控制电路。

7.根据权利要求1所述的引体向上检测装置，其特征在于所述杆上红外传感器、杆下红外传感器为对射型红外传感器；设有所述杆上红外传感器、杆下红外传感器的所述安装板为一个，另外一个所述安装板设有与所述杆上红外传感器、杆下红外传感器相对应的光源；

8.根据权利要求1所述的引体向上检测装置，其特征在于还包括与所述控制电路相连接的控制按钮、通讯模块和压力传感器，所述压力传感器设于所述横杆的握手部；所述横杆设有防滑套，所述压力传感器设于所述防滑套与所述横杆之间。

9.引体向上检测方法，其特征在于采用权利要求3所述的引体向上检测装置，所述检测方法包括训练检测方法和/或考试检测方法；

10.根据权利要求9所述的引体向上检测方法，其特征在于进行训练检测时，在上升时输出的语音信息为节奏音乐，且音乐的节奏频率逐步加大，且通过呼吸检测器检测学生或运动中的呼吸为吸气时，输出提示声音，提示学生或运动更换呼吸方式；进行考试检测时，蜂鸣器仅输出统计出来的报数语音信息。

技术总结
本发明公开了一种引体向上检测装置和方法，引体向上检测装置，包括引体向上支架，及设于引体向上支架前侧的摄像支架，引体向上支架包括二个竖杆，及设于二个竖杆上端之间的横杆；摄像支架上端固定有摄像头，还包括与摄像头连接的控制主机，控制主机的图像识别单元设有横杆标线和人体头部模块；图像识别单元根据实时图像识别出的人体头部模块完全置于横杆标线之下，再完全置于横杆标线之上，统计为一次引体向上动作。本发明通过人体头部模块和横杆标线的比较，来快速识别出来引体向上的动作是否完成，以此实现电子化的计数，具有操作起来方便、稳定性好的特点。设有弹性助力器，实现助力式的引体向上动作，提升学生或运动员对引体向上运动的信心。

技术研发人员：于群,王天禄,林善棠,刘碧涓
受保护的技术使用者：深圳市培林体育科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13