本发明涉及太极拳动作,尤其涉及基于重心高度检测的太极拳动作协调性评价方法、装置、设备、介质。
背景技术:
1、太极拳作为中国传统文化的重要组成部分,是广泛流行的体育运动之一,具有深厚的群众基础。太极拳练习者希望通过客观的评分体系来获得反馈,提升其动作的规范性和连贯性,掌握太极拳的精髓。此外,太极拳比赛的评分也需要提高效率和减少人为误差,以实现公平公正的评判。
2、现有的太极拳动作评分方式大多依赖于裁判的个人经验,缺乏系统的、科学的评分标准,容易受到主观因素的影响,导致评分不够准确和公平。同时,现有的评分算法往往关注点单一,忽略了动作的连贯性、稳定性等重要指标。因此,现有的评分体系不能完全满足太极拳练习者和比赛裁判的需求,亟须一种智能化的、系统的动作协调性评价方法,以帮助太极拳练习者提升动作质量,获得更为准确的评分结果。
技术实现思路
1、基于以上现有技术的不足,本发明提供了基于重心高度检测的太极拳动作协调性评价方法、装置、设备、介质。
2、为解决上述技术问题,本发明第一方面公开了基于重心高度检测的太极拳动作协调性评价方法,本方法包括以下步骤:
3、获取太极拳动作视频,识别人体关节的三维坐标;
4、基于所述三维坐标识别太极拳的动作招式;
5、基于所述三维坐标计算每个动作招式对应的重心数据;所述重心数据包括人体重心、人体重心高度差;
6、根据构建的标准数据及太极拳动作视频的重心数据进行协调性评分。
7、在一些实施方式中,识别人体关节的三维坐标,包括:
8、提取所述太极拳动作视频中每一帧图像的人体姿态数据,所述人体姿态数据包括人体关节的二维坐标,构建所述人体关节的二维坐标序列;
9、基于多头注意力机制提取所述二维坐标序列的特征,输出人体关节的三维姿态数据;所述三维姿态数据包括所述太极拳动作视频中每一帧图像中关键点的三维坐标 (x,y, z),其中x和y表示关键点在图像上的水平位置、垂直位置,z表示关键点与拍摄点之间的距离。
10、在一些实施方式中,基于所述三维坐标计算每个动作招式对应的重心数据,包括:
11、基于关键点划分人体的体段部位,计算每帧图像中每个所述体段部位的体段重心;
12、根据力矩合成算法计算每一帧图像的人体重心点,基于人体重心点计算人体重心高度及每个动作招式的重心高度变化。
13、在一些实施方式中,基于人体重心点计算人体重心高度及每个动作招式的重心高度变化,包括:
14、结合第一距离、第二距离计算每一帧图像的人体重心高度,所述第一距离为在竖直方向上,人体重心点与骨盆关键点之间的距离;所述第二距离为在竖直方向上,左脚关键点、右脚关键点与骨盆关键点之间的距离;
15、构建太极拳动作视频的时间与人体重心高度变化的二维数组,基于所述二维数组得到重心高度变化曲线;
16、确定每个动作招式的重心最高点及重心最低点,计算每个动作招式的重心高度差。
17、在一些实施方式中,计算每帧图像中每个所述体段部位的体段重心,包括:
18、获取体段部位近端系数和远端系数,结合每个体段部位中关键点三维坐标计算每个所述体段部位的体段重心;
19、根据力矩合成算法计算每一帧图像的人体重心点,包括:
20、获取体段质量系数,结合每个所述体段部位的体段重心及体段质量系数计算每一帧图像的人体重心点。
21、在一些实施方式中,根据构建的标准数据及太极拳动作视频的重心数据进行协调性评分,包括:
22、构建标准数据;所述标准数据为标准视频中每个动作招式的重心高度、重心高度差及重心高度变化趋势,根据标准数据确定每个动作招式得分区间;
23、通过dtw算法对标准视频及太极拳动作视频的重心高度变化曲线进行时间轴对齐,根据得分区间确定太极拳动作视频中每个动作招式的协调性得分。
24、在一些实施方式中,基于所述三维坐标识别太极拳的动作招式,包括:
25、构建训练数据集,所述训练数据集包括已标注的动作招式及关键点的时序数据;
26、以所述训练数据集为输入,以太极拳的动作招式为输出,训练长短期记忆模型;
27、通过长短期记忆模型识别所述三维坐标对应的太极拳的动作招式。
28、第二方面,本发明公开基于重心高度检测的太极拳动作协调性评价装置,包括:
29、三维坐标识别模块,获取太极拳动作视频,识别人体关节的三维坐标;
30、动作招式识别模块,基于所述三维坐标识别太极拳的动作招式;
31、重心数据计算模块,基于所述三维坐标计算每个动作招式对应的重心数据;所述重心数据包括人体重心点、人体重心高度差;
32、协调性评分模块,根据构建的标准数据及太极拳动作视频的重心数据进行协调性评分。
33、第三方面,本发明公开一种计算机设备,包括:
34、处理器和存储器;其中,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序适于由处理器加载并执行如上任一项基于重心高度检测的太极拳动作协调性评价方法的步骤。
35、第四方面,本发明公开了一种计算机存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,实现如上任意一项所述的基于重心高度检测的太极拳动作协调性评价方法。
36、与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
37、本发明提供了基于重心高度检测的太极拳动作协调性评价方法、装置、设备、介质,通过对太极拳动作视频计算人体重心高度及重心高度变化,结合标准视频中的重心高度差及变化趋势进行协调性评价,能够客观、准确地评估太极拳练习者的动作稳定性和协调性。该发明有效减少人工评分中的主观误差,提升了动作评分的科学性和公平性,同时有助于练习者发现并改进动作中的不稳定点,提高练习效果。
1.基于重心高度检测的太极拳动作协调性评价方法,其特征在于,本方法包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的基于重心高度检测的太极拳动作协调性评价方法,其特征在于,识别人体关节的三维坐标,包括:
3.根据权利要求2所述的基于重心高度检测的太极拳动作协调性评价方法,其特征在于,基于所述三维坐标计算每个动作招式对应的重心数据,包括:
4.根据权利要求3所述的基于重心高度检测的太极拳动作协调性评价方法,其特征在于,基于人体重心点计算人体重心高度及每个动作招式的重心高度变化,包括:
5.根据权利要求3所述的基于重心高度检测的太极拳动作协调性评价方法,其特征在于,计算每帧图像中每个所述体段部位的体段重心,包括:
6.根据权利要求4所述的基于重心高度检测的太极拳动作协调性评价方法,其特征在于,根据构建的标准数据及太极拳动作视频的重心数据进行协调性评分,包括:
7.根据权利要求1所述的基于重心高度检测的太极拳动作协调性评价方法,其特征在于,基于所述三维坐标识别太极拳的动作招式,包括:
8.一种基于重心高度检测的太极拳动作协调性评价装置,其特征在于,包括:
9.一种计算机设备,其特征在于,包括:
10.一种计算机存储介质,其特征在于,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,实现如权利要求1至7任意一项所述的基于重心高度检测的太极拳动作协调性评价方法。