运动捕捉装置及人体机能测试设备的制作方法

1.本实用新型涉及智能健康设备领域，具体说是一种运动捕捉装置及使用该结构的人体机能测试设备。


背景技术：

2.传统的运动机能评估，并未采用机器视觉的技术，人体机能测试评估由人工介入干预，这种方法耗费人力，且主观性很大。
3.自动化的人体机能测试设备需要基于对运动的人体进行视频记录，以及对所记录的人体的视频进行分析。但需要进行跑步等长距离机能测试时，被测试者的运动范围很大。现有摄像头视角范围偏小，在无法移动的情况下，进行大范围的运动测试，需要更远的距离和更高清的摄像装置。如果采用广角镜头，会出现图像畸变等情况。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种运动捕捉装置，可以增加可视范围，拓大测试项目，减少场地限制，且不会出现图像畸变等问题。
5.为了解决以上技术问题，本实用新型提供了一种运动捕捉装置，包括：摄像头，所述摄像头用于拍摄被测试对象运动姿态；支架，所述支架支撑摄像头；电机，电机驱动摄像头转动，使摄像头实时朝向被测试对象；处理单元，所述处理单元连接摄像头和电机，控制摄像头的旋转。
6.优选的，所述电机通过传动轴连接摄像头。
7.优选的，还包括：控制限位片和限位开关，限制摄像头的转动角度。
8.优选的，所述摄像头按照预设的转动速度转动。
9.优选的，所述摄像头根据拍摄到的被测试对象图像，实时跟踪被测试对象的位置转动。
10.优选的，还包括：激光传感器，所述激光传感器实时跟踪被测试对象位置，所述摄像头根据激光传感器测得的被测试对象位置转动。
11.优选的，所述摄像头包括三维摄像头，用来获取被测对象各个特征点相对于观察点的距离，并构建三维空间。
12.优选的，还包括显示装置，实时显示摄像头拍摄的图像；所述图像，包括摄像头拍摄的若干照片或视频图像。
13.本实用新型所述运动捕捉装置的有益效果在于：通过电机与摄像头相连，通过传动轴带动摄像头在水平面进行旋转移动，从而扩大摄像头的可视范围，拓大测试项目，减少场地限制，且不会出现图像畸变等问题。通过限位开关精准确定摄像头移动的范围，并精确定位。
14.本实用新型还提供了一种人体机能测试设备，用于测试被测试对象的运动机能，具有前述的运动捕捉装置。
15.优选的，设备包括一台以上所述运动捕捉装置，从不同角度拍摄被测试对象的运动姿态。
16.本实用新型所述人体机能测试设备的有益效果在于：通过电机与摄像头相连，通过传动轴带动摄像头在水平面进行旋转移动，从而扩大摄像头的可视范围，拓大测试项目，减少场地限制，且不会出现图像畸变等问题。通过限位开关精准确定摄像头移动的范围，并精确定位。
附图说明
17.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。
18.图1是本实用新型所述运动捕捉装置的示意图；
19.图2是本实用新型所述运动捕捉装置的局部放大图。
20.图中附图标记说明：
21.101、摄像头；
22.102、显示装置；
23.103、传动轴；
24.104、支架；
25.105、电机；
26.106、控制限位片；
27.107、限位开关。
具体实施方式
28.实施例一、
29.如图1所示，本实用新型所述运动捕捉装置，其应用于人体机能测试设备，包括：
30.摄像头101，所述摄像头101用于拍摄被测试对象运动姿态；
31.支架104，所述支架104支撑摄像头101；
32.电机105，电机105驱动摄像头101转动，使摄像头101实时朝向被测试对象；所述电机105通过传动轴103连接摄像头101。
33.处理单元，所述处理单元连接摄像头101和电机105，控制摄像头101的旋转。
34.如图2所示，控制限位片106和限位开关107，限制摄像头101的转动角度。控制限位片106与摄像头101一起转动，当摄像头101的旋转角度达到一定角度时，控制限位片106触发限位开关107，使得摄像头101停止转动。所述限位开关107可以为光电传感器，当限位控制片106阻断光电传感器光束时，触发信号。
35.所述摄像头101还可以根据拍摄到的被测试对象图像，实时跟踪被测试对象的位置转动。所述摄像头101包括三维摄像头101，判断出人体所在位置，然后根据获取被测对象各个特征点相对于观察点的距离，并构建三维空间，使得摄像头101实时指向人体所在位置。
36.显示装置102，实时显示摄像头101拍摄的图像；所述图像，包括摄像头101拍摄的若干照片或视频图像。
37.本实用新型所述运动捕捉装置通过电机105与摄像头101相连，通过传动轴103带
动摄像头101在水平面进行旋转移动，从而扩大摄像头101的可视范围，拓大测试项目，减少场地限制，且不会出现图像畸变等问题。通过限位开关107精准确定摄像头101移动的范围，并精确定位。
38.实施例二、
39.本实施例中，所述摄像头101可以按照预设的转动速度转动。该预设的速度与人体的运动相对于摄像头101的角速度有关，以使得人体始终在摄像头101正前方为宜。可以通过处理单元进行设置或修改。
40.本实施例与实施例一相同的部分不再赘述。
41.实施例三、
42.本实施例中，还可以包括激光传感器，所述激光传感器实时跟踪被测试对象位置，所述摄像头101根据激光传感器测得的被测试对象位置转动。
43.本实施例与实施例一相同的部分不再赘述。
44.实施例四、
45.本实用新型所述人体机能测试设备，用于测试被测试对象的运动机能，具有前述的运动捕捉装置。包括：
46.摄像头101，所述摄像头101用于拍摄被测试对象运动姿态；
47.支架104，所述支架104支撑摄像头101；
48.电机105，电机105驱动摄像头101转动，使摄像头101实时朝向被测试对象；所述电机105通过传动轴103连接摄像头101。
49.处理单元，所述处理单元连接摄像头101和电机105，控制摄像头101的旋转。
50.控制限位片106和限位开关107，限制摄像头101的转动角度。控制限位片106与摄像头101一起转动，当摄像头101的旋转角度达到一定角度时，控制限位片106触发限位开关107，使得摄像头101停止转动。所述限位开关107可以为光电传感器，当限位控制片106阻断光电传感器光束时，触发信号。
51.所述摄像头101还可以根据拍摄到的被测试对象图像，实时跟踪被测试对象的位置转动。所述摄像头101包括三维摄像头101，判断出人体所在位置，然后根据获取被测对象各个特征点相对于观察点的距离，并构建三维空间，使得摄像头101实时指向人体所在位置。
52.显示装置102，实时显示摄像头101拍摄的图像；所述图像，包括摄像头101拍摄的若干照片或视频图像。
53.本实用新型所述运动捕捉装置通过电机105与摄像头101相连，通过传动轴103带动摄像头101在水平面进行旋转移动，从而扩大摄像头101的可视范围，拓大测试项目，减少场地限制，且不会出现图像畸变等问题。通过限位开关107精准确定摄像头101移动的范围，并精确定位。优选的，设备包括一台以上所述运动捕捉装置，从不同角度拍摄被测试对象的运动姿态。
54.优选的，设备可以包括一台以上所述运动捕捉装置，例如两台或三台运动捕捉装置。从不同角度拍摄被测试对象的运动姿态。
55.本实用新型实施例所述人体机能测试设备还可以包括射频(rf)电路、包括有一个或一个以上计算机可读存储介质的存储器、输入单元、显示单元、传感器、音频电路、包括有
一个或者一个以上处理核心的处理器、以及电源等部件。本领域技术人员可以理解，本实施例示出的人体机能测试设备结构并不构成对人体机能测试设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。其中：
56.rf电路可用于信号的接收和发送，特别地，将基站的下行信息接收后，交由一个或者一个以上处理器处理；另外，将涉及上行的数据发送给基站。通常，rf电路包括但不限于天线、至少一个放大器、调谐器、一个或多个振荡器、用户身份模块、收发信机、耦合器、低噪声放大器(lna)、双工器等。此外，rf电路还可以通过无线通信与网络和其他设备通信。所述无线通信可以使用任一通信标准或协议，包括但不限于全球移动通讯存储介质(gsm)、通用分组无线服务(gprs，)、码分多址(cdma)、宽带码分多址(wcdma)、长期演进(lte)等。
57.存储器可用于存储软件程序以及模块，处理器通过运行存储在存储器的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作存储介质、至少一个功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据人体机能测试设备的使用所创建的数据。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。相应地，存储器还可以包括存储器控制器，以提供处理器和输入单元对存储器的访问。
58.输入单元可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与用户设置以及功能控制有关的键盘、鼠标、操作杆、光学或者轨迹球信号输入。具体地，在一个具体的实施例中，输入单元可包括触敏表面以及其他输入设备。触敏表面，也称为触摸显示屏或者触控板，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触敏表面上或在触敏表面附近的操作)，并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。可选的，触敏表面可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器，并能接收处理器发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触敏表面。除了触敏表面，输入单元还可以包括其他输入设备。具体地，其他输入设备可以包括但不限于物理键盘、功能键、轨迹球、鼠标、操作杆等中的一种或多种。
59.显示单元可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及人体机能测试设备的各种图形用户接口，这些图形用户接口可以由图形、文本、图标、视频和其任意组合来构成。显示单元可包括显示面板，可选的，可以采用液晶显示装置(lcd)、有机发光二极管(oled)等形式来配置显示面板。进一步的，触敏表面可覆盖显示面板，当触敏表面检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器以确定触摸事件的类型，随后处理器根据触摸事件的类型在显示面板上提供相应的视觉输出。虽然在本实施例中，触敏表面与显示面板是作为两个独立的部件来实现输入和输入功能，但是在某些实施例中，可以将触敏表面与显示面板集成而实现输入和输出功能。
60.人体机能测试设备还可包括至少一种传感器，包括激光测距传感器、红外测距传感器、超声波测距传感器、或摄像头中的至少一个。
61.处理器是人体机能测试设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个人体机能测试设备的各个部分，通过运行或执行存储在存储器内的软件程序和/或模块，以及调用存
储在存储器内的数据，执行人体机能测试设备的各种功能和处理数据，从而对人体机能测试设备进行整体监控。可选的，处理器可包括一个或多个处理核心；优选的，处理器可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作存储介质、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器中。
62.人体机能测试设备还包括给各个部件供电的电源，电源可以通过电源管理存储介质与处理器逻辑相连，从而通过电源管理存储介质实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。电源还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电存储介质、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。
63.具体在本实施例中，人体机能测试设备中的处理器会按照如下的指令，将一个或一个以上的应用程序的进程对应的可执行文件加载到存储器中，并由处理器来运行存储在存储器中的应用程序，从而实现各种功能。
64.本实用新型并不限于上文讨论的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在于为了描述和说明本实用新型涉及的技术方案。基于本实用新型启示的显而易见的变换或替代也应当被认为落入本实用新型的保护范围。以上的具体实施方式用来揭示本实用新型的最佳实施方法，以使得本领域的普通技术人员能够应用本实用新型的多种实施方式以及多种替代方式来达到本实用新型的目的。