CN109331441B - 一种健美操形体矫正训练装置及训练方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种健美操形体矫正训练装置及训练方法。其中，一种健美操形体矫正训练装置，包括一训练空间，该训练空间的一个侧面设置有一显示装置，在顶面四边的中点处以及顶面的中心处均设置有一雷达扫描装置；本发明还提供了一种方法，通过采集人体每一技术动作的回波能量，依据回波能量以及采集的坐标变换，可以将每一动作的回波能量进行转换与设定的每一对应的标准动作进行比对，得到重叠的部分和未重叠的部分，将重叠的部分进行模数转化按照模拟实线输出，未重叠的部分直接按照虚线输出，通过模拟实线输出和虚线输出的结果判断动作的标准性。
Description
技术领域
本发明提供了一种健美操形体矫正技术领域，尤其涉及一种健美操形体矫正训练装置及训练方法。
背景技术
健美操是一种有氧运动，特征是持续一定时间的、中低程度的全身运动，主要锻炼练习者的心肺功能，是有氧耐力素质的基础，对运动员自身的身体素质具有较高的要求。形体姿态在健美操中起着举足轻重的作用，是裁判员评定技术优劣时考虑的一个重要方面，运动员一般从柔韧性、芭蕾和力量三个方面进行科学规范的形体训练。
现有的技术中，例如CN205108921U公开了一种可移动的健美操形体训练器，包括底板，底板包括左底板和右底板，左底板和右底板上均设置有滑槽，滑槽内设置有相互配合的第一滑块和第二滑块，第一滑块右端设置有第一固定柱，第一固定柱和弹簧一端连接，弹簧另一端和设置在第二滑块左端的第二固定柱连接，第二滑块上端和第一支撑柱连接，第一支撑柱下端和第二滑块连接，第一支撑柱上端和第一转轴连接，第一转轴还与脚踏连接，底板前后两端分别设置有第一连接块和第二连接块，第一连接块上设置有第二转轴，第二转轴上设置有第四紧固螺母，第二转轴还与第二支撑杆连接，第二支撑杆上设置有滑管，滑管上设置有扶杆。使用时双脚踩在脚踏上，双手扶住扶杆，根据自己需要看看是否需要调节距离，以及是否需要调节脚踏与第一支撑柱之间的距离，具体通过第三紧固螺母调节即可，扶杆的角度可以通过第二支撑杆来调节，具体可以通过调节第二转轴的角度来调节，然后双腿发力同时配合手臂进行往复锻炼即可。
而专利号为CN201810633345.9提供了一种健美操形体训练装置，包括底架；设置于所述底架顶部两边的第一纵梁和第二纵梁；与所述第一纵梁和第二纵梁滑动连接的运动板；两端分别与所述底架和运动板连接的拉伸弹簧；位于所述拉伸弹簧的上方，两侧分别与所述第一纵梁和第二纵梁连接的护板；与所述底架近弹簧端连接的踏脚架；设置在所述运动板上远离踏脚架端的腰形通孔；与所述腰形通孔连接、可沿所述腰形通孔轴向移动的肩靠垫；与所述运动板上远离踏脚架端可拆卸连接的头枕；与所述底架远离踏脚架端连接的支架；第一端与所述支架连接的弹性索；与所述弹性索另一端连接的拉环。
本发明提供的健美操形体训练方法，所述健美操形体训练装置，还包括设置在所述运动板的下表面上的第三滑轨；顶部与所述第三滑轨滑动连接、一端与所述拉伸弹簧连接的连接板；至少一块与所述运动板可拆卸连接、用于挡住所述连接板下落的压板；与所述运动板远离踏脚架端的下表面连接的定位座；与所述定位座远离拉伸弹簧端连接的推力球轴承；位于所述定位座近拉伸弹簧一侧、与所述定位座连接的限移板；一端穿过所述推力球轴承、定位座和限移板的通孔后，与所述连接板连接的螺纹杆；与所述螺纹杆螺纹连接的调力螺母；与所述调力螺母可拆卸连接的套筒板手；与所述运动板铰接的卡持座；与所述卡持座连接的卡扣；所述调力螺母具有与所述推力球轴承接触的承力凸台，穿过所述推力球轴承、定位座和限移板的通孔的圆柱筒体段，所述健美操形体训练装置还具有与所述圆柱筒体段端部连接的限移螺母，所述限移螺母与限移板之间具有避免限移螺母与限移板之间产生摩擦的间隙；所述套筒板手的一端与所述卡扣可拆卸地连接；所述腿部肌体训练包括以下步骤：训练者侧卧在运动板上，将肩靠垫沿腰形通孔移动，训练者一个肩靠在肩靠垫的侧面，旋转卡持座，使所述套筒板手的一端从卡扣内退出，用旋转套筒板手旋转调力螺母，调节所述连接板的位置，从而调节运动板的初始位置和所述拉伸弹簧在训练过程中的最大伸长量，调整后，训练者一个腿平放，另一个腿的脚部踏在踏杆上，踏在踏杆上的那条腿作伸屈运动，在伸腿过程中，训练者带动运动板向远离踏杆方向移动，拉伸弹簧产生一个拉力，在屈腿过程中，拉伸弹簧带动运动板复位；当需要更换左右腿训练时，训练者相应地调整侧卧***和肩靠垫的位置。
本发明提供的健美操形体训练方法，所述健美操形体训练装置的支架的其中一根立柱设有至少二个供顶杆的一端伸入的安装盲孔，支架的另一根立柱设有至少二个供顶杆的一端伸入的安装通孔和贯通所述安装通孔的插销孔，所述顶杆设有与所述插销孔相通的固定通孔；顶杆穿过所述安装通孔后、一端与所述安装盲孔连接，用***插销孔和顶杆固定通孔的插销将顶杆的位置固定；所述压腿训练包括以下步骤：根据训练者身高和柔韧性，将顶杆与相应的安装通孔和安装盲孔连接，使顶杆的高度与训练者脚部能抬起的最大高度相适应，训练者的脚部置于所述顶杆上进行压腿训练。
在上述中，虽然都提供了一种健美操的矫正训练方法和装置，但是其仅仅依赖于机械装置进行塑形，无法真正大达到矫正的目的。
发明内容
本发明提供一种类似体感技术的一种健美操形体矫正训练装置及训练方法，以克服上述的缺陷。
本发明采用的技术方案为：
一种健美操形体矫正训练装置，包括一训练空间，该训练空间至少设置有一个顶面以及与顶面连接的左右两个侧面，在其中的一个侧面设置有一显示装置，在顶面四边的中点处以及顶面的中心处均设置有一雷达扫描装置；
在训练空间的地面的中心处设置有一训练区域，训练人员站在训练区域内，其训练区域设置有排列均匀的经纬方格，通过雷达扫描装置扫描训练区域训练人员的人体影像和经纬方格的坐标变换，将人体影像和经纬方格的坐标变换实时传递至上位机，上位机通过图像处理模块对高速采集人体影像经模数转化器将连续人体影像进行数字化，将数字化后的数据进行存储，存储后进行傅里叶变换去除噪音，然后进行脉冲压缩以及图像压缩，输入至对比模块与标准动作进行比对，将比对的结果显示在显示装置上。
进一步地，所述雷达扫描装置对人体进行全方位无盲区扫描。
进一步地，还包括训练人员进入训练区域,雷达扫描装置沿顶面进行下方扫描的同时，依次按照时序接收人体影像，图像处理模块对人体影像进行高速采集，上位机通过图像处理模块对高速采集人体影像经模数转化器将连续人体影像进行数字化，将数字化后的数据进行存储，存储后进行傅里叶变换去除噪音，然后进行脉冲压缩以及图像压缩，在经过坐标分析以及与图像压缩形成训练人员的三维图像。
本发明还提供了一种健美操形体矫正训练方法，包括如下步骤：
步骤1)训练人员进入训练区域，雷达扫描装置沿顶面进行下方扫描的同时，依次按照时序接收人体影像的回波能量，图像处理模块对人体影像进行高速采集，上位机通过图像处理模块对高速采集人体影像经模数转化器将连续人体影像进行数字化，将数字化后的数据进行存储，存储后进行傅里叶变换去除噪音，然后进行脉冲压缩以及图像压缩，在经过坐标分析以及与图像压缩形成训练人员的三维图像；
步骤2)对三维图像进行纵向能量叠加，得到人体横向回波能量分布曲线；
步骤3)对纵向能量叠加后的人体横向回波能量曲线进行处理，获取同一坐标位置的一个完整的回波能量分布；
步骤4)将所得人体回波能量曲线输入至上位机内部的对比模块，与对比模块内设定的标准动作进行单一比对，获取该人体回波能量曲线与标准动作对应的能量曲线进行比对，得到重叠的部分和未重叠的部分，将重叠的部分进行模数转化按照模拟实线输出，未重叠的部分直接按照虚线输出；
步骤5)通过模拟实线输出和虚线输出的结果判断动作的标准性。
进一步地，在步骤2)中，得到人体横向回波能量分布曲线步骤为：取三维图像的回波能量底部以上若干像素点做纵向叠加便可得到人体回波能量横向分布曲线，再取其中心位置便得到人体中心横向坐标，以及获取人体手臂、手、腿、脚以及头部的中心横向坐标，按照时序进行叠加即可得到。
本发明的有益效果为：
本发明的可以采集人体每一技术动作的回波能量，依据回波能量以及采集的坐标变换，可以将每一动作的回波能量进行转换与设定的每一对应的标准动作进行比对，得到重叠的部分和未重叠的部分，将重叠的部分进行模数转化按照模拟实线输出，未重叠的部分直接按照虚线输出，通过模拟实线输出和虚线输出的结果判断动作的标准性。
说明书附图
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中方法的流程图。
具体实施例
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
参照图1，本发明提供了一种健美操形体矫正训练装置，包括一训练空间100，该训练空间100至少设置有一个顶面以及与顶面连接的左右两个侧面，在其中的一个侧面设置有一显示装置101，在顶面四边的中点处以及顶面的中心处均设置有一雷达扫描装置102；
在训练空间的地面的中心处设置有一训练区域103，训练人员站在训练区域内，其训练区域设置有排列均匀的经纬方格，通过雷达扫描装置扫描训练区域训练人员的人体影像和经纬方格的坐标变换，将人体影像和经纬方格的坐标变换实时传递至上位机，上位机通过图像处理模块对高速采集人体影像经模数转化器将连续人体影像进行数字化，将数字化后的数据进行存储，存储后进行傅里叶变换去除噪音，然后进行脉冲压缩以及图像压缩，输入至对比模块与标准动作进行比对，将比对的结果显示在显示装置上。
上述中，所述雷达扫描装置对人体进行全方位无盲区扫描。
上述中，还包括训练人员进入训练区域,雷达扫描装置沿顶面进行下方扫描的同时，依次按照时序接收人体影像，图像处理模块对人体影像进行高速采集，上位机通过图像处理模块对高速采集人体影像经模数转化器将连续人体影像进行数字化，将数字化后的数据进行存储，存储后进行傅里叶变换去除噪音，然后进行脉冲压缩以及图像压缩，在经过坐标分析以及与图像压缩形成训练人员的三维图像。
在上述中，每一雷达扫描装置包括两组组毫米波开关阵列天线和收发机，每一雷达扫描装置具体安装在如图1所述的位置，训练人员进入训练区域，每两组毫米波开关阵列天线对训练区域的人体进行全方位的扫描，天线阵列单元依次按照时序要求发射和接收人体影像的回波能量，图像处理模块根据接收回波能量进行图像处理以形成三维图像或图像处理模块根据接收回波能量进行图像处理以形成人体一个正面、一个侧面的三维图像。
参照图2，本发明还提供了一种健美操形体矫正训练方法，包括如下步骤：
在训练之前：训练人员进入训练区域，训练人员分别沿左右前后四个方位静态站立，雷达扫描装置获取训练人员的基本信息，包括，身高，宽度，脚、腿、手、手臂、躯干以及头部的基本信息，上传至上位机，进行保存，上位机依据获取的基本信息，设定标准动作中的人体参数，保持与训练人员一致。
步骤1)训练人员进入训练区域，雷达扫描装置沿顶面进行下方扫描的同时，依次按照时序接收人体影像的回波能量，图像处理模块对人体影像进行高速采集，上位机通过图像处理模块对高速采集人体影像经模数转化器将连续人体影像进行数字化，将数字化后的数据进行存储，存储后进行傅里叶变换去除噪音，然后进行脉冲压缩以及图像压缩，在经过坐标分析以及与图像压缩形成训练人员的三维图像；
步骤2)对三维图像进行纵向能量叠加，得到人体横向回波能量分布曲线；具体的步骤为：取三维图像的回波能量底部以上若干像素点做纵向叠加便可得到人体回波能量横向分布曲线，再取其中心位置便得到人体中心横向坐标，以及获取人体手臂、手、腿、脚以及头部的中心横向坐标，按照时序进行叠加即可得到，其中，叠加公式如下：
其中，σji为第i列第j行的像素值，N、M分别经纬方格的坐标变换。
步骤3)对纵向能量叠加后的人体横向回波能量曲线进行处理，获取同一坐标位置的一个完整的回波能量分布；
步骤4)将所得人体回波能量曲线输入至上位机内部的对比模块，与对比模块内设定的标准动作进行单一比对，获取该人体回波能量曲线与标准动作对应的能量曲线进行比对，得到重叠的部分和未重叠的部分，将重叠的部分进行模数转化按照模拟实线输出，未重叠的部分直接按照虚线输出；
步骤5)通过模拟实线输出和虚线输出的结果判断动作的标准性。
本发明的可以采集人体每一技术动作的回波能量，依据回波能量以及采集的坐标变换，可以将每一动作的回波能量进行转换与设定的每一对应的标准动作进行比对，得到重叠的部分和未重叠的部分，将重叠的部分进行模数转化按照模拟实线输出，未重叠的部分直接按照虚线输出，通过模拟实线输出和虚线输出的结果判断动作的标准性。
以上对本发明实施例所公开的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体实施例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (4)
1.一种健美操形体矫正训练装置，其特征在于：一训练空间，该训练空间至少设置有一个顶面以及与顶面连接的左右两个侧面，在其中的一个侧面设置有一显示装置，在顶面四边的中点处以及顶面的中心处均设置有一雷达扫描装置；
在训练空间的地面的中心处设置有一训练区域，训练人员站在训练区域内， 其训练区域设置有排列均匀的经纬方格，通过雷达扫描装置扫描训练区域训练人员的人体影像和经纬方格的坐标变换，将人体影像和经纬方格的坐标变换实时传递至上位机，上位机通过图像处理模块对高速采集人体影像经模数转化器将连续人体影像进行数字化，将数字化后的数据进行存储，存储后进行傅里叶变换去除噪音，然后进行脉冲压缩以及图像压缩，输入至对比模块与标准动作进行比对， 将比对的结果显示在显示装置上；
雷达扫描装置沿顶面进行下方扫描的同时，依次按照时序接收人体影像的回波能量，图像处理模块对人体影像进行高速采集，上位机通过图像处理模块对高速采集人体影像经模数转化器将连续人体影像进行数字化，将数字化后的数据进行存储，存储后进行傅里叶变换去除噪音，然后进行脉冲压缩以及图像压缩，在经过坐标分析以及与图像压缩形成训练人员的三维图像；
对三维图像进行纵向能量叠加，得到人体横向回波能量分布曲线；具体为： 取三维图像的回波能量底部若干像素点做纵向叠加便可得到人体回波能量 横向分布曲线，再取其中心位置便得到人体中心横向坐标，以及获取人体手臂、手、腿、脚以及头部的中心横向坐标，按照时序进行叠加即可得到；
对纵向能量叠加后的人体横向回波能量曲线进行处理，获取同一坐标位置的一个完整的回波能量分布。
2.根据权利要求 1 所述的健美操形体矫正训练装置，其特征在于：所述雷达扫描装置对人体进行全方位无盲区扫描。
3.一种健美操形体矫正训练方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤 1)训练人员进入训练区域，雷达扫描装置沿顶面进行下方扫描的同时， 依次按照时序接收人体影像的回波能量，图像处理模块对人体影像进行高速采集， 上位机通过图像处理模块对高速采集人体影像经模数转化器将连续人体影像进行数字化，将数字化后的数据进行存储，存储后进行傅里叶变换去除噪音，然后进行脉冲压缩以及图像压缩，在经过坐标分析以及与图像压缩形成训练人员的三维图像；
步骤 2)对三维图像进行纵向能量叠加，得到人体横向回波能量分布曲线； 步骤 3)对纵向能量叠加后的人体横向回波能量曲线进行处理，获取同一坐标位置的一个完整的回波能量分布；
步骤 4)将所得人体回波能量曲线输入至上位机内部的对比模块，与对比模块内设定的标准动作进行单一比对，获取该人体回波能量曲线与标准动作对应的能量曲线进行比对，得到重叠的部分和未重叠的部分，将重叠的部分进行模数转化按照模拟实线输出，未重叠的部分直接按照虚线输出；
步骤 5)通过模拟实线输出和虚线输出的结果判断动作的标准性。
4.根据权利要求3 所述的健美操形体矫正训练方法，其特征在于：在步骤 2) 中，得到人体横向回波能量分布曲线步骤为：取三维图像的回波能量底部若干像素点做纵向叠加便可得到人体回波能量横向分布曲线，再取其中心位置便得到人体中心横向坐标，以及获取人体手臂、手、腿、脚以及头部的中心横向坐标， 按照时序进行叠加即可得到。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Zhang Fucai Inventor before: Qi Hongyan Inventor before: Zhong Hua Inventor before: Qu Fei |
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| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20210308 Address after: 276000 Linyi University, middle section of Shuangling Road, Lanshan District, Linyi City, Shandong Province Applicant after: LINYI University Address before: 136000 1301 Haifeng Avenue, Siping City, Jilin Province Applicant before: JILIN NORMAL University |
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20210323 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |