一种基于人脸检测的蹲起计数系统

1.本发明涉及智能健身运动设备领域，尤其是涉及一种基于人脸检测的蹲起计数系统。


背景技术：

2.蹲起是一种简单的有氧体育项目，主要针对腿部肌肉训练。在做蹲起运动时，体内的脂肪等有机物能被有效利用，对青少年体能、心肺等都有所改善，并提高体质。另一方面，蹲起运动对骨质疏松有预防作用，能调节心理健康和积极促进精神状态良好发展。因此，蹲起运动不仅是青少年体育锻炼的手段，也是中老年人可选的运动项目。
3.蹲起的过程中需要计数，但目前尚无专用设备，基本采用人工数数的方法对蹲起进行计数，当计数者注意力不集中的时候，容易出现计数错误，且对不标准的蹲起动作不能进行客观判断。因此，设计一种能对有效蹲起进行自动计数的系统具有重要意义。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种基于人脸检测的蹲起计数系统，通过摄像头采集的视频帧图像进行处理，剔除不标准的蹲起，实现对蹲起进行自动精确计数。
5.为了实现上述目的，本实用新型提供了一种基于人脸检测的蹲起计数系统，包括主机、摄像头、键盘、显示器、语音播报器和电源。所述摄像头与主机相连，所述主机与键盘、显示器、语音播报器以及电源相连；所述主机中设置有人脸检测模块、蹲起动作标准判断模块和蹲起计数模块。
6.所述摄像头与主机之间采用usb接口连接；所述键盘与主机之间采用usb接口连接；所述显示器与主机之间采用hdmi接口连接；所述语音播报器与主机之间采用rs-485接口连接；所述电源为12v电源。
7.所述人脸检测模块对所述摄像头采集的视频帧图像处理进行人脸检测，将检测到的人脸位置信息输出到所述的蹲起动作标准判断模块中；所述的蹲起动作标准判断模块对蹲起动作是否标准进行评判，将不合格蹲起动作进行剔除，并将合格的蹲起动作信息输出到所述的蹲起计数模块；所述的蹲起计数模块对有效蹲起个数进行计数。
8.本实用新型的有益效果是：系统结构简单，使用方便，可实现客观剔除不标准的蹲起，对标准蹲起进行自动精确即时计数。
附图说明
9.图1是本实用新型基于人脸检测的蹲起计数系统的方框结构示意图。
具体实施方式
10.以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
11.如图1所示：一种基于人脸检测的蹲起计数系统，包括主机1、摄像头2、键盘3、显示
器4、语音播报器5和电源6。摄像头2和键盘3与主机1之间均采用usb接口连接，显示器4与主机1之间采用hdmi接口连接；语音播报器5与主机1之间采用rs-485接口连接；电源6为12v电源，为整个系统供电。主机1中设置有人脸检测模块11、蹲起动作标准判断模块12和蹲起计数模块13。
12.所述摄像头2用于实时采集视频帧图像，所述键盘3用于对蹲起计数系统必要信息的输入和计数启停的控制，所述显示器4用于实时显示摄像头2采集的视频帧图像以及显示计数完毕后的有效蹲起个数，所述语音播报器5用于播报蹲起的开始、结束等提示信息以及最终的有效蹲起个数。所述人脸检测模块11对所述摄像头2采集的视频帧图像处理进行人脸检测，将检测到的人脸位置信息输出到所述的蹲起动作标准判断模块12中；所述的蹲起动作标准判断模块12对蹲起动作是否标准进行评判，将不合格蹲起动作进行剔除，并将合格的蹲起动作信息输出到所述的蹲起计数模块13；所述的蹲起计数模块13对有效蹲起个数进行计数。
13.具体的工作流程如下：
14.步骤1：蹲起者面对摄像头2站立，试做1～2个蹲起，确保蹲起过程中在显示器4中能看到蹲起者的整个人脸；
15.步骤2：如要在固定的时长内，例如1分钟，对蹲起进行计数，则通过键盘3在系统内将计数时长设为相应的时长值；如果时长不固定，则跳过此步骤；
16.步骤3：通过键盘3发出开始的指令，语音播报器5同时播报开始的语音，提示蹲起运动开始，蹲起者开始做蹲起运动，主机1中的人脸检测模块11对摄像头2采集的视频帧图像处理进行人脸检测，并记录人脸在图像中的上下位置；
17.步骤4：对于固定时长的蹲起进行计数，则到达设定的时长后，主机1中的人脸检测模块11自动停止人脸检测；对于非固定时长的蹲起进行计数，欲停止计数，则需通过键盘3发出停止的指令后，主机1中的人脸检测模块11才会停止人脸检测。停止人脸检测的同时，语音播报器5播报停止的语音，提示蹲起运动结束，蹲起者不必再继续进行蹲起运动。即使蹲起者没有立即停止蹲起运动，后续蹲起也不会计算在最终蹲起个数中。
18.步骤5：主机1中的蹲起动作标准判断模块12对人脸检测模块11检测到的人脸位置生成人脸位置曲线，根据曲线峰谷值判断蹲起过程中的蹲下和起立的动作是否标准。将非标准动作剔除，并将剔除掉非标准动作后的有效蹲起峰和谷信息发送给主机1中的蹲起计数模块13。
19.步骤6：主机1中的蹲起计数模块13根据有效蹲起峰和谷信息计算有效蹲起个数，将有效蹲起个数发送到显示器4显示，同时语音播报器5播报最终有效蹲起个数。
20.本实用新型不局限于上述实施例，在本公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本实用新型的保护范围内。


技术特征：
1.一种基于人脸检测的蹲起计数系统，包括主机、摄像头、键盘、显示器、语音播报器和电源，其特征在于：所述摄像头与主机相连，所述主机与键盘、显示器、语音播报器以及电源相连；所述主机中设置有人脸检测模块、蹲起动作标准判断模块和蹲起计数模块。2.根据权利要求1所述的基于人脸检测的蹲起计数系统，其特征在于：所述摄像头与主机之间采用usb接口连接。3.根据权利要求1所述的基于人脸检测的蹲起计数系统，其特征在于：所述键盘与主机之间采用usb接口连接。4.根据权利要求1所述的基于人脸检测的蹲起计数系统，其特征在于：所述显示器与主机之间采用hdmi接口连接。5.根据权利要求1所述的基于人脸检测的蹲起计数系统，其特征在于：所述语音播报器与主机之间采用rs-485接口连接。6.根据权利要求1所述的基于人脸检测的蹲起计数系统，其特征在于：所述电源为12v电源。7.根据权利要求1所述的基于人脸检测的蹲起计数系统，其特征在于：所述人脸检测模块对所述摄像头采集的视频帧图像处理进行人脸检测，将检测到的人脸位置信息输出到所述的蹲起动作标准判断模块中；所述的蹲起动作标准判断模块对蹲起动作是否标准进行评判，将不合格蹲起动作进行剔除，并将合格的蹲起动作信息输出到所述的蹲起计数模块；所述的蹲起计数模块对有效蹲起个数进行计数。

技术总结
本实用新型公开了一种基于人脸检测的蹲起计数系统，包括主机、摄像头、键盘、显示器、语音播报器和电源。摄像头与主机相连，主机与键盘、显示器、语音播报器以及电源相连，主机中设置有人脸检测模块、蹲起动作标准判断模块和蹲起计数模块。人脸检测模块对摄像头采集的视频帧图像处理进行人脸检测，将检测到的人脸位置信息输出到蹲起动作标准判断模块中，对蹲起动作是否标准进行评判，将不合格蹲起动作进行剔除，并将合格的蹲起动作信息输出到蹲起计数模块，对有效蹲起个数进行计数。本系统结构简单，使用方便，可实现客观剔除不标准的蹲起，对标准蹲起进行自动精确即时计数。准蹲起进行自动精确即时计数。准蹲起进行自动精确即时计数。


技术研发人员：卢男凯 蔡嘉乐 袁治未 陈爱军
受保护的技术使用者：中国计量大学
技术研发日：2021.11.04
技术公布日：2022/4/13