本发明涉及武术教学技术领域，具体为一种基于图像处理的武术教学用姿势纠正系统。

背景技术：

武术是一种在三维空间里通过身体表演的艺术，它以人体的动作、姿态、造型作为表现形式。在对武术者进行培养的过程中，对于武术动作的精准是十分重要的。传统的训练基本上单凭的肉眼和经验，只能从形体镜里大致了解自己的武术动作的情况，涉及到具体的技术参数就无法判断，缺乏客观的、科学的指导方法和训练依据，不利于人才的选拔和培养。武术的学习切忌要求不严格，武术之美与每个精确、规范、完美的武术动作是分不开的，如果学习过程中对武术动作的规范程度要求不高，武术动作将很难达到精湛的程度。在武术的学习过程中，有许多的姿势很难做到标准，需要长时间的训练，而现在并没有针对姿势训练的辅助设备，基本都需要长时间的训练来达到标准的效果，比较费时费力且训练周期长，现有的武术分析工具都是通过视频摄像系统在整个武术结束后来分析武术者的武术动作，无法进行即时的分析与纠正。为解决上述的技术问题，本发明提出一种基于图像处理的武术教学用姿势纠正系统。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于图像处理的武术教学用姿势纠正系统，以解决上述背景技术中提出。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于图像处理的武术教学用姿势纠正系统，

图像采集装置，其用于采集武术姿势的图像信息，其包括练习棚和3d成像器以及与所述3d成像器连接的无线传送器，所述练习棚由三张互相垂直的板材围合成半矩形结构而成，3d成像器安装在所述练习棚的内壁；

图像信息分析器，其与所述图像信息采集器无线连接，所述图片分析器用于分析图像信息中人体的各项身材数据(大腿与小腿之间的角度、大臂与小臂之间的角度、实时身高、身体倾斜角度、腿部与身体之间的角度、手臂与身体之间的角度等)设为数据一；

身材数据储存器，其用于储存不同学员的各项身材数据(身高、小臂长度、大臂长度、小腿长度、大腿长度、上身长度等)，设为数据二；

标准数据存储器，其用于储存在标准武术姿势下人体的各项数据(大腿与小腿之间的角度、大臂与小臂之间的角度、实时身高、身体倾斜角度、腿部与身体之间的角度、手臂与身体之间的角度等)设为数据三，每一个武术姿势与每一组数据一一对应；

数据对比模块，其用于获取图像信息分析器和标准数据存储器的数据信息，并将数据一与数据三内的各项身体数据进行一一对比，并形成差异化数据；

姿势纠正模块，其和数据对比模块和身材数据储存器连接，其用于结合差异化数据和数据二，产生姿势纠正信息；

语言转化模块，其与所述姿势纠正模块连接，用于将纠正信息转化为语音信息；

外放设备，其设置在所述练习棚的内壁，且与语言转化模块连接，用于语音信息的播放。

作为本发明所述的一种基于图像处理的武术教学用姿势纠正系统的优选方案，所述外放设备与语言转化模块通过无线接收器和无线发射器连接。

作为本发明所述的一种基于图像处理的武术教学用姿势纠正系统的优选方案，所述身材数据储存器连接有数据输入模块，所述数据输入模块用于将学员的身材数据输入至所述身材数据储存器。

作为本发明所述的一种基于图像处理的武术教学用姿势纠正系统的优选方案，所述图像信息分析器包括人像特征抓取模块和数据换算模块，所述人像特征抓取模块用于抓取图像中人像各部位之间的特征，所述数据换算模块将上述特征转化成具体数据(大腿与小腿之间的角度、大臂与小臂之间的角度、实时身高、身体倾斜角度、腿部与身体之间的角度、手臂与身体之间的角度等)。

作为本发明所述的一种基于图像处理的武术教学用姿势纠正系统的优选方案，所述身材数据储存器连接有数据导入模块，所述数据导入模块用于将学员的身材数据批量导入至所述身材数据储存器。

本发明所述的一种基于图像处理的武术教学用姿势纠正系统，其实现需建立在一种计算机设备的基础之上，此设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述系统。

本发明提供的一种基于图像处理的武术教学用姿势纠正系统具有的优势或者有益效果：

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本发明提供的一种基于图像处理的武术教学用姿势纠正系统，其可在武术学员在武术练习时，根据标准动作的标准数据及时纠正学员的武术姿势，有效辅助学员做到每一个姿势的精确、规范、完美。

附图说明

图1为本发明所述的一种基于图像处理的武术教学用姿势纠正系统的结构示意图；

图2为本发明所述的一种基于图像处理的武术教学用姿势纠正系统的练习棚的结构示意图；

图3为本发明所述的一种基于图像处理的武术教学用姿势纠正系统的3d成像器的结构示意图；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1-3，本发明提供一种基于图像处理的武术教学用姿势纠正系统，其包括：

图像采集装置，其用于采集武术姿势的图像信息，其包括练习棚和3d成像器，所述练习棚由三张互相垂直的板材围合成半矩形结构而成，3d成像器安装在所述练习棚的内壁；

图像信息分析器，其与所述图像信息采集器无线连接，所述图片分析器用于分析图像信息中人体的各项身材数据(大腿与小腿之间的角度、大臂与小臂之间的角度、实时身高、身体倾斜角度、腿部与身体之间的角度、手臂与身体之间的角度等)设为数据一，所述图像信息分析器包括人像特征抓取模块和数据换算模块，所述人像特征抓取模块用于抓取图像中人像各部位之间的特征，所述数据换算模块将上述特征转化成具体数据(大腿与小腿之间的角度、大臂与小臂之间的角度、实时身高、身体倾斜角度、腿部与身体之间的角度、手臂与身体之间的角度等)；

身材数据储存器，其用于储存不同学员的各项身材数据(身高、小臂长度、大臂长度、小腿长度、大腿长度、上身长度等)，设为数据二；

标准数据存储器，其用于储存在标准武术姿势下人体的各项数据(大腿与小腿之间的角度、大臂与小臂之间的角度、实时身高、身体倾斜角度、腿部与身体之间的角度、手臂与身体之间的角度等)设为数据三，每一个武术姿势与每一组数据一一对应；

数据对比模块，其用于获取图像信息分析器和标准数据存储器的数据信息，并将数据一与数据三内的各项身体数据进行一一对比，并形成差异化数据；

姿势纠正模块，其和数据对比模块和身材数据储存器连接，其用于结合差异化数据和数据二，产生姿势纠正信息；

语言转化模块，其与所述姿势纠正模块连接，用于将纠正信息转化为语音信息；

外放设备，其设置在所述练习棚的内壁，且与语言转化模块连接，用于语音信息的播放。

进一步地，所述身材数据储存器连接有数据输入模块，所述数据输入模块用于将学员的身材数据输入至所述身材数据储存器。

进一步地，所述身材数据储存器连接有数据导入模块，所述数据导入模块用于将学员的身材数据批量导入至所述身材数据储存器。

本发明所述的一种基于图像处理的武术教学用姿势纠正系统，其实现需建立在一种计算机设备的基础之上，此设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述系统。

本发明的工作原理为：武术学员进入练习棚进行武术练习，按照姿势顺序进行练习，当做出某一个武术姿势后，3d成像器抓取到武术姿势的图像信息，并将此图像信息通过无线传输至图像信息分析器中；

所述人像特征抓取模块对图像信息中的人像的特征(大腿与小腿之间的特征、大臂与小臂之间的特征、实时身高、身体倾斜特征、腿部与身体之间的特征、手臂与身体之间的特征等)进行抓取，所述数据换算模块将抓取出的特征换算成具体数据(大腿与小腿之间的角度、大臂与小臂之间的角度、实时身高、身体倾斜角度、腿部与身体之间的角度、手臂与身体之间的角度等)，此数据为数据一；

数据对比模块获取图像信息分析器中的数据一和标准数据存储器的数据三，并将数据一与数据三内的各项身体数据进行对比，并形成差异化数据，例如：数据一(大腿与小腿之间的角度155°、大臂与小臂之间的角度135°、实时身高165、身体倾斜角度15°、腿部与身体之间的角度120°、手臂与身体之间的角度95°)，数据三(大腿与小腿之间的角度150°、大臂与小臂之间的角度130°、实时身高175、身体倾斜角度18°、腿部与身体之间的角度110°、手臂与身体之间的角度85°)，差异化数据(大腿与小腿之间的修正角度-5°、大臂与小臂之间的修正角度+5°、实时身高差异+10、身体倾斜修正角度+3°、腿部与身体之间的修正角度+10°、手臂与身体之间的修正角度+10°)；

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姿势纠正模块，结合上述差异化数据和数据二，产生姿势纠正信息，例如：差异化数据(大腿与小腿之间的修正角度-5°、大臂与小臂之间的修正角度+5°、实时身高差异+10、身体倾斜修正角度+3°、腿部与身体之间的修正角度+10°、手臂与身体之间的修正角度+10°)，数据二(身高185、小臂长度40、大臂长度25、小腿长度40、大腿长度50、上身长度95)，产生的姿势纠正信息(大腿与小腿之间的角度减小5°、大臂与小臂之间的角度增加5°、整体身高向上调节10cm、身体倾斜角度增大3°、腿部与身体之间的角度增加10°、手臂与身体之间的角度增加10°)；

语言转化模块将上述纠正信息转化为语音信息；

外放设备将上述语音信息进行播放，学员听到播放信息后根据信息内容对自己的姿势进行合理纠正。

实施例2

请参阅图1-3，本发明提供一种基于图像处理的武术教学用姿势纠正系统，其包括：

图像采集装置，其用于采集武术姿势的图像信息，其包括练习棚和3d成像器以及与所述3d成像器连接的无线传送器，所述练习棚由三张互相垂直的板材围合成半矩形结构而成，3d成像器安装在所述练习棚的内壁；

图像信息分析器，其与所述图像信息采集器无线连接，所述图片分析器用于分析图像信息中人体的各项身材数据(大腿与小腿之间的角度、大臂与小臂之间的角度、实时身高、身体倾斜角度、腿部与身体之间的角度、手臂与身体之间的角度等)设为数据一，所述图像信息分析器包括人像特征抓取模块和数据换算模块，所述人像特征抓取模块用于抓取图像中人像各部位之间的特征，所述数据换算模块将上述特征转化成具体数据(大腿与小腿之间的角度、大臂与小臂之间的角度、实时身高、身体倾斜角度、腿部与身体之间的角度、手臂与身体之间的角度等)；

身材数据储存器，其用于储存不同学员的各项身材数据(身高、小臂长度、大臂长度、小腿长度、大腿长度、上身长度等)，设为数据二；

标准数据存储器，其用于储存在标准武术姿势下人体的各项数据(大腿与小腿之间的角度、大臂与小臂之间的角度、实时身高、身体倾斜角度、腿部与身体之间的角度、手臂与身体之间的角度等)设为数据三，每一个武术姿势与每一组数据一一对应；

数据对比模块，其用于获取图像信息分析器和标准数据存储器的数据信息，并将数据一与数据三内的各项身体数据进行一一对比，并形成差异化数据；

姿势纠正模块，其和数据对比模块和身材数据储存器连接，其用于结合差异化数据和数据二，产生姿势纠正信息；

语言转化模块，其与所述姿势纠正模块连接，用于将纠正信息转化为语音信息；

外放设备，其设置在所述练习棚的内壁，且与语言转化模块连接，用于语音信息的播放，所述外放设备与语言转化模块通过无线接收器和无线发射器连接。

进一步地，所述身材数据储存器连接有数据输入模块，所述数据输入模块用于将学员的身材数据输入至所述身材数据储存器。

进一步地，所述身材数据储存器连接有数据导入模块，所述数据导入模块用于将学员的身材数据批量导入至所述身材数据储存器。

本发明所述的一种基于图像处理的武术教学用姿势纠正系统，其实现需建立在一种计算机设备的基础之上，此设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述系统。

本发明的工作原理为：武术学员进入练习棚进行武术练习，按照姿势顺序进行练习，当做出某一个武术姿势后，3d成像器抓取到武术姿势的图像信息，并将此图像信息通过无线传输至图像信息分析器中；

所述人像特征抓取模块对图像信息中的人像的特征(大腿与小腿之间的特征、大臂与小臂之间的特征、实时身高、身体倾斜特征、腿部与身体之间的特征、手臂与身体之间的特征等)进行抓取，所述数据换算模块将抓取出的特征换算成具体数据(大腿与小腿之间的角度、大臂与小臂之间的角度、实时身高、身体倾斜角度、腿部与身体之间的角度、手臂与身体之间的角度等)，此数据为数据一；

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数据对比模块获取图像信息分析器中的数据一和标准数据存储器的数据三，并将数据一与数据三内的各项身体数据进行对比，并形成差异化数据，例如：数据一(大腿与小腿之间的角度155°、大臂与小臂之间的角度135°、实时身高165、身体倾斜角度15°、腿部与身体之间的角度120°、手臂与身体之间的角度95°)，数据三(大腿与小腿之间的角度150°、大臂与小臂之间的角度130°、实时身高175、身体倾斜角度18°、腿部与身体之间的角度110°、手臂与身体之间的角度85°)，差异化数据(大腿与小腿之间的修正角度-5°、大臂与小臂之间的修正角度+5°、实时身高差异+10、身体倾斜修正角度+3°、腿部与身体之间的修正角度+10°、手臂与身体之间的修正角度+10°)；

姿势纠正模块，结合上述差异化数据和数据二，产生姿势纠正信息，例如：差异化数据(大腿与小腿之间的修正角度-5°、大臂与小臂之间的修正角度+5°、实时身高差异+10、身体倾斜修正角度+3°、腿部与身体之间的修正角度+10°、手臂与身体之间的修正角度+10°)，数据二(身高185、小臂长度40、大臂长度25、小腿长度40、大腿长度50、上身长度95)，产生的姿势纠正信息(大腿与小腿之间的角度减小5°、大臂与小臂之间的角度增加5°、整体身高向上调节10cm、身体倾斜角度增大3°、腿部与身体之间的角度增加10°、手臂与身体之间的角度增加10°)；

语言转化模块将上述纠正信息转化为语音信息，并将此语音信息通过无线发射器发出；

外放设备通过无线接收器接收到上述语音信息并将上述语音信息进行播放，学员听到播放信息后根据信息内容对自己的姿势进行合理纠正。

本发明提供的一种基于图像处理的武术教学用姿势纠正系统，其可在武术学员在武术练习时，根据标准动作的标准数据及时纠正学员的武术姿势，有效辅助学员做到每一个姿势的精确、规范、完美。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。