一种运动姿态捕捉分析系统
技术领域
本发明涉及用于自行车，跑步，网球运动领域，尤其涉及一种运动姿态捕捉分析系统。
背景技术
随着社会发展自行车已经从原始单纯代步工具变为现代化绿色有氧运动锻炼工具，伴随着奥运会自行车场地赛、国际环法，环意赛等运动推广，自行车也越来越专业化、越来越民间化，越来越多的人们开始骑上自行车，但也无法正确的选择合适自己的码数规格和运动姿势，随之而来的骑行伤痛问题也越来越多。
世界上各品牌自行车价格昂贵，规格以及配件配置也很丰富五花八门，不同规格的自行车尺寸，码数、锁踏、锁鞋，车把，把立，头盔、坐垫大小等等，怎么去选择正确的产品及怎么去正确的姿势运动对运动爱好者来说是一个非常大的缺陷问题。
因此，有必要提供一种运动姿态捕捉分析系统解决上述技术问题。
发明内容
本发明提供一种运动姿态捕捉分析系统，解决了骑行产品规格的选择成为人们选购的难题的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供的运动姿态捕捉分析系统包括：处理系统、摄像系统、动态捕捉系统和人体骑行模块，所述动态捕捉系统设置在所述人体骑行模块上，所述动态捕捉系统的输出端与所述摄像系统的输入端相匹配，所述摄像系统的输出端通过数据线与所述处理系统的输入端连接；所述处理模块包括显示模块、笔记本终端和运动姿态捕捉分析系统，所述运动姿态捕捉分析系统安装于所述笔记本终端上，所述显示模块的输入端与所述笔记本终端的输出端电性连接；所述运动姿态捕捉分析系统包括器材数据输入模块和人体数据输入模块，所述器材数据模块的输入端和所述人体数据输入模块的输入端均与所述笔记本终端的输入键盘相适配；所述人体骑行模块包括骑行器材和骑行人体，所述骑行人体骑行于所述骑行器材上，所述动态捕捉系统设置于所述骑行人体的关节处。
用数据化来体现人体运动轨迹和身体各方位的角度比例，如肩部角度，背部角度，手肘角度，腿部伸展角度，脚长，脚宽，脚足弓的高低等，避免选择错误的自行车配件及人身产品，占地面积小，容易收纳及可随时移动，不占用实体面积，系统算法精度在毫米之间，步骤式流程操控简便，有详细的报表数据，用卷尺及身高测量工具对身体进行测量，如胸骨高、身高、肩宽、跨高、脚长、手长等，输入到电脑端运动姿态捕捉分析系统里会计算出合适的车辆及配件规格，对运动者进行全身比例测量及骨骼运动轨迹数据进行精细的数据化分析，得出的分析结果再进行产品匹配和建立正确的人体运动姿势避免运动损伤。
优选的，所述显示模块用于显示通过所述笔记本终端上的运动姿态捕捉分析系统处理后的运动姿态数据进行显示，所述笔记本终端采用电脑端。
方便工作人员对数据的观察和记录，电脑端1在使用时连接外部的电源和无线网络。
优选的，所述器材数据输入模块与所述骑行器材相适配，所述人体数据输入模块在进行数据输入前，通过热敏脚型测量工具对人体的足形和尺寸进行测量，选择对应尺寸的运动鞋。
通过测量脚型数据可以正确的选择合适脚型鞋子，避免规格不对带来的运动损伤。
优选的，所述人体数据输入模块还包括采用身高测量工具对身体进行测量，测量的数据包含有胸骨高、身高、肩宽、跨高、脚长、手长、小腿长度和大腿长度。
优选的，所述摄像系统采用三维摄像头，所述三维摄像头的规格为长40cm、宽7cm和高4.2cm，并且三维摄像头外壳整体为塑料结构。
优选的，所述动态捕捉系统采用光学反光半球，所述光学反光半球共设置有八个，八个所述光学反光半球分别贴附于所述骑行人体的各关节处。
优选的，所述运动姿态捕捉分析系统通过所述三维摄像头对八个所述光学反光半球进行无线感应数据传输，所述三维摄像头反馈光学数据到电脑端内的所述运动姿态捕捉分析系统软件上，再通过软件进行数据转化到人体的各个角度及自行车上。
优选的，所述光学反光半球为半球形结构，采用塑料哑光材料，并且光学反光半球的内部为中空的结构。
优选的，所述光学反光半球的外表面设置有磨砂反光材料，所述磨砂反光材料与所述三维摄像头之间相适配。
优选的，所述光学反光半球的底部固定连接有魔术贴，所述光学反光半球通过所述魔术贴粘敷于所述骑行人体的关节处。
与相关技术相比较，本发明提供的运动姿态捕捉分析系统具有如下有益效果：
本发明提供一种运动姿态捕捉分析系统，用数据化来体现人体运动轨迹和身体各方位的角度比例，如肩部角度，背部角度，手肘角度，腿部伸展角度，脚长，脚宽，脚足弓的高低等，避免选择错误的自行车配件及人身产品，占地面积小，容易收纳及可随时移动，不占用实体面积，系统算法精度在毫米之间，步骤式流程操控简便，有详细的报表数据，用卷尺及身高测量工具对身体进行测量，如胸骨高、身高、肩宽、跨高、脚长、手长等，输入到电脑端运动姿态捕捉分析系统里会计算出合适的车辆及配件规格，对运动者进行全身比例测量及骨骼运动轨迹数据进行精细的数据化分析，得出的分析结果再进行产品匹配和建立正确的人体运动姿势避免运动损伤。
附图说明
图1为本发明提供的运动姿态捕捉分析系统的一种较佳实施例的系统框图；
图2为图1所示的处理系统部分的系统框图；
图3为图2所示的运动姿态捕捉分析系统的系统框图；
图4为图1所示的人体骑行模块的系统框图；
图5为本发明提供的运动姿态捕捉分析系统的分布结构示意图；
图6为本发明提供的光学反光半球的结构示意图。
图中标号：1、电脑端，2、三维摄像头，3、光学反光半球。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
请结合参阅图1、图2、图3、图4、图5和图6，其中，图1为本发明提供的运动姿态捕捉分析系统的一种较佳实施例的系统框图；图2为图1所示的处理系统部分的系统框图；图3为图2所示的运动姿态捕捉分析系统的系统框图；图4为图1所示的人体骑行模块的系统框图；图5为本发明提供的运动姿态捕捉分析系统的分布结构示意图；图6为本发明提供的光学反光半球的结构示意图。一种运动姿态捕捉分析系统包括：处理系统、摄像系统、动态捕捉系统和人体骑行模块，所述动态捕捉系统设置在所述人体骑行模块上，所述动态捕捉系统的输出端与所述摄像系统的输入端相匹配，所述摄像系统的输出端通过数据线与所述处理系统的输入端连接；所述处理模块包括显示模块、笔记本终端和运动姿态捕捉分析系统，所述运动姿态捕捉分析系统安装于所述笔记本终端上，所述显示模块的输入端与所述笔记本终端的输出端电性连接；所述运动姿态捕捉分析系统包括器材数据输入模块和人体数据输入模块，所述器材数据模块的输入端和所述人体数据输入模块的输入端均与所述笔记本终端的输入键盘相适配；所述人体骑行模块包括骑行器材和骑行人体，所述骑行人体骑行于所述骑行器材上，所述动态捕捉系统设置于所述骑行人体的关节处。
1.用数据化来体现人体运动轨迹和身体各方位的角度比例，如肩部角度，背部角度，手肘角度，腿部伸展角度，脚长，脚宽，脚足弓的高低等，避免选择错误的自行车配件及人身产品。
2.占地面积小，容易收纳及可随时移动，不占用实体面积。
3.系统算法精度在毫米之间，步骤式流程操控简便，有详细的报表数据。
4.用卷尺及身高测量工具对身体进行测量，如胸骨高、身高、肩宽、跨高、脚长、手长等，输入到电脑端1运动姿态捕捉分析系统里会计算出合适的车辆及配件规格，对运动者进行全身比例测量及骨骼运动轨迹数据进行精细的数据化分析，得出的分析结果再进行产品匹配和建立正确的人体运动姿势避免运动损伤。
通过电脑端1和三维摄像头2及软件系统及1.5cm光学反光半球，1.5cm半球附着于人体骨骼运转点，通过软件识别1.5cm光学半球产生数据，在通过产生的数据对自行车、跑步运动者进行正确的运动姿态建立和调整。
由于自行车坐垫高度调整过矮，那么人体的膝关节展开角度就小，长时间骑行运动当中膝盖压力过大就容易造成膝盖损伤，此时就可以通过本系统精确的分析出合适的高度再对自行车进行合理的设定避免伤痛，并且有助于运动者能更有效率的进行杠杆踩踏及运动。
所述显示模块用于显示通过所述笔记本终端上的运动姿态捕捉分析系统处理后的运动姿态数据进行显示，所述笔记本终端采用电脑端1。
方便工作人员对数据的观察和记录，电脑端1在使用时连接外部的电源和无线网络，运动姿态捕捉分析系统的软件系统的著作权登记号：2019SR1079251。
所述器材数据输入模块与所述骑行器材相适配，所述人体数据输入模块在进行数据输入前，通过热敏脚型测量工具对人体的足形和尺寸进行测量，选择对应尺寸的运动鞋。
通过测量脚型数据可以正确的选择合适脚型鞋子，避免规格不对带来的运动损伤，热敏脚型测量工具为现有技术“201921685057.4”。
所述人体数据输入模块还包括采用身高测量工具对身体进行测量，测量的数据包含有胸骨高、身高、肩宽、跨高、脚长、手长、小腿长度和大腿长度。
骑行人体的人体数据在通过一系列的测量后，只需要将对应的数据输入电脑端1内部的运动姿态捕捉分析系统里，运动姿态捕捉分析系统会计算出合适骑行人体规格的车辆及配件规格。
所述摄像系统采用三维摄像头2，所述三维摄像头2的规格为长40cm、宽7cm和高4.2cm，并且三维摄像头2外壳整体为塑料结构。
所述动态捕捉系统采用光学反光半球3，所述光学反光半球3共设置有八个，八个所述光学反光半球3分别贴附于所述骑行人体的各关节处。
光学反光半球3即为为1.5cm光学半球。
所述运动姿态捕捉分析系统通过所述三维摄像头2对八个所述光学反光半球3进行无线感应数据传输，所述三维摄像头2反馈光学数据到电脑端1内的所述运动姿态捕捉分析系统软件上，再通过软件进行数据转化到人体的各个角度及自行车上。
三维摄像头2的实际数量可以根据使用的需求设定，一个三维摄像头2对应人体单个侧面时采用八个光学反光半球3的安装结构，当设置两个三维摄像头2在人体的两侧时，采用每侧设置八个光学反光半球3的安装结构，共16个光学反光半球3安装在人体的两侧；
电脑端1可以采用笔记本进行操作，同时适用于平板电脑。
所述光学反光半球3为半球形结构，采用塑料哑光材料，并且光学反光半球3的内部为中空的结构。
所述光学反光半球3的外表面设置有磨砂反光材料，所述磨砂反光材料与所述三维摄像头2之间相适配。
所述光学反光半球3的底部固定连接有魔术贴，所述光学反光半球3通过所述魔术贴粘敷于所述骑行人体的关节处。
中空的光学反光半球3节约大量成本，降低光学反光半球3整体的质量，避免在运动的过程中出现脱落的现象。
本发明提供的运动姿态捕捉分析系统的工作原理如下：
S1在电脑端1运行运动姿态捕捉分析系统；
S2通过电脑数据线连接至三维摄像头2；
S3三维摄像头2照射在自行车和人体上，再通过八个贴附在人体关节点的1.5cm光学反光半球3进行无线感应数据传输，三维摄像头2反馈光学数据到电脑端1的运动姿态的捕捉分析系统软件上，再通过软件进行数据转化到人体的各个角度及自行车上。
与相关技术相比较，本发明提供的运动姿态捕捉分析系统具有如下有益效果：
用数据化来体现人体运动轨迹和身体各方位的角度比例，如肩部角度，背部角度，手肘角度，腿部伸展角度，脚长，脚宽，脚足弓的高低等，避免选择错误的自行车配件及人身产品，占地面积小，容易收纳及可随时移动，不占用实体面积，系统算法精度在毫米之间，步骤式流程操控简便，有详细的报表数据，用卷尺及身高测量工具对身体进行测量，如胸骨高、身高、肩宽、跨高、脚长、手长等，输入到电脑端1运动姿态捕捉分析系统里会计算出合适的车辆及配件规格，对运动者进行全身比例测量及骨骼运动轨迹数据进行精细的数据化分析，得出的分析结果再进行产品匹配和建立正确的人体运动姿势避免运动损伤。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
