柔性可穿戴传感系统、运动重建方法和计算机设备与流程

本申请涉及穿戴式生理参数和运动数据采集与处理，特别是涉及一种柔性可穿戴传感系统、运动重建方法和计算机设备。

背景技术：

1、目前对人体动作姿态的识别，主要通过视频画面对目标人员进行动作姿态的数据捕捉并与预设的标准模型进行数据的比对，自动识别视频中人物动作姿态的行为和动作，利用ai人体行为分析技术可以检测和跟踪人体的姿态信息，对人体动作进行识别和分类，但目前，这种方法存在视觉采集设备导致的隐私问题，且姿态识别的准确性和稳定性仍有不足。

2、目前，针对人体训练信息的重建效果较差的问题，尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种柔性可穿戴传感系统、运动重建方法和计算机设备。

2、第一方面，本申请提供了一种柔性可穿戴传感系统。该系统包括弹性带、柔性传感器、生理参数传感器以及控制模块；柔性传感器和生理参数传感器集成于弹性带上，弹性带与控制模块相连；

3、弹性带，用于将柔性可穿戴传感系统固定于用户的被测部位；

4、柔性传感器，用于采集用户的运动参数信息，并将运动参数信息发送至控制模块；

5、生理参数传感器，用于采集用户的生理参数信息，并将生理参数信息发送至控制模块；

6、控制模块，基于运动参数信息和生理参数信息，对用户的运动状态进行还原，并基于还原得到的运动状态计算得到对应的运动消耗结果。

7、在其中一个实施例中，生理参数传感器包括，温度传感器、心率传感器、血氧传感器。

8、在其中一个实施例中，控制模块还包括通讯单元、姿态传感器以及显示单元；

9、姿态传感器，用于采集用户的位置参数信息；

10、通讯单元，用于基于预设的通讯协议与对应的目标设备完成通讯；

11、显示单元，集成在控制模块的上表面，用于显示生理参数信息、运动参数信息以及运动消耗结果。

12、在其中一个实施例中，系统还包括粘附性柔性电极材料；弹性带和控制模块，通过粘附性柔性电极材料固定在被测部位的皮肤表面，其中，粘附性柔性电极材料由导电微粒和聚硼硅氧烷基体树脂组成，导电微粒为银纳米填料。

13、第二方面，本申请还提供了一种基于柔性可穿戴传感器的运动重建方法，包括，基于获取到的运动参数信息以及生理参数信息，对用户的运动状态进行还原，并基于还原得到的运动状态计算得到对应的运动消耗结果；其中，运动参数信息由预设的柔性传感器采集得到，生理参数信息由预设的生理参数传感器采集得到，生理参数传感器以及柔性传感器集成在预设的弹性带上，弹性带与控制模块相连。

14、在其中一个实施例中，获取运动参数信息，包括：

15、获取所有柔性可穿戴传感系统反馈的初始动作信息；

16、按照时间顺序将初始动作信息通过时间戳进行标记，并基于预设的传感器坐标系与世界坐标系之间的映射关系，对标记后的初始动作信息进行校准处理，得到基础动作信息；

17、基于基础动作信息还原用户的关节旋转信息矩阵和位移信息矩阵，并根据关节旋转信息矩阵和位移信息矩阵得到运动参数信息，其中，运动参数信息还原了用户的运动过程。

18、在其中一个实施例中，基于获取到的运动参数信息以及生理参数信息，对用户的运动状态进行还原，并基于运动状态计算得到对应的运动消耗结果，包括：

19、按时间顺序将生理参数信息与运动参数信息进行排列，并基于预设的滑动窗口，分别对排列后的生理参数信息和运动参数信息进行频域转换，分别得到频域生理信息和频域运动信息；

20、将生理参数信息、运动参数信息、频域生理信息和频域运动信息输入至训练完备的动作分类模型中进行分类处理，得到动作分类结果，其中，动作分类结果携带有对应的运动时长；

21、基于运动时长、运动参数信息、生理参数信息计算得到对应的运动消耗结果。

22、在其中一个实施例中，柔性可穿戴传感器佩戴于用户的左手手腕、右手手腕、左膝下部、右膝下部、后颈部与后腰窝部。

23、第三方面，本申请还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

24、基于获取到的运动参数信息以及生理参数信息，对用户的运动状态进行还原，并基于还原得到的运动状态计算得到对应的运动消耗结果；其中，运动参数信息由预设的柔性传感器采集得到，生理参数信息由预设的生理参数传感器采集得到，生理参数传感器以及柔性传感器集成在预设的弹性带上，弹性带与控制模块相连。

25、第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

26、基于获取到的运动参数信息以及生理参数信息，对用户的运动状态进行还原，并基于还原得到的运动状态计算得到对应的运动消耗结果；其中，运动参数信息由预设的柔性传感器采集得到，生理参数信息由预设的生理参数传感器采集得到，生理参数传感器以及柔性传感器集成在预设的弹性带上，弹性带与控制模块相连。

27、上述柔性可穿戴传感系统、运动重建方法和计算机设备，通过柔性可穿戴传感器有效实现了目标用户训练动作姿态信息的准确重构，无需通过视觉采集设备，有效避免了隐私泄露的风险，并且进一步地，本申请还可通过该可穿戴传感系统，采集目标用的多生理参数，从而可以综合运动姿态信息和各个生理参数为训练人员的体能监测、保持和能力补充提供可靠依据，向训练人员提供更为准确、全面的重建结果。

技术特征：

1.一种柔性可穿戴传感系统，其特征在于，所述系统包括弹性带、柔性传感器、生理参数传感器以及控制模块；所述柔性传感器和所述生理参数传感器集成于所述弹性带上，所述弹性带与所述控制模块相连；

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述生理参数传感器包括，温度传感器、心率传感器、血氧传感器。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制模块还包括通讯单元、姿态传感器以及显示单元；

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括粘附性柔性电极材料；所述弹性带和所述控制模块，通过所述粘附性柔性电极材料固定在所述被测部位的皮肤表面，其中，所述粘附性柔性电极材料由导电微粒和聚硼硅氧烷基体树脂组成，所述导电微粒为银纳米填料。

5.一种基于柔性可穿戴传感器的运动重建方法，其特征在于，应用在权利要求1至4任一项所述的柔性可穿戴传感系统的控制模块，所述方法包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，获取所述运动参数信息，包括：

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于获取到的运动参数信息以及生理参数信息，对用户的运动状态进行还原，并基于所述运动状态计算得到对应的运动消耗结果，包括：

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述柔性可穿戴传感器佩戴于用户的左手手腕、右手手腕、左膝下部、右膝下部、后颈部与后腰窝部。

9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求5至8中任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求5至8中任一项所述的方法的步骤。

技术总结本申请涉及一种柔性可穿戴传感系统、运动重建方法和计算机设备。系统包括弹性带、柔性传感器、生理参数传感器以及控制模块；柔性传感器和生理参数传感器集成于弹性带上，弹性带与控制模块相连；弹性带，用于将柔性可穿戴传感系统固定于用户的被测部位；柔性传感器，用于采集用户的运动参数信息，并将运动参数信息发送至控制模块；生理参数传感器，用于采集用户的生理参数信息，并将生理参数信息发送至控制模块；控制模块，基于运动参数信息和生理参数信息，对用户的运动状态进行还原，并基于还原得到的运动状态计算得到对应的运动消耗结果。通过本申请可以综合运动姿态信息和各个生理参数为训练人员的体能监测、保持和能力补充提供可靠依据。技术研发人员：黄显,高宇,汤明超,李沂涛,杨晴受保护的技术使用者：钱塘科技创新中心技术研发日：技术公布日：2024/8/5