[发明专利]一种用于游泳运动的技术分析系统及方法

说明书

本发明公开了一种用于游泳运动的技术分析系统及方法，包括基于无线传感器网络的数据采集模块、视频采集设备、同步设备和控制主机，基于无线传感器网络的数据采集模块包括用户佩戴的可穿戴装置、同步节点和无线网关，可穿戴装置中设置有用于采集数据的传感器节点；控制主机通过无线网关连接传感器节点，视频采集设备的视频信号有线连接至控制主机；同步节点接收控制主机信号输出无线传感器网络的同步脉冲信号至同步设备，同步设备控制视频采集设备与传感器节点信号同步采集视频实现整个系统同步。本发明能够在训练的实时状态下，精确获得运动视频并同步采集测量游泳运动员的生理参数、运动参数以及运动环境的参数。

技术领域

本发明属于运动分析研究技术领域，具体为一种用于游泳运动的技术分析系统及方法。

背景技术

在现有游泳运动技术分析中，对于用户姿态的分析主要通过视频的手段，但是缺乏量化的具体参数。对游泳视频的分析对于视频拍摄的角度、视频的质量有较高要求，通常都会带来误差。

有少数游泳运动技术分析中采用了传感器技术，但是往往把视频和传感器的监测手段分离使用，这样会造成：单独采用视频分析技术动作，无法准确了解运动员在每个技术动作环节的发力情况；单独采用力量检测设备采集力量数据，无法准确判断运动员的力量状态在整个技术动作中的合理性。然而水下的特殊环境给同步传输带来很多困难。

发明内容

本发明的目的在于克服以上技术缺陷，实现在训练的实时状态下，精确获得运动视频并同步采集测量运动员关键部位运动状态，并在系统软件中进行实时显示和分析，使得教练员和运动员可以有效地评价运动员的身体状态和技术能力。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种用于游泳运动的技术分析系统，包括基于无线传感器网络的数据采集模块、视频采集设备、同步设备和控制主机，所述基于无线传感器网络的数据采集模块包括用户佩戴的可穿戴装置、同步节点和无线网关，所述可穿戴装置中设置有用于采集数据的传感器节点；控制主机通过无线网关连接所述传感器节点，视频采集设备的视频信号有线连接至控制主机；所述同步节点接收控制主机信号输出无线传感器网络的同步脉冲信号至同步设备，同步设备控制视频采集设备与传感器节点信号同步采集视频实现整个系统同步；所述基于无线传感器网络的数据采集模块中设置有数据存储装置，用于采集数据在无线传输前的存储；所述传感器节点包括人体生理参数传感器、人体运动参数传感器和环境参数传感器，所述人体运动参数传感器包括：三轴加速度传感器、三轴角速度传感器、三轴磁场传感器、水深数据传感器、位置信息传感器。

进一步的，所述视频采集设备为两种类型的相机，一种类型的相机设置在水下，另一种类型的相机设置在水上，各个相机从不同角度围绕拍摄对象设置。

进一步的，人体生理参数传感器，包括采集人体心率数据的传感器、采集血氧数据的传感器、采集肌电数据的传感器、采集体温数据的传感器、采集呼吸数据的传感器。

进一步的，环境参数传感器，包括运动环境中采集温度的传感器、采集湿度的传感器、采集海拔的传感器、采集空气质量的传感器。

进一步的，无线传感器网络的数据传输方式包括蓝牙，Wifi，ZigBee，NFC中任意一种无线通信。

一种基于所述用于游泳运动的技术分析系统的分析方法 ，包括布置现场测试环境、数据采集和数据分析储存；

具体步骤如下：

1)布置现场测试环境：为用户佩戴可穿戴设备，在试验场景中布置同步节点、视频采集设备、同步设备、以及控制主机；启动控制主机，对系统参数进行配置，包括视频采集设备的帧率、用户信息的录入、数据采集的时长、可穿戴设备佩戴位置的输入；启动同步设备、视频采集设备、可穿戴设备和同步节点，无线传感器网络此时实现网络内的同步；