[发明专利]一种针对视频的哈他瑜伽动作可视化分析系统

权利要求书

1.一种针对视频的哈他瑜伽动作可视化分析系统，其特征在于：包括指标设置模块、分类识别模块、特征提取模块与可视化分析模块；

所述指标设置模块保存有标准瑜伽动作的运动学特征，并且根据不同动作对于对称性、稳定性的不同要求，设置用于分析不同动作的关键运动学特征；其中，运动学特征包括人体关节点和身体重心的位移、速度、加速度以及身体关节点的夹角、角位移、角速度；

分类识别模块逐帧对待分析的瑜伽训练视频中的动作进行识别，将动作分为山式、风吹树式、幻椅式、站立后弯式、轮式和手拉脚单腿直立式，然后将分类结果输入到特征提取模块中；特征提取模块针对分类后的动作提取关键点坐标，计算动作保持阶段的关键运动学特征，输入可视化分析模块与标准瑜伽动作的运动学特征对比，进行标准程度衡量分析后，通过散点图和矩形树状图的形式分别显示实时动作分析视图和整体动作分析视图；

实时动作分析视图的横坐标为视频时间、纵坐标为关节点的夹角角度，以圆环的形式显示不同动作的分析结果；其中不同的圆环颜色表示不同的关节点夹角；圆环的内外直径差越大，表示该关节点夹角与标准动作的关节点夹角相差越大；圆环的外直径越大，动作的稳定性或对称性越差；整体动作分析视图以矩形的颜色表示不同的动作，矩形的面积越大表示该动作与标准动作的关节点夹角相差越大；矩阵的不透明度越高，表示动作的稳定性或对称性越差。

2.如权利要求1所述一种针对视频的哈他瑜伽动作可视化分析系统，其特征在于：关节点的夹角包括头踝角、头踝-足角、肩踝角、髋踝角、膝踝角、肩关节角、肘关节角、髋外展角、髋关节角、膝关节角、踝关节角、脊柱侧屈角、脊柱回旋角、头与胸段角、胸与腰段角、腰屈伸角、腕-脐-足角。

3.如权利要求1所述一种针对视频的哈他瑜伽动作可视化分析系统，其特征在于：分类识别模块基于长短时记忆网络，将瑜伽训练视频表示为时间序列的形式，然后逐帧输入到去掉输出层的正向和反向LSTM中，再将隐藏层的输出依次送入Mean pooling层和逻辑回归层，得到分类结果。

4.如权利要求1所述一种针对视频的哈他瑜伽动作可视化分析系统，其特征在于：特征提取模块基于快速位姿蒸馏模型，提取图像中人体关节的空间坐标信息，再根据空间坐标信息计算得到运动学特征。

5.如权利要求1或2所述一种针对视频的哈他瑜伽动作可视化分析系统，其特征在于：山式的标准程度衡量指标为：头踝角、肩踝角、髋踝角、膝踝角、髋关节角、膝关节角、头踝-足角；风吹树式的标准程度衡量指标为：脊柱侧屈角、脊柱回旋角、肩关节角；幻椅式的标准程度衡量指标为：肩关节角、髋关节角、膝关节角、踝关节角；站立后弯式的标准程度衡量指标为：头与胸段角、胸与腰段角、腰屈伸角、肩关节角；轮式的标准程度衡量指标为：头与胸段角、胸与腰段角、腰屈伸角、膝关节角、肩关节角、肘关节角、腕-脐-足角；手拉脚单腿直立式的标准程度衡量指标为：髋关节角和脊柱回旋角或髋外展角和脊柱侧屈角。

6.如权利要求1所述一种针对视频的哈他瑜伽动作可视化分析系统，其特征在于：实时可视化视图的左侧会显示对应动作的分类结果。

7.如权利要求1所述一种针对视频的哈他瑜伽动作可视化分析系统，其特征在于：可视化分析模块还提供交互组件，支持通过交互组件实现对实时动作分析视图的播放/暂停、快进或查看每个散点对应的详细信息。

8.如权利要求1所述一种针对视频的哈他瑜伽动作可视化分析系统，其特征在于：可视化分析模块以屏幕快照的形式显示上一次训练视频的分析结果，用于与新一轮训练的分析结果形成对比。