體質(zhì)測(cè)試機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及國(guó)民體質(zhì)檢測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種體質(zhì)測(cè)試機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民對(duì)健康認(rèn)識(shí)的提高、以及國(guó)際形勢(shì)的變化，國(guó)家對(duì)整體國(guó)民體質(zhì)的增強(qiáng)已經(jīng)提升到戰(zhàn)略性的高度。在這個(gè)大背景下，迫切需要對(duì)全民體質(zhì)進(jìn)行更高效、準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)。
[0003]在國(guó)家體育總局群體司于2003年發(fā)布的《國(guó)民體質(zhì)測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)及標(biāo)準(zhǔn)(成年人部分)》中，國(guó)民體質(zhì)的測(cè)試分為了三大類共11項(xiàng)測(cè)試指標(biāo)，分別是身體形態(tài)類別的身高和體重；身體機(jī)能類別的肺活量和臺(tái)階實(shí)驗(yàn)；身體素質(zhì)類別的握力、俯臥撐(男)、1分鐘仰臥起坐(女)、縱跳、坐位體前屈、選擇反應(yīng)時(shí)和閉眼單腳站立。
[0004]當(dāng)前對(duì)上述11項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試的手段為:采用身高體重測(cè)量?jī)x進(jìn)行身高和體重的測(cè)試；使用肺活量測(cè)量?jī)x進(jìn)行肺活量測(cè)試；由測(cè)試員對(duì)測(cè)試者人工判斷計(jì)數(shù)進(jìn)行臺(tái)階實(shí)驗(yàn)；使用握力計(jì)進(jìn)行握力測(cè)試；由測(cè)試員對(duì)測(cè)試者人工判斷計(jì)數(shù)進(jìn)行俯臥撐及仰臥起坐測(cè)試；采用縱跳儀進(jìn)行縱跳測(cè)試；由測(cè)試員對(duì)測(cè)試者人工判斷結(jié)合推桿計(jì)量進(jìn)行坐位體前屈測(cè)試；使用選擇反應(yīng)時(shí)測(cè)量?jī)x進(jìn)行選擇反應(yīng)時(shí)測(cè)試；由測(cè)試員對(duì)測(cè)試者人工掐秒表判斷進(jìn)行閉眼單腳站立測(cè)試。
[0005]從上面的測(cè)試手段可以看到，近半數(shù)指標(biāo)完全依賴測(cè)試員的人工判斷，而且不同測(cè)試員之間還存在判斷標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的問(wèn)題。此外，人工進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)也容易出錯(cuò)、在測(cè)量操作時(shí)難免造成誤差。另外，測(cè)試數(shù)據(jù)不易做采集和統(tǒng)計(jì)，無(wú)法對(duì)采用這些手段的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)整合和報(bào)告分析，多數(shù)項(xiàng)目測(cè)試時(shí)也需要測(cè)試員在旁參與輔助。在實(shí)際測(cè)試操作中，往往采用一員多項(xiàng)負(fù)責(zé)制，同一測(cè)試員負(fù)責(zé)多項(xiàng)測(cè)試項(xiàng)目時(shí)，在不同項(xiàng)目之間的轉(zhuǎn)換過(guò)程也會(huì)影響到全項(xiàng)測(cè)試的效率。
[0006]若要大規(guī)模、系統(tǒng)、科學(xué)、高效、準(zhǔn)確地進(jìn)行整體國(guó)民體質(zhì)的監(jiān)測(cè)，目前的手段顯然不適用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的問(wèn)題在于，人工進(jìn)行體質(zhì)檢測(cè)項(xiàng)目監(jiān)督與測(cè)量時(shí)，無(wú)法準(zhǔn)確對(duì)測(cè)試者的有效姿態(tài)動(dòng)作做出判斷，容易造成測(cè)量精度不足，存在較大誤差。
[0008]為解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種體質(zhì)測(cè)試機(jī)，包括:攝像機(jī)、縱跳測(cè)試單元、閉眼單腳站立測(cè)試單元、坐位體前屈測(cè)試單元、臺(tái)階測(cè)試單元、仰臥起坐/俯臥撐測(cè)試單元以及處理單元，攝像機(jī)以固定幀率持續(xù)拍攝獲取各測(cè)試單元內(nèi)測(cè)試者的人體姿態(tài)圖像，處理單元接收攝像機(jī)拍攝到的人體姿態(tài)圖像，并分析人體姿態(tài)變化，得出測(cè)試值。
[0009]進(jìn)一步，處理單元包括縱跳數(shù)據(jù)模塊，用于在分析縱跳測(cè)試單元的人體姿態(tài)變化時(shí)，根據(jù)幀率編錄出各幀人體姿態(tài)圖的時(shí)間坐標(biāo)，取測(cè)試者跳躍階段中特定幀數(shù)的圖像，結(jié)合時(shí)間坐標(biāo)以及該特定幀數(shù)圖像間測(cè)試者的運(yùn)動(dòng)位移變化，計(jì)算出縱跳軌跡的頂點(diǎn)，得出縱跳高度。
[0010]進(jìn)一步，處理單元包括閉眼單腳站立數(shù)據(jù)模塊，用于在分析閉眼單腳站立測(cè)試單元的人體姿態(tài)變化時(shí)，分析人體姿態(tài)中腿部姿態(tài)變化，搜索出圖像中首次出現(xiàn)單腳站立的初始幀圖像，以及單腳站立中站立的腳開(kāi)始移動(dòng)或離開(kāi)地面的腳首次接觸地面的結(jié)束幀圖像，并結(jié)合幀率計(jì)算出初始幀與結(jié)束幀之間的時(shí)間間隔，得出閉眼單腳站立時(shí)間。
[0011]進(jìn)一步，坐位體前屈測(cè)試單元包括基準(zhǔn)板，用于供測(cè)試者腳部抵住固定，以及作為測(cè)試者上體前屈程度的參照基準(zhǔn)；處理單元包括坐位體前屈數(shù)據(jù)模塊，用于在分析坐位體前屈測(cè)試單元的人體姿態(tài)變化時(shí)，分析人體姿態(tài)圖像中的測(cè)試者腿部姿態(tài)是否彎曲，并計(jì)算手部指尖與基準(zhǔn)板之間的距離，得出測(cè)試值。
[0012]進(jìn)一步，臺(tái)階測(cè)試單元包括測(cè)試臺(tái)，用于供測(cè)試者進(jìn)行上下臺(tái)階動(dòng)作；處理單元包括臺(tái)階數(shù)據(jù)模塊，用于在分析臺(tái)階測(cè)試單元的人體姿態(tài)變化時(shí)，記錄人體姿態(tài)圖像中的測(cè)試者在測(cè)試臺(tái)進(jìn)行上下臺(tái)階動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)軌跡，并分析站立在測(cè)試臺(tái)上的測(cè)試者站立姿態(tài)是否標(biāo)準(zhǔn)，得出單位時(shí)間的有效上下臺(tái)階次數(shù)。
[0013]進(jìn)一步，體質(zhì)測(cè)試機(jī)還包括一字線激光器，用于將發(fā)出的光斑為一字線的激光束打到測(cè)試者人體上；攝像機(jī)拍攝的人體姿態(tài)圖像包括測(cè)試者人體上的一字線激光所形成的人體姿態(tài)輪廓線；處理單元包括仰臥起坐/俯臥撐數(shù)據(jù)模塊，用于在分析仰臥起坐/俯臥撐測(cè)試單元的人體姿態(tài)變化時(shí)，將人體姿態(tài)圖像中的人體姿態(tài)輪廓線與預(yù)存的仰臥起坐/俯臥撐標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作輪廓線進(jìn)行比較，判斷測(cè)試者動(dòng)作是否有效，以得到有效的仰臥起坐/俯臥撐次數(shù)。
[0014]進(jìn)一步，體質(zhì)測(cè)試機(jī)還包括選擇反應(yīng)時(shí)測(cè)試單元、握力測(cè)試單元和/或肺活量測(cè)試單元；選擇反應(yīng)時(shí)測(cè)試單元包括表面安有若干指示燈的測(cè)試臺(tái)和控制所述指示燈亮滅的控制器；握力測(cè)試單元包括用于檢測(cè)握力的握力傳感器；肺活量測(cè)試單元包括用于檢測(cè)氣體流量的空氣流量傳感器。
[0015]進(jìn)一步，體質(zhì)測(cè)試機(jī)還包括身高/體重測(cè)試單元，身高/體重測(cè)試單元包括用于測(cè)試身高的超聲波傳感器，以及用于測(cè)試體重的重量傳感器。
[0016]進(jìn)一步，體質(zhì)測(cè)試機(jī)還包括體成分測(cè)試單元，體成分測(cè)試單元包括供測(cè)試者雙腳站立的腳部電極、雙手握持的手部電極；處理單元包括根據(jù)所述腳部電極和手部電極采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行體成分?jǐn)?shù)據(jù)分析的體成分?jǐn)?shù)據(jù)模塊。
[0017]進(jìn)一步，體質(zhì)測(cè)試機(jī)還包括用于在測(cè)試者注冊(cè)/登陸時(shí)采集測(cè)試者身份信息的信息獲取單元，信息獲取單元包括身份證閱讀器、指紋閱讀器、攝像頭中的一個(gè)或多個(gè)。
[0018]實(shí)施本發(fā)明，通過(guò)對(duì)人體姿態(tài)圖像處理能夠主要針對(duì)縱跳測(cè)試、閉眼單腳站立測(cè)試、坐位體前屈測(cè)試、臺(tái)階測(cè)試以及仰臥起坐/俯臥撐測(cè)試實(shí)現(xiàn)智能化、自動(dòng)化測(cè)試，相較現(xiàn)有體質(zhì)測(cè)試手段不但可提高測(cè)試精度，而且大大提升測(cè)試效率。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本發(fā)明體質(zhì)測(cè)試機(jī)的一種系統(tǒng)架構(gòu)示意圖；
圖2a是本發(fā)明體質(zhì)測(cè)試機(jī)選擇縱跳測(cè)試時(shí)的系統(tǒng)架構(gòu)示意圖；
圖2b是本發(fā)明體質(zhì)測(cè)試機(jī)應(yīng)用于縱跳測(cè)試的示意圖； 圖3a是本發(fā)明體質(zhì)測(cè)試機(jī)選擇閉眼單腳站立測(cè)試時(shí)的系統(tǒng)架構(gòu)示意圖；
圖3b是本發(fā)明體質(zhì)測(cè)試機(jī)應(yīng)用于閉眼單腳站立測(cè)試的示意圖；
圖4a是本發(fā)明體質(zhì)測(cè)試機(jī)選擇坐位體前屈測(cè)試時(shí)的系統(tǒng)架構(gòu)示意圖；
圖4b是本發(fā)明體質(zhì)測(cè)試機(jī)應(yīng)用于坐位體前屈測(cè)試的示意圖；
圖5a是本發(fā)明體質(zhì)測(cè)試機(jī)選擇臺(tái)階測(cè)試時(shí)的系統(tǒng)架構(gòu)示意圖；
圖5b是本發(fā)明體質(zhì)測(cè)試機(jī)應(yīng)用于臺(tái)階測(cè)試的示意圖；
圖6a是本發(fā)明體質(zhì)測(cè)試機(jī)選擇仰臥起坐/俯臥撐測(cè)試時(shí)的系統(tǒng)架構(gòu)示意圖；
圖6b是本發(fā)明體質(zhì)測(cè)試機(jī)應(yīng)用于仰臥起坐測(cè)試的示意圖；
圖6c是本發(fā)明體質(zhì)測(cè)試機(jī)應(yīng)用于俯臥撐測(cè)試的示意圖；
圖7是本發(fā)明體質(zhì)測(cè)試機(jī)的另一種系統(tǒng)架構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]請(qǐng)參照?qǐng)D1，圖1是本發(fā)明體質(zhì)測(cè)試機(jī)的系統(tǒng)架構(gòu)示意圖。體質(zhì)測(cè)試機(jī)包括攝像機(jī)10、縱跳測(cè)試單元21、閉眼單腳站立測(cè)試單元22、坐位體前屈測(cè)試單元23、臺(tái)階測(cè)試單元24、仰臥起坐/俯臥撐測(cè)試單元25以及處理單元30。測(cè)試者通過(guò)各測(cè)試單元進(jìn)行相應(yīng)項(xiàng)目的測(cè)試，在測(cè)試過(guò)程中，配合以攝像機(jī)10拍攝測(cè)試者的人體姿態(tài)圖像；處理單元30與攝像機(jī)10信號(hào)相連，用于接收所攝像機(jī)10拍攝的人體姿態(tài)圖像，并分析人體姿態(tài)變化，得出測(cè)試者在各項(xiàng)目中的測(cè)試值。本發(fā)明的體質(zhì)測(cè)試機(jī)基于對(duì)人體姿態(tài)圖像的處理，相較人工實(shí)施測(cè)量而言，針對(duì)一些體質(zhì)檢測(cè)項(xiàng)目能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化、智能化的測(cè)試效果，相較現(xiàn)有技術(shù)不但可提高測(cè)試精度，而且大大提升測(cè)試效率。
[0021]以下針對(duì)各體質(zhì)檢測(cè)項(xiàng)目，對(duì)本發(fā)明體質(zhì)測(cè)試機(jī)方案進(jìn)行詳細(xì)介紹。
[0022]1、縱跳測(cè)試項(xiàng)目
縱跳測(cè)試反映人體爆發(fā)力，以測(cè)試者盡力垂直向上跳起的頂點(diǎn)高度值來(lái)衡量。在選擇縱跳測(cè)試功能時(shí)，請(qǐng)參照?qǐng)D2a所示，縱跳測(cè)試單元21、攝像機(jī)10和處理單元30中的縱跳數(shù)據(jù)模塊301共同協(xié)作為測(cè)試者提供該項(xiàng)測(cè)試。請(qǐng)結(jié)合參照?qǐng)D2b所示，縱跳測(cè)試單元21包括縱跳測(cè)試區(qū)域211 ;攝像機(jī)10用于完成測(cè)試者在縱跳測(cè)試項(xiàng)目中的人體姿態(tài)圖像拍攝；處理單元30中的縱跳數(shù)據(jù)模塊301與攝像機(jī)10信號(hào)連接，接收攝像機(jī)10拍攝到的人體姿態(tài)圖像，用于分析人體姿態(tài)