本发明涉及体育训练技术领域，更具体的涉及一种体育运动训练评估系统。
背景技术：
体育运动训练对于保持健康的生活方式是非常重要的，由于大多数人对自己身体的情况不是很了解，很容易发生健身方案不适合的情况，从而大大影响体育运动训练效果，因此对体育运动训练进行评估是必要的。
现有的体育运动训练评估，通常是对训练过程中的训练者的动作标准情况进行监测评估，这仅仅是对训练动作进行评估，并没有对训练者的运动能力进行评估，不能帮助训练者更好地了解自身运动能力，从而影响训练效果。
技术实现要素：
本发明实施例提供一种体育运动训练评估系统，用以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明实施例提供一种体育运动训练评估系统，包括：运动信息采集模块、训练动作分析模块和运动训练评估模块；
所述运动信息采集模块，用于获取运动训练过程的影像、带时间的运动状态信息和训练者的身体状态信息；
所述训练动作分析模块，用于从运动训练过程的影像中提取各训练动作的带时间信息训练动作图像，并根据各训练动作的带时间信息训练动作图像和带时间的运动状态信息，分析各训练动作的标准程度、训练完成时间；
所述运动训练评估模块，用于根据各训练动作的标准程度和训练完成时间、训练者的身体状态信息，评估训练者动作的灵活性和协调性、训练者身体的运动承受情况。
进一步地，所述运动信息采集模块包括：摄像装置、加速度传感器、陀螺仪、磁力计、温度传感器、脉搏传感器、心率传感器和计时模块，所述摄像装置、所述加速度传感器、所述陀螺仪、所述磁力计、所述温度传感器、所述脉搏传感器、所述心率传感器、所述计时模块均与控制器电连接；其中，所述加速度传感器、所述陀螺仪和所述磁力计均安装于手腕部、脚腕部和腰部。
进一步地，所述运动信息采集模块还包括：定位模块，所述定位模块与控制器电连接。
进一步地，所述训练动作分析模块包括：影像处理单元、训练动作提取单元、运动状态解算单元、训练动作还原单元、训练动作确定单元、训练动作分析单元和训练动作模型库；
所述影像处理单元，用于从运动训练过程的影像中提取出各训练动作的影像片段，并对同一训练动作的影像片段进行归类；所述训练动作提取单元，用于从各影像片段中按照预设时间间隔抓取对应训练动作的带时间信息训练动作图像；
所述运动状态解算单元，用于根据带时间的运动状态信息，解算出带时间的动作位置信息；所述训练动作还原单元，用于根据带时间的动作位置信息，按照预设时间间隔还原出带时间信息训练动作图像；
所述训练动作确定单元，用于按照时间对应关系，对提取的带时间信息训练动作图像和还原的带时间信息训练动作图像，进行缺失补偿处理或均值处理，确定带时间信息的各训练动作图像；
所述训练动作分析单元，用于将带时间信息的各训练动作图像与所述训练动作模型库中对应训练动作进行比对，确定训练动作的标准程度和训练动作的完成时间。
进一步地，所述训练动作模型库中存储的标准训练动作模型包括：跨栏、仰卧抬腿、双手上举下蹲、弓箭步下蹲、俯卧撑、仰卧起坐。
进一步地，所述训练动作分析模块还包括：基础动作时间确定单元和基础动作分析单元；
所述基础动作时间确定单元，所述用于从带时间信息的各训练动作图像中提取出相同的基础动作，并确定相同的基础动作所用时间平均值；所述基础动作分析单元，用于将各基础动作所用时间平均值和基础动作行业标准所用时间比对，确定基础动作的熟练程度。
进一步地，所述运动训练评估模块包括：灵活性评估单元、协调性评估单元和运动承受能力评估单元；
所述灵活性评估单元，用于根据各训练动作的标准程度，结合同一训练动作的失败比例，结合训练者的身体状态信息，评估训练者动作的灵活性；所述协调性评估单元，用于根据各训练动作和标准训练动作在时间上的一致性程度，结合训练者的身体状态信息，评估训练者动作的协调性；所述运动承受能力评估单元，用于根据训练者的实时身体状态信息、实时训练时间和训练动作类型，评估运动承受能力情况。
进一步地，所述运动训练评估模块还包括：训练时间预测单元、训练强度预测单元、身体预警单元；
所述训练时间预测单元，用于根据训练动作类型和最大运动承受能力，预测对应训练动作类型的训练时间；所述训练强度预测单元，用于根据训练动作类型和最大运动承受能力，预测对应训练动作类型的训练强度；所述身体预警单元，用于当训练者的身体状态信息达到预设预警值时，发出身体预警信号。
进一步地，所述运动训练评估模块还包括：运行训练指导单元；
所述运行训练指导单元，用于根据对应训练动作类型的训练时间和对应训练动作类型的训练强度，指导多项训练动作的训练顺序和各训练动作的训练时间。
进一步地，本发明实施例提供的一种体育运动训练评估系统，还包括：三维显示模块和语音播放模块，所述三维显示模块分别与所述运动信息采集模块、所述训练动作分析模块和所述运动训练评估模块电连接；所述语音播放模块与所述身体预警单元电连接。
本发明实施例提供一种体育运动训练评估系统，与现有技术相比，其有益效果如下：
本发明通过获取运动训练过程的影像、带时间的运动状态信息和训练者的身体状态信息，并根据各训练动作的带时间信息训练动作图像和带时间的运动状态信息，分析各训练动作的标准程度、训练完成时间，进而评估训练者动作的灵活性和协调性、训练者身体的运动承受情况，即从灵活性和协调性、训练者身体的运动承受情况三方面对训练者的自身运动能力进行了评估，从而可以有效指导体育运动训练，进而提高训练效果。其中，根据各训练动作的带时间信息训练动作图像和带时间的运动状态信息，分析各训练动作的标准程度、训练完成时间，即从视频影像层面和实际运动监测层面两个方面对各训练动作的标准程度、训练完成时间进行分析，从而提高了分析结果的准确性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种体育运动训练评估系统整体原理框图；
图2为本发明实施例提供的运动信息采集模块内部功能框图；
图3为本发明实施例提供的训练动作分析模块内部功能框图；
图4为本发明实施例提供的运动训练评估模块内部功能框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1～4，本发明实施例提供一种体育运动训练评估系统，该系统包括：运动信息采集模块1、训练动作分析模块2和运动训练评估模块3。
运动信息采集模块1，用于获取运动训练过程的影像、带时间的运动状态信息和训练者的身体状态信息；训练动作分析模块2，用于从运动训练过程的影像中提取各训练动作的带时间信息训练动作图像，并根据各训练动作的带时间信息训练动作图像和带时间的运动状态信息，分析各训练动作的标准程度、训练完成时间；运动训练评估模块3，用于根据各训练动作的标准程度和训练完成时间、训练者的身体状态信息，评估训练者动作的灵活性和协调性、训练者身体的运动承受情况。
为了帮助训练者更好地了解自身运动能力，上述技术方案通过获取运动训练过程的影像、带时间的运动状态信息和训练者的身体状态信息，并根据各训练动作的带时间信息训练动作图像和带时间的运动状态信息，分析各训练动作的标准程度、训练完成时间，进而评估训练者动作的灵活性和协调性、训练者身体的运动承受情况，即从灵活性和协调性、训练者身体的运动承受情况三方面对训练者的自身运动能力进行了评估，从而可以有效指导体育运动训练，进而提高训练效果。其中，根据各训练动作的带时间信息训练动作图像和带时间的运动状态信息，分析各训练动作的标准程度、训练完成时间，即从视频影像层面和实际运动监测层面两个方面对各训练动作的标准程度、训练完成时间进行分析，从而提高了分析结果的准确性。
具体地，参见图2，本发明实施例中的运动信息采集模块1包括：摄像装置11、加速度传感器12、陀螺仪13、磁力计14、温度传感器15、脉搏传感器16、心率传感器17和计时模块18，摄像装置11、加速度传感器12、陀螺仪13、磁力计14、温度传感器15、脉搏传感器16、心率传感器17、计时模块18均与控制器100电连接；其中，加速度传感器12、陀螺仪13和磁力计14均安装于手腕部、脚腕部和腰部。
另外，温度传感器15和脉搏传感器16安装在手腕部内侧；心率传感器17通过粘贴带贴设在胸部。
上述陀螺仪13、磁力计14、温度传感器15组成传感器采集节点采集人体体育训练过程中的姿态信息，即利用多传感器融合技术，提高了判断人体姿态的准确性，采集的信息更为全面；同时分析评估后的结果可以使人们能够及时了解身体运动的情况，便于制定更为详细具体的训练计划，实现体育锻炼科学化管理。
为了获得更加准确的运动姿态信息，运动信息采集模块1还包括：定位模块19，定位模块19与控制器100电连接。
具体地，参见图3，训练动作分析模块2包括：影像处理单元21、训练动作提取单元22、运动状态解算单元23、训练动作还原单元24、训练动作确定单元25、训练动作分析单元26和训练动作模型库27。
影像处理单元21，用于从运动训练过程的影像中提取出各训练动作的影像片段，并对同一训练动作的影像片段进行归类；训练动作提取单元22，用于从各影像片段中按照预设时间间隔(0～5s)抓取对应训练动作的带时间信息训练动作图像。
运动状态解算单元23，用于根据带时间的运动状态信息，解算出带时间的动作位置信息；训练动作还原单元24，用于根据带时间的动作位置信息，按照预设时间间隔(0～5s)还原出带时间信息训练动作图像。
训练动作确定单元25，用于按照时间对应关系，对提取的带时间信息训练动作图像和还原的带时间信息训练动作图像，进行缺失补偿处理或均值处理，确定带时间信息的各训练动作图像。
训练动作分析单元26，用于将带时间信息的各训练动作图像与训练动作模型库27中对应训练动作进行比对，确定训练动作的标准程度和训练动作的完成时间。
举例说明，训练动作模型库27中存储的标准训练动作模型包括：跨栏、仰卧抬腿、双手上举下蹲、弓箭步下蹲、俯卧撑、仰卧起坐等。
为了更加具体地分析训练动作的熟练程度，训练动作分析模块2还包括：基础动作时间确定单元28和基础动作分析单元29。基础动作时间确定单元28，用于从带时间信息的各训练动作图像中提取出相同的基础动作，并确定相同的基础动作所用时间平均值；基础动作分析单元29，用于将各基础动作所用时间平均值和基础动作行业标准所用时间比对，确定基础动作的熟练程度。
具体地，参见图4，运动训练评估模块3包括：灵活性评估单元31、协调性评估单元32和运动承受能力评估单元33。灵活性评估单元31，用于根据各训练动作的标准程度，结合同一训练动作的失败比例，结合训练者的身体状态信息，评估训练者动作的灵活性；协调性评估单元32，用于根据各训练动作和标准训练动作在时间上的一致性程度，结合训练者的身体状态信息，评估训练者动作的协调性；运动承受能力评估单元33，用于根据训练者的实时身体状态信息、实时训练时间和训练动作类型，评估运动承受能力情况。
为了最大程度有效地进行体育运动训练，运动训练评估模块3还包括：训练时间预测单元34、训练强度预测单元35、身体预警单元36。训练时间预测单元34，用于根据训练动作类型和最大运动承受能力，预测对应训练动作类型的训练时间；训练强度预测单元35，用于根据训练动作类型和最大运动承受能力，预测对应训练动作类型的训练强度；身体预警单元36，用于当训练者的身体状态信息达到预设预警值时，发出身体预警信号。
本发明实施例中的运动训练评估模块3还包括：运行训练指导单元37；运行训练指导单元37，用于根据对应训练动作类型的训练时间和对应训练动作类型的训练强度，指导多项训练动作的训练顺序和各训练动作的训练时间。
本发明实施例提供一种体育运动训练评估系统，还包括：三维显示模块4和语音播放模块5，三维显示模块4分别与运动信息采集模块1、训练动作分析模块2和运动训练评估模块3电连接；语音播放模块5与身体预警单元36电连接。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
1.一种体育运动训练评估系统，其特征在于，包括：运动信息采集模块(1)、训练动作分析模块(2)和运动训练评估模块(3)；
所述运动信息采集模块(1)，用于获取运动训练过程的影像、带时间的运动状态信息和训练者的身体状态信息；
所述训练动作分析模块(2)，用于从运动训练过程的影像中提取各训练动作的带时间信息训练动作图像，并根据各训练动作的带时间信息训练动作图像和带时间的运动状态信息，分析各训练动作的标准程度、训练完成时间；
所述运动训练评估模块(3)，用于根据各训练动作的标准程度和训练完成时间、训练者的身体状态信息，评估训练者动作的灵活性和协调性、训练者身体的运动承受情况。
2.如权利要求1所述的体育运动训练评估系统，其特征在于，所述运动信息采集模块(1)包括：摄像装置(11)、加速度传感器(12)、陀螺仪(13)、磁力计(14)、温度传感器(15)、脉搏传感器(16)、心率传感器(17)和计时模块(18)，所述摄像装置(11)、所述加速度传感器(12)、所述陀螺仪(13)、所述磁力计(14)、所述温度传感器(15)、所述脉搏传感器(16)、所述心率传感器(17)、所述计时模块(18)均与控制器(100)电连接；其中，所述加速度传感器(12)、所述陀螺仪(13)和所述磁力计(14)均安装于手腕部、脚腕部和腰部。
3.如权利要求2所述的体育运动训练评估系统，其特征在于，所述运动信息采集模块(1)还包括：定位模块(19)，所述定位模块(19)与控制器(100)电连接。
4.如权利要求1或2所述的体育运动训练评估系统，其特征在于，所述训练动作分析模块(2)包括：影像处理单元(21)、训练动作提取单元(22)、运动状态解算单元(23)、训练动作还原单元(24)、训练动作确定单元(25)、训练动作分析单元(26)和训练动作模型库(27)；
所述影像处理单元(21)，用于从运动训练过程的影像中提取出各训练动作的影像片段，并对同一训练动作的影像片段进行归类；所述训练动作提取单元(22)，用于从各影像片段中按照预设时间间隔抓取对应训练动作的带时间信息训练动作图像；
所述运动状态解算单元(23)，用于根据带时间的运动状态信息，解算出带时间的动作位置信息；所述训练动作还原单元(24)，用于根据带时间的动作位置信息，按照预设时间间隔还原出带时间信息训练动作图像；
所述训练动作确定单元(25)，用于按照时间对应关系，对提取的带时间信息训练动作图像和还原的带时间信息训练动作图像，进行缺失补偿处理或均值处理，确定带时间信息的各训练动作图像；
所述训练动作分析单元(26)，用于将带时间信息的各训练动作图像与所述训练动作模型库(27)中对应训练动作进行比对，确定训练动作的标准程度和训练动作的完成时间。
5.如权利要求4所述的体育运动训练评估系统，其特征在于，所述训练动作模型库(27)中存储的标准训练动作模型包括：跨栏、仰卧抬腿、双手上举下蹲、弓箭步下蹲、俯卧撑、仰卧起坐。
6.如权利要求4所述的体育运动训练评估系统，其特征在于，所述训练动作分析模块(2)还包括：基础动作时间确定单元(28)和基础动作分析单元(29)；
所述基础动作时间确定单元(28)，所述用于从带时间信息的各训练动作图像中提取出相同的基础动作，并确定相同的基础动作所用时间平均值；所述基础动作分析单元(29)，用于将各基础动作所用时间平均值和基础动作行业标准所用时间比对，确定基础动作的熟练程度。
7.如权利要求1所述的体育运动训练评估系统，其特征在于，所述运动训练评估模块(3)包括：灵活性评估单元(31)、协调性评估单元(32)和运动承受能力评估单元(33)；
所述灵活性评估单元(31)，用于根据各训练动作的标准程度，结合同一训练动作的失败比例，结合训练者的身体状态信息，评估训练者动作的灵活性；所述协调性评估单元(32)，用于根据各训练动作和标准训练动作在时间上的一致性程度，结合训练者的身体状态信息，评估训练者动作的协调性；所述运动承受能力评估单元(33)，用于根据训练者的实时身体状态信息、实时训练时间和训练动作类型，评估运动承受能力情况。
8.如权利要求7所述的体育运动训练评估系统，其特征在于，所述运动训练评估模块(3)还包括：训练时间预测单元(34)、训练强度预测单元(35)、身体预警单元(36)；
所述训练时间预测单元(34)，用于根据训练动作类型和最大运动承受能力，预测对应训练动作类型的训练时间；所述训练强度预测单元(35)，用于根据训练动作类型和最大运动承受能力，预测对应训练动作类型的训练强度；所述身体预警单元(36)，用于当训练者的身体状态信息达到预设预警值时，发出身体预警信号。
9.如权利要求8所述的体育运动训练评估系统，其特征在于，所述运动训练评估模块(3)还包括：运行训练指导单元(37)；
所述运行训练指导单元(37)，用于根据对应训练动作类型的训练时间和对应训练动作类型的训练强度，指导多项训练动作的训练顺序和各训练动作的训练时间。
10.如权利要求8所述的体育运动训练评估系统，其特征在于，还包括：三维显示模块(4)和语音播放模块(5)，所述三维显示模块(4)分别与所述运动信息采集模块(1)、所述训练动作分析模块(2)和所述运动训练评估模块(3)电连接；所述语音播放模块(5)与所述身体预警单元(36)电连接。
技术总结