一种体育教学用仰卧起坐训练系统
阅读说明：本技术 一种体育教学用仰卧起坐训练系统 (Sit-up training system for physical education ) 是由 胡鲜花 于 2020-12-31 设计创作，主要内容包括：本发明涉及体育训练器械设备技术领域,为了解决现有技术中,由于制定的训练计划量偏大或偏小而导致不能达到预期效果的问题,提供了一种体育教学用仰卧起坐训练系统,包括输入模块,用于录入当前用户的体质数据；训练采集模块,用于获取训练用户的训练计划,训练计划包括训练阶段性结果；存储模块,存储训练计划；匹配模块,用于匹配出与录入的体质数据相适应的训练计划；显示模块,用于显示匹配出的训练计划；训练采集模块还获取用户的训练结果；比较模块,用于将获取到的训练结果与匹配出的训练计划的训练阶段性结果相比较；预警模块,用于在比较出训练结果与训练阶段性结果不符时发送预警信息。(The invention relates to the technical field of physical training equipment, and provides a sit-up training system for physical education, which aims to solve the problem that the preset effect cannot be achieved due to the fact that the formulated training plan amount is larger or smaller in the prior art, and comprises an input module, a data processing module and a data processing module, wherein the input module is used for inputting the physical data of a current user; the training acquisition module is used for acquiring a training plan of a training user, and the training plan comprises a training stage result; the storage module stores the training plan; the matching module is used for matching a training plan which is adaptive to the input physique data; the display module is used for displaying the matched training plan; the training acquisition module also acquires a training result of the user; the comparison module is used for comparing the obtained training result with the training stage result of the matched training plan; and the early warning module is used for sending early warning information when the training result is compared to be inconsistent with the training stage result.)
技术领域
本发明涉及体育训练器械设备技术领域，具体为一种体育教学用仰卧起坐训练系统。
背景技术
仰卧起坐是体能锻炼的一个重要环节，是训练腹部肌肉的有效运动方式，再加上它简单不受场地环境影响的优点，是相当适合社会大众的简易运动方式，同时也是学校考核学生体能的一项重要指标。
由于仰卧起坐的完成个数没有硬性标准，因此用户在制定训练计划时，通常都是自己参照一下别人的经验或网上找的一些数据制定的。然而，由于不同用户体质不同，对于身体素质好的人来说，能够完成的个数也就会多一些，对于身体素质较弱的人来说，则需要从少到多循序渐进，也就导致用户能够查找到的数据也都是标准不一的。而用户在根据这种标准制定训练计划时，若制定的训练量偏大，用户可能在做了几次后都就坚持不下去了，也就并不能达到预期的训练效果，而若训练量偏小，用户虽然可以轻松完成，但同样也不能达到预期的训练效果。
发明内容
本发明意在提供一种体育教学用仰卧起坐训练系统，以解决现有技术中，由于制定的训练计划量偏大或偏小而导致不能达到预期效果的问题。
本发明提供基础方案是：一种体育教学用仰卧起坐训练系统，包括输入模块，用于录入当前用户的体质数据；
训练采集模块，用于获取训练用户的训练计划，训练计划包括用户的体质信息和训练信息，训练信息包括训练量和训练阶段性结果；
存储模块，用于存储训练计划；
匹配模块，用于从存储模块内匹配出与录入的体质数据相适应的体质信息所对应的训练计划；
显示模块，用于显示匹配出的训练计划；
训练采集模块还获取用户的训练结果；
比较模块，用于将获取到的训练结果与匹配出的训练计划的训练阶段性结果相比较；
预警模块，用于在比较出训练结果与训练阶段性结果不符时发送预警信息。
基础方案的原理及有益效果是：本方案中，训练采集模块获取训练用户的训练计划后，存储模块将获取到的训练计划进行存储，然后由匹配模块从存储的训练计划中匹配出与录入的体质数据相适应的体质信息相对应的训练计划，由于匹配出来的训练计划相应的体质信息是跟用户的体质数据匹配的，更符合用户的实际情况，再由显示模块显示匹配出的训练计划后，当前用户则能够直接根据匹配出来的训练计划进行训练。而且，还设置训练采集模块采集用户的训练成果，由比较模块比较用户的训练成果和匹配出的训练计划的训练阶段性结果，若用户按照训练计划完成训练，那么用户的训练结果应该也与匹配出的训练计划的训练阶段性结果相符，因此还设置有预警模块对用户的训练情况进行督促，在比较出训练结果与训练阶段性结果不符时发送预警结果，以提醒用户按计划完成训练计划。
与现有的训练计划的制定方式相比，本方案中，利用匹配模块从获取的用户的训练计划中匹配出与当前用户体质数据相适应的体质信息所对应的训练计划，得到的训练计划更适应当前用户，因此也就可以避免因为训练量不适合而导致达不到训练效果的问题，而且，用户在完成的过程中也能够一直长久坚持下去，进一步保证能够达到训练效果。
优选方案一：作为基础方案的优选，还包括图像采集模块，用于采集用户的训练视频图像；识别模块，用于从训练视频图像中识别出训练动作图像；计数模块，用于在识别到用户完成一次仰卧起坐时进行一次计数得到完成总数。有益效果：考虑到用户在训练过程中，自己数出来的个数可能会出现误差，因此本方案中，由图像采集模块采集用户的训练视频图像后，设置识别模块从训练视频图像中识别出用户的训练动作图像，再由计数模块进行计数，得到的完成总数则是用户本次训练的训练量，通过图像采集模块、识别模块与计数模块的配合实现了仰卧起坐的自动计数，保证了计数的准确性。
优选方案二：作为优选方案一的优选，在比较模块比较出训练结果与训练阶段性结果不符时，比较模块还比较完成总数与训练量，在完成总数小于训练量时，预警模块发送未达标提示信息。有益效果：考虑到用户在进行训练后，若没有达到预期效果，则可能是因为训练量没有达标，因此本方案中，在比较出训练结果与训练阶段性结果不符时，即用户的训练结果没有达标，此时比较模块还比较完成总数和训练量，在比较出完成总数小于训练量时，则表明用户没有达到预期效果，可能是因为用户没有完成训练量的原因，此时预警模块发送未达标提示信息，以提醒用户还需要增加自己的训练量以完成制定的训练计划。
优选方案三：作为优选方案二的优选，存储模块还预设有标准动作图像和有效比例，匹配模块还将训练动作图像与标准动作图像进行匹配，计数模块还在匹配模块匹配出训练动作图像与标准动作图像相符时进行一次计数，并得到有效总数；还包括计算模块，用于根据有效总数和完成总数得到有效值，在比较模块比较出完成总数不低于训练量时，比较模块比较有效值和有效比例，在有效值小于有效比例时，预警模块发送不规范提示信息。有益效果：考虑到在用户完成总数达标的情况下，若还是没有达到预期效果，则可能是因为用户完成的质量不高，即用户动作不规范导致效果不佳，因此本方案还对用户的训练动作图像进行匹配，若训练动作图像与标准动作图像不符，则判定该次动作为无效动作，只有在匹配出训练动作图像与标准动作图像相符时，判定该次动作为有效动作，此时计数模块才计数得到有效总数，又由于在训练过程中，用户可能出现的一两次无效动作对整体的训练效果并不会造成影响，因此本方案中，还设置有效比例，只有在计算得出的有效值小于有效比例时，预警模块才发送不规范提示信息，提醒用户训练完成不规范的问题，用户需要及时纠正自己的训练动作从而保证能够达到训练效果。
优选方案四：作为优选方案三的优选，存储模块还存储有训练解说视频，显示模块还用于在预警模块发送不规范提示信息时训练解说视频。有益效果：本方案中，在预警模块发送不规范提示信息时，即用户训练动作不规范，此时显示模块显示训练解说视频，从而对用户进行指导，辅助用户及时纠正不规范动作。
优选方案五：作为优选方案四的优选，训练解说视频包括不同种类的解说视频；还包括信息采集模块，用于获取解说类型选择信息，显示模块根据获取到的解说类型选择信息显示相应类型的解说视频。有益效果：考虑到不同的用户对于解说视频的接受类型不同，有的用户可以直接根据解说视频进行学习，有的用户则更希望理解原理再进行相应的训练，因此本方案中，训练解说视频包括了不同种类的解说视频，由采集模块采集用户的解说类型选择信息后，显示模块根据解说类型选择信息显示相应类型的解说视频，从而有利于用户的规范学习，帮助用户达到预期效果。
优选方案六：作为基础方案的优选，还包括更新模块，用于根据喜欢训练结果对用户的体质数据进行更新，匹配模块还根据更新后的体质数据匹配相应的训练计划。有益效果：考虑到用户在训练一段时间后，体质数据也就会相应的发生变化，当前的训练计划也就可能会不再适合，因此本方案中，还设置更新模块，利用更新模块根据用户的训练结果对用户的体质数据自动进行更新，然后匹配模块根据更新后的体质数据重新匹配相应的训练计划，以保证训练效果。
附图说明
图1为本发明一种体育教学用仰卧起坐训练系统实施例一的模块框图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
实施例一
基本如附图1所示：一种体育教学用仰卧起坐训练系统，包括输入模块，用于录入当前用户的体质数据；本实施例中，输入模块为键盘，在其他实施例中，输入模块还可以采用麦克风，通过语音输入的方式录入当前用户的体质数据。
训练采集模块，用于获取训练用户的训练计划；训练计划包括用户的体质信息和训练信息，训练信息包括训练量和训练阶段性结果，本实施例中，体质信息包括用户的身高、体重、肺活量和体质量指数，训练量为用户每天做仰卧起坐的个数和组数，如4*20，则表示用户每天做4组，每组20个；考虑到仰卧起坐最为直观的变化是腹部的变化，因此本实施例中，训练阶段性结果则为训练用户在各个时间段的腹部图片以及体重减少重量。
图像采集模块，用于采集用户的训练视频图像；
存储模块，用于存储训练计划，还预存有标准动作图像、有效比例和训练解说视频，训练解说视频包括不同种类的解说视频；设定本实施例中，有效比例为0.9，训练解说视频的类型包括有纯解说类型、原理解说类型和错误示范类型，其中纯解说类型的解说视频只包括对标准仰卧起坐的动作解说，如“双腿屈膝，躺卧于地：双腿屈膝，躺卧于地上，左右脚稍稍分开，步幅与肩同宽，臀部、后腰、背部、肩胛骨、两肩均与地面完全贴合，手臂屈肘，两手托在头下，手肘尽量往地面下压，充分打开胸廓”；原理解说类型的解说视频则除了动作解说外，还包括运动的原理解说，如仰卧起坐时双手不要抱头，其原理则是因为把双手的手指交叉放于头后面，容易导致背部弯曲，腰椎间盘压缩，使脊椎受损，而且这亦会降低了腹部肌肉的工作量；错误示范类型的解说视频则包括错误动作示范和错误动作带来的结果。
匹配模块，用于从存储模块内匹配出与录入的体质数据相适应的体质信息所对应的训练计划；如设定当前用户为F，存储模块内已存储有五位训练用户A、B、C、D和E的训练计划，其中匹配出训练用户D的体质信息与输入的当前用户F的体质数据相适应，因此匹配模块匹配出的训练计划即为训练用户D的训练计划。
显示模块，显示匹配出的训练计划；
训练采集模块还获取用户的训练结果；用户的训练结果为用户在训练一段时间后的腹部图片以及体重减少重量；
比较模块，用于将获取到的训练结果与匹配出的训练计划的训练阶段性结果相比较；本实施例中，设定训练用户D在训练一月后，训练阶段性结果显示用户小腹变得平坦，体重减少重量为4Kg，而当前用户F在一月后，若小腹同样变为平坦，体重减少重量为4Kg±1kg，则判定训练结果与训练阶段性结果相符，若不是，则判定训练结果与训练阶段性结果不符。
预警模块，用于在比较出训练结果与训练阶段性结果不符时发送预警信息，如预警信息为“训练结果与预期不符”；
识别模块，用于从训练视频图像中识别出训练动作图像；
计数模块，用于在识别到用户完成一次仰卧起坐时进行一次计数得到完成总数；本实施例中，识别模块在识别用户识别完成一次仰卧起坐时，采用图像识别的方式，提取并识别训练视频图像中连续的训练动作图像中的当前用户的人体框和人体骨骼关键点，初始化时以腰部关键点与肩部关键点构成的直线作为相对水平线；具体的初始化过程为：用户平躺，检测到的腰部、肩部关键点连成的直线作为测试的相对水平线；以后其他用户测试时的线与这一条相对水平线进行比较，以此来计算角度；识别训练视频图像中连续的训练动作图像中的当前用户人体骨骼关键点中腰部关键点与肩部关键点构成的直线与相对水平线构成的夹角变化情况来判断当前用户为躺下或者坐立或者处于由躺下到坐立及坐立到躺下的过程中，基于注意力机制、LSTM训练仰卧起坐行为识别深度学习模型，识别训练视频图像中连续的训练动作图像序列是否为一次仰卧起坐行为，若识别出为一次仰卧起坐行为，则计数模块进行一次计数。
在比较模块比较出训练结果与训练阶段性结果不符时，比较模块还比较完成总数与训练量，在完成总数小于训练量时，预警模块发送未达标提示信息；如训练计划中，训练量为4*20，而统计到的完成总数只有70个，则判定完成总数小于训练量。
匹配模块还将训练动作图像与标准动作图像进行匹配，计数模块还在匹配模块匹配出训练动作图像与标准动作图像相符时进行一次计数，并得到有效总数；本实施例中，在初始化时，设定识别出的人体骨骼关键点中腰部关键点与肩部关键点构成的直线与相对水平线构成的夹角为α时为坐立，则匹配模块在匹配出训练动作图像中相应夹角大于α时，判定本次训练动作有效，计数模块进行一次计数得到有效总数。
计算模块，用于根据有效总数和完成总数得到有效值，在比较模块比较出完成总数不低于训练量时，比较模块比较有效值和有效比例，在有效值小于有效比例时，预警模块发送不规范提示信息。设定计数模块得到的完成总数为90，有效总数为72，则有效值为72/90＝0.8，设定有效比例为0.9，则比较结果为有效值小于有效比例，此时预警模块发送不规范提示信息。
信息采集模块，用于获取解说类型选择信息，具体的，本实施例中解说类型选择信息包括“纯解说”、“原理解说”和“错误示范”。
显示模块还用于在预警模块发送不规范提示信息时根据获取到的解说类型选择信息显示相应类型的解说视频。
更新模块，用于根据喜欢训练结果对用户的体质数据进行更新，匹配模块还根据更新后的体质数据匹配相应的训练计划。
实施例二
本方案中，在比较出训练结果与训练阶段性结果不符且完成总数小于训练量时，显示模块还显示当前阶段的训练阶段性结果。考虑到当前用户的完成总数小于训练量时，多数情况则是由于当前用户自己偷懒，才导致训练结果不能达到预期效果，即训练结果与训练阶段性结果不符，因此本方案中，还利用显示模块显示当前阶段的训练阶段性结果，从而对当前用户进行激励。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
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