一种基于计算机视觉的跑步智能测试方法、设备

本发明涉及计算机视觉，具体涉及一种基于计算机视觉的跑步智能测试方法、设备及介质。背景技术：1、通过对成年人进行体质测定，评价体质状况和体育锻炼效果，健全并督促成年人参加体育锻炼的有效机制，科学地指导成年人开展体育活动，从而不断地增强成年人的体质。特别是学生的体能测试，是各级院校培养学生体育素质成果的体现之一。但是各个学校、用人单位开展体能测试耗费大量人力，并且由于部分测试人员缺乏训练，许多项目成绩记录不准确，50&100米跑步就是其中之一，因此自动化的体育测试设备也就变得尤为重要。2、常见的50&100米跑步测试设备由于设计上的原因，总是存在这样那样的缺陷，例如人工掐表不准确，更难以准确判别学生抢跑等违规行为。技术实现思路1、本发明为了克服以上技术的不足，提供了一种解决传统方法测试因人工掐表误差、抢跑或踩线等不规范行为对成绩的影响的基于计算机视觉的跑步智能测试方法、设备及介质。2、本发明克服其技术问题所采用的技术方案是：3、一种基于计算机视觉的跑步智能测试方法，包括：4、s1.在跑道起点线处设置起点摄像头(1)，在跑道终点线处设置终点摄像头(2)；5、s2.对起点摄像头(1)拍摄的图片进行标定，标定出图片中起点线l1和跑道边界线，对终点摄像头(2)拍摄的图片进行标定，标定出图片中终点线l2和跑道边界线；6、s3.测试者在起跑线l1后方的准备区域进行起跑准备，起点摄像头(1)将拍摄图像上传到服务器；7、s4.服务器对起点摄像头(1)拍摄的图像提取人体关键点坐标，得到测试者身体框图四个角点坐标及脚尖点坐标；8、s5.服务器根据测试者的人体关键点坐标判断是否处于压线状态，如果是，则语音提示测试者重新进行起跑准备，如果否则发出起跑信号并开始计时，记录当前时间为t1；9、s6.服务器判断测试者是否通过终点线，如果是则记录测试者通过终点线l2时的时间t2；10、s7.服务器根据时间t2与时间t1的差值计算得到测试成绩。11、上述起点摄像头平行于起点线的地面，所述终点摄像头的拍摄视角为俯拍终点线的地面。12、进一步的，步骤s2中起点摄像头拍摄的图片进行标定，标定出图片中起点线和跑道边界在图片中的位置坐标，根据位置坐标得到起点线和跑道边界线；终点摄像头拍摄的图片进行标定，标定出图片中终点线和跑道边界在图片中的位置坐标，根据位置坐标得到终点线和跑道边界线。13、进一步的，步骤s4中通过yolo人体姿态检测模型提取起点摄像头拍摄的图像中的人体关键点坐标。14、进一步的，步骤s5中根据测试者的人体关键点坐标判断是否处于压线状态的方法为：15、s51.在起点线l1上取两个点p1和p2，点p1的x轴坐标为x1，y轴坐标为y1，点p2的x轴坐标为x2，y轴坐标为y2；16、s52.测试者的脚尖点为r，脚尖点r的x轴坐标为x，脚尖点r的y轴坐标为y；s53.通过公式f1＝(y2-y1)x+(x1-x2)y+(x2y1-x1y2)计算得到参数值f1，如果f1＜0，则判定为测试者的脚尖点r位于起点线l1的前侧，测试者处于压线状态，如果f1≥0，则判定为测试者的脚尖点r位于起点线l1的后侧，测试者未出现压线状态。17、进一步的，步骤s5中如果测试者没有处于压线状态则通过语音倒计时提示或起跑枪声提示发出起跑信号。18、进一步的，步骤s6包括如下步骤：19、s61.在终点线l2上取两个点p3和p4，点p3的x轴坐标为x3，y轴坐标为y3，点p4的x轴坐标为x4，y轴坐标为y4；20、s62.建立将测试者框选的最小矩形框，该矩形框的四个顶点分别为r0、r1、r2、r3，顶点r0的x轴坐标为x1，y轴坐标为y1，顶点r1的x轴坐标为x2，y轴坐标为y1，顶点r2的x轴坐标为x1，y轴坐标为y2，顶点r3的x轴坐标为x2，y轴坐标为y2，人体中间点为r，中间点r的x轴坐标为(x1+x2)/2，y轴坐标为(y1+y2)/2；21、s63.通过公式计算得到参数值f2，如果f2＞0，则判定为测试者的脚尖点r位于终点线l2的前侧，测试者未处于通过终点线l2状态，如果f2≤0，则判定为测试者的脚尖点r位于终点线l2的后侧，测试者处于通过终点线l2的状态。22、进一步的，测试成绩小数点后保留2位，小数点后的第二位按非0进1的原则进位。23、本发明还涉及一种基于计算机视觉的跑步智能测试设备，包括：24、起点摄像头，设置于跑道起点线处；25、终点摄像头，设置于跑道终点线处；26、服务器，设置有通信模块、图像处理模块、压线判定模块、撞线判定模块、成绩计算模块，起点摄像头及终点摄像头利用通信模块与服务器连接，将图像传输到服务器中；27、图像处理模块对起点摄像头拍摄的图片进行标定，标定出图片中起点线l1和跑道边界线，对终点摄像头拍摄的图片进行标定，标定出图片中终点线l2和跑道边界线；28、压线判定模块对起点摄像头拍摄的图像提取人体关键点坐标，得到测试者身体框图四个角点坐标及脚尖点坐标，根据测试者的人体关键点坐标判断是否处于压线状态，如果是，则语音提示测试者重新进行起跑准备，如果否则发出起跑信号并开始计时，记录当前时间为t1；29、撞线判定模块判断测试者是否通过终点线，如果是则记录测试者通过终点线l2时的时间t2；30、成绩计算模块根据时间t2与时间t1的差值计算得到测试成绩。31、本发明还涉及一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现：32、对起点摄像头拍摄的图片进行标定，标定出图片中起点线l1和跑道边界线，对终点摄像头拍摄的图片进行标定，标定出图片中终点线l2和跑道边界线；33、测试者在起跑线l1后方的准备区域进行起跑准备，起点摄像头将拍摄图像上传到服务器；34、服务器对起点摄像头拍摄的图像提取人体关键点坐标，得到测试者身体框图四个角点坐标及脚尖点坐标；35、服务器根据测试者的人体关键点坐标判断是否处于压线状态，如果是，则语音提示测试者重新进行起跑准备，如果否则发出起跑信号并开始计时，记录当前时间为t1；36、服务器判断测试者是否通过终点线，如果是则记录测试者通过终点线l2时的时间t2；37、s7.服务器根据时间t2与时间t1的差值计算得到测试成绩。38、本发明的有益效果是：采用人体姿态检测的方式，通过在起点处、终点处的两个摄像头直接捕捉起跑与撞线过程并记录，通过人体姿态检测找出脚压线场景与身体通过终点的场景，通过计算通过终点时间与起跑发令时间作差以得到测试人员具体成绩。解决了传统方法测试因人工掐表误差、抢跑或踩线等不规范行为对成绩的影响。可应用于学校、用人单位在年度体测、日常教学、学生员工自助测试等多个场景使用，有效节省了人力资源。