一种基于图像分析计算跑步成绩自动统计的系统

本发明涉及人工智能统计，具体涉及一种基于图像分析计算跑步成绩自动统计的系统及其方法。背景技术：1、随着人工智能技术、大数据分析技术的不断成熟和发展，人工智能取代传统体育教学已成趋势。2、传统跑步成绩统计，距离采用人工统计，成绩采用人工录入，因此测试和整理数据均耗费了大量的时间和精力，且由于没有长期的跑步成绩统计记录，无法实现数据跟踪。3、现有技术中，cn116392780a公开了一种智能体测长跑数据的采集方法、设备及可读存储介质，可通过人工智能实时计算测试者的当前跑步路程，通过将当前跑步路程与测试要求路程对比，判断测试者是否完成测试要求路程，完成时则停止计时，并记录测试者的跑步成绩。4、但是，现有技术依旧存在以下弊端：难以根据采集的图像进行分析得到跑步成绩，需要给各测试者配备采集设备，测试完成之后还需要耗费精力进行采集设备的收回。对于多个跑道的测试者，难以在测试人员都到达终点后，自动播报各个跑道的跑步成绩。5、基于此，本发明设计了一种基于图像分析计算跑步成绩自动统计的系统及其方法以解决上述问题。技术实现思路1、针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种基于图像分析计算跑步成绩自动统计的系统及其方法。2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：3、一种基于图像分析计算跑步成绩自动统计的系统，包括：4、测试人员信息录入模块，接收本次测试的各个跑道的测试人员信息，并将各个跑道的测试人员信息发送至边缘计算工控机；5、终点视频监控模块，用于实时采集终点处的监控画面，将监控数据实时传输给边缘计算工控机；6、边缘计算工控机，接收监控数据，通过人体分析模块实时跟踪判断测试人员是否到达终点，在到达终点时记录对应跑道的人员到达终点的最终时间；同时判断测试人员是否全部到达终点，在测试人员全部到达终点时，计算各个跑道测试人员的开始时间与最终时间的时差，记录各个测试人员的成绩，并发送语音播报指令a给语音播放设备；以及接收各个跑道的测试人员信息，并发送语音播报指令b给语音播放设备；7、语音播放设备，接收到边缘计算工控机发送的语音播报指令a后，语音播报各个跑道的跑步成绩；接收到边缘计算工控机发送的语音播报指令b后，语音播报通知测试人员进入对应的测试跑道内；8、起跑信号发出模块，用于在全部的测试人员进入对应的测试跑道内后，控制起跑信号枪响起，记录此时的时间作为各个测试人员的开始时间，并传输至边缘计算工控机；9、视频监控模块和边缘计算工控机分别与路由器连接，边缘计算工控机与语音播放设备连接。10、更进一步的，视频监控模块采用实时捕捉视频画面的变焦网络摄像头；边缘计算工控机采用基于android系统的边缘计算工控机。11、更进一步的，所述人体分析模块包括分析计算模块、人体姿态检测模块和人体轮廓跟踪模块。12、更进一步的，所述人体姿态检测模块可以采用tensorflow lite姿态检测模型。13、更进一步的，人体轮廓跟踪模块，用于对每个跑道的测试人员进行人体轮廓跟踪，在终点处的视频画面上显示将测试人员包围的方形轮廓框；且包围测试人员的方形轮廓框与终点区域的四边形区域相交，形成一个多边形e，多边形e划分成一个又一个的三角形f。14、更进一步的，分析计算模块，用于判断人体姿态关键点终的两个脚踝点是否位于跑道的终点区域；位于跑道的终点区域时，计算各个跑道测试人员的开始时间与最终时间的时差，得到各个测试人员的成绩。15、更进一步的，判断人体姿态关键点终的两个脚踝点是否位于跑道的终点区域，方法如下：16、判断两个脚踝点d是否位于某个所述三角形f中，若在，则肯定在所述多边形e中；计算脚踝点d和三角形f的三个点a、b、c组合的三角形a、b、c的面积之和是否等于三角形f的面积，若是，则说明脚踝点d在三角形f中，若否，则说明脚踝点d不在三角形f中，当两个脚踝点d均在三角形f中时，则人体姿态关键点终的两个脚踝点均位于跑道的终点区域。17、一种基于图像分析计算跑步成绩自动统计的方法，包括以下步骤：18、(1)测试人员信息录入模块通过mqtt协议接收本次测试的各个跑道的测试人员信息，并将各个跑道的测试人员信息发送至边缘计算工控机；边缘计算工控机接收各个跑道的测试人员信息，并发送语音播报指令b给语音播放设备；语音播放设备接收到边缘计算工控机发送的语音播报指令b后，语音播报通知测试人员进入对应的测试跑道内；在全部的测试人员进入对应的测试跑道内后，控制起跑信号枪响起，记录此时的时间作为各个测试人员的开始时间，并传输至边缘计算工控机；19、(2)终点视频监控模块实时采集终点处的监控画面，并通过rtsp协议，将监控数据实时传输给边缘计算工控机；20、(3)边缘计算工控机接收监控数据，通过人体分析模块实时跟踪判断测试人员是否到达终点，在到达终点时记录对应跑道的人员到达终点的最终时间；同时判断测试人员是否全部到达终点，在测试人员全部到达终点时，计算各个跑道测试人员的开始时间与最终时间的时差，记录各个测试人员的成绩，并发送语音播报指令a给语音播放设备；语音播放设备接收到边缘计算工控机发送的语音播报指令a后，语音播报各个跑道的跑步成绩。21、更进一步的，步骤(3)中，人体分析模块的人体轮廓跟踪模块对每个跑道的测试人员进行人体轮廓跟踪，在终点处的视频画面上显示将测试人员包围的方形轮廓框；且包围测试人员的方形轮廓框与终点区域的四边形区域相交，形成一个多边形e；上述的多边形可以划分成一个又一个的三角形f。22、更进一步的，步骤(3)中，分析计算模块判断两个脚踝点d是否位于某个所述三角形f中，即计算脚踝点d和三角形f的三个点a、b、c组合的三角形a、b、c的面积之和是否等于三角形f的面积，若是，则说明脚踝点d在三角形f中，若否，则说明脚踝点d不在三角形f中，当两个脚踝点d均在三角形f中时，则人体姿态关键点终的两个脚踝点均位于跑道的终点区域，之后计算各个跑道测试人员的开始时间与最终时间的时差，得到各个测试人员的成绩。23、有益效果24、本发明基于图像智能计算分析获知跑步成绩，更加方便，且对于多个跑道的测试者，可以在测试人员都到达终点后，自动播报各个跑道的跑步成绩，成绩准确，可应用于智慧体育中自动统计跑步成绩。技术特征：1.一种基于图像分析计算跑步成绩自动统计的系统，其特征在于，包括：2.根据权利要求1所述的基于图像分析计算跑步成绩自动统计的系统，其特征在于，视频监控模块采用实时捕捉视频画面的变焦网络摄像头；边缘计算工控机采用基于android系统的边缘计算工控机。3.根据权利要求1所述的基于图像分析计算跑步成绩自动统计的系统，其特征在于，所述人体分析模块包括分析计算模块、人体姿态检测模块和人体轮廓跟踪模块。4.根据权利要求3所述的基于图像分析计算跑步成绩自动统计的系统，其特征在于，所述人体姿态检测模块可以采用tensorflow lite姿态检测模型。5.根据权利要求3所述的基于图像分析计算跑步成绩自动统计的系统，其特征在于，人体轮廓跟踪模块，用于对每个跑道的测试人员进行人体轮廓跟踪，在终点处的视频画面上显示将测试人员包围的方形轮廓框；且包围测试人员的方形轮廓框与终点区域的四边形区域相交，形成一个多边形e，多边形e划分成一个又一个的三角形f。6.根据权利要求5所述的基于图像分析计算跑步成绩自动统计的系统，其特征在于，分析计算模块，用于判断人体姿态关键点终的两个脚踝点是否位于跑道的终点区域；位于跑道的终点区域时，计算各个跑道测试人员的开始时间与最终时间的时差，得到各个测试人员的成绩。7.根据权利要求6所述的基于图像分析计算跑步成绩自动统计的系统，其特征在于，判断人体姿态关键点终的两个脚踝点是否位于跑道的终点区域，方法如下：8.一种基于图像分析计算跑步成绩自动统计的方法，其特征在于，包括以下步骤：9.根据权利要求8所述的基于图像分析计算跑步成绩自动统计的方法，其特征在于，步骤(3)中，人体分析模块的人体轮廓跟踪模块对每个跑道的测试人员进行人体轮廓跟踪，在终点处的视频画面上显示将测试人员包围的方形轮廓框；且包围测试人员的方形轮廓框与终点区域的四边形区域相交，形成一个多边形e；上述的多边形可以划分成一个又一个的三角形f。10.根据权利要求9所述的基于图像分析计算跑步成绩自动统计的方法，其特征在于，步骤(3)中，分析计算模块判断两个脚踝点d是否位于某个所述三角形f中，即计算脚踝点d和三角形f的三个点a、b、c组合的三角形a、b、c的面积之和是否等于三角形f的面积，若是，则说明脚踝点d在三角形f中，若否，则说明脚踝点d不在三角形f中，当两个脚踝点d均在三角形f中时，则人体姿态关键点终的两个脚踝点均位于跑道的终点区域，之后计算各个跑道测试人员的开始时间与最终时间的时差，得到各个测试人员的成绩。技术总结本发明公开了一种基于图像分析计算跑步成绩自动统计的系统及其方法，属于人工智能统计技术领域，包括：测试人员信息录入模块；终点视频监控模块；边缘计算工控机，接收监控数据，通过人体分析模块实时跟踪判断测试人员是否到达终点，在到达终点时记录对应跑道的人员到达终点的最终时间；同时判断测试人员是否全部到达终点，若是，计算各个跑道测试人员的开始时间与最终时间的时差，记录各个测试人员的成绩，并发送语音播报指令A给语音播放设备。通过上述方式，本发明基于图像智能计算分析获知跑步成绩，更加方便，且对于多个跑道的测试者，可以在测试人员都到达终点后，自动播报各个跑道的跑步成绩。技术研发人员：周晓,张磊受保护的技术使用者：南京羚跃乾诚智能科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/16