基于Kinect的原地太极拳辅助训练系统

为促进太极拳教学训练的科学化、规范化,提出并设计了基于Kinect运动捕捉技术和角度、速度特征提取的太极拳辅助训练系统,应用动态时间规划算法(DTW)采样对应帧,替代传统等间隔采样关键帧的方法。系统由学习模块、动作采集模块和动作评分模块组成。学习模块配有标准动作教学视频,能够满足学员学习要求;动作采集模块采用微软开发的Kinect设备,针对原地太极拳动作中人体骨架的20个关节的空间坐标进行数据采集,然后经过滤波降噪及遮挡点数据处理后进行骨架数据保存;评分模块以8个关键关节点的16个角度特征和20个关节点的瞬时速度特征为基础构建测试序列,通过与标准序列进行实时对比计算,根据预设的评分规则实现评分功能,并为学员提供直观可靠的训练建议,从而提高学员的学习效率。通过增加传感器数量,进一步设计和优化数据融合及滤波算法,配合微软推出的Kinect2.0版本,该系统也可推广应用于医疗康复训练、体育训练动作分析及评估、虚拟现实人机交互等多个领域。