【一步步开发AI运动小程序】十二、自定义一个运动分析器，实现计时计数02

寸寸青丝愁华年王宇辉

随着人工智能技术的不断发展，阿里体育等IT大厂，推出的“乐动力”、“天天跳绳”AI运动APP，让云上运动会、线上运动会、健身打卡、AI体育指导等概念空前火热。那么，能否将这些在APP成功应用的场景搬上小程序，分享这些概念的红利呢？本系列文章就带您一步一步从零开始开发一个AI运动小程序，本系列文章将使用“云智AI运动识别小程序插件”，请先行在微信服务市场或官网了解详情。

一、运动分析

如图所示，俯卧撑有卧和撑两个动作姿态组成，从卧到撑或者撑到卧，为一个动作，即计数加1；因此我们分别构建这两个姿态的识别规则，查测到卧撑或撑卧的组合计数加1，便可以完成俯卧撑的检测数。
二、检测规则构建

【撑】：
如上图所示的动作1“撑”姿态，我们看到整个身体躯干绷直，双手绷直撑起，手臂与腰部夹角大约80度左右，所以我们构建出以下几个检测规则进行检测：

1. {
2.     name: '撑状态检查',
3.     calc: '$and',
4.     rules: [{
5.         name: '手臂垂直撑起',
6.         calc: '$or',
7.         rules: [{
8.             name: '左手臂垂直',
9.             calc: 'vertical',
10.             upperKey: 'left_shoulder',
11.             centerKey: 'left_elbow',
12.             lowerKey: 'left_wrist',
13.             offset: 20
14.         }, {
15.             name: '右手臂垂直',
16.             calc: 'vertical',
17.             upperKey: 'right_shoulder',
18.             centerKey: 'right_elbow',
19.             lowerKey: 'right_wrist',
20.             offset: 20
21.         }]
22.     }, {
23.         name: '手臂与腰部垂直',
24.         calc: '$or',
25.         rules: [{
26.             name: '左手臂与腰齐垂直',
27.             calc: 'match-angle',
28.             angleKey: 'left_shoulder',
29.             secondKey: 'left_elbow',
30.             thirdKey: 'left_hip',
31.             angle: 90,
32.             offset: 25
33.         }, {
34.             name: '右手臂与腰齐垂直',
35.             calc: 'match-angle',
36.             angleKey: 'right_shoulder',
37.             secondKey: 'right_elbow',
38.             thirdKey: 'right_hip',
39.             angle: 90,
40.             offset: 25
41.         }]
42.     }, {
43.         name: '腿部绷直',
44.         calc: '$or',
45.         rules: [{
46.             name: '左腿绷直',
47.             calc: 'match-angle',
48.             angleKey: 'left_knee',
49.             secondKey: 'left_ankle',
50.             thirdKey: 'left_hip',
51.             angle: 160,
52.             offset: 20
53.         }, {
54.             name: '右腿绷直',
55.             calc: 'match-angle',
56.             angleKey: 'right_knee',
57.             secondKey: 'right_ankle',
58.             thirdKey: 'rgight_hip',
59.             angle: 160,
60.             offset: 20
61.         }]
62.     }]
63. };

复制代码

【卧】：
接下来我们继续看第二个分解动作卧，如上图所示的动作2“卧”姿态，我们看到整个身体躯干也是绷直的，手臂弯曲成约90度，胳膊与腰部齐平，所以我们构建出以下检测规则进行识别：

1. {
2.     name: '卧动作检查',
3.     calc: '$and',
4.     rules: [{
5.         name: '躯干卧倒状态',
6.         calc: 'lie',
7.         offset: 30
8.     }, {
9.         name: '手臂弯曲检查',
10.         calc: '$or',
11.         rules: [{
12.             name: '左手臂弯曲状态',
13.             calc: 'match-angle',
14.             angleKey: 'left_elbow',
15.             secondKey: 'left_shoulder',
16.             thirdKey: 'left_wrist',
17.             angle: 115,
18.             offset: 15
19.         }, {
20.             name: '右手臂弯曲状态',
21.             calc: 'match-angle',
22.             angleKey: 'right_elbow',
23.             secondKey: 'right_shoulder',
24.             thirdKey: 'right_wrist',
25.             angle: 115,
26.             offset: 15
27.         }]
28.     }, {
29.         name: '手臂与腰齐平查',
30.         calc: '$or',
31.         rules: [{
32.             name: '左手臂与腰齐平查',
33.             calc: 'match-angle',
34.             angleKey: 'left_shoulder',
35.             secondKey: 'left_elbow',
36.             thirdKey: 'left_hip',
37.             angle: 35,
38.             offset: 15
39.         }, {
40.             name: '右手臂与腰齐平查',
41.             calc: 'match-angle',
42.             angleKey: 'right_shoulder',
43.             secondKey: 'right_elbow',
44.             thirdKey: 'right_hip',
45.             angle: 35,
46.             offset: 15
47.         }]
48.     }]
49. }

复制代码

到这，我们就把运动检测规则编写好了，规则同时考虑了左、右侧入镜的问题。
三、执行检测

实现运动分析器，我们需要继承扩展sports.SportBase抽象类，该类已经为您实现了基本的计时、计数能力，您只要重写pushing方法，在此方法调用calc.Calculator计算器进行规则计算，通过则调用计时计数即可，代码如下：

1.     pushing(body) {
3.         if (utils.isNone(body))
4.             return;
6.         //卧
7.         if (this._calculator.calculating(body, this.rules.liePose)) {
8.             this.stateTran = 1;
9.             return;
10.         }
12.         //撑
13.         if (!this._calculator.calculating(body, this.rules.upPose) || this.stateTran !== 1)
14.             return;
16.         this.stateTran = -1;
17.         this.countTimes();
18.         this.emitTick();  //触发计数
20.     }

复制代码

四、后计

以上便是俯卧撑运动的分析器的适配过程，当然还可以使用姿态相似度能力进行动作识别，效率相对会更高些，详情请参考前面的相似度使用章节及API文档。

来源:https://www.cnblogs.com/alphaair/p/17491117.html
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