(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210826505.8 (22)申请日 2022.07.14 (71)申请人 北京鑫东 华腾体育器械有限公司 地址 100071 北京市丰台区科 学城海鹰路8 号1号楼5层521室 申请人 沈阳工业大 学 (72)发明人 郭辉　黄甫　刘苏军　赵蒙　 李卓然　马亚宁　孙凤　张明　 李强　徐方超　金俊杰　佟玲　 张一民　贾潇　孔振兴　于晶晶　 刘诗萌　刘波　 (74)专利代理 机构 沈阳智龙专利事务所(普通 合伙) 21115 专利代理师 王聪耀　宋铁军(51)Int.Cl. A63B 24/00(2006.01) A63B 23/02(2006.01) A63B 71/06(2006.01) H04N 5/225(2006.01) (54)发明名称 一种仰卧起 坐测试装置与检测方法 (57)摘要 本发明涉及一种仰卧起坐测试装置与检测 方法， 该测试装置的底板上表 面上依次设置有背 垫、 坐垫、 腿托、 脚架收纳槽、 脚架、 一个或多个伸 缩杆和控制器收纳槽。 方法为利用摄像头采集受 试者在规定时间内的测试视频， 并且识别出受试 者的人体骨骼的关键点； 测试时间内， 判断检测 受试者运动状态并且测量手肘的骨骼点与膝盖 骨的骨骼点之间的距离d， 且d≤5cm， 则进行计 数， 当第一条规则线L1与第二条规则线L2之间的 夹角α从大于等于120 °到小于等于55 °为一次仰 卧起坐动作， 并识别受试者手肘是否触及到膝 盖； 但测试时间大于规定时间， 则停止计数， 测试 结束。 本发明解决现有的人工测试、 仪器测试和 基于摄像头仰卧起坐测试仪测试在仰卧起坐测 试中存在的不足。 权利要求书1页 说明书6页 附图4页 CN 115177927 A 2022.10.14 CN 115177927 A 1.一种仰卧起坐训练测试装置， 其特征在于， 该测试装置的底板 （9） 上表面上依次设置 有背垫 （1） 、 坐垫 （2） 、 腿托 （3） 、 脚架收纳槽 （8） 、 脚架 （4） 、 一个或多个伸缩杆 （21） 和控制器 收纳槽 （5） ， 底板 （9） 内部开设有背板槽 （20） ， 背板槽 （20） 与背垫 （1） 位置相对应， 背板槽 （20） 内设置有助推组件， 助推组件的一端固定于背板槽 （20） 底面， 助推组件的另一端固定 于背部支撑板 （12） 上， 背部支撑板 （12） 铰接于背板槽 （20） 位于底板 （9） 中部的那端， 背部支 撑板 （12） 的上表 面上放置背垫 （1） ， 脚 架 （4） 铰接于底板 （9） 的本体上， 能扣合至脚架收纳槽 （8） 内， 伸缩杆 （21） 上方端部铰接控制器夹 （10） ， 控制器夹 （10） 内固定控制器 （11） ， 控制器 （11） 能扣合至控制器收纳槽 （5） 内， 底板 （9） 侧面固定连接有侧面伸缩杆 （9 ‑1） ， 侧面伸缩杆 （9‑1） 的端部上固定有摄 像头 （22） 。 2.根据权利要求1所述的一种仰卧起坐训练测试装置， 其特征在于， 助推组件包括气缸 （18） 、 气缸尾端铰链 （19） 、 气缸顶端铰链 （16） 、 背板支撑底座 （15） ， 气缸 （18） 的尾端端部通 过铰接的气缸尾端铰链 （19） 固定于背板槽 （20） 底 面， 气缸 （18） 的气缸轴 （17） 顶端通过铰接 的气缸顶端铰链 （16） 固定于背板支撑底座 （15） 上， 背板支撑底座 （15） 固定于背部支撑板 （12） 上。 3.一种如权利要求1所述的仰卧起 坐训练测试装置的检测方法， 其特 征在于， 步骤为： 步骤一、 识别图像， 利用摄像头 （22） 采集受试者在规定时间内的测试视频， 在测试视频 的图像上提取并且识别出 受试者的人体骨骼的关键点， 关键点包括头部、 腰部、 手肘和膝盖 部位的骨骼点； 头部的骨骼点至腰部的骨骼点定义为第一条规则线L1， 腰部的骨骼点至膝 盖的骨骼点定义 为第二条规则线L2； 步骤二、 在测试时间内， 判断检测 受试者运动状态并且测量手肘的骨骼点与膝盖骨的 骨骼点之间的距离 d， 且d≤5cm， 则进行计数， 当第一条规则线L1与第二条规则线L2之间的 夹角 α 从大于等于120 °到小于等于55 °为一次仰卧起坐动作， 并识别受试者手肘是否触及到 膝盖； 步骤三、 但测试时间大于规定时间， 则停止计数， 测试结束； 控制器 （11） 显示出受试者 在规定时间内完成的次数。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115177927 A 2一种仰卧起坐测试装 置与检测方 法 技术领域 [0001]本发明属于体育设备技 术领域， 具体涉及一种仰卧起 坐测试装置与检测方法。 背景技术 [0002]仰卧起坐是学生体质健康测试的通用项目， 主要用于测试学生臂力、 腰部的耐力， 现有仰卧起 坐测试一般通过 人工和仰卧起 坐测试仪来完成。 [0003]1.人工测试 受试者仰卧于垫上， 两腿稍分开， 屈膝呈90度角左右， 两手指交叉贴于脑后。 另一 同伴压住其踝关节， 以固定下肢。 受试者坐起时两肘触及或超过双 膝为完成一次。 仰卧时两 肩胛必须触垫。 测试人员发出 “开始”口令的同时开表计时， 记录1分钟内完成次数。 1分钟到 时， 受试者虽已坐 起但肘关节未达 到双膝者 不计该次数， 精确到个位。 [0004]人工测量弊端： 人工测量的测试结果和测量人员的基本素质和技能直接相关， 不 同测量人员因主观标准不一致而导致测量出的成绩不一致。 特别是仰卧起坐的动作是否标 准、 肢体是否到位， 每个测量人员的判断标准不一致， 对规则理解也有松有紧。 在大量测试 人员一起参加测试 的情况下， 一个测试位置就需要配置一个测量人员， 测量人员的工作负 荷很大， 成绩需要手工记录， 测试效率 也很低。 [0005]2.仪器测试 现在常用的仰卧起 坐测试设备包括:仰卧起 坐板、 低位传感器和高位传感器。 [0006]在使用时， 被测试者躺在仰卧起坐板上， 然后将双脚钩在脚部固定支架 上， 启动主 控装置， 主控装置开始倒计时， 被测试者在向上仰起的过程中， 使躯体先触发低位传感器， 然后传输到主控装置中， 被测试者 继续向上仰起躯体， 直至躯体触发 高位传感器， 然后传输 到主控装置中， 两信号形成一个有效信号。 在向下躺倒的过程中,躯体先触发高位传感器， 再向下运动触发低位传感器， 此时两信号 顺序颠倒， 不会进行计数。 [0007]如： 红外传感测量， 红外传感测量依赖红外发射器和红外接收器协同工作。 当仰卧 起坐测试人员处于红外发射器和红外接收器中间时， 红外发射器发射的红外线被测试人员 遮挡反射， 红外接 收器接收到反射的红外信号， 遮挡反射位置处即为仰卧起坐测试人员肩 部或肘部所处位置， 红外传感测量只是简单判断肩部是否到一定位置， 肘部是否到一定位 置， 从而计算出成绩。 [0008]3.基于摄 像头仰卧起 坐测试仪测试 （图1） （1） 受试者仰卧于垫上， 两腿稍分开， 双脚国定在 垫的仪器上， 屈膝呈90度角左右， 两手指交叉贴于脑后， 腰部带好专用电子测试腰带。 起坐前 由测试员用仪器确认受测试者 IC卡， 当听到 仪器发出“滴—滴滴”提示音受试者即开始起 坐。 [0009]（2） 一仰一坐动作必须连贯， 且均 有提示音， 仪器才自动计数1。 若连贯一仰一坐动 作不到位， 无提 示音， 则不计数。 [0010]现有仪器测试的弊端： 红外线测试方式， 普通红外线传感器反应速度慢， 量子型的 价格昂贵， 并且所需器械多， 结构复杂， 还容易被身体其他部分遮挡从而造成测量不准确；说　明　书 1/6 页 3 CN 115177927 A 3