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一种智能体测方法及其智能体测系统与流程
2024-09-16 23:01:05
身体素质在学生的学习及生活中发挥着重要作用，家长和学校对学生的身体素质也越来越关注。
体能测试系统主要用于对学生进行体能测试，为了比较准确、方便、快捷的得知学生的速度、加速度、耐力、爆发力和转身时的灵活度等综合指标。
现有的体能测试系统都是工作人员利用手持检测设备对应学生的身高、体重、跳远、摸高、坐位体前屈、折返跑和长、短跑等不同体能项目逐项逐人针对测试，在测试过程中需要工作人员全程应对测试项目，还需要配备相对应的引导人员、管理人员和现场秩序维护等人员，其人工工作量很大。在现场测量过程中需要工作人员每个人每个项目进行测量，工作效率极易受人工和设备限制，造成体能测试的周期非常长。
本发明的目的在于，提供一种智能体测方法及其智能体测系统。应用本发明进行体能测试具有人工工作量相对较小、测试周长相对更短的优点。
a、利用用户识别单元进行用户识别：用户识别单元判断并识别用户id，根据用户id匹配用户信息；
b、体能测试：用户利用测量单元选择体能测试项目并进行测试；测量单元获取体能测试数据；
c、体能测试数据处理：处理器单元获取步骤a所得的用户信息和步骤b所得的体能测试数据；处理器单元将用户信息和体能测试数据处理后生成体测成绩；
d、体测报告生成：体测报告输出单元获取步骤c所得的体测成绩后输出用户体测报告。
a1、根据采集的用户信息与系统数据库已绑定的用户信息，判断用户是否绑定：用户已绑定，执行步骤a3；用户未绑定，执行步骤a2；
a2、采集并绑定用户：用户识别单元采集用户信息数据绑定到用户id并存储到系统数据库内；用户信息数据至少包括姓名、年龄、性别、人脸图像和声纹等；
a3、判断用户是否识别：用户已识别，结束本流程；用户未识别，执行步骤a4；
a5、匹配计算用户id：用户识别单元根据步骤a4获取的待测用户id在系统数据库内进行匹配得到当前用户信息。
前述的智能体测方法，其特征在于：步骤a所述的用户识别包括如下几种方法中的一种或多种：
aa、系统通过与用户社交im系统账号建立关联绑定关系，社交账号包括微信、qq和钉钉等，通过绑定用户社交账号系统建立用户与社交账号一一对应的关联关系，通过扫码等方式确认当前待测用户；
ab、系统通过采集用户人脸图像绑定用户建立用户人脸库，通过人脸识别方法识别当前待测用户；
ac、系统通过采集用户声纹数据绑定用户建立用户声纹库，通过声纹匹配方法识别当前待测用户；
ad、系统通过基于非接触式射频识别(rfid)或近场通信(nearfieldcommunication，简称nfc)等技术，建立用户和硬件标签id的绑定关系并识别用户；
b1、体能测试项目选择：用户根据自身需要利用测量单元选择要参与的体能测试项目；所述体能测试项目包括身高、体重、10米灵敏往返跑、网球投掷、立定跳远、双脚连续跳、坐位体前屈和平衡木；
b2、测量用户体能：测量单元根据用户选择的体能测试项目测量用户的体能，获取用户体测数据；
b3、输出用户体测数据：测量单元将用户体测数据结合用户id输入到系统数据库。
前述的智能体测方法，其特征在于：步骤c所述的体能测试数据处理，其步骤如下：
c4、查询用户对应年龄段标准数据：根据用户id获取用户年龄信息，根据获取的用户年龄和性别信息查询对应年龄段标准数据；
c5、计算体能测试成绩：根据对应年龄段标准数据和体能测试数据，得出体能测试成绩；
c6、存储更新数据集：将体能测试数据存储进体测数据库内，更新体测数据集。
应用前述的智能体测方法的一种智能体测系统，其特征在于：包括用户识别单元、测量单元、处理器单元和体测报告输出单元；
所述用户识别单元负责采集用户信息、识别用户id，实现用户初始绑定和体测过程中自动识别；
所述处理器单元负责根据用户id获取和处理用户的体能测试数据，并生成用户体测报告；
前述的智能体测系统，其特征在于：所述用户识别单元包括用户绑定模块和用户识别模块；
所述用户识别模块，通过采集用户在体测过程中对应的id特征值得到当前待测用户id。
前述的智能体测系统，其特征在于：所述测量单元包括体能测试项目选择模块、测量模块和测量数据输出模块；
所述体能测试项目选择模块包括身高测试、体重测试、10米灵敏往返跑测试、网球投掷测试、立定跳远测试、双脚连续跳测试、坐位体前屈测试和平衡木测试；
所述测量单元通过触控交互装置来对用户进行测量；所述触控交互装置包括以下至少一个：红外框、红外摄像头、雷达触控、电容触控或电阻触控；所述测量单元与处理器单元通过通信相连；所述通信方式包括以下至少一个：工业控制总线、uart、usb、蓝牙或以太网。
用户站立于触控交互装置前，触控交互设备扫描后获得散列点；针对触控交互设备扫描到的散列点座聚类分析计算获得聚类中心点；基于聚类中心点计算获得相对于用户落脚点位置的最低点和最高点；所述最低点、聚类中心点和最高点分别作为身高测试数据的严格、中性和宽松三种量化程度的输出结果。
前述的智能体测系统，其特征在于：所述10米灵敏往Kaiyun体育官方网站 开云登录网站返跑测试，其具体测试内容如下：
将触控交互装置设于起点位置；用户从起点开始沿固定路径进行单次往返跑；触控交互装置记录用户起跑的时间点和到达终点(往返后起点就是终点)的时间点，计算起点时间点与终点时间点的差值作为10米灵敏往返跑测试结果；
以通过在10米灵敏往返跑过程中计算多次触控交互装置处理时延的平均值或系统经验阈值作为触控交互装置的系统延误时间；将起点时间点与终点时间点的差值再减去系统延误时间所得的数据作为更精确的10米灵敏往返跑测试结果。
前述的智能体测系统，其特征在于：所述10米灵敏往返跑测试，其具体测试内容如下：
将触控交互装置设于往返点位置；用户从起点开始沿固定路径进行多次往返跑；触控交互装置记录用户每次接触往返点的时间点，计算前后两次往返点的时间点的差值作为单次往返时间；10米灵敏往返测试结果为：10米往返时间＝单次往返时间*(10米/单次往返路程长度)；
以通过在10米灵敏往返跑过程中计算多次触控交互装置处理时延的平均值或系统经验阈值作为触控交互装置的系统延误时间；更精确的10米灵敏往返跑测试结果为：精确10米往返时间＝(单次往返时间-2*系统延误时间)*(10米/单次往返路程长度)。
前述的智能体测系统，其特征在于：所述平衡木测试，其具体测试内容如下：用户站立于平衡木教学装置起始位置，红外摄像头设于平衡木周围；红外摄像头跟踪捕获用户，处理器单元记录用户起始文职和起始时间；红外摄像头一种跟踪和捕获用户走平衡木过程；系统记录用户走平衡木的终点位置点和结束时间，系统判断走平衡木结束，计算结束时间和起始时间的时间差值为平衡木测试的结果。
前述的智能体测方法，其特征在于：所述体重测试，其具体测试内容如下：通过体重测量设备直接获取用户体重；所述体重测量设备为体重计或体脂称。
前述的智能体测方法，其特征在于：所述网球投掷测试，其具体测试内容如下：用户站立于起始点位置开始投掷，记录起始点位置和网球落下后的终点位置，计算终点位置与起始点位置的位移偏差得出投掷距离；通过获取交互采集设备扫描到的网球终点位置的散列点，针对各散列点作聚类分析计算获得聚类中心点，计算获得基于聚类中心点相对于起始点位置的最近点和最远点；所述最近点、聚类中心点和最远点分别作为网球投掷测试结果的严格、中性和宽松量化程度的三个输出；
前述的智能体测方法，其特征在于：所述立定跳远测试，其具体测试内容如下：用户站立于起始点位置进行立定跳远，记录起始点位置和用户跳远的终点位置，计算终点位置与起始点位置的位置偏差得出立定跳远距离；通过获取交互采集设备扫描到的终点位置的散列点，针对各散列点作聚类分析计算获得聚类中心点，计算获得基于聚类中心点相对于起始点位置的最近点和最远点；所述最近点、聚类中心点和最远点分别作为立定跳远测试结果的严格、中性和宽松量化程度的三个输出；
前述的智能体测方法，其特征在于：所述双脚连续跳测试，其具体测试内容如下：用户站立于起始点位置进行双脚连续跳，记录起始点位置和用户跳远的终点位置，计算终点位置与起始点位置的位置偏差得出双脚连续跳距离；通过获取交互采集设备扫描到的终点位置的散列点，针对各散列点作聚类分析计算获得聚类中心点，计算获得基于聚类中心点相对于起始点位置的最近点和最远点；所述最近点、聚类中心点和最远点分别作为双脚连续跳测试结果的严格、中性和宽松量化程度的三个输出；
前述的智能体测方法，其特征在于：所述坐位体前屈测试，其具体测试内容如下：用户坐在起始点位置进行体前屈动作，记录起始点位置和坐位体前屈的终点位置，计算终点位置与起始点位置的位置偏差得出坐位体前屈距离；通过获取交互采集设备扫描到的终点位置的散列点，针对各散列点作聚类分析计算获得聚类中心点，计算获得基于聚类中心点相对于起始点位置的最近点和最远点；所述最近点、聚类中心点和最远点分别作为坐位体前屈测试结果的严格、中性和宽松量化程度的三个输出；
前述的智能体测系统，其特征在于：所述处理器单元包括获取用户模块、获取体测数据模块、分析计算模块、标准数据集模块和数据存储模块；
所述标准数据集模块为由不同年龄段用户的体能测试成绩组成的标准体能测试成绩数据集合；
所述数据存储模块能将用户的体能测试成绩存储进标准体能测试成绩数据集合内。
前述的智能体测系统，其特征在于：所述体测报告输出单元包括显示设备、音频设备和打印设备。
与现有技术相比，本发明通过对用户(待测人员)进行用户id绑定并在测试中自动识别用户，触控交互装置根据用户的选择全自动进行体能测试，处理器单元根据用户id信息和相对应的体能测试数据计算得到用户体能测试测试成绩反馈给用户，在进行体能测试的过程中无需或只需配备个别作为指引的工作人员对用户进行引导，体能测试的登记、测量和成绩统计的工作全部由智能体测系统全自动完成无需工作人员进行，极大的减轻了工作人员的工作量。通过采用用户识别和触控交互技术(触控交互装置)，在体能测试过程中无需工作人员进行一一的测量统计，由智能体测系统进行登记、测量和成绩统计，智能体测系统的工作效率远大于人工作业的工作效率，极大缩短了测试周长。
所以本发明具有能以更小的人工工作量进行体能测试，测试周长相对更短的优点。人工工作量小、测试周长短，使得只需极少的工作人员就能完成体能测试，人工成本大大降低。
通过使用聚类分析算法来计算并将体能测试中获取到测量数据的划分为严格、中性和宽松三种程度从而得到三种程度的体能测量结果；通过预先计算出触控交互装置自身的延迟时间(缺省值)，在计算体能测试成绩时减去缺省值，获取更接近实际的体能测试成绩。所以本发明的测量精确度更高。
进一步，本发明可通过增设体能测试交互设备从而拓展其他可适用的体能测试项目。通过安装多种以上的测量单元，可支持多点位多人同时参加测试，提高测试效率。
本发明支持对单一测试项目做多次测量，至少测试n次，如n＝3，舍弃最大值和最小值，剩余数值组成的数列通过平均值或者中值的方法计算得到最终结果。
本发明在体能测试过程中，会对用户进行行为检测，当用户出现不符合测试项目规范要求的行为，智能体测系统会给出引导指示并提醒用户及时纠正。
本发明在体能测试过程中，通过配置带有心率功能的手环、臂带给用户，可进一步采集和分析用户的实时心率和能量消耗情况，用于指导用户体能测试行为安全，在体测过程中确保最大心率及变化幅度匹配年龄段的范围要求，从而进一步判定当前体能测试项目是否适用于当前用户。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
a、利用用户识别单元进行用户识别：用户识别单元判断并识别用户id，根据用户id匹配用户信息；
b、体能测试：用户利用测量单元选择体能测试项目并进行测试；测量单元获取体能测试数据；
c、体能测试数据处理：处理器单元获取步骤a所得的用户信息和步骤b所得的体能测试数据；处理器单元将用户信息和体能测试数据处理后生成体测成绩；
d、体测报告生成：体测报告输出单元获取步骤c所得的体测成绩后输出用户体测报告。
a1、根据采集的用户信息与系统数据库已绑定的用户信息，判断用户是否绑定：用户已绑定，执行步骤a3；用户未绑定，执行步骤a2；
a2、采集并绑定用户：用户识别单元采集用户信息数据绑定到用户id并存储到系统数据库内；用户信息数据至少包括姓名、年龄和性别；
a3、判断用户是否识别：用户已识别，结束本流程；用户未识别，执行步骤a4；
a5、匹配计算用户id：用户识别单元根据步骤a4获取的待测用户id在系统数据库内进行匹配得到当前用户信息。
aa、系统通过与用户社交im系统账号建立关联绑定关系，社交账号包括微信、qq和钉钉等，通过绑定用户社交账号系统建立用户与社交账号一一对应的关联关系，通过扫码等方式确认当前待测用户；
ab、系统通过采集用户人脸图像绑定用户建立用户人脸库，通过人脸识别方法识别当前待测用户；
ac、系统通过采集用户声纹数据绑定用户建立用户声纹库，通过声纹匹配方法识别当前待测用户；
ad、系统通过基于非接触式射频识别(rfid)或近场通信(nearfieldcommunication，简称nfc)等技术，建立用户和硬件标签id的绑定关系并识别用户；
b1、体能测试项目选择：用户根据自身需要利用测量单元选择要参与的体能测试项目；所述体能测试项目包括身高、体重、10米灵敏往返跑、网球投掷、立定跳远、双脚连续跳、坐位体前屈和平衡木；
b2、测量用户体能：测量单元根据用户选择的体能测试项目测量用户的体能，获取用户体测数据；
b3、输出用户体测数据：测量单元将用户体测数据结合用户id输入到系统数据库。
c4、查询用户对应年龄段标准数据：根据用户id获取用户年龄信息，根据获取的用户年龄信息查询对应年龄段标准数据；
c5、计算体能测试成绩：根据对应年龄段标准数据和体能测试数据，得出体能测试成绩；
c6、存储更新数据集：将体能测试数据存储进体测数据库内，更新体测数据集。
应用上述智能体测方法的一种智能体测系统，其特征在于：包括用户识别单元、测量单元、处理器单元和体测报告输出单元；
所述用户识别单元负责采集用户信息、识别用户id，实现用户初始绑定和体测过程中自动识别；
所述处理器单元负责根据用户id获取和处理用户的体能测试数据，并生成用户体测报告；
所述用户识别模块，通过采集用户在体测过程中对应的id特征值得到当前待测用户id。
1)、使用二维码将用户与智能体测系统进行绑定；在智能体测系统各个测量位置固定安装摄像装置，所述摄像装置包括摄像机、附属固定和网络通信装置，摄像装置扫描用户二维码图片，获取待测用户id；
2)、在智能体测系统各个测量位置固定安装摄像装置，所述摄像装置包括摄像机、附属固定和网络通信装置；提前使用摄像装置采集用户人脸图像绑定用户并建立用户人脸库；摄像装置实时扫描用户识别并比对人脸库，获取待测用户id；
3)、在智能体测系统各个测量位置固定安装声纹采集装置，所述声纹采集装置包括声纹采集设备、附属固定和网络通信装置；提前采集用户声纹绑定用户并建立用户声纹库；声纹采集装置实时采集用户声纹并比对声纹库，获取待测用户id；
4)、在智能体测系统各个测量位置固定标签读取装置，所述标签读取装置包括标签读取设备(读卡器)、附属固定和网络通信装置；标签读取装置通过获取电子标签并将用户与硬件标签id相互绑定；标签读取设备实时获取电子标签的硬件标签id，获取待测用户id。
所述体能测试项目选择模块包括身高测试、体重测试、10米灵敏往返跑测试、网球投掷测试、立定跳远测试、双脚连续跳测试、坐位体前屈测试和平衡木测试；
所述测量单元通过触控交互装置来对用户进行测量；所述触控交互装置包括以下至少一个：红外框、红外摄像头、雷达触控、电容触控或电阻触控；所述测量单元与处理器单元通过通信相连；所述通信方式包括以下至少一个：工业控制总线、uart、usb、蓝牙或以太网。
所述处理器单元包括获取用户模块、获取体测数据模块、分析计算模块、标准数据集模块和数据存储模块；
所述标准数据集模块为由不同年龄段用户的体能测试成绩组成的标准体能测试成绩数据集合；
所述数据存储模块能将用户的体能测试成绩存储进标准体能测试成绩数据集合内。
a、利用用户识别单元进行用户识别：用户识别单元判断并识别用户id，根据用户id匹配用户信息；
b、体能测试：用户利用测量单元选择体能测试项目并进行测试；测量单元获取体能测试数据；
c、体能测试数据处理：处理器单元获取步骤a所得的用户信息和步骤b所得的体能测试数据；处理器单元将用户信息和体能测试数据处理后生成体测成绩；
d、体测报告生成：体测报告输出单元获取步骤c所得的体测成绩后输出用户体测报告。
a1、根据采集的用户信息与系统数据库已绑定的用户信息，判断用户是否绑定：用户已绑定，执行步骤a3；用户未绑定，执行步骤a2；
a2、采集并绑定用户：用户识别单元采集用户信息数据绑定到用户id并存储到系统数据库内；用户信息数据至少包括姓名、年龄和性别；
a3、判断用户是否识别：用户已识别，结束本流程；用户未识别，执行步骤a4；
a5、匹配计算用户id：用户识别单元根据步骤a4获取的待测用户id在系统数据库内进行匹配得到当前用户信息。
步骤a所述的用户识别为社交账户绑定识别：具体内容为：系统通过与用户社交im系统账号建立关联绑定关系，社交账号包括微信、qq和钉钉等，通过绑定用户社交账号系统建立用户与社交账号一一对应的关联关系，通过扫码等方式确认当前待测用户。
b1、体能测试项目选择：用户根据自身需要利用测量单元选择要参与的体能测试项目；所述体能测试项目包括身高、体重、10米灵敏往返跑、网球投掷、立定跳远、双脚连续跳、坐位体前屈和平衡木；
b2、测量用户体能：测量单元根据用户选择的体能测试项目测量用户的体能，获取用户体测数据；
b3、输出用户体测数据：测量单元将用户体测数据结合用户id输入到系统数据库。
c4、查询用户对应年龄段标准数据：根据用户id获取用户年龄信息，根据获取的用户年龄和性别信息查询对应年龄段标准数据；
c5、计算体能测试成绩：根据对应年龄段标准数据和体能测试数据，得出体能测试成Kaiyun体育官方网站 开云登录网站绩；
c6、存储更新数据集：将体能测试数据存储进体测数据库内，更新体测数据集。
应用上述智能体测方法的一种智能体测系统，其特征在于：包括用户识别单元、测量单元、处理器单元和体测报告输出单元；
所述用户识别单元负责采集用户信息、识别用户id，实现用户初始绑定和体测过程中自动识别；
所述处理器单元负责根据用户id获取和处理用户的体能测试数据，并生成用户体测报告；
所述用户识别模块，通过采集用户在体测过程中对应的id特征值得到当前待测用户id。
使用二维码将用户与智能体测系统进行绑定；在智能体测系统各个测量位置固定安装摄像装置，所述摄像装置包括摄像机、附属固定和网络通信装置，摄像装置扫描用户二维码图片，获取待测用户id。
所述体能测试项目选择模块包括身高测试、体重测试、10米灵敏往返跑测试、网球投掷测试、立定跳远测试、双脚连续跳测试、坐位体前屈测试和平衡木测试；
所述测量单元通过触控交互装置来对用户进行测量；所述触控交互装置包括红外框和红外摄像头；所述测量单元与处理器单元通过通信相连；所述通信方式包括工业控制总线、uart、usb和以太网。
所述处理器单元包括获取用户模块、获取体测数据模块、分析计算模块、标准数据集模块和数据存储模块；
所述标准数据集模块为由不同年龄段用户的体能测试成绩组成的标准体能测试成绩数据集合；
所述数据存储模块能将用户的体能测试成绩存储进标准体能测试成绩数据集合内。
a、利用用户识别单元进行用户识别：用户识别单元判断并识别用户id，根据用户id匹配用户信息；
b、体能测试：用户利用测量单元选择体能测试项目并进行测试；测量单元获取体能测试数据；
c、体能测试数据处理：处理器单元获取步骤a所得的用户信息和步骤b所得的体能测试数据；处理器单元将用户信息和体能测试数据处理后生成体测成绩；
d、体测报告生成：体测报告输出单元获取步骤c所得的体测成绩后输出用户体测报告。
a1、根据采集的用户信息与系统数据库已绑定的用户信息，判断用户是否绑定：用户已绑定，执行步骤a3；用户未绑定，执行步骤a2；
a2、采集并绑定用户：用户识别单元采集用户信息数据绑定到用户id并存储到系统数据库内；用户信息数据至少包括姓名、年龄和性别；
a3、判断用户是否识别：用户已识别，结束本流程；用户未识别，执行步骤a4；
a5、匹配计算用户id：用户识别单元根据步骤a4获取的待测用户id在系统数据库内进行匹配得到当前用户信息。
步骤a所述的用户识别为基于非接触式射频识别的绑定识别方式，其具体内容如下：
系统通过基于非接触式射频识别(rfid)技术，建立用户和硬件标签id的绑定关系并识别用户。
b1、体能测试项目选择：用户根据自身需要利用测量单元选择要参与的体能测试项目；所述体能测试项目包括身高、体重、10米灵敏往返跑、网球投掷、立定跳远、双脚连续跳、坐位体前屈和平衡木；
b2、测量用户体能：测量单元根据用户选择的体能测试项目测量用户的体能，获取用户体测数据；
b3、输出用户体测数据：测量单元将用户体测数据结合用户id输入到系统数据库。
c4、查询用户对应年龄段标准数据：根据用户id获取用户年龄信息，根据获取的用户年龄和性别信息查询对应年龄段标准数据；
c5、计算体能测试成绩：根据对应年龄段标准数据和体能测试数据，得出体能测试成绩；
c6、存储更新数据集：将体能测试数据存储进体测数据库内，更新体测数据集。
应用上述智能体测方法的一种智能体测系统，其特征在于：包括用户识别单元、测量单元、处理器单元和体测报告输出单元；
所述用户识别单元负责采集用户信息、识别用户id，实现用户初始绑定和体测过程中自动识别；
所述处理器单元负责根据用户id获取和处理用户的体能测试数据，并生成用户体测报告；
所述用户识别模块，通过采集用户在体测过程中对应的id特征值得到当前待测用户id。
在智能体测系统各个测量位置固定标签读取装置，所述标签读取装置包括标签读取设备(读卡器)、附属固定和网络通信装置；标签读取装置通过获取电子标签并将用户与硬件标签id相互绑定；标签读取设备实时获取电子标签的硬件标签id，获取待测用户id。
所述体能测试项目选择模块包括身高测试、体重测试、10米灵敏往返跑测试、网球投掷测试、立定跳远测试、双脚连续跳测试、坐位体前屈测试和平衡木测试；
所述测量单元通过触控交互装置来对用户进行测量；所述触控交互装置包括红外框和雷达触控；所述测量单元与处理器单元通过通信相连；所述通信方式包括蓝牙和以太网。
所述处理器单元包括获取用户模块、获取体测数据模块、分析计算模块、标准数据集模块和数据存储模块；
所述标准数据集模块为由不同年龄段用户的体能测试成绩组成的标准体能测试成绩数据集合；
所述数据存储模块能将用户的体能测试成绩存储进标准体能测试成绩数据集合内。
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