本技术提供了一种基于注意力机制改进的轻量级太极拳评分方法及相关设备,包括:对太极拳视频进行预处理,将预处理后的太极拳视频输入到骨骼点提取网络中,分别提取每一幅帧画面中的骨骼点特征,得到骨骼点序列文件;将骨骼点序列文件输入到长短期记忆网络中,识别太极拳招式,并为各个骨骼点分配权重,生成加权骨骼点序列;获取标准太极拳视频,基于标准太极拳视频计算太极拳视频的评分;采用本发明的方法,利用长短期记忆网络能够捕捉太极拳招式中的时序依赖性,利用注意力机制为各个骨骼点分配权重使得系统能够根据不同动作的特点动态调整关注点,从而提高动作识别和分析的准确性,提高了太极拳评分的准确、客观性。
背景技术
太极拳是中国传统文化的瑰宝,是中国一项受众需求很广的传统体育运动,群众基础深厚,是人民群众强身健体的重要方式之一。在太极拳的练习中,客观的评分能够帮助太极拳练习者得到具体的反馈,了解自己的不足之处,从而有针对性地进行改进和提高,以更好地理解和掌握太极拳及其招式的精髓。同时太极拳评分在武术比赛中可以协助裁判进行评分,作为评分参考,在提高评分效率的同时减少人为失误。此外评分有助于保持太极拳动作的标准化和规范化,有助于传承和推广太极拳文化。因此太极拳动作的规范性评分具有极其重要的意义。
然而当前对太极拳的评分评判中,主要依靠裁判老师或教练的个人经验对动作进行评分,其评价体系缺乏系统性、客观性,会造成不可避免的打分偏见,因此面对太极拳运动在大众参与和竞赛中存在的问题,需要设计一种智能化的动作质量分析方法并给予训练者合理的反馈,以改善动作的姿态。
当前太极拳评分算法往往考虑的因素过于笼统且单一,太极拳动作评分维度应至少包含规范性、连贯性、协调性、气息等评分。同时针对不同的招式,其重点关注部位也应有所不同。
中国发明专利申请(专利号为CN118053201A)公开了一种基于深度学习的太极拳动作评分方法及存储介质和电子设备,其采用人体3D关键点检测模型将太极拳运动的视频流数据进行处理,获得人体骨骼关键点的坐标,再利用时间序列对人体骨骼关键点的坐标进行归一化,通过邻接矩阵构建人体关键点的邻接关系,最后输入ST-GCNbackbone网络,在将其分别输入分类头和回归头,分类头输出太极拳动作分类;回归头将输出对应太极拳动作的分数值;提供更加精准的体育运动人体姿态分数评估;使太极拳每一段动作的节奏和姿态都有对应的分数评价。
但是在该发明专利申请中,基于传统的深度学习特征提取算法中考虑因素单一,直接用于提取太极拳动作特征效果较差,此外提取的视频特征可解释性差,难以直接用于用户反馈。此外基于GCN时空特征提取算法计算效率低,算法实时性差。
实现思路