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一种健身房运动数据实时采集方法与流程

2026-03-19 10:35:28
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一种健身房运动数据实时采集方法与流程(图1)

  1、在城市中,健身房已成为越来越多人追求健康、塑造身材的热门场所,健身房能够提供各种现代化的健身设备,健身房拥有舒适的环境,专业的教练团队提供私人指导、团体课程和营养建议等服务,帮助会员达到健康和健身目标。

  2、在健身时,错误的姿势不仅会影响健身效果,还可能对身体健康造成潜在的危害,不仅会增加受伤风险,还会降低训练效果,在健身时需要注意姿势,可以通过收集健身时的运动数据来判断姿势是否正确,因此,需要一种健身房运动数据实时采集方法。

  1、本发明的目的在于提供一种健身房运动数据实时采集方法,以解决上述背景技术中提出的问题。

  2、为实现上述技术问题的解决,本发明提供了一种健身房运动数据实时采集方法,包括如下步骤:

  5、s3、基于改进随机森林算法构建分类模型,使用正确的运动数据对分类模型进行训练;

  9、作为本技术方案的进一步改进,所述s1中使用多种传感器获取身体数据,每个传感器获取数据均包含x、y和z三轴数据。

  12、步骤2、数据采样,以时间作为横轴,处理后数据作为纵轴,使用固定滑动窗口对滤波后的数据采样,滑动窗口长度为t秒,相邻两个滑动窗口覆盖率为1/3至1/2;

  13、步骤3、特征提取,计算每个窗口内的若干特征量,设计算的特征量种类为a,传感器种类为b,经过特征提取后的特征向量的维度为3ab,其中3代表包含x、y和z三轴数据;

  16、s31、将收集的大量数据作为数据库,使用pearson相关系数去除高度相关的特征,将数据库数据分为训练集和验证集;

  17、s32、设训练集共有m个数据,去除高度相关后的特征后每个样本数据有k个特征;

  18、s33、基于粒子群算法优化随机森林中的参数,使用优化后的参数构建训练随机森林;

  20、作为本技术方案的进一步改进,所述s32中使用pearson相关系数去除高度相关的特征的具体步骤包括:

  25、其中,r(i,j)表示第i个特征和第j个特征之间的pearson相关系数,和分别为第i个特征和第j个特征的平均值;

  26、设置阈值∈,遍历k个特征中每一对特征,将其中r(i,j)的绝对值大于阈值∈的一对特征去除其中一个。

  28、s331、初始化粒子群:所有粒子默认为同一位置,为每个粒子分配一个随机速度,位置代表随机森林中决策树个数ntree、决策数的深度d和抽取特征数k0,速度表示参数搜索的方向的步长;

  31、s334、更新个体最优和全局最优:记录每个粒子的历史最优位置和整个粒子群的全局最优位置;

  33、s336、重复s332至s335,直至达到最大迭代次数或连续一定次数输出同一结果。

  34、作为本技术方案的进一步改进,所述s332的具体步骤为:使用boostrap从训练集中抽取n个样本,随机抽取k0个特征构建决策树,根据基尼指数选择最优的划分属性,继续向下划分,直至达到决策树的深度d或该节点的所有样本都为同一个类别,构建ntree个决策树。

  35、作为本技术方案的进一步改进,所述s332使用基尼指数的计算公式为:

  37、其中,gs表示决策树上节点s的基尼系数,r表示类别总数,prs表示决策树上节点s上属于第r类的样本所占比例。

  40、其中,a为分类准确度,p为精确度,r为召回率,f1为f分数,tp为正样本中被正确识别为正的样本数,tn为负样本中被正确识别为负的样本数,fp为负样本中被错误识别为正的样本数,fn为正样本中被错误识别为负的样本数。

  46、其中,为粒子a在第q次迭代时的速度,为粒子a在第q次迭代时的位置,pad为粒子a的历史最佳位置,pgd为粒子群历史最佳位置,为第q次迭代时的个体学习因子,α为衰减因子,为第q次迭代时的群体学习因子,β为增长因子,r1和r2是介于0和1之间的随机数。

  47、与现有技术相比,本发明的有益效果:该健身房运动数据实时采集方法中,通过使用随机森林构建分类模型,并通过粒子群算法优化随机森林的参数,对收集的运动数据进行分类,便于及时了解用户运动情况,有助于纠正错误的运动行为和制定运动计划。

  2.根据权利要求1所述的健身房运动数据实时采集方法,其特征在于:所述s1中使用多种传感器获取身体数据,每个传感器获取数据均包含x、y和z三轴数据。

  3.根据权利要求1所述的健身房运动数据实时采集方法,其特征在于:所述s2和所述s5的具体步骤包括:

  4.根据权利要求1所述的健身房运动数据实时采集方法,其特征在于:所述s3的具体步骤包括:

  5.根据权利要求4所述的健身房运动数据实时采集方法,其特征在于:所述s32中使用pearson相关系数去除高度相关的特征的具体步骤包括:

  6.根据权利要求4所述的健身房运动数据实时采集方法,其特征在于:所述s33的具体步骤包括:

  7.根据权利要求6所述的健身房运动数据实时采集方法,其特征在于:所述s332的具体步骤为:使用boostrap从训练集中抽取n个样本,随机抽取k0个特征构建决策树,根据基尼指数选择最优的划分属性,继续向下划分,直至达到决策树的深度d或该节点的所有样本都为同一个类别,构建ntree个决策树。

  8.根据权利要求7所述的健身房运动数据实时采集方法,其特征在于:所述s332使用基尼指数的计算公式为:

  9.根据权利要求6所述的健身房运动数据实时采集方法,其特征在于:所述s333中的适应度函数为:

  10.根据权利要求4所述的健身房运动数据实时采集方法,其特征在于:所述s345中的对应公式为:

  本发明涉及健身训练技术领域,具体地说,涉及一种健身房运动数据实时采集方法,包括如下步骤:S1、获取专业人员正确运动时多位置的身体数据;S2、数据预处理;S3、基于改进随机森林算法构建分类模型,使用正确的运动数据对分类模型进行训练;S4、获取用户运动时多位置的身体数据;S5、数据预处理;S6、使用分类模型分析识别用户运动数据。本发明中,通过使用随机森林构建分类模型,并通过粒子群算法优化随机森林的参数,对收集的运动数据进行分类,便于及时了解用户运动情况,有助于纠正错误的运动行为和制定运动计划。

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