基于Fast-OpenPose的仰卧起坐姿态估计研究

当前,许多学校体质测试项目中的仰卧起坐测试仍需通过手动计数,这不仅耗费人力,而且效率较低。为了促进体质健身的智能化发展,提出了一种基于人体姿态估计模型Fast-OpenPose和支持向量机(support vector machine,SVM)融合实现的仰卧起坐行为计数方法。通过OpenPose检测出仰卧起坐连续视频流中人体关键点的位置信息,再用SVM对获取到的每一帧人体关键点的坐标数据进行动作特征分类。鉴于原OpenPose网络复杂度高、模型参数量大、检测耗时长的缺陷,用FasterNet对其主干特征提取部分进行轻量化改进,并在预测分支中优化更为高效的单分支网络结构和卷积类型,最后引入空间注意力(spatial group-wise enhance,SGE)来弥补精度损失。在CoCo2017数据集的基础上,额外扩充1000张仰卧起坐场景的图片数据进行模型训练,实验结果表明,改进后的Fast-OpenPose在损失部分精度但不影响仰卧起坐姿态估计的情况下,模型参数量缩减近80%,关键点检测速度提升110%。与同系列其他改进模型相比,在保持相近平均精度均值(mAP)的同时,更具有轻量化与速度优势。

仰卧起坐计数设备的无线组网设计

仰卧起坐作为大学生体测项目之一,实践中存在测试速度慢、监测工作量大、人为因素影响大等痛点,迫切需要便携式、智能化计数设备并能实现多点无线组网工作。采用国产CH32单片机结合nRF24L01通信模块,借助MPU6050角度传感器,设计实现了准确进行仰卧起坐计数的设备,包括用于仰卧起坐计数的手环设备和进行组网控制和数据统计的终端设备。通过无线组网技术,同时实现控制终端和多个手环之间的命令分发与信息收集,并实时交换测试数据,最后将数据经过蓝牙传送到手机APP,方便监考人员处理与统计。本设备计数准确,在突发网络中断时,恢复通信后可无损恢复测试数据,鲁棒性好,可有效减少仰卧起坐项目的考试工作量,消除人为干扰因素,提高体测效率。

便携式智能仰卧起坐计数器的设计

目前,体育考试中常用的仰卧起坐测试仪普遍采用红外感应方式计数,导致测试仪对动作检测不灵敏、漏检率高。仪器要求学生严格适应测试仪器的检测方式,测试效果也有待改进。本文设计了一种基于MEMS姿态传感器的小体积智能仰卧起坐计数器。该设备安装在上臂,设计成圆环状;以STM32为主控芯片,使用MPU6050姿态传感器芯片建立三维坐标系感知人体的运动倾角;另外使用光敏、霍尔传感器感知人体关键部位的动作,实现仰卧起坐的计数。实验表明,该设备可以对不同的测试人员有高精度的计数结果,实现仰卧起坐正规化计数。

小学体育仰卧起坐教学策略研究--以水平二、水平三为例

仰卧起坐是小学体育教学的基础内容,也是小学生应掌握的必备体育技能之一。科学、合理的仰卧起坐教学和练习,有利于增强学生的腰腹力量及身体协调性和灵活性,因此教师要重视仰卧起坐的教学。文章以水平二、水平三为例,从宽松的学习环境、完善的评价标准、特色的体育活动和趣味的练习方法等角度,总结了小学体育仰卧起坐的有效教学策略,旨在激发学生的运动热情,增强他们的身体素质,以此践行素质教育的理念,为建设体育强国增添力量。

初中体育教育中仰卧起坐训练的教学方法与效果分析

初中体育教育是培养学生综合素质的重要环节之一。特别是仰卧起坐作为基础体能训练的常见项目,其教学方法与效果值得深入探讨。本研究的主论点是:通过系统的教学方法,包括明确目标、分步教学和合理的反馈机制,可以显著提高初中生仰卧起坐的表现和体能素质。文章通过文献综述、问卷调查和实验分析等多种方式进行研究,得出了一系列具体的教学建议和策略。

痉挛型脑瘫患儿Bobath球上仰卧起坐训练的疗效观察

目的:观察痉挛型脑瘫患儿Bobath球上仰卧起坐训练的疗效。方法:3—6岁痉挛型脑瘫患儿60例,随机分为观察组(n=30例)及对照组(n=30例)。观察组及对照组均接受常规康复训练,每天1次,每周5d,观察组在Bobath球上进行仰卧起坐训练,每次5—10min,对照组在三角垫上进行仰卧起坐训练每次5—10min。两组均治疗3个月,分别于治疗前、后采用徒手肌力检查进行评估。结果:对照组治疗后腹直肌MMT分值为5.80±1.34,观察组为7.80±1.81;对照组治疗后腹内外斜肌MMT分值为5.89±1.54,观察组为8.10±1.54。结论:Bobath球上的仰卧起坐训练能显著提高痉挛型脑瘫患儿腹肌力量,有利于促进脑瘫患儿的康复治疗。

不同方式仰卧起坐腰腹部肌肉表面肌电信号的比较分析

目的:比较不同方式仰卧起坐腰腹部肌肉表面肌电信号,寻求不同健腹器锻炼效果的实证。方法:11名男性大学生分别在传统仰卧起坐、Ab Rocket(Roc1和Roc2)、Ab King(King1、King2、King3)等不同方式下以不同的频率(20次/min、30次/min、40次/min)进行运动,对其上腹直肌、下腹直肌、腹外斜肌、竖脊肌等肌肉表面肌电信号RMS值进行比较分析。结果:Ab King健腹器(King2和King3模式)上腹直肌RMS值显著高于传统仰卧起坐时上腹直肌RMS值(P<0.05);传统仰卧起坐下腹直肌RMS值显著高于Ab Rocket健腹器(P<0.05),与Ab King健腹器间未见显著性差异(P>0.05);传统仰卧起坐腹外斜肌RMS值显著高于其余各种运动方式(P<0.05);Ab Rocket(Roc2)竖脊肌RMS值显著高于其他各种方式(P<0.05)。结论:1)在进行仰卧起坐时,频率越高,腹直肌、腹外斜肌、竖脊肌表面肌电均方根振幅RMS值越大,肌肉活动越激烈;2)Ab King健腹器与传统仰卧起坐相比,对腹直肌的刺激显著更强,但对腹外斜肌的刺激弱,适合以加强腹部肌肉为目的的一般健身者使用;3)Ab Rocket健腹器当至少两对助力弹簧进行助力时,与传统仰卧起坐相比,对竖脊肌的刺激强,适于超重患者、腰腹部肌肉虚弱的健身者使用。

合作学习法在高一女生仰卧起坐练习中的应用研究

采用合作练习法与一般常规练习法配组对比的教学实验设计,将合作学习的要素运用在高一女生的体育教学中,探讨其对学生之间互相合作、交往以及仰卧起坐练习的积极促进效果。研究结果显示,合作学习组在经过实验干预之后,仰卧起坐练习提高的幅度较对照组更大,两个组均数t检验达到了非常显著的差异水平。这表明按照合作学习方法要素安排的仰卧起坐练习效果好于一般常规的练习方法。

阿托品试验联合仰卧起坐运动对窦房结功能的诊断价值

目的评定阿托品药物试验联合仰卧起坐运动对窦房结功能的诊断价值。方法随机抽取241例行常规阿托品试验、且视情况加做仰卧起坐运动为A组;B组行常规阿托品试验(对照组)105例。结果A组阿托品试验阳性41例、占17.0%;B组阿托品试验阳性35例、占33.3%,两者P值<0.005,具有显著差异。结论未做仰卧起坐运动的B组存在一定的假阳性,即阿托品试验A组较B组更具特异性。与患者对阿托品药物剂量及敏感性有关,因此,阿托品试验联合仰卧起坐运动具有显著减少阿托品试验假阳性,提高对窦房结功能诊断价值。

体育锻炼与文化成绩的相关联分析研究——以一分钟仰卧起坐为例

体育活动对青少年智育发展有积极的作用,但对学生的文化成绩影响还有待深入研究。研究分层抽样调查了广东省2499名小学生,通过测试体育运动项目一分钟仰卧起坐和文化成绩(语文、数学和英语),应用线性回归模型以校正性别,年龄,身高,体重,体重指数等因素的影响,在不同学校,多个年级的多个水平上,衡量体育运动能力对文化成绩的效应,并用meta分析和pooled分析综合评估其效应值的大小,最后采用偏相关系数进一步描述了一分钟仰卧起坐成绩与小学生文化成绩之间的关联。二者相关关系是客观存在的,这也暗示了鼓励和促进小学生积极参加体育锻练对于提高学习成绩的意义。

儿童注意缺陷多动障碍与仰卧起坐运动能力关系的初步研究

目的研究儿童注意缺陷多动障碍(ADHD)与仰卧起坐运动能力的关系,为开展ADHD的有效干预以及防治措施提供依据。方法采取自愿的原则,选取至苏州大学附属儿童医院儿童保健科就诊的6~10岁儿童86例,符合美国精神障碍诊断与统计手册第4版(DSM-Ⅳ)ADHD的诊断标准为研究组,同时按照性别年龄进行1:1配对选取健康儿童为正常组。采用自制的仰卧起坐运动训练及等级评定方法。采用整合视听连续执行测试(IVA-CPT)对ADHD儿童的症状进行评定。结果 ADHD组儿童仰卧起坐运动能力评定为Ⅰ级和Ⅱ级的人数显著多于正常组(x^2值分别为33.77和5.66,均P<0.05),评定为Ⅴ级的人数却明显少于对照组(x2=58.97,P<0.001);ADHD组儿童进行仰卧起坐训练干预后,评定为Ⅰ级的人数明显减少,Ⅴ级的人数明显增多(x^2值分别为22.66、34.31,均P<0.001),Ⅱ级、Ⅲ级和Ⅳ级的人数未见明显变化(x^2值分别为0.34、0.78和0.05,均P>0.05);IVA-CPT各商数均有明显提高。结论儿童ADHD与运动能力不足有关;仰卧起坐运动训练是干预ADHD的有效方法。

仰卧起坐运动中上腹部肌肉肌电变化特点分析

分析上腹部(腹直肌)肌肉肌电变化特点,找出肌电变化的一般规律,减少训练调控过程中的盲目性,为科学训练提供参考依据。采用文献资料法、实验和数理统计法、逻辑分析法等研究方法,通过收集右侧和左侧(腹)肌肉的肌电图,观察分析肌肉肌电变化特点。结果表明:仰卧起坐运动中左右腹直肌的积分肌电值存在明显的差异,左腹直肌积分肌电大于右腹直肌积分肌电,左右腹直肌的振幅、肌电均方根均无显著性差异。在仰卧起坐运动过程中左腹直肌的收缩强度较大,左腹直肌比右腹直肌先进入疲劳,左右腹直肌参与活动的运动单位数目、放电频率同步化程度具有相似性。

仰卧起坐动作改良对躯干核心肌力平衡的影响

目的探讨仰卧起坐训练及其改良动作在表面肌电检测方面的差异。方法 2015年5～8月随机选取某部新兵128人,随机分为A组、B组、C组和D组,每组32人。A、B两组均采用传统仰卧起坐动作训练,但A组训练强度为35次/2 min,B组为70次/2 min;C、D组采用改良动作训练,C组训练强度为35次/2 min,D组为70次/2 min。于第2、4、6、8周末分批检测部分受试者腹部及腰背部肌肉表面肌电及肌酸激酶同工酶（CK-MM）、超氧化物歧化酶（SOD）等血清指标,并对上述肌肉行MRI检查。结果第2、4周末各组RMS值比较差异均无统计学意义（P〉0.05）,第6周末C组竖脊肌RMS值高于A、B两组（P〈0.05）,第8周时上述差异更为明显（P〈0.05）;但C组与D组比较差异无统计学意义（P〉0.05）。C组各时间点CK-MM及SOD水平高于A组（P〈0.05）,低于D组（P〈0.05）,但与B组差异无统计学意义（P〉0.05）。MRI检查显示在第2、4、6周时各组均未见阳性变化,第8周时可见B组1例腹直肌出现边界模糊的线状或片状影,呈T1WI低信号T2WI高信号,余各组未见阳性表现。结论仰卧起坐改良动作有助于保持躯干核心肌力平衡,减轻局部肌肉损伤。

一分钟仰卧起坐多路电子自动测试仪系统设计(英文)

一分钟仰卧起坐多路电子自动测试仪用于大、中、小学生体育达标,能够极大地提高测试成绩的准确性、被测动作的规范性,由于同时多路自动测试,又极大地提高了工作效率,减轻了测试过程中测试员的工作量。该仰卧起坐测试仪实现了测试时间的定时、计数的自动、作弊的防止和成绩的存储显示。软件部分采用模块化的设计,使用C语言,KeilC51编译[1]。

仰卧起坐对产后妇女非特异性下腰痛作用研究

目的验证仰卧起坐对产后妇女非特异性下腰痛的作用。方法将234例产后妇女随机分为A、B两组,每组各117例。A组接受仰卧起坐练习,B组不接受任何训练。随访期12～17个月,平均15个月。分别于产后3个月和12个月统计产后妇女的VAS评分。通过SPSS软件进行t检验。结果所有产后妇女均得到随访,两组间数据具有统计学意义（t=12.098,P〈0.05）。结论仰卧起坐能够明显减少产后妇女非特弄性下腰痛的发生,说明腹肌对非特异性下腰痛的发病及治疗有重要意义。

学困生阶段性练习提高仰卧起坐成绩方法探析

在新的课程理念的指导下,体育教师要关注学生的个体差异与不同需求,确保每个学生在自己相应的水平下都有所提高。通过分析体育学困生的成因,准确把握他们的生理和心理特征,利用各种练习方法、手段以及组织形式,提高他们的练习和学习兴趣,最终达到提高仰卧起坐成绩的目的。

平板支撑与仰卧起坐对立定跳远成绩的影响

采用文献法、实验法、统计法以及对比分析法,将运城学院2017级公共体育田径课程学生分为实验班和对照班,探究平板支撑练习与仰卧起坐练习对立定跳远成绩的影响。对照班男生进行平板支撑练习,实验班进行仰卧起坐练习,经过60天训练后,测试立定跳远成绩,结果显示:平板支撑练习与仰卧起坐练习配合常规立定跳远力量训练,可有效提高立定跳远成绩;在提高学生立定跳远成绩的训练手段中,仰卧起坐练习比平板支撑练习效果更好。

仰卧起坐和悬垂举腿的形态和功能剖析

对两例常见的腹部肌肉锻炼动作仰卧起坐和悬垂举腿 ,运用运动形态学和肌肉功能解剖分析的方法进行研究 ,指出两者在生物力学特征上的差异 ,形成了动用不同腹部肌肉进行收缩的原理。

表面肌电贡献率测试3种姿势仰卧起坐的年龄、性别通用性

利用表面肌电贡献率比较了体质测试中3种不同姿势仰卧起坐(双臂胸前交叉、双手放大腿上、双臂体侧)在不同年龄和性别因素上的通用性,为科学、准确筛选出最优姿势的仰卧起坐提供理论依据。以6~14岁学生270人为测试对象,测试每个学生全身14块肌肉在完成上述力量素质测试时的肌电值,并标准化为表面肌电贡献率;对3种不同姿势的仰卧起坐所有肌肉的肌电贡献率,分别进行年龄和性别的双因素方差分析和指标间差异的比较。结果可见,双臂胸前交叉仰卧起坐年龄、性别及其交互作用显著的肌肉分别为1、7、2块,年龄效应差异显著的年龄组成对数量为男女生共计45对,性别效应差异显著的肌肉数量为9块,年龄组为5个;双手放大腿上仰卧起坐年龄、性别及其交互作用显著的肌肉分别为5、6、5块,年龄效应差异显著的年龄组成对数量为男女生共计101对,性别效应差异显著的肌肉数量为11块,年龄组为13个;双臂体侧仰卧起坐年龄、性别及其交互作用显著的肌肉分别为2、10、3块,年龄效应差异显著的年龄组成对数量为男女生共计82对,性别效应差异显著的肌肉数量为13块,年龄组为11个。结果说明6~14岁学生完成3种不同姿势仰卧起坐年龄及性别通用性当属双臂胸前交叉的仰卧起坐最高。