本發(fā)明涉及體育訓(xùn)練器材與方法，具體涉及一種基于視覺的臺(tái)球輔助訓(xùn)練系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、臺(tái)球新手在訓(xùn)練初期無法準(zhǔn)確判斷站位、姿態(tài)、放桿、運(yùn)桿、出桿等分解動(dòng)作的正確性，通常需要教練反復(fù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作示范和錯(cuò)誤動(dòng)作糾正，此種訓(xùn)練方法過程繁鎖、訓(xùn)練效率較低。現(xiàn)有的輔助系統(tǒng)能夠通過球桿的運(yùn)動(dòng)軌跡來反饋矯正動(dòng)作，例如公開號(hào)為cn107635627a的中國專利文獻(xiàn)記載了一種臺(tái)球擊球輔助方法、臺(tái)球擊球輔助系統(tǒng)及便攜式電子設(shè)備，通過記錄球桿的動(dòng)作和擊球路徑提出擊球建議，但是這種方式適合熟練的運(yùn)動(dòng)員，可以輔助其做出最佳的擊球路徑，但是對(duì)于新手來說，擊球時(shí)身體的動(dòng)作更加重要，如果動(dòng)作不標(biāo)準(zhǔn)，僅依靠球桿和擊球軌跡調(diào)整擊球發(fā)力，很難真正學(xué)會(huì)臺(tái)球運(yùn)動(dòng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種基于視覺的臺(tái)球輔助訓(xùn)練系統(tǒng)及方法，以解決現(xiàn)有的臺(tái)球訓(xùn)練無法輔助矯正姿態(tài)和動(dòng)作的技術(shù)問題。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、設(shè)計(jì)一種基于視覺的臺(tái)球輔助訓(xùn)練系統(tǒng)，包括：

4、投影模塊，用于在臺(tái)球桌桌面上投影白球、目標(biāo)球的擺放位置以及擊球輔助線，還用于在地面上投影輔助站位點(diǎn)；

5、圖像采集模塊，用于采集桌面以及訓(xùn)練者頂部、正前方、側(cè)面的影像；

6、圖像分析模塊，用于通過視覺技術(shù)分析訓(xùn)練者的姿態(tài)和動(dòng)作，并和標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作進(jìn)行比對(duì)；

7、輸出模塊，用于輸出動(dòng)作診斷報(bào)告以及語音矯正提醒。

8、進(jìn)一步的，所述圖像采集模塊包括七部攝像機(jī)，分別為位于臺(tái)球桌中心點(diǎn)正上方的一部、臺(tái)球桌對(duì)角線延長(zhǎng)線上方的四部、臺(tái)球桌寬度方向兩側(cè)的兩部。

9、進(jìn)一步的，所述圖像分析模塊包括用于提取人體關(guān)鍵點(diǎn)坐標(biāo)的位姿估計(jì)算法，人體關(guān)鍵點(diǎn)包括重心腳位置、輔助腳位置、左膝蓋、右膝蓋、握桿點(diǎn)，握桿手的手腕、肘、肩位置，輔助手的手架點(diǎn)、腕、肘、肩位置。

10、進(jìn)一步的，所述輸出模塊包括顯示屏和揚(yáng)聲器，所述顯示屏能夠獲取訓(xùn)練者的訓(xùn)練視頻以及診斷報(bào)告，所述揚(yáng)聲器能夠向訓(xùn)練者播報(bào)語音提示信息。

11、進(jìn)一步的，還包括終端設(shè)備，用于通過無線的方式接收并存儲(chǔ)訓(xùn)練視頻以及診斷報(bào)告。

12、本發(fā)明還設(shè)計(jì)一種基于視覺的臺(tái)球輔助訓(xùn)練方法，包括以下步驟：

13、s1：訓(xùn)練前準(zhǔn)備，投影模塊在臺(tái)球桌桌面上投影白球、目標(biāo)球的擺放位置以及擊球輔助線，并投影輔助站位點(diǎn)，訓(xùn)練者根據(jù)投影和語音提示正確擺放目標(biāo)球與白球；

14、s2：標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作錄入，訓(xùn)練者根據(jù)輔助站位點(diǎn)入位，在教練的指導(dǎo)下擺出標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作，圖像采集模塊和圖像分析模塊將所述標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作錄入系統(tǒng)；

15、s3:位姿矯正，訓(xùn)練者再次入位，擺出擊球前姿勢(shì)，圖像分析模塊識(shí)別所述擊球前姿勢(shì)的關(guān)鍵點(diǎn)位，并和s2中錄入的標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作比對(duì)，由訓(xùn)練者調(diào)整姿態(tài)迎合標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作；

16、s4：擊球訓(xùn)練，擊球包括放桿、運(yùn)桿、出桿，在擊球的過程中，圖像分析模塊實(shí)時(shí)分析擊球動(dòng)作是否標(biāo)準(zhǔn)。

17、7.?根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于視覺的臺(tái)球輔助訓(xùn)練方法，其特征在于，所述步驟s2中，當(dāng)檢測(cè)到球桿方向和進(jìn)球線重合時(shí)，開始錄入標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作，圖像分析模塊提取標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作中的關(guān)鍵點(diǎn)位并存儲(chǔ)。

18、進(jìn)一步的，所述步驟s3中，訓(xùn)練者站位正確后，投影模塊在桌面上投射標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作對(duì)應(yīng)的桿頭位置、輔助手手架點(diǎn)、腕、肘和肩的位置，由訓(xùn)練者調(diào)整姿態(tài)迎合標(biāo)準(zhǔn)位置。

19、進(jìn)一步的，所述步驟s4中，位姿矯正以后進(jìn)行2-6次運(yùn)桿，并二次前停一段時(shí)間，圖像采集模塊獲取訓(xùn)練者圖像并開始存儲(chǔ)。

20、進(jìn)一步的，所述步驟s4中，擊球時(shí)，圖像采集模塊獲取桌面圖像，通過圖像分析提取球桿運(yùn)動(dòng)軌跡，與進(jìn)球線進(jìn)行對(duì)比，評(píng)估出桿結(jié)果為“正確”，“偏左”或“偏右”

21、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益技術(shù)效果在于：

22、本發(fā)明能夠采集并識(shí)別臺(tái)球訓(xùn)練者的動(dòng)作數(shù)據(jù)，并和標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作進(jìn)行比對(duì)，通過投影、語音、顯示屏等多種手段矯正擊球動(dòng)作，幫助訓(xùn)練者及時(shí)糾正錯(cuò)誤姿態(tài)和動(dòng)作，提高訓(xùn)練效率。

技術(shù)特征：

1.一種基于視覺的臺(tái)球輔助訓(xùn)練系統(tǒng)，其特征在于，包括：?投影模塊，用于在臺(tái)球桌桌面上投影白球、目標(biāo)球的擺放位置以及擊球輔助線，還用于在地面上投影輔助站位點(diǎn)；?圖像采集模塊，用于采集桌面以及訓(xùn)練者頂部、正前方、側(cè)面的影像；?圖像分析模塊，用于通過視覺技術(shù)分析訓(xùn)練者的姿態(tài)和動(dòng)作，并和標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作進(jìn)行比對(duì)；?輸出模塊，用于輸出動(dòng)作診斷報(bào)告以及語音矯正提醒。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于視覺的臺(tái)球輔助訓(xùn)練系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像采集模塊包括七部攝像機(jī)，分別為位于臺(tái)球桌中心點(diǎn)正上方的一部、臺(tái)球桌對(duì)角線延長(zhǎng)線上方的四部、臺(tái)球桌寬度方向兩側(cè)的兩部。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于視覺的臺(tái)球輔助訓(xùn)練系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像分析模塊包括用于提取人體關(guān)鍵點(diǎn)坐標(biāo)的位姿估計(jì)算法，人體關(guān)鍵點(diǎn)包括重心腳位置、輔助腳位置、左膝蓋、右膝蓋、握桿點(diǎn)，握桿手的手腕、肘、肩位置，輔助手的手架點(diǎn)、腕、肘、肩位置。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于視覺的臺(tái)球輔助訓(xùn)練系統(tǒng)，其特征在于，所述輸出模塊包括顯示屏和揚(yáng)聲器，所述顯示屏能夠獲取訓(xùn)練者的訓(xùn)練視頻以及診斷報(bào)告，所述揚(yáng)聲器能夠向訓(xùn)練者播報(bào)語音提示信息。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于視覺的臺(tái)球輔助訓(xùn)練系統(tǒng)，其特征在于，還包括終端設(shè)備，用于通過無線的方式接收并存儲(chǔ)訓(xùn)練視頻以及診斷報(bào)告。

6.一種基于視覺的臺(tái)球輔助訓(xùn)練方法，利用權(quán)利要求1所述的基于視覺的臺(tái)球輔助訓(xùn)練系統(tǒng)，其特征在于，包括以下步驟：?s1：訓(xùn)練前準(zhǔn)備，投影模塊在臺(tái)球桌桌面上投影白球、目標(biāo)球的擺放位置以及擊球輔助線，并投影輔助站位點(diǎn)，訓(xùn)練者根據(jù)投影和語音提示正確擺放目標(biāo)球與白球；?s2：標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作錄入，訓(xùn)練者根據(jù)輔助站位點(diǎn)入位，在教練的指導(dǎo)下擺出標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作，圖像采集模塊和圖像分析模塊將所述標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作錄入系統(tǒng)；?s3:位姿矯正，訓(xùn)練者再次入位，擺出擊球前姿勢(shì)，圖像分析模塊識(shí)別所述擊球前姿勢(shì)的關(guān)鍵點(diǎn)位，并和s2中錄入的標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作比對(duì)，由訓(xùn)練者調(diào)整姿態(tài)迎合標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作；?s4：擊球訓(xùn)練，擊球包括放桿、運(yùn)桿、出桿，在擊球的過程中，圖像分析模塊實(shí)時(shí)分析擊球動(dòng)作是否標(biāo)準(zhǔn)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于視覺的臺(tái)球輔助訓(xùn)練方法，其特征在于，所述步驟s2中，當(dāng)檢測(cè)到球桿方向和進(jìn)球線重合時(shí)，開始錄入標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作，圖像分析模塊提取標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作中的關(guān)鍵點(diǎn)位并存儲(chǔ)。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于視覺的臺(tái)球輔助訓(xùn)練方法，其特征在于，所述步驟s3中，訓(xùn)練者站位正確后，投影模塊在桌面上投射標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作對(duì)應(yīng)的桿頭位置、輔助手手架點(diǎn)、腕、肘和肩的位置，由訓(xùn)練者調(diào)整姿態(tài)迎合標(biāo)準(zhǔn)位置。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于視覺的臺(tái)球輔助訓(xùn)練方法，其特征在于，所述步驟s4中，位姿矯正以后進(jìn)行2-6次運(yùn)桿，并二次前停一段時(shí)間，圖像采集模塊獲取訓(xùn)練者圖像并開始存儲(chǔ)。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于視覺的臺(tái)球輔助訓(xùn)練方法，其特征在于，所述步驟s4中，擊球時(shí)，圖像采集模塊獲取桌面圖像，通過圖像分析提取球桿運(yùn)動(dòng)軌跡，與進(jìn)球線進(jìn)行對(duì)比，評(píng)估出桿結(jié)果為“正確”，“偏左”或“偏右”。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于視覺的臺(tái)球輔助訓(xùn)練系統(tǒng)及方法，以解決現(xiàn)有的臺(tái)球訓(xùn)練無法輔助矯正姿態(tài)和動(dòng)作的技術(shù)問題。本發(fā)明包括：投影模塊，用于在臺(tái)球桌桌面上投影白球、目標(biāo)球的擺放位置以及擊球輔助線，還用于在地面上投影輔助站位點(diǎn)；圖像采集模塊，用于采集桌面以及訓(xùn)練者頂部、正前方、側(cè)面的影像；圖像分析模塊，用于通過視覺技術(shù)分析訓(xùn)練者的姿態(tài)和動(dòng)作，并和標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作進(jìn)行比對(duì)；輸出模塊，用于輸出動(dòng)作診斷報(bào)告以及語音矯正提醒。本發(fā)明的有益技術(shù)效果在于：通過視覺技術(shù)分析訓(xùn)練者的姿態(tài)和動(dòng)作，幫助訓(xùn)練者及時(shí)糾正錯(cuò)誤姿態(tài)和動(dòng)作，提高訓(xùn)練效率。

技術(shù)研發(fā)人員：高璇璣
受保護(hù)的技術(shù)使用者：洛陽垂直定義科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/28