一种乒乓球智能训练方法及云服务器与流程

1.本发明涉及计算机技术领域，特别是涉及一种乒乓球智能训练方法及云服务器。


背景技术：

2.乒乓球被称为中国的“国球”，是一种世界流行的球类体育项目，包括进攻、对抗和防守等技术分类。随着对乒乓球运动的不断深入研究发现，无论是对于乒乓球运动员还是对乒乓球业余爱好者而言，训练数量都与其技术提高息息相关。也就是说乒乓球的技术提高是一个重复运动过程，而在重复过程中，如何给予训练者科学的指导，以提高训练者的技术能力，成为现在亟待解决的问题。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种乒乓球智能训练方法及云服务器，以解决现有技术中不能科学地对乒乓球训练者进行有针对性指导的问题。
4.第一方面，本发明提供了一种乒乓球智能训练方法，所述方法包括：根据预设的乒乓球训练数据来训练并建立乒乓球训练模型，其中，所述预设的乒乓球训练数据包括各种乒乓球技术动作的姿态信息、加速度信息和角速度信息，且所述各种乒乓球技术动作的训练数据均按照乒乓球技术动作的完成情况依次设有多个不同等级，通过所述不同的等级的乒乓球训练数据来分别对应训练所述乒乓球训练模型；当接收到移动端发来的乒乓球技术动作数据时，通过分析每一个乒乓球技术动作数据的姿态信息、加速度信息和角速度信息，以此来确定该乒乓球技术动作所属的乒乓球技术动作类型以及对应的等级；基于预设时间段内所述移动端的乒乓球技术动作统计出所述移动端对应用户的不同乒乓球技术动作类型所对应的等级，并根据用户不同乒乓球技术动作类型以及各个乒乓球技术动作类型所对应的等级来指导用户的乒乓球训练。
5.可选地，所述预设的乒乓球训练数据均根据不同的乒乓球技术动作的类型以及等级对应存储在预设数据库中；
6.所述方法还包括：将各个移动端所产生的乒乓球训练数据分别对应存储在所述预设数据库中，以供后续针对不同移动端的用户进行数据分析使用。
7.可选地，所述方法还包括：将所确定的乒乓球技术动作所属的乒乓球技术动作的类型以及对应的等级发送给移动端，并接收所述移动端对所述乒乓球技术动作的类型以及所述等级的反馈。
8.可选地，基于所述移动端的反馈以判断所确定的乒乓球技术动作的类型和等级的合理性，并通过所有定性为合理的乒乓球技术动作的类型和等级的乒乓球训练数据，来进一步训练所述乒乓球训练模型，以对所述乒乓球训练模型进行优化。
9.可选地，所述根据用户不同乒乓球技术动作数据来指导用户的乒乓球训练，包括：
10.根据用户不同乒乓球技术动作的数据可以进一步的在击球姿态、加速度和角速度等方面的提出改进之处，并发送给所述移动端，以供用户参考使用。
11.可选地，所述方法还包括：训练过程中可以同步录制训练视频，基于所述移动端发来的用户的预设乒乓球技术动作的视频数据，结合相应的乒乓球技术动作的姿态信息、加速度信息和角速度信息，来对所述乒乓球技术动作的各个环节的动作情况进行综合分析，确定对所述视频数据中每个动作环节生成指导数据，并将所述指导数据对应生成在所述视频数据的环节点上，将重新生成的视频数据发送给所述移动端的应用程序软件，以在所述移动端上基于用户指令对所述重新生成的视频数据进行显示。
12.可选地，所述方法还包括：所述移动端设有应用程序软件，通过所述应用程序软件基于用户的预设乒乓球技术动作的视频数据结合相应的姿态信息、加速度信息和角速度信息，来对所述乒乓球技术动作的各个环节的动作情况进行综合分析，确定对所述视频数据中每个动作环节生成指导数据，并将所述指导数据对应生成在所述视频数据的环节点上，以在所述应用程序软件上基于用户指令对所述重新生成的视频数据进行显示。
13.可选地，通过所述移动端来显示其当前乒乓球技术动作所属的乒乓球技术动作的类型以及对应的等级，并根据用户指令来将所统计的预定时间段内用户的乒乓球技术动作类型和等级来分析确定具体的乒乓球技术的进攻策略，以对所述用户进行技术指导。
14.可选地，所述方法还包括：
15.通过采集器来采集用户的不同乒乓球技术动作信息，并将所采集的乒乓球技术动作信息通过所述移动端发送给云平台服务器，以使得所述云平台服务器根据所述乒乓球技术动作信息进行分析。
16.第二方面，本发明提供了一种云服务器，所述云服务器包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现本发明实施例所述的任一种所述方法的步骤。
17.本发明有益效果如下：
18.本发明是通过在云服务器上设置一个乒乓球训练模型，该乒乓球训练模型是经过大量的数据训练得到的，通过乒乓球训练模型对移动端发送来的乒乓球技术动作数据进行分析，从而基于分析结果来对训练者进行有针对性的指导，从而实现科学有效地对训练者进行指导，以尽快提高训练者的技术水平，从而获得较好的用户体验。
19.本发明实施例所述的说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的本发明实施例所述的和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
20.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
21.图1是本发明实施例提供的一种乒乓球智能训练方法的流程示意图；
22.图2是本发明实施例提供的系统架构图；
23.图3是本发明实施例提供的移动端侧的app的显示效果图。
具体实施方式
24.本发明实施例针对现有不能科学有效地对乒乓球训练者进行指导的问题，通过设置一个乒乓球训练模型，通过该乒乓球训练模型来对移动端发送来的乒乓球技术动作数据进行分析，从而基于分析结果来对训练者进行科学且有针对性的指导，以尽快提高训练者的技术水平。以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。
25.实施例一
26.本发明第一实施例提供了一种乒乓球智能训练方法，参见图1，该方法包括：
27.s101、根据预设的乒乓球训练数据来训练并建立乒乓球训练模型；
28.其中，所述预设的乒乓球训练数据包括各种乒乓球技术动作的姿态信息、加速度信息和角速度信息，且所述各种乒乓球技术动作的训练数据均按照乒乓球技术动作的完成情况依次设有多个不同等级，通过所述不同的等级的乒乓球训练数据来分别对应训练所述乒乓球训练模型；
29.需要说明的是，本发明实施例中所述乒乓球技术动作类型包括但不限于：正反手攻球动作、正反搓球动作和正反拉球动作，以及在具体实施时，本发明实施例中的乒乓球训练数据还可以包括用户不同乒乓球技术动作类型下不同的等级的击球次数，等等，具体用户可以根据需要来设置其他各种训练数据并使用本发明实施例所述的乒乓球训练模型进行训练，以更好地对乒乓球技术进行训练指导。
30.并且，本发明实施例中的乒乓球训练数据是采集自专业乒乓球运动员以及广大的乒乓球运动爱好者的大量训练数据，通过对每个有效技术动作进行姿态信息、加速度信息和角速度信息的分析，然后基于各个类型技术动作的完成情况将不同的数据划分到不同的等级中，再进行训练而得到的乒乓球训练模型，在使用该乒乓球训练模型时，还需要根据用户的反馈，基于不同的数据再进一步对该模型进行优化，使得该模型的数据分析更准确，从而使其能够更好地指导训练。
31.具体实施时，本发明实施例是针对不同的乒乓球技术动作类型依次划分不同的等级，每种等级代表不同的技术水平，如设置以下的等级：一般、中等、良好、完美，或者也可以设置不同的分数段，如将等级划分为10级，1级最低代表0-10分、10级最高代表90-100分，通过设置本发明实施例所述的的等级，可以使得训练者，或者也可以称为用户，能够更直观的获知其当前所处的技术等级，从而明确训练目标。
32.而在具体实施时，也可以通过模型来记录达到该等级击球质量(该击球质量可以用加速度、角速度等进行计算得到)的击球次数，如果该击球次数大于预设升级阈值，且用户的击球质量达到了升级要求，则对该用户等级升级，例如，在某一乒乓球技术动作类型的5级等级下，记录到用户达到该等级击球质量的击球次数为1万次，而实践中，在大于该训练量后，其击球的质量普遍是可以上升一个阶段的，所以本发明实施例将该用户的等级进行升级。
33.当然在实际中，也可以将用户的击球次数来换算一个分数的数值，以使得用户能够更好将自身与其他球员进行比较，如将达到某一等级击球质量的击球次数为1万次换算为1500分，通过这种换算能够实现球员之间的综合对比，并有效促进用户进行大量击球，在大量训练势必也会提高击球水平，从而使得用户进入良好的训练模式。
34.简单来说，本发明实施例是针对各个乒乓球技术动作类型均设置一套等级标准，从而使得用户能够清楚知晓自身的技术等级，也能更清楚地看到自己近期的进步点等，最终达到本发明所述的科学指导训练的目的。
35.s102、当接收到移动端发来的乒乓球技术动作数据时，分析每一个乒乓球技术动作数据的姿态信息、加速度信息和角速度信息，以此来确定该乒乓球技术动作所属的乒乓球技术动作类型以及对应的等级；
36.也即，本发明实施例是针对所接收到的待分析的乒乓球技术动作数据，分析每一个乒乓球技术动作数据的姿态信息、加速度信息和角速度信息，当然在具体实施时，为了使得用户能够更简单直观地知晓其训练情况，也可以基于待分析的乒乓球技术动作数据来计算得到用户每一次击球的力度信息等等，具体本领域技术人员可以根据实际需要进行任意设置，本发明对此不作详细分析。
37.s103、基于预设时间段内所述移动端的乒乓球技术动作统计出所述移动端对应用户的不同乒乓球技术动作类型所对应的等级，并根据用户不同乒乓球技术动作类型以及各个乒乓球技术动作类型所对应的等级来指导用户的乒乓球训练。
38.具体实施时，本发明实施例中，也可以设置用户对某一种乒乓球技术动作类型的击球数量的限制，即，在某一乒乓球技术动作类型的某一等级下，只有击球数量超过一个预设阈值才能进入更高一级，该预设阈值的具体数值可以任意设定，本发明对此不作具体限定。
39.通过设置击球数量，可以更好地激发用户进行击球训练的热情，而大量训练势必也会提高击球水平，从而使得用户进入良好的训练模式。
40.总体来说，本发明实施例是通过乒乓球训练模型来分析用户的技术动作的详细情况，以使得用户能够基于该分析结果来指导后续的训练，从而有效提高训练效果，最终提高用户的实战效果。
41.如图2所示，本发明实施例所述的整体系统架构，该架构包括用户数据采集的采集器、移动端(具体可以是手机)以及云服务器中心(也可以称为云服务器)，本发明实施例采集器内具体包括加速度传感器、角速度传感器和角度传感器，该采集器可以设置在训练者的手腕或者球拍上。也即，本发明实施例是通过采集器来采集用户的不同乒乓球技术动作信息，并将所采集的乒乓球技术动作信息通过所述移动端发送给云平台服务器，以使得所述云平台服务器根据所述乒乓球技术动作信息进行分析。
42.具体实施时，本发明实施例所述方法还包括：所述预设的乒乓球训练数据均根据不同的乒乓球技术动作的类型以及等级对应存储在预设数据库中；
43.也即，本发明实施例是将所有的训练数据均按照其对应的技术动作类型以及具体技术动作类型的等级来进行存放，从而方便后续数据维护，也便于对模型进行数据训练。
44.具体实施时，本发明实施例中，所述方法还包括：将各个移动端所产生的乒乓球训练数据分别对应存储在所述预设数据库中，以供后续针对不同移动端的用户进行数据分析使用。
45.具体来说，本发明实施例还可以针对不同的用户的数据进行分别存储，以便于后续针对用户进行数据分析。
46.具体地，本发明实施例可以对技术动作类型、等级、用户等信息来设置对应的数据
标识，基于该标识来对数据进行存储，后续也可以基于该标识来对数据进行调取使用。
47.本发明实施例中，还可以将所确定的乒乓球技术动作所属的乒乓球技术动作的类型以及对应的等级发送给移动端，并接收所述移动端对所述乒乓球技术动作的类型以及所述等级的反馈。
48.通过将分析结果发送给移动端，一方面可以使得用户能够清楚其自身的训练效果，另一方面本发明也可以基于移动端的反馈来进一步来对模型进行修正，以使得模型分析的更为准确。
49.具体来说，本发明实施例是基于所述移动端的反馈以判断所确定的乒乓球技术动作的类型和等级的合理性，并通过所有定性为合理的乒乓球技术动作的类型和等级的乒乓球训练数据，来进一步训练所述乒乓球训练模型，以对所述乒乓球训练模型进行优化。
50.进一步地，本发明实施例为了满足用户在具体比赛等场景下分析击球情况的要求，本发明实施例还可以通过所述移动端来显示其当前乒乓球技术动作所属的乒乓球技术动作的类型以及对应的等级，并根据用户指令来将所统计的预定时间段内用户的乒乓球技术动作类型和等级来分析确定具体的进攻策略，以对所述用户进行技术指导。也即，本发明实施例是基于用户当前的动作并结合其历史击球数据，来综合分析确定当前可以使用的击球策略，该击球策略可以是目前用户所没有采用的各种擅长的击球动作，例如，根据用户历史数据显示其善于正手拉球，而本次比赛采用正手拉球的次数低于正常，则将该分析结果推送给用户，以使得用户更清楚自己的问题所在。
51.具体实施时，本发明实施例中的进攻策略具体可以是根据各种比赛和练习的大数据而得到的有针对性的策略，具体本领域技术人员可以任意设置，本发明对此不作详细论述。
52.具体实施时，本发明实施例中，所述根据用户不同乒乓球技术动作类型以及各个乒乓球技术动作类型所对应的等级来指导用户的乒乓球训练，包括：根据用户不同乒乓球技术动作的类型以及各个乒乓球技术动作类型所对应的等级来确定用户当前在击球姿态、加速度和角速度方面的待改进之处，并发送给所述移动端，以供用户参考使用。
53.简单来说，本发明可以针对用户的指示，来对该用户某一个或某一段时间内的训练数据进行分析，以使得用户更清楚自己所处的技术状态(需加强进攻等)。
54.本发明实施例所述方法还包括：基于所述移动端发来的用户的预设乒乓球技术动作的视频数据，结合相对应的针对该乒乓球技术动作所分析得到的姿态信息、加速度信息和角速度信息，来对所述乒乓球技术动作的各个环节的动作情况进行综合分析，确定对所述视频数据中每个动作环节生成指导数据，并将所述指导数据对应生成在所述视频数据的环节点上，将重新生成的视频数据发送给所述移动端的应用程序软件，以在所述移动端上基于用户指令对所述重新生成的视频数据进行显示。
55.具体本发明实施例是将各个环节的数据显示在对应环节的图像上，例如在当前帧的图像上显示该动作下三维坐标下xyz轴上的加速度、角速度、姿态等，以使得用户能够更为清晰地看到各个环节的情况，以有针对性地进行技术改进。
56.具体来说，本发明实施例是在移动端设有应用程序软件，然后通过云端服务器将所述重新生成的视频数据发送给所述应用程序软件，从而在所述移动端上基于用户指令对所述重新生成的视频数据进行显示。
57.当然，上述的执行过程也可以由移动端自身来完成，具体本发明实施例中的移动端设有应用程序软件，通过所述应用程序软件基于用户的预设乒乓球技术动作的视频数据，并结合分析得到的相应的姿态信息、加速度信息和角速度信息(即，将视频数据与分析得到的姿态信息、加速度信息和角速度信息进行一一对应，使得二者之间是相对应的)，来对所述乒乓球技术动作的各个环节的动作情况进行综合分析，确定对所述视频数据中每个动作环节生成指导数据，并将所述指导数据对应生成在所述视频数据的环节点上，以在所述应用程序软件上基于用户指令对所述重新生成的视频数据进行显示。
58.也即，本发明实施例所述的方法可以仅采用采集器和移动端来共同完成，具体是通过采集器来进行数据采集，而通过移动端来进行数据的分析等等，这种方案更为简单，也避免了与云端服务器进行数据传输所带来的延迟，所以可以获得更好的用户体验。
59.需要说明的是，本发明实施例上述中所述的预设乒乓球技术动作的视频数据其实质是一组，或者是一系列的乒乓球技术动作数据，通过对上述数据的处理实现对乒乓球技术动作的各个环节的动作情况进行综合分析，最终来指导乒乓球技术训练，从而获得更好的实战效果。
60.如图3所示，为本发明实施例所提供了移动端上的应用程序软件的显示效果图，如图所示，在应用程序软件上可以基于用户选择来对各种击球类型的所处的等级，以及击球数量均进行统计。
61.为了更好地对本发明所述的方法进行说明，下面将通过一个具体的例子来对本发明所述的方法进行说明：
62.本发明主要是针对乒乓球运动员、业余爱好者的各项技术动作质量、能力提高及评估问题，从正反手攻球(拉球)、搓球、发球等方面来进行详细的数据分析。本发明所述方法主要包括以下方面：
63.首先，乒乓球训练提高是一个重复运动过程，运动员(业务爱好者)各项技术的能力提高和重复的次数有着密切的关系，所以本发明通过设置一个模型来对乒乓球专项技术动作分别计数，并对击球动作进行详细分析，同时结合统计数据和视频来解决专项技术动作指导纠正问题，从而为乒乓球训练乃至比赛来提供专业的指导。
64.具体来说，本发明实施例所述的方法的实现包括一个采集器(具体含加速度传感器、角速度传感器以及姿态传感器)、无线传输模块和电池模块)，一个手机app和云服务中心。采集器采用腕表式设计，佩戴于打球持拍手腕处。
65.采集器可安装在运动员(爱好者)的手腕上或者安装在乒乓球拍的拍柄上。
66.传感器测量出挥拍运动的加速度(x轴、y轴、z轴)，角速度(x轴、y轴、z轴)，依据采集的加速度或角速度数据绘制成曲线，将某个曲线波形作为一次计数的标准。对运动员(爱好者)技术动作的加速度或角速度测量波形进行计数就是对运动员(爱好者)有效击球的合理计数。
67.利用传感器采集的一次挥拍产生加速度、角速度以及姿态数据(一组数据)利用模式识别算法，可以识别出各种技术动作包括正反手拉球、攻球，正反手搓球，发球等，并根据该组数据的加速度(角速度)最大值进行等级划分，标注出技术动作的质量。
68.根据测量出来的x、y、z三个方向的加速度、角速度可以指导运动员爱好者在技术动作的改进，比如要求改变挥拍动作，达到在某个方向的发力更充分；分析数据的分布提出
改进发力充分性等。
69.训练过程中，利用手机app中研发的视频录制功能，对训练过程进行录制，然后发送给云服务器，通过云服务器将训练数据分析得到的加速度，角速度以及姿态进行数据和视频结合分析(主要考虑在某个技术动作时，三个方向的加速度和角速度是否合理)，指导训练者技术提升。
70.由于不同的运动员自身的条件以及处在不同水平阶段，乒乓球技术动作的测量的加速度(角速度)也不同，对不同的运动员(爱好者)设置不同的计数标准；也可以针对训练效果提升后的测量标准进行调整，以适应运动员(爱好者)水平的提高。
71.手机app可以对不同的运动员(爱好者)的技术动作的次数进行统计，包括各类技术动作的分别统计计数，并将数据传到云服务中心。
72.云服务中心结合大数据的方法，对大量的运动员(爱好者)的数据进行抽取，分析，进行专业级的分类，建立乒乓球训练指导模型，云服务中心可以将模型下传到手机app上面，可以对个体运动员(爱好者)技术质量和能力提高进行指导。
73.可见，本发明实施例仅需要设置移动端、采集器和云服务器，既可在低成本的情况下既可满足广大业余、专业球友训练提升乒乓球技能需求，所以本发明具有广泛的应用场景。
74.在具体使用时，可以将采集器佩戴到使用者的手腕，打开采集器开关，打开手机app，手机app和采集器建立连接。
75.设置训练模式，包括正手、反手，正反手搓球，正反手攻球。设置直拍还是横拍模式。需要说明的是，在训练初期用户的击球并不准确，模型很难识别拉球等动作，所以在具体实施时，本发明在设置训练模式中可以仅设置正手和反手模式。
76.训练结束可以把该技术动作的次数，训练时间训练者姓名等都记入到手机app中。可以将视频和数据进行回放，包括慢放，快进等操作，可以将视频和数据对训练者动作进行叠加，并给出改进意见。使用者可以定期把每种技术动作训练数据上传到云服务中心。云服务中心对于不同的使用者上传的数据，结合其在专业或业余比赛的成绩进行分类，划分等级，并建立模型，得到某个等级水平和各项技术动作计数次数对应关系，并能够将对应关系下传到手机app上面。该模型的建立和修正是可以持续改进的，手机app可以提醒使用者距离下一个等级的训练差距，如还差多少等级的计数达到下一个等级。
77.总体来说，本发明所述方法的核心是利用采集挥拍动作的加速度，角速度和姿态等参数，通过无线模块传到手机app上，利用乒乓球技术动作识别算法识别出乒乓球技术动作，包括正手拉球、攻球，反手拉球、攻球，正反手搓球，正反手发球，以及各种特征的技术动作；训练结束后，可以结合采集器采集的数据以及本app录制的训练视频进行动作数据分析；可以将这些技术动作作为运动员(爱好者)的训练数据进行记录，评判，传入到云服务中心，云服务中心对运动员的各项技术动作的能力进行定义、评估和分级，得出相关训练模型，并能进一步对app的使用者进行督促和指导。
78.本发明实施例所述的视频结合数据进行动作分析，可以在app上同时展示数据，视频动作和数据曲线，数据包括加速度，角速度和姿态信息等。
79.本发明实施例所述的乒乓球技术动作识别算法可以适当调节，从而来满足不同水平段的运动员(爱好者)的使用要求。
80.本发明实施例所述的的无线模块可以使现有流行的蓝牙或者wifi等无线模块，也可以是其他的或者未来更先进的无线模块。
81.本发明实施例所述的的手机app可以是基于安卓操作系统的，也可以是基于苹果的，也可以是安装在未来的手机终端设备的操作系统。
82.本发明实施例所述的训练模型是指基于大数据技术将采集到的大量运动员(爱好者)的训练数据，包括但不限于各项技术动作的次数和专业能力建立对应关系的训练模型，该训练模型是可以随着数据的积累而优化修正的。
83.本发明实施例大数据方法是指现在流行的大数据分析方法，包括但不限于“关联关系分析”、“序列”、“神经网络”等，也包括未来的可能产生的大数据分析方法。
84.本发明实施例的对使用者的督促和指导，包括但不限于提醒使用者距离下一个能力级别还差多少次有效击球计数(含各种技术动作的击球次数)。
85.通过上述分析可知，本发明所述方法知晓具有以下的有益效果：
86.采集器小巧灵活，手腕佩戴，续航时间长，能够完成多次训练要求，重量轻，不影响使用者的乒乓球训练。手机app安装方便，易于使用，符合标准使用习惯。云数据中心，全天候全时提供数据支持，满足使用者乒乓球技能的提升要求。
87.实施例二
88.本发明实施例提供了一种云服务器，该云服务器包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现本发明第一实施例任一种所述方法的步骤。
89.本发明实施例的内容可以参见本发明第一实施例进行理解，在此不做详细论述。
90.尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施例，本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的，因此，本发明的范围应当不限于本发明实施例所述的实施例。