一种羽毛球场地训练用羽毛球弧度模拟系统

1.本发明涉及一种羽毛球场地训练用羽毛球弧度模拟系统，属于羽毛球训练技术领域。


背景技术：

2.无论是进行有规则的羽毛球比赛还是作为一般性的健身活动，都要在场地上不停地进行脚步移动、跳跃、转体、挥拍，合理地运用各种击球技术和步法将球在场上往返对击，从而增大了上肢、下肢和腰部肌肉的力量，加快了锻炼者全身血液循环，增强了心血管系统和呼吸系统的功能。据统计，大强度羽毛球运动者的心率可达到每分钟160-180次，中强度心率可达到每分钟140-150次，低强度运动心率也可达到每分钟100-130次。长期进行羽毛球锻炼，可使心跳强而有力，肺活量加大，耐久力提高，包括肩周的运动和颈椎的活动。
3.在训练中提高对羽毛球的弧度计算可以提高运动员的日常训练效果，因此亟需一种羽毛球场地训练用羽毛球弧度模拟系统。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种羽毛球场地训练用羽毛球弧度模拟系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种羽毛球场地训练用羽毛球弧度模拟系统，所述羽毛球场地训练用羽毛球弧度模拟系统包括x轴跟踪摄像模块、y轴跟踪摄像模块、z轴跟踪摄像模块、图像数据采集模块、图像预处理模块、图像后处理模块、数据处理模块、环境数据采集模块、数据处理模块和算法模块；
6.所述x轴跟踪摄像模块、y轴跟踪摄像模块、z轴跟踪摄像模块：x轴跟踪摄像模块、y轴跟踪摄像模块和z轴跟踪摄像模块在数据建模的x轴、y轴、z轴的三个方向对羽毛球的三个轨迹弧形进行追踪拍摄采集；
7.所述图像数据采集模块：图像数据采集读取由数码相机，摄像头或其它扫描装置拍摄的图像、提取背景，对动态采集到的图像进行滤波，并提取指定图像作为背景，差分图像：去除背景，粗略提取出运动目标；然后通过滤波处理，去掉噪声干扰，使目标变得更加清晰；
8.所述环境数据采集模块：环境数据采集模块对场馆中的风向以及风速进行监测，并将环境信息传输至数据处理模块；
9.所述数据处理模块：数据处理模块将环境数据采集模块和图像数据采集模块采集的信息进行储存以及统一排序处理；
10.所述算法模块：算法模块通过数据处理模块和图像数据采集模块采集的信息对羽毛球的运动轨迹弧形进行轨迹计算；
11.所述图像预处理模块：图像预处理模块对图片进行去噪处理，采用的方法如邻域平均的方法，图像校正：有图像的几何校正、图像信号量化的归一化，图象增强及补偿：图像
整体增强、高频补偿、直方图均衡化、对数变换、去图像信号均值处理；
12.所述图像后处理模块：使用数学形态学的方法对得到的结果图进行去噪，去除存在的小噪声块，同时填补运动对象内可能因为漏检而出现的孔洞。
13.作为本发明的一种优选技术方案，所述x轴跟踪摄像模块、y轴跟踪摄像模块和z轴跟踪摄像模块与图像预处理模块连接，所述图像预处理模块与图像预处理模块连接，所述图像预处理模块与图像后处理模块，所述图像后处理模块与数据处理模块连接，所述数据处理模块与环境数据采集模块连接，所述算法模块与目标跟踪模块连接。
14.作为本发明的一种优选技术方案，所述仿真模块包括目标跟踪模块、运动目标轨迹的预测模块、仿真模拟模块和动态显示模块，所述目标跟踪模块与运动目标轨迹的预测模块连接，所述运动目标轨迹的预测模块与仿真模拟模块连接，所述仿真模拟模块与动态显示模块连接。
15.作为本发明的一种优选技术方案，所述目标跟踪模块的跟踪等价于在连续的图像帧间创建基于位置、速度、形状、纹理、色彩的特征。
16.作为本发明的一种优选技术方案，所述仿真模块通过对点目标图象，羽毛球图像序列的处理，分别验证优化了模板匹配算法，背景差分算法等算法对视频动目标的检测，分割，预测并最后得到了运动目标的运动弧度。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明一种羽毛球场地训练用羽毛球弧度模拟系统，能够精准的对每次打出的羽毛球进行弧度的计算，从而方便运动员对羽毛球的击打的力度调整以及击打方式的调整，从而增加训练员的训练方式。
附图说明
18.图1为本发明的流程示意图。
具体实施方式
19.对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.本发明提供了一种羽毛球场地训练用羽毛球弧度模拟系统，所述羽毛球场地训练用羽毛球弧度模拟系统包括x轴跟踪摄像模块、y轴跟踪摄像模块、z轴跟踪摄像模块、图像数据采集模块、图像预处理模块、图像后处理模块、数据处理模块、环境数据采集模块、数据处理模块和算法模块；
21.所述x轴跟踪摄像模块、y轴跟踪摄像模块、z轴跟踪摄像模块：x轴跟踪摄像模块、y轴跟踪摄像模块和z轴跟踪摄像模块在数据建模的x轴、y轴、z轴的三个方向对羽毛球的三个轨迹弧形进行追踪拍摄采集；
22.所述图像数据采集模块：图像数据采集读取由数码相机，摄像头或其它扫描装置拍摄的图像、提取背景，对动态采集到的图像进行滤波，并提取指定图像作为背景，差分图像：去除背景，粗略提取出运动目标；然后通过滤波处理，去掉噪声干扰，使目标变得更加清晰；
23.所述环境数据采集模块：环境数据采集模块对场馆中的风向以及风速进行监测，
并将环境信息传输至数据处理模块；
24.所述数据处理模块：数据处理模块将环境数据采集模块和图像数据采集模块采集的信息进行储存以及统一排序处理；
25.所述算法模块：算法模块通过数据处理模块和图像数据采集模块采集的信息对羽毛球的运动轨迹弧形进行轨迹计算；
26.所述图像预处理模块：图像预处理模块对图片进行去噪处理，采用的方法如邻域平均的方法，图像校正：有图像的几何校正、图像信号量化的归一化，图象增强及补偿：图像整体增强、高频补偿、直方图均衡化、对数变换、去图像信号均值处理；
27.所述图像后处理模块：使用数学形态学的方法对得到的结果图进行去噪，去除存在的小噪声块，同时填补运动对象内可能因为漏检而出现的孔洞。
28.其中，所述x轴跟踪摄像模块、y轴跟踪摄像模块和z轴跟踪摄像模块与图像预处理模块连接，所述图像预处理模块与图像预处理模块连接，所述图像预处理模块与图像后处理模块，所述图像后处理模块与数据处理模块连接，所述数据处理模块与环境数据采集模块连接，所述算法模块与目标跟踪模块连接。
29.优选地，所述仿真模块包括目标跟踪模块、运动目标轨迹的预测模块、仿真模拟模块和动态显示模块，所述目标跟踪模块与运动目标轨迹的预测模块连接，所述运动目标轨迹的预测模块与仿真模拟模块连接，所述仿真模拟模块与动态显示模块连接。
30.进一步地，所述目标跟踪模块的跟踪等价于在连续的图像帧间创建基于位置、速度、形状、纹理、色彩的特征。
31.更进一步地，所述仿真模块通过对点目标图象，羽毛球图像序列的处理，分别验证优化了模板匹配算法，背景差分算法等算法对视频动目标的检测，分割，预测并最后得到了运动目标的运动弧度。
32.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。