本發(fā)明涉及羽毛球訓(xùn)練領(lǐng)域，具體涉及一種羽毛球訓(xùn)練監(jiān)控評估系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

羽毛球是一項(xiàng)十分受歡迎的體育運(yùn)動，目前，市面上并沒有專門針對發(fā)球、接球、扣球、移動、起跳等動作標(biāo)準(zhǔn)評估的羽毛球訓(xùn)練系統(tǒng)，大多采用教練當(dāng)場進(jìn)行觀察指導(dǎo)的模式，或者采用攝像頭進(jìn)行訓(xùn)練視頻的采集，然后在結(jié)束訓(xùn)練后，教練進(jìn)行觀察與事后的指導(dǎo)，大部分訓(xùn)練者只能靠自我體會與領(lǐng)悟，這種情況導(dǎo)致了接球或扣球等訓(xùn)練的效率極其低下，同時訓(xùn)練動作的不規(guī)范，將影響個人運(yùn)動能力的發(fā)揮。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種羽毛球訓(xùn)練監(jiān)控評估系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了羽毛球發(fā)球、接球、扣球、移動、起跳等動作的自動判定和指導(dǎo)，使用系統(tǒng)自帶的三維教學(xué)視頻的投放功能，可進(jìn)行教學(xué)視頻或指導(dǎo)視頻的反復(fù)播放與學(xué)習(xí)，大大方便了訓(xùn)練者對于各個動作的反復(fù)觀摩和理解，提高了訓(xùn)練效率，使得動作更加規(guī)范，同時也減輕了教練的工作量。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

一種羽毛球訓(xùn)練監(jiān)控評估系統(tǒng)，包括

圖像數(shù)據(jù)采集模塊，用于通過圖像采集裝置進(jìn)行整個訓(xùn)練過程圖像數(shù)據(jù)的采集，并將獲取到的數(shù)據(jù)通過通信模塊發(fā)送到數(shù)據(jù)處理模塊；

音頻采集模塊，用于通過麥克風(fēng)進(jìn)行正在教學(xué)的教師或交互學(xué)習(xí)的學(xué)生的音頻的采集，并通過北斗模塊發(fā)送到數(shù)據(jù)處理模塊；

運(yùn)動狀態(tài)采集模塊，通過設(shè)置在腰帶殼內(nèi)的加速度計(jì)、陀螺儀和磁力計(jì)采集人體在訓(xùn)練時的運(yùn)動狀態(tài)數(shù)據(jù)，通過北斗模塊發(fā)送到動作標(biāo)準(zhǔn)判斷模塊，再存儲到數(shù)據(jù)庫中；

數(shù)據(jù)處理模塊，通過kinect深度傳感器進(jìn)行骨骼信息獲取；還用于消除所獲得骨骼信息的抖動和噪聲干擾，并計(jì)算獲取所有骨骼對的角度旋轉(zhuǎn)移動s03矩陣信息，進(jìn)行全景視頻的拼接，將拼接完成的視頻數(shù)據(jù)儲存于數(shù)據(jù)庫內(nèi)；還用于識別所接收到的音頻數(shù)據(jù)內(nèi)的音頻控制命令，并將識別結(jié)果發(fā)送到中央處理器；

動作標(biāo)準(zhǔn)判斷模塊，用于將計(jì)算所得的骨骼對的角度旋轉(zhuǎn)移動s03矩陣信息與標(biāo)準(zhǔn)動作數(shù)據(jù)庫內(nèi)錄制的標(biāo)準(zhǔn)動作信息進(jìn)行比較，如果差距小于某個門限，則認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)，否則認(rèn)為不標(biāo)準(zhǔn)；用于將接收到的運(yùn)動狀態(tài)采集數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)動作數(shù)據(jù)庫內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動狀態(tài)特征數(shù)據(jù)進(jìn)行相似度對比后，輸出相似度值，小于90％視為不標(biāo)準(zhǔn)；

激光測速裝置，通過安裝在訓(xùn)練場兩側(cè)的若干激光測距儀發(fā)射激光信號到激光反射器，激光反射器接收激光反射器的反射信號，并將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到速度計(jì)算模塊，完成運(yùn)動員移動速度的檢測；

動作指導(dǎo)建議輸出模塊，根據(jù)動作標(biāo)準(zhǔn)判斷模塊以及激光測速裝置的評估結(jié)果進(jìn)行指導(dǎo)意見的輸出，同時將指導(dǎo)意見儲存在相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫內(nèi)，并通過短信編輯模塊發(fā)送到對應(yīng)的訓(xùn)練者的移動終端；

動作命令識別模塊，用于將所獲取的骨骼信息與動作控制命令數(shù)據(jù)庫內(nèi)的骨骼信息進(jìn)行比較，并將相似度最高的控制命令輸出至中央處理器；

三維教學(xué)模塊，包括空氣屏幕生成系統(tǒng)、若干組3d投影儀、音樂背景播放模塊和素材數(shù)據(jù)庫，用于根據(jù)中央處理器發(fā)送的控制命令從素材數(shù)據(jù)庫內(nèi)調(diào)用相應(yīng)的數(shù)據(jù)建立各種場景、教學(xué)三維模型、互動三維模型；

疑難問題匯總模塊，用于匯總并儲存訓(xùn)練者在訓(xùn)練過程中遇到的疑難問題，并將這些數(shù)據(jù)按其發(fā)送的訓(xùn)練者賬戶標(biāo)記后發(fā)送到人工專家解答模塊；

每日任務(wù)完成情況匯總評估模塊，用于匯總并儲存訓(xùn)練者在訓(xùn)練過程每日任務(wù)的完成情況，并根據(jù)預(yù)設(shè)的算法對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行評估，將評估結(jié)果發(fā)送到人工專家解答模塊；

人工專家解答模塊，用于進(jìn)行疑難問題匯總模塊內(nèi)的疑難問題的解答，并將解答后的數(shù)據(jù)發(fā)送到指定的賬號，還用于根據(jù)訓(xùn)練者的疑難問題以及每日任務(wù)完成的情況進(jìn)行每日任務(wù)的發(fā)送；

訓(xùn)練結(jié)果統(tǒng)計(jì)模塊，用于按月按季度的訓(xùn)練結(jié)果統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的匯總，方便訓(xùn)練者查詢運(yùn)動情況，主要包含每個動作訓(xùn)練的次數(shù)、匹配值、動作糾正指導(dǎo)意見；

人機(jī)操作模塊，用于用戶登錄，還用于進(jìn)行各種控制命令以及其它數(shù)據(jù)的輸入；

中央處理器，用于協(xié)調(diào)上述模塊工作，用于接收人機(jī)操作模塊輸入的各種控制命令，并按照預(yù)設(shè)的算法發(fā)送到指定模塊；還用于用戶注冊、權(quán)限管理以及密碼修改。

優(yōu)選地，所述圖像數(shù)據(jù)采集模塊包括架設(shè)在電信桿上的一個球體裝置，球體裝置上均勻安裝有n個魚眼鏡頭，n至少為四個，所述魚眼鏡頭拍攝的視頻數(shù)據(jù)的水平角度為360°/n的水平角度。

優(yōu)選地，所述魚眼鏡頭拍攝的視頻數(shù)據(jù)的垂直角度為360°/n的垂直角度，魚眼鏡頭采用焦距短、前鏡片直徑小且呈拋物面狀凸出的超廣角鏡頭。

優(yōu)選地，所述全景視頻的拼接包括投影(含柱面投影和球面投影)、圖形對齊拼接和畸變校正。

優(yōu)選地，其包括數(shù)據(jù)共享模塊，用于通過無線的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享。

優(yōu)選地，還包括一個顯示屏，用于顯示各種采集到的數(shù)據(jù)，以及人機(jī)操作模塊調(diào)用的數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，所述激光測距儀按一定閥值架設(shè)，且內(nèi)置接近開關(guān)。

本發(fā)明具有以下特點(diǎn)與優(yōu)勢：

實(shí)現(xiàn)了羽毛球發(fā)球、接球、扣球、移動、起跳等動作的自動判定和指導(dǎo)，使用系統(tǒng)自帶的三維教學(xué)視頻的投放功能，可進(jìn)行教學(xué)視頻或指導(dǎo)視頻的反復(fù)播放與學(xué)習(xí)，大大方便了訓(xùn)練者對于各個動作的反復(fù)觀摩和理解，提高了訓(xùn)練效率，且訓(xùn)練者可以參與到整個教學(xué)過程中與三維模型進(jìn)行互動，大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣；每個訓(xùn)練者采用不同的測控試題進(jìn)行訓(xùn)練，真正意義上實(shí)現(xiàn)了因材施教，針對性強(qiáng)；使得動作更加規(guī)范，同時也減輕了教練的工作量。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施案例一種羽毛球訓(xùn)練監(jiān)控評估系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中佩戴設(shè)備運(yùn)動狀態(tài)信息處理流程圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點(diǎn)闡述得更加清晰，以下結(jié)合實(shí)例對此進(jìn)行更深一步的詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1-圖2所示，本發(fā)明實(shí)例提供了一種羽毛球訓(xùn)練監(jiān)控評估系統(tǒng)，其特征在于，包括

圖像數(shù)據(jù)采集模塊，用于通過圖像采集裝置進(jìn)行整個訓(xùn)練過程圖像數(shù)據(jù)的采集，并將獲取到的數(shù)據(jù)通過通信模塊發(fā)送到數(shù)據(jù)處理模塊；

音頻采集模塊，用于通過麥克風(fēng)進(jìn)行正在教學(xué)的教師或交互學(xué)習(xí)的學(xué)生的音頻的采集，并通過北斗模塊發(fā)送到數(shù)據(jù)處理模塊；

運(yùn)動狀態(tài)采集模塊，通過設(shè)置在腰帶殼內(nèi)的加速度計(jì)、陀螺儀和磁力計(jì)采集人體在訓(xùn)練時的運(yùn)動狀態(tài)數(shù)據(jù)，通過北斗模塊發(fā)送到動作標(biāo)準(zhǔn)判斷模塊，再存儲到數(shù)據(jù)庫中；

數(shù)據(jù)處理模塊，通過kinect深度傳感器進(jìn)行骨骼信息獲取；還用于消除所獲得骨骼信息的抖動和噪聲干擾，并計(jì)算獲取所有骨骼對的角度旋轉(zhuǎn)移動s03矩陣信息，進(jìn)行全景視頻的拼接，將拼接完成的視頻數(shù)據(jù)儲存于數(shù)據(jù)庫內(nèi)；還用于識別所接收到的音頻數(shù)據(jù)內(nèi)的音頻控制命令，并將識別結(jié)果發(fā)送到中央處理器；

動作標(biāo)準(zhǔn)判斷模塊，用于將計(jì)算所得的骨骼對的角度旋轉(zhuǎn)移動s03矩陣信息與標(biāo)準(zhǔn)動作數(shù)據(jù)庫內(nèi)錄制的標(biāo)準(zhǔn)動作信息進(jìn)行比較，如果差距小于某個門限，則認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)，否則認(rèn)為不標(biāo)準(zhǔn)；用于將接收到的運(yùn)動狀態(tài)采集數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)動作數(shù)據(jù)庫內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動狀態(tài)特征數(shù)據(jù)進(jìn)行相似度對比后，輸出相似度值，小于90％視為不標(biāo)準(zhǔn)；

激光測速裝置，通過安裝在訓(xùn)練場兩側(cè)的若干激光測距儀發(fā)射激光信號到激光反射器，激光反射器接收激光反射器的反射信號，并將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到速度計(jì)算模塊，完成運(yùn)動員移動速度的檢測；

動作指導(dǎo)建議輸出模塊，根據(jù)動作標(biāo)準(zhǔn)判斷模塊以及激光測速裝置的評估結(jié)果進(jìn)行指導(dǎo)意見的輸出，同時將指導(dǎo)意見儲存在相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫內(nèi)，并通過短信編輯模塊發(fā)送到對應(yīng)的訓(xùn)練者的移動終端；

動作命令識別模塊，用于將所獲取的骨骼信息與動作控制命令數(shù)據(jù)庫內(nèi)的骨骼信息進(jìn)行比較，并將相似度最高的控制命令輸出至中央處理器；

三維教學(xué)模塊，包括空氣屏幕生成系統(tǒng)、若干組3d投影儀、音樂背景播放模塊和素材數(shù)據(jù)庫，用于根據(jù)中央處理器發(fā)送的控制命令從素材數(shù)據(jù)庫內(nèi)調(diào)用相應(yīng)的數(shù)據(jù)建立各種場景、教學(xué)三維模型、互動三維模型；

疑難問題匯總模塊，用于匯總并儲存訓(xùn)練者在訓(xùn)練過程中遇到的疑難問題，并將這些數(shù)據(jù)按其發(fā)送的訓(xùn)練者賬戶標(biāo)記后發(fā)送到人工專家解答模塊；

每日任務(wù)完成情況匯總評估模塊，用于匯總并儲存訓(xùn)練者在訓(xùn)練過程每日任務(wù)的完成情況，并根據(jù)預(yù)設(shè)的算法對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行評估，將評估結(jié)果發(fā)送到人工專家解答模塊；

人工專家解答模塊，用于進(jìn)行疑難問題匯總模塊內(nèi)的疑難問題的解答，并將解答后的數(shù)據(jù)發(fā)送到指定的賬號，還用于根據(jù)訓(xùn)練者的疑難問題以及每日任務(wù)完成的情況進(jìn)行每日任務(wù)的發(fā)送；

訓(xùn)練結(jié)果統(tǒng)計(jì)模塊，用于按月按季度的訓(xùn)練結(jié)果統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的匯總，方便訓(xùn)練者查詢運(yùn)動情況，主要包含每個動作訓(xùn)練的次數(shù)、匹配值、動作糾正指導(dǎo)意見；

人機(jī)操作模塊，用于用戶登錄，還用于進(jìn)行各種控制命令以及其它數(shù)據(jù)的輸入；

中央處理器，用于協(xié)調(diào)上述模塊工作，用于接收人機(jī)操作模塊輸入的各種控制命令，并按照預(yù)設(shè)的算法發(fā)送到指定模塊；還用于用戶注冊、權(quán)限管理以及密碼修改。

所述圖像數(shù)據(jù)采集模塊包括架設(shè)在電信桿上的一個球體裝置，球體裝置上均勻安裝有n個魚眼鏡頭，n至少為四個，所述魚眼鏡頭拍攝的視頻數(shù)據(jù)的水平角度為360°/n的水平角度。

所述魚眼鏡頭拍攝的視頻數(shù)據(jù)的垂直角度為360°/n的垂直角度，魚眼鏡頭采用焦距短、前鏡片直徑小且呈拋物面狀凸出的超廣角鏡頭。

所述全景視頻的拼接包括投影(含柱面投影和球面投影)、圖形對齊拼接和畸變校正。

其包括數(shù)據(jù)共享模塊，用于通過無線的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享。

還包括一個顯示屏，用于顯示各種采集到的數(shù)據(jù)，以及人機(jī)操作模塊調(diào)用的數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，所述激光測距儀按一定閥值架設(shè)，且內(nèi)置接近開關(guān)。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。