本發(fā)明涉及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種智能籃球上籃軌跡監(jiān)測方法。

背景技術(shù)：

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的大力發(fā)展，越來越多的體育項目引入了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來實現(xiàn)全方位全智能對體育項目的各維度實時監(jiān)控。例如對于智能籃球，以其內(nèi)部設(shè)置有傳感器及運算電路，從來實現(xiàn)對控球時間、運球角度及投球方向等進行實時智能監(jiān)測，并將數(shù)據(jù)進行實時云平臺的上傳和備份，實現(xiàn)大數(shù)據(jù)智能監(jiān)控。

當然目前的這些技術(shù)還不大成熟，特別是對于上籃軌跡監(jiān)測技術(shù)由于其受到一系列人體運動力學(xué)和定位技術(shù)等的準確性的影響，目前的上籃軌跡監(jiān)測技術(shù)的精準度還有待加強。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為此，需要提供一種智能籃球上籃軌跡監(jiān)測方法，通過采用一種更加精準的數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理方式，實現(xiàn)對籃球上籃軌跡的實時智能監(jiān)測。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種智能籃球上籃軌跡監(jiān)測方法，包括以下步驟：

s1、判定是否為持球階段：計算加速度值，根據(jù)峰值偵測算法進行以下判定：加速度值＞加速度閾值，且持續(xù)時間≥持續(xù)時間閾值，并生成第一判定結(jié)果，若第一判定結(jié)果為是，判定為持球階段；若第一判定結(jié)果為否，則返回步驟s1；

s2、判定是否為手施力階段：獲取籃球被手施力時的加速度值，計算出手施力球的力度值，通過峰值偵測算法進行以下判定：上籃力度最小閾值≤力度值≤上籃力度最大閾值，力度值＞相鄰兩個力度值，峰值偵測算法的斜率k＜斜率閾值，生成第二判定結(jié)果，若第二判定結(jié)果為是，則判定為手施力階段；若第二判定結(jié)果為否，則返回步驟s2；

s3、判斷是否為球碰籃框/籃板/籃網(wǎng)階段：獲取籃球觸碰籃筐、籃板或籃網(wǎng)時的壓力值，并進行以下判定：籃球觸碰籃筐、籃板或籃網(wǎng)與籃球被手施力時之間的時間差是否大于第一時間閾值，若是，則將籃球觸碰籃筐、籃板或籃網(wǎng)時的壓力值記為邊鋒值，獲取籃球再次觸碰籃筐、籃板或籃網(wǎng)時的壓力值，并進行以下判定，若籃球再次觸碰時與上次觸碰籃筐、籃板或籃網(wǎng)時之間的時間差是否小于第二時間閾值，若是，則將籃球再次觸碰籃筐、籃板或籃網(wǎng)時的壓力值記為反彈峰值；若否，則返回步驟s1；

s4、判定是否為球落地階段：獲取籃球落地時的壓力峰值，并進行以下判定，第一次獲得的壓力峰值與第二次獲得的壓力峰值之間的時間差是否大于第三時間閾值，若是則判定該籃球落地，將第二次獲得的壓力峰值記為落地峰值；若否，則返回步驟s1。

進一步的，步驟s1中，所述加速度閾值為1g，g代表重力加速度,1g＝9.81ms^-2，持續(xù)時間閾值為0.5s。

進一步的，步驟s2中，所述上籃力度最小閾值為2.5g，所述上籃力度最大閾值為15g，g代表重力加速度,1g＝9.81ms^-2。

進一步的，步驟s2中，所述斜率閾值為9g，g代表重力加速度,1g＝9.81ms^-2。

進一步的，步驟s3中，所述第一時間閾值為0.7秒。

進一步的，步驟s4中，所述第二時間閾值為0.4秒。

進一步的，步驟s5中，所述第三時間閾值為0.4秒。

進一步的，所述加速度值acclayup(t)為由加速度傳感器所獲取的三軸加速度accx(t),accy(t)與accz(t)計算出的值，計算公式如下:

進一步的，還包括以下步驟，計算：

上籃力道(layupstrength)：

上籃力道＝(handpeak的數(shù)值)×籃球的重量。

handpeak為出手施力投籃的力度值。

進一步的，還包括以下步驟，計算：

上籃籃球轉(zhuǎn)速(spinspeed)：

上籃籃球轉(zhuǎn)速根據(jù)從handpeak到rimpeak這段時間陀螺儀產(chǎn)生的角速度的平均值算出。

其中，handpeak為出手施力上籃的力度值，rimpeak為邊鋒值。

區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，上述技術(shù)方案具有的有益效果如下：

本發(fā)明通過獲取加速度值，手施力時的壓力值、籃球觸碰籃筐、籃板或籃網(wǎng)時的壓力值、籃球落地時的壓力值進行四次判定，根據(jù)四次判定的結(jié)果的值來進行計算，從而獲取一次成功的籃球上籃軌跡。本方案判斷準確性高，能夠精準地實現(xiàn)籃球上籃軌跡的檢測。

附圖說明

圖1a為本發(fā)明的實施例中上籃時加速度值的訊號曲線圖。

圖1b為本發(fā)明的實施例中上籃時角速度范數(shù)的訊號曲線圖。

附圖標記說明：

1、持球階段:持球時的訊號曲線

2、手施力階段:上籃時籃球被手施力時的訊號曲線，

3、球碰觸籃板/籃框/籃網(wǎng)階段:籃球觸碰觸碰籃筐、籃板或籃網(wǎng)時的訊號曲線。

4、球落地階段:籃球觸落地時的訊號曲線。

具體實施方式

為詳細說明技術(shù)方案的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合具體實施例詳予說明。

參考圖1a和圖1b所示，圖1a為本發(fā)明的實施例中上籃時加速度值的訊號曲線圖。圖1b為本發(fā)明的實施例中上籃時角速度范數(shù)的訊號曲線圖。圖1a和圖1b中的曲線代表上籃時由加速度傳感器及角速度傳感器所獲取的三軸加速度與三軸角速度而計算出來的范數(shù)。

本實施例提供了一種智能籃球上籃軌跡監(jiān)測方法，包括以下步驟：

s1、判定是否為持球階段：計算加速度值acclayup(t)，根據(jù)峰值偵測算法進行以下判定：加速度值＞加速度閾值，即判定加速度值acclayup(t)＞1g，g代表重力加速度,1g＝9.81ms^-2且持續(xù)時間≥持續(xù)時間閾值，本實施例中持續(xù)時間閾值為0.5s，并生成第一判定結(jié)果，若第一判定結(jié)果為是，判定為持球階段并且開始尋找出手施力上籃的力度值；若第一判定結(jié)果為否，則返回步驟s1加速度值計算acclayup(t)；

s2、判定是否為手施力階段：獲取籃球被手施力時的加速度值acclayup(t)，利用加速度值acclayup(t)計算出手施力球的力度值，通過峰值偵測算法進行以下判定：出手施力上籃的力度值(handpeak的數(shù)值)≤上籃力度最大閾值15g，力度值＞相鄰兩個力度值，峰值偵測算法的斜率k＜9g，生成第二判定結(jié)果，若第二判定結(jié)果為是，判定為手施力階段；若第二判定結(jié)果為否，則返回步驟s2獲取籃球被手施力時的加速度值acclayup(t)；

s3、判斷是否為球碰籃框/籃板/籃網(wǎng)階段：獲取籃球觸碰籃筐、籃板或籃網(wǎng)時的壓力值，并進行以下判定：籃球觸碰籃筐、籃板或籃網(wǎng)與籃球被手施力時之間的時間差是否大于第一時間閾值，若是，則將籃球觸碰籃筐、籃板或籃網(wǎng)時的壓力值記為邊鋒值，記為籃球被手施力后的第n個邊鋒值rimpeak，獲取籃球再次觸碰籃筐、籃板或籃網(wǎng)時的壓力值，即連續(xù)監(jiān)測第n+1個邊鋒值rimpeak，并進行以下判定，若籃球再次觸碰時與上次觸碰籃筐、籃板或籃網(wǎng)時之間的時間差是否小于第二時間閾值，判定測得第n個邊鋒值與第n+1個邊鋒值之間的時間差小于0.4s，生成第三判定結(jié)果，若第三判定結(jié)果為是，判定為球碰籃框/籃板/籃網(wǎng)階段,則返回判定第n+1個邊鋒值與第n+2個邊鋒值；此時將則將籃球再次觸碰籃筐、籃板或籃網(wǎng)時的壓力值記為反彈峰值，則將第n+1個邊鋒值記為反彈峰值，若第三判定結(jié)果為否，則返回步驟s1；

s4、判定是否為球落地階段：獲取籃球落地時的壓力峰值，并進行以下判定，第一次獲得的壓力峰值與第二次獲得的壓力峰值之間的時間差是否大于第三時間閾值，若是則判定該籃球落地，將第二次獲得的壓力峰值記為落地峰值。第一次獲得的壓力峰值與第二次獲得的壓力峰值之間的時間差≤第三時間閾值，則返回步驟s1。

本實施例中，所述加速度值acclayup(t)由加速度傳感器所獲取的三軸加速度accx(t),accy(t)與accz(t)計算，計算公式如下:

本實施例中，還包括以下步驟，計算：

上籃力道(layupstrength)：

上籃力道＝(handpeak的數(shù)值)×籃球的重量。

handpeak為出手施力上籃的力度值。

本實施例中，還包括以下步驟，計算：

上籃籃球轉(zhuǎn)速(spinspeed)：

上籃籃球轉(zhuǎn)速根據(jù)從handpeak到第一個rimpeak這段時間球在騰空中陀螺儀產(chǎn)生的三軸角速度gyrox(t),gyroy(t)與gyroz(t)計算:

其中，handpeak出手施力上籃值，rimpeak為邊鋒值。在連續(xù)測得一次籃球被手施力時的力度值和邊鋒值之間的時間差為t。

需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者終端設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者終端設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者終端設(shè)備中還存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超過”等理解為不包括本數(shù)；“以上”、“以下”、“以內(nèi)”等理解為包括本數(shù)。

盡管已經(jīng)對上述各實施例進行了描述，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對這些實施例做出另外的變更和修改，所以以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利保護范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍之內(nèi)。