[發明專利]一種基于定位的乒乓球對局發球識別系統及方法

有效

• 申請號: 201711071919.X
• 申請日: 2017-11-03
• 公開（公告）號: CN107670258B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 嚴軍榮;盧玉龍;陳彥琦
• 申請（專利權）人: 杭州乾博科技有限公司
• 主分類號: A63B69/40
• 分類號: A63B69/40;A63B67/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種基于定位的乒乓球對局發球識別系統及方法。其系統包括獲取壓力傳感數據并判斷球拍是否擊打乒乓球模塊、讀取乒乓球位置坐標值模塊、判斷球拍擊打乒乓球是否為發球模塊。在乒乓球系統中部署用于乒乓球定位的物聯網組件(如信號強度定位組件等)獲取乒乓球位置數據，球拍面部署的壓力傳感器獲取壓力傳感數據。球拍擊打乒乓球分為發球和回球，不考慮乒乓球對局之外的其他擊球情況。其中發球前需要拋球，乒乓球的運動速度低，而回球前乒乓球運動速度快，服務器據此判斷球拍擊打乒乓球是否為發球。本發明解決了基于物聯網的乒乓球運動系統不能簡單有效地識別乒乓球對局發球的問題。

技術領域

本發明屬于智能乒乓球運動技術領域，特別是涉及一種基于定位的乒乓球對局發球識別系統及方法。

背景技術

現有基于物聯網的乒乓球運動系統主要利用乒乓球運動視頻或圖像分析識別對局發球，其缺點是計算復雜度高、時效性差。為此提出一種基于定位的乒乓球對局發球識別系統及方法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是基于物聯網的乒乓球運動系統不能簡單有效地識別乒乓球對局發球的問題，提出一種基于定位的乒乓球對局發球識別系統及方法。

本發明應用乒乓球運動定位技術和壓力傳感器，其中乒乓球定位技術指通過已有物聯網裝置和定位方法計算乒乓球在運動過程中實時位置的技術；壓力傳感器受到物體壓力后發生形變從而產生壓力傳感數據。如圖1所示，在乒乓球系統中部署的用于乒乓球定位的物聯網組件(如信號強度定位組件等)獲取乒乓球位置數據，球拍面部署的壓力傳感器獲取壓力傳感數據，將乒乓球位置數據和壓力傳感數據發送至服務器。本發明中球拍擊打乒乓球分為發球和回球，不考慮乒乓球對局之外的其他擊球情況。

事先建立乒乓球運動系統的三維空間坐標系，原點為乒乓球桌正中心，x軸和y軸組成水平面，z軸垂直于桌面向上。球拍面均勻部署的壓力傳感器的感應區域覆蓋整個球拍面。設置采樣時間間隔T，其值小于對局中球拍兩次擊打乒乓球的平均時間間隔(根據歷史數據統計獲得)。設置球拍擊球的閾值X；設置判斷球拍發球時乒乓球的單位時間位移閾值L。

部署乒乓球運動定位裝置，采用已有的乒乓球運動定位方法計算乒乓球在每個采樣時刻的位置坐標值。

本發明的基于定位的乒乓球對局發球識別系統，包括獲取壓力傳感數據及判斷球拍是否擊打乒乓球模塊、讀取乒乓球位置坐標值模塊、判斷球拍擊打乒乓球是否為發球模塊。

獲取壓力傳感數據及判斷球拍是否擊打乒乓球模塊：部署在球拍面的壓力傳感器按照事先設置的采樣時間間隔T獲取壓力傳感數據，然后發送至服務器；服務器獲取同一采樣時刻的壓力傳感數據，當有且只有一個壓力傳感數據u滿足uX時，則判定此采樣時刻球拍擊打乒乓球，進入讀取乒乓球位置坐標值模塊；否則返回獲取壓力傳感數據及判斷球拍是否擊打乒乓球模塊。

讀取乒乓球位置坐標值模塊：讀取乒乓球在此采樣時刻的位置坐標值，記為(x_u,y_u,z_u)，(x_u,y_u,z_u)即為球拍擊打乒乓球的位置坐標值；讀取前一采樣時刻的乒乓球位置坐標值，記為(x_v,y_v,z_v)。

判斷球拍擊打乒乓球是否為發球模塊：球拍擊打乒乓球分為發球和回球(不考慮乒乓球對局之外的其他擊球情況)，其中發球前需要拋球，乒乓球的運動速度低，而回球前乒乓球運動速度快，據此判斷此時球拍擊打乒乓球是否為發球。計算擊球前一時刻到擊球時刻之間乒乓球的位移若mL，其中L是事先設置的判斷球拍發球時乒乓球的單位時間位移閾值，則判定此采樣時刻球拍擊打乒乓球是發球，否則判定此采樣時刻球拍擊打乒乓球不是發球；返回獲取壓力傳感數據及判斷球拍是否擊打乒乓球模塊。

基于定位的乒乓球對局發球識別系統的系統框圖如圖2所示。