[發明專利]基于圖像識別的乒乓球訓練智能評價方法和系統

在審

• 申請號: 202010742383.5
• 申請日: 2020-07-29
• 公開（公告）號: CN111840966A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 劉明;尹燕芳;朱其剛;張帥帥;曲祥雯;趙秋蘭
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: A63B71/06
• 分類號: A63B71/06;A63B67/04
• 代理公司: 青島致嘉知識產權代理事務所(普通合伙) 37236
• 代理人: 高維波

本發明公開了一種基于圖像識別的乒乓球訓練智能評價方法和系統，包括乒乓球發球機，乒乓球臺，投影儀，攝像鏡頭，控制系統以及手機APP軟件系統。投影設備根據手機APP設置，投影到乒乓球桌面指定乒乓球落點的區域；攝像頭采集乒乓球桌面的圖像，圖像分析軟件利用圖像識別的學習方法識別回球落點區域以及回球速度信息，對回球的質量給出評價。手機APP軟件負責參數設置、評價信息反饋以及分析指點。該系統改變了乒乓球發球機訓練的枯燥無趣和無針對性訓練的問題，增加了訓練的趣味性和針對性。

技術領域

本發明涉及電子信息技術領域，具體涉及一種基于圖像識別的乒乓球訓練智能評價方法和系統。

背景技術

乒乓球作為一種大眾化的體育愛好，在中國又具有非常高的普及性。目前單人有效的訓練，主要采用自動發球機，乒乓球發球機是很多球館和球友家庭的娛樂和訓練工具，發球機可發各種性質的球，既可用于娛樂健身，又適合于專業訓練，性價比特別高。但是發球機只負責發球，沒有任何的反饋，過程枯燥，時間長了就會束之高閣。

在人的學習活動中，存在著一種名為“反饋效應”的心理現象，它是指如果學習者能夠了解自己的學習結果，那么這種對學習結果的了解將會起到強化作用，促進學習者更加努力學習，從而提高學習效率。實驗證明，在學習訓練活動中，有反饋比沒有反饋，即時反饋遠時反饋所產生的激勵作用更大，也更有趣味性，這正是游戲吸引人的原因。但是采用發球機訓練，得到的反饋僅僅是在不在臺面上，反饋信息過少，因此訓練過程容易枯燥，時間長了容易放棄。

現有文獻《乒乓球落點質量分析系統的設計與實現》，高兵，2012.14，曾公開一套可試行的乒乓球落點質量分析標準，將乒乓球臺劃分為九宮格，根據發球種類的不同對落點位置進行分別打分，進而判斷發球質量的好壞。但是該方法是將落點區域分為三個固定區域，不夠靈活，且缺乏發球速度和球是否旋轉的分析。

本發明利用圖像識別技術，及時反饋一組回球的質量評價反饋，包括你的回球落點是不是在你指定的區域，不在的話其接近程度，以及回球的速度等，通過本發明設計系統，可以極大的提高人們的興趣，使乒乓球訓練成為一種趣味游戲，在游戲過程中不斷提高技術水平。

發明內容

本發明目的是提出了一種基于圖像處理技術的乒乓球訓練智能評價方法和系統，可以及時反饋乒乓球的發球質量并做出評價，提高乒乓球的訓練的趣味性和針對性。

為解決上述問題，本發明提供了一種基于圖像識別的乒乓球訓練智能評價方法，所述評價方法包括如下步驟：

步驟1，獲取用戶的需求并設定發球參數，所述參數包括訓練每一組的發球個數、落點區域大小、落點位置；設定好后，進行提示倒計時；

步驟2，倒計時時間到，根據所設定的發球個數，控制發球機發球，計數當到指定發球數量后停止發球；

步驟3，根據所設定的發球參數，控制投影裝置投影圖片到乒乓球桌面，根據設定的隨機和指定決定投影畫面是否變化；

步驟4，控制攝像裝置對回球過程的連續圖像進行捕捉；將所得圖像信息進行計數、落點確定、軌跡確定及回球速度進行計算，再與步驟1所設定的參數進行比對，根據落點是否在桌面、落點是否在指定區域以及落點與指定區域的距離發出不同的聲音；對速度進行快、中、慢的提示，并把所有信息進行保存；

步驟5，每組訓練結束后，針對訓練結果進行評價，并反饋給用戶。

進一步的，基于圖像識別的乒乓球訓練智能評價裝置，包括：

參數配制模塊，用于獲取用戶的需求并設定發球參數，所述參數包括訓練每一組的發球個數、落點區域大小、落點位置；設定好后，進行提示倒計時；

控制發球模塊，用于倒計時時間到，根據所設定的發球個數，控制發球機發球，計數當到指定發球數量后停止發球；