[發明專利]一種高爾夫球置頂式檢測方法、系統及存儲介質

在審

• 申請號: 202110783940.2
• 申請日: 2021-07-12
• 公開（公告）號: CN113274733A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 張作帥
• 申請（專利權）人: 上海小白球體育文化發展有限公司
• 主分類號: A63F13/573
• 分類號: A63F13/573;A63F13/816;G06T7/70
• 代理公司: 北京中索知識產權代理有限公司 11640
• 代理人: 朱曉丹

1.一種高爾夫球置頂式檢測方法，用于檢測置頂放置的高爾夫球的狀態，其特征在于，對高爾夫球的檢測狀態包括高爾夫球射出的角度、射出的速度、球體的旋轉狀態；其檢測過程包括以下步驟：

S1數據采集；安裝攝像頭和測速傳感器，對桿和球進行攝像采集，得到20-50張真實高爾夫球出射的高清圖片；

S2球體定位；對得到的高清圖片進行圖像識別，識別并標定真實高爾夫球的位置；

S3建立坐標系；以球體放置標桿的位置為零點，建立模擬球場的三維坐標系，計算出每張圖中真實高爾夫球的坐標，并從多張圖片中規劃出球體的移動軌跡；

S4虛擬球體理論軌跡模擬；根據S3中規劃處的球體移動軌跡，再加上球體的旋轉狀態，模擬出虛擬高爾夫球的理論移動軌跡；

S5虛擬球體實際軌跡模擬；根據選擇的場景，對球體的移動軌跡加入環境干擾，計算出虛擬高爾夫球的實際移動軌跡，并將此實際軌跡呈現在屏幕上。

2.根據權利要求1所述的一種高爾夫球置頂式檢測方法，其特征在于，在S1數據采集的步驟中，其采集的數據包括真實高爾夫球在被球桿擊出進入球場時的入射速度、旋轉狀態，圖像的采樣頻率恒定，采樣周期為0.1s。

3.根據權利要求1所述的一種高爾夫球置頂式檢測方法，其特征在于，在S2球體定位的步驟中，包括以下過程：

S21區域劃分；根據球場的綠色、球體的白色顏色以及室內的背景顏色對圖片進行區域劃分，將圖片區域劃分為球場區域、背景區域和球體區域；

S22球體標定；根據劃分的球體區域，用紅線對球體進行圈定。

4.根據權利要求1所述的一種高爾夫球置頂式檢測方法，其特征在于，在S3建立坐標系的步驟中，包括以下過程：

S31建立三維坐標系；以標桿頂部中心為零點O，以垂直于球場向上為Z軸正方向，以平行于球場邊緣并從標桿向屏幕位置延伸的方向為Y軸正方向，以平行于球場邊緣并垂直于Y軸為X軸，由此建立XYZO三維坐標系；

S32路徑度量；根據同一時間點采集到的同一真實高爾夫球的圖像，首先在平面位置計算出其距離零點O的圖像距離，根據圖像和現實的縮放尺度進行換算，得到真實球體在球場中的多個路徑上的坐標位置。

5.根據權利要求1所述的一種高爾夫球置頂式檢測方法，其特征在于，在S4虛擬球體理論軌跡模擬的步驟中，包括以下步驟：

S41路徑點確認；提取S32中的多個路徑點的坐標，按照拍攝時間排列到坐標系中；

S42路徑擬合；根據得到的多個坐標點，系統進行分段擬合，完成每一段的路徑方程擬合，盡量使更多點的都在擬合方程上；再將多段路徑連接，使其連續，完成虛擬路徑的模擬；根據擬合方程在模擬系統中呈現出模擬的虛擬球體的理論軌跡模擬。

6.根據權利要求1所述的一種高爾夫球置頂式檢測方法，其特征在于，在S5虛擬球體實際軌跡模擬的步驟中，根據加入的風力風向干擾對球體受力進行分析，修正球體的移動軌跡。

7.一種高爾夫球置頂式檢測系統，其特征在于，包括實體設備和檢測模組；所述實體設備包括球場(1)和固定在球場(1)頂部的屏幕(2)、標桿(3)，所述屏幕(2)和所述標桿(3)相對設置，所述標桿(3)的頂部放置有球體(4)；所述球場(1)的頂部固定有分別位于標桿(3)兩側的測速儀(5)和第一攝像頭(6)，所述球場(1)的上方固定有第二攝像頭(7)；所述第一攝像頭(6)進行YZ向的球體圖像采集，所述第二攝像頭(7)進行XY方向的球體圖像采集；所述檢測模組包括利用實體設備進行數據采集的數據收集模塊和計算模塊。

8.一種高爾夫球置頂式檢測存儲介質，其特征在于，其計算數據直接存儲在ROM中并備份存儲在硬盤中。