CN108465218A - 乒乓球落点分析*** - Google Patents

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索依娜
杨爱民
宁学斌
田桂娥
于复兴
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Abstract

本发明公开一种乒乓球落点分析***，包括：支架，一字线性激光发射器，摄像头，服务器，所述支架放在乒乓球桌侧面，支架上固定一个一字线性激光发射器，一字线性激光发射器高度略高于乒乓球桌面高度，且方向朝乒乓球桌，所述摄像头安装在支架顶端，朝向乒乓球桌，摄像头以及一字线性激光发射器和服务器相连。通过摄像头获取乒乓球桌图像，进行画面校正；将乒乓球桌面区域进行动态划分为多个子区域，适应训练难度；打球时获取乒乓球在乒乓球桌面落点相对坐标；统计分析每个子区域落点的次数，通知使用者。本发明动态设置乒乓球桌子区域大小，统计落入每个子区域的乒乓球数量，分析统计结果，适应不同级别的训练需求，同时算法简单，处理效率高。

Description

乒乓球落点分析***
技术领域
本发明涉及乒乓球辅助训练领域，尤其涉及一种乒乓球落点分析***。
背景技术
乒乓球运动在我国广为普及，作为专业运动员，精湛的技术必须经过高强度，高效的训练，一个优秀的运动员最基本要实现指哪打哪，那么在训练中乒乓球的具体落点分析显得尤为重要。
传统的落点分析通过视频图像慢动作回放来确认，人为参与误差较大；或通过图像识别计算机辅助处理但是算法复杂，效率低下。
发明内容
本发明目的是提供一种简单高效的乒乓球落点分析方法，并能适用不同级别运动员的训练需求。
本发明是通过以下技术方案实现的：乒乓球落点分析***，包括：支架，一字线性激光发射器，摄像头，服务器，其中：所述支架放在乒乓球桌侧面，支架上固定一个一字线性激光发射器，一字线性激光发射器高度略高于乒乓球桌面高度，且方向朝乒乓球桌，所述摄像头安装在支架顶端，朝向乒乓球桌，摄像头以及一字线性激光发射器和服务器相连。
优选的所述摄像头前端安装红外带通滤光片。
优选的所述摄像头向下倾斜。
优选的一字线性激光发射器高度为乒乓球桌面高度加上乒乓球半径。
乒乓球落点分析***分析乒乓球落点的步骤为：
设置阶段：
S1: 摄像头获取乒乓球桌图像，进行画面校正；
S2：将乒乓球桌面区域进行动态划分为多个子区域，适应训练难度；
使用阶段：
S3；打球时获取乒乓球在乒乓球桌面落点相对坐标；
S4：统计分析每个子区域落点的次数，通知使用者。
本发明有益效果：本发明动态设置乒乓球桌子区域大小，统计落入每个子区域的乒乓球数量，分析统计结果，适应不同级别的训练需求，同时算法简单，处理效率高。
附图说明
图1为本实施例落点位置确定原理图；
其中：1摄像头，2一字线性激光发射器；3 乒乓球桌面；4 支架；5乒乓球落点。
具体实施方式
实施例1：
乒乓球落点分析***，包括：支架，一字线性激光发射器，摄像头，服务器，所述支架放在乒乓球桌侧面，作为最佳实施例，支架放置在发球者对面桌面中心侧面，分析击球后落在对面台面的落点，支架上固定一个一字线性激光发射器，(低功率，对人无害)一字线性激光发射器高度为乒乓球桌面高度加上乒乓球半径，且方向朝乒乓球桌，所述摄像头安装在支架顶端并向下倾斜，朝向乒乓球桌，摄像头以及一字线性激光发射器和服务器相连，服务器选用PC机，服务器使用OpenCV图像处理库或matlab工具可以对图像进行有效处理。
乒乓球落点分析***分析乒乓球落点的步骤为：
设置阶段：
S1: 摄像头获取乒乓球桌图像，进行画面校正；这属于图像处理常规内容，为降低支架的高度，摄像头采用带有一定广角的镜头，拍摄到的画面会存在扭曲需要进行图像校正，在OpenCV图像处理库中提供了相关校正函数和工具可以对摄像头校正，例如：cvInitUndistortRectifyMap/ cvRemap函数通过校正数据将扭曲的画面重新修正。或利用matlab提供的工具处理。
S2：根据训练难度，将乒乓球桌面区域进行动态划分为多个子区域；此步骤为创新内容，对乒乓球桌进行区域划分，乒乓球桌由2块组成，每块大小为1370mm*1525mm；例如，将单桌面划分为13*15块；或者划分成更大的块如6*7块以适应初级水平训练，***记录划分规则，确定相对坐标系原点，二者关联，即每个划分块有一个相对坐标范围。
使用阶段：
S3；打球时获取乒乓球在乒乓球桌面落点相对坐标；在设置阶段完成后，所述摄像头前端安装红外带通滤光片，方便过滤可见光，降低处理分析时间，除此之外一般我们还需要额外进行图像处理的几个步骤：灰度化、高斯滤波、形态学滤波，灰度化即将原先RGB色彩的彩色图像转化成灰度图，因为后续的处理并不关心色彩信息，但需要反射光亮度，使用灰度表示后可以大幅加速处理速度。高斯滤波、形态学滤波用于过滤画面中的噪点并且使得反射光斑变得平滑和连贯。这几步操作在OpenCV中均有对应函数可以实现。一字线性激光发射器持续发生低功率对人体无害激光，高度为乒乓球台面加上乒乓球半径。当乒乓球接触台面，激光击中乒乓球形成耀斑，摄像头拍摄到此耀斑，根据图像中耀斑的位置，以及已知的摄像头高度，摄像头和一字线性激光发射器的距离，根据三角关系可以求得落点距离一字线性激光发射器的距离，进而求出落点相对坐标。
S4：根据落点坐标，统计分析每个子区域落点的次数，通知使用者，辅助训练使用。
实施例2 可以将支架放在两个乒乓球桌面中间位置，调整支架和乒乓球桌面距离，使得激光范围覆盖整个乒乓球桌，这样可以兼顾整个桌面，此设置和实施例1原理一样，只是畸变更大些，处理校正幅度更大些。

Claims (5)

1.乒乓球落点分析***，包括：支架，一字线性激光发射器，摄像头，服务器，其特征为：所述支架放在乒乓球桌侧面，支架上固定一个一字线性激光发射器，一字线性激光发射器高度略高于乒乓球桌面高度，且方向朝乒乓球桌，所述摄像头安装在支架顶端，朝向乒乓球桌，摄像头以及一字线性激光发射器和服务器相连。
2.如权利要求1所述的乒乓球落点分析***，所述摄像头前端安装红外带通滤光片。
3.如权利要求1所述的乒乓球落点分析***，所述摄像头向下倾斜。
4.如权利要求1所述的乒乓球落点分析***，一字线性激光发射器高度为乒乓球桌面高度加上乒乓球半径。
5.如权利要求1所述的乒乓球落点分析***分析乒乓球落点的步骤为：
设置阶段：
S1: 摄像头获取乒乓球桌图像，进行画面校正；
S2：将乒乓球桌面区域进行动态划分为多个子区域，适应训练难度；
使用阶段：
S3；打球时获取乒乓球在乒乓球桌面落点相对坐标；
S4：统计分析每个子区域落点的次数，通知使用者。
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