专利名称：投影式台球训练系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及电脑软件系统和投影技术，可应用于斯诺克、中式八球、十六彩、九球等台球运动技术的训练，适用于初、中、高级台球球员及爱好者，具体属于投影式台球训练系统。
背景技术：
台球的竞技水平主要包括四个方面准度、母球走位控制、打球思路和心理素质。 其中前两项可以通过训练提高，后两项通过实战及教练指导来实现。目前台球训练方式存在以下的问题(1)台球桌画线问题目前的台球训练中，如果在台球桌上画一些母球运行轨迹或网格辅助线只能用粉笔或其它标线笔，经过实际测量后定位。但是，这种画线方式如果要想擦掉很费事，甚至要更换台尼。况且画线的种类以直线居多，曲线不易实现。(2)台球瞄准问题现有台球准度训练的器材有纸卡式台球瞄准训练器、纸卡式台球薄厚瞄准训练尺、吊锤式台球瞄准训练器等训练器材。这些器材均要放置于台球桌台上，而且本身是有厚度的。这样对于目标球或是母球经过这种纸卡或碰撞到训练器材时，都会对台球的运行路线产生一定影响。同时台球运行还会使纸卡或器材产生位移，需要经常调整，十分不方便。(3)母球走位控制训练问题专利文献曾公开一种名称《台球走位分析电视系统》 (申请号201010175567. 4)，该系统要在球桌的四周吊挂滑轨和4台电视机，球员在训练时要不停地抬头去看母球路线以及模拟路线，该系统存在弊端如下a.实现困难。因为在台球桌的四周吊挂滑轨和4台电视机，这需要很大的空间。 而且4台电视机的重量问题会对滑轨有极高的要求，特别是稳定性。另外还有电视吊挂的高低问题，过高会影响使用者的观看，过低会影响使用者的活动。b.电视机的屏幕尺寸问题。如果电视屏幕过小，不利于观看；过大则重量、体积就会相应增加，很不方便。c.不实用。每次球员打完一杆球就必须抬头去观看电视上的效果，这样不但影响球员的专注力，还观看不直观、也不精确。d.不精确。电视的屏幕大小有限。所以不可能精确地反映出台球的真实运行轨迹。台球的走位要求特别精确，如差1厘米就可能满盘皆输。e.局限性。电脑输出信息只能在电视机上显示，不能投射在台球桌上；也不能显示训练辅助线、母球位置、目标球位置、虚拟球位置及其瞄球点、母球和目标球模拟运动轨迹和击球提示的影像。
实用新型内容本新型的目的是针对上述台球训练系统存在的问题，提供一种能使台球定位更加准确，获取数据更加精准，训练更加方便、清楚、直观的投影式台球训练系统，能帮助球员迅速提高对台球瞄准度及母球走位控制的水平。为实现发明的目的，本新型采取如下技术方案该投影式台球训练系统包括台球桌、图像采集设备、台球灯，还增设投影设备、电脑、音箱设备；图像采集设备置于台球灯中，并其端部与台球灯下端持平，其信号输出端接至电脑输入端；所说台球灯悬挂于台球桌上的至少1.2米高处，使图像采集设备正对台球桌中心；投影设备吊挂于台球灯的旁侧，其设备输入端接电脑输出端并由其控制；电脑信号输出端接至音箱设备输入端。所说投影设备采用投影机。所说投影设备可以采用交互式投影机。所说图像采集设备采用摄像头。本发明与现有技术相比有益效果如下1.由于采用投影设备可以直接将台球训练的相关影像显示在台球桌上，还能在台球桌上显示各种网格线、标尺、落袋区域以及其他辅助线，使台球训练更加科学精确，效果直观方便，提高了训练效率，并不受传统训练器材的影响。2.由于采用投影设备将瞄准虚拟球和瞄准点直接显示在台球桌上，这样使球员在瞄准击球时有点可循，可以清楚地看到母球所要达到的准确位置，这种方式精确科学，进而提高台球击打准度。解决了传统台球训练方式靠估算和薄厚估计等模糊的瞄准方式。3.由于投影设备与软件设计的结合，实现将母球模拟运行轨迹显示在台球桌上， 同时投射出击球点、击球力度和击球角度提示信息。解决了传统台球训练中母球运行轨迹只能口头传授或用粉笔画出和与击球点、力度、角度配合不精确等问题。这样使球员在击打过程有“线”可依，有利于培养球感。4.由于采用投影设备将每一节训练课程的出杆动作、击打方式、击球效果、母球和目标球的运行状态都通过动画模拟或教练示范视频真实地回放到台球桌上。如同高水平教练亲身示范，直观、生动，使球员印象深刻。5.由于采用图像采集设备捕捉击打视频，将球员击打后俯视视频原原本本地回放于台球桌面上，对纠正球员击打方式和增强母球控制大有益处。6.采用交互式投影训练模式有利于自定义训练方式，使训练内容更加完善，同时也使系统控制方式简单；可以在台球桌上用专用笔代替鼠标控制电脑操作，进行课程训练选择、训练设置和实时在台球桌上画线，从而更加节省训练时间，提高训练效率。7.由于结合台球训练软件，能够更加系统科学地安排训练课程，再配合投影设备使训练效果更加显著，能让球员的台球技术在短时间内得到迅速提高。解决了传统台球教练技术不够全面，培训内容不够科学、不够系统、不够细致的问题。
图1为投影式台球训练系统示意图；图2为投影式台球训练系统的软件流程图；图3为瞄准点训练示意图；图4为母球走位训练示意图；图5横向空岸练习示意图；[0031 ]图6纵向空岸练习示意图；图7直线击球练习示意图；图8空袋送球练习示意图；图9母球直线击打目标球入角袋练习示意图；图10母球长距离撞击目标球入袋练习示意图；图11母球击打中袋球或角袋球练习示意图；图12任意两球组合击球入袋练习示意图；图13力度训练示意图；图14低杆走位训练示意图；图15高杆走位训练示意图；图16反弹球训练示意图；图17间接球训练示意图；图18旋转球训练示意图；图19弧线球训练示意图；图20跳球训练示意图；图21解球训练示意图；图22-1固定球型训练示意图；图22-2固定球型训练示意图；图23经典球局复盘示意图。
具体实施方式
结合附图和实施例对本发明的方案进一步详细描述参见附图1，它包括台球桌5、图像采集设备3、台球灯2，其特征在于还设有投影设备1、电脑4、音箱设备6 ；图像采集设备3置于台球灯2中，并其端部与台球灯2下端持平，其信号输出端接至电脑输入端；所说台球灯悬挂于台球桌5上的至少1. 2米高处，使图像采集设备3正对台球桌5中心；投影设备1吊挂于台球灯2的旁侧，其设备输入端接电脑 4输出端并由其控制电脑4信号输出端接至音箱设备6输入端。所说投影设备3采用投影机，优选还可采用交互式投影机；为了录制实际击球过程视频，图像采集设备3可采用摄像头。采用摄像头捕捉击打视频，实现将球员击打后俯视视频1 1比例回放于台球桌5面上。所说台球灯悬挂于台球桌的高度，优选为1. 2 2米高处。参见附图2 4，投影式台球训练系统的实现步骤建立准度和出杆校正与母球走位有关的训练课程的标准数据库；建立与标准数据库记录相关的图像文件和动画文件或视频文件；上述标准数据库和与其有关的图像文件和动画文件或视频文件保存在电脑中；启动系统软件程序初始化，对投影设备1和图像采集设备3相关参数进行校正；校正完毕后，球员登录、选择初级或中级或高级训练课程；读取电脑中所选择的与训练课程内容有关的演示动画或视频文件信息，并通过投影设备1按1 1的比例回放在台球桌5上，供球员观看和学习；通过遥控器7或键盘发指令控制电脑读取标准数据库中相关信息并控制投影设备1在台球桌5上显示各种训练辅助线、母球位置、目标球位置、虚拟球位置及其瞄球点、母球和目标球模拟运动轨迹和击球提示的影像；根据影像显示针对相应级别训练课程进行台球瞄准度训练和母球走位控制训练；在训练的同时，图像采集设备3捕捉击打过程视频，该视频传入电脑与数据库中标准数据进行比较分析，根据分析结果给出下次击打建议，并由音箱设备6播放，击打视频按1 1比例回放到台球桌5上。然后判断是否继续训练，如选择继续，则接续训练课程选择程序步骤。如不继续，将保存训练进度与训练成绩，然后退出系统。上述标准数据库的建立在建立此类训练标准数据库时，依据相关的台球训练教程，将所涉及到的母球14 和目标球10的球心定位坐标、母球模拟运行轨迹13的起始点和终点坐标、目标袋口 8的代码输入到相应训练课程记录中构成有台球放置位置、台球模拟运行轨迹及击球提示信息的标准数据库。在本实施例中，准度和出杆校正的标准数据库的建立过程当电脑读取该课程记录时，根据球心坐标画出并显示母球14和目标球10的位置； 根据母球模拟运行轨迹13的起始和终点坐标画出母球的模拟运行轨迹；同时根据目标袋口 8显示击打瞄准点11和虚拟球12。根据球心坐标、半径画球的位置画圆，以及根据起始终点坐标画线的任务均可以由编程语句实现，结果直接输入到投影设备1上，并实时显示在台球桌5上。母球走位有关的标准数据库的建立过程在输入标准训练数据时，需要把每节课的训练内容由几位专业的高水平台球教练按要求击打，同时由视频的图象采集设备3捕捉击打过程视频并摄录下来，再由电脑4根据捕捉图像分析母球的起始点和终点坐标，以及运行轨迹，并记录下来。最后取几位教练击打结果的平均值作为本节训练课程的标准数据。球员用户在训练时，采用型号相同的台球桌进行训练，以保证摩擦系数、库边弹力相类似。训练过程中，由电脑4对球员的击打视频数据与数据库中标准数据进行分析比较，以给出击打建议。投影设备和图像采集设备校正过程投影设备校正由电脑4向投影设备1传送校正定位影像，并显示在台球桌5上， 通过调整投影设备1使定位影像与台球桌5面完全重合为止；图像采集设备校正电脑控制投影设备在台球桌上显示出定位影像，由图像采集设备录制，并回放在台球桌上，根据显示结果来调整图像采集设备的位置及参数。其中，图像采集设备3的校正参数有光圈、焦距、白平衡、感光度及捕捉模式。在台球桌上5显示的各种训练辅助线包括标准网格线或标尺，将球桌分隔成若干区域，还包括根据球员需要在台球桌面显示的曲线。根据个人的需求可对上述内容进行不同显示模式的设置包括网格辅助线设置如颜色、粗细、格数；
6[0080]显示标尺的开关设置；母球颜色、目标球颜色、显示方式设置；轨迹线颜色、粗细及显示方式设置；显示时间设置。其中包括虚拟球显示时间、母球显示时间以及轨迹显示时间。通过不同显示模式设置，将设置命令通过电脑控制投影设备和显示器进行显示满足训练要求的各种训练辅助线。在采用交互式投影设备的条件下，可以在台球桌上用专用笔代替鼠标控制电脑操作，进行课程训练选择、训练设置和实时在台球桌上画线。初级训练课程内容包括出杆校正、准度训练。其中出杆校正课程包括横向空岸校正与纵向空岸校正，参见附图5、6在此练习中可通过遥控器7或键盘向电脑发送指令，由电脑4控制投影设备1在台球桌5上显示出母球位置、辅助球位置及母球模拟运行轨迹13。球员按投影的位置摆放母球14和辅助球19，并按击球提示击打击母球14。母球14经库边反弹从两个辅助球19 之间穿过为正确，或附图5所示的反弹后依然沿所画轨迹运行为正确。击打的过程由图象采集设备3将捕捉的视频传入电脑与数据库中标准数据比较分析后，给出下次击打建议。纵向空岸校正实现过程与横向空岸校正相同，只是母球14的运行路线较长，更能检验球员出杆是否笔直。以上练习可以校正出杆姿势，检验球员的基本功。直线击球练习，参见附图7直线击球练习是用母球14直线击打目标球10后，两球继续前进，目标球经库边反弹后如果与母球14相遇并直线撞击，则说明出杆笔直，击打正确，否则为错误应按电脑提示纠正。空袋送球练习，参见附图8空袋送球练习是将台球按投影设备1投影提示的位置摆放后，按提示将母球打入相应目标袋口 8。此训练目的也是为了检验球员的出杆姿势是否标准。母球直线击打目标球入角袋练习，参见附图9直线击打目标球10入角袋练习是将母球14和目标球10按投影提示的位置摆放后，按击球点提示16击打母球14撞击目标球10进入相应目标袋口 8。此训练目的同样为检验球员的出杆笔直程度。参见附图10 12，准度课程练习包括母球长距离撞击目标球入袋练习、母球击打中袋球或角袋球练习及任意两球组合击球入袋练习。准度练习时通过投影设备1在目标球10的旁边显示出虚拟球12和瞄准点11。这样球员在击打时，击打母球14中心，对准瞄准点11击打，使母球14与虚拟球12重合，达到目标入袋的目的，并可以提高进球的准度。本实施例中，由电脑4控制投影设备1在台球桌5上显示母球14、目标球10、母球模拟运行轨迹13及目标球模拟运行轨迹9，并在目标球10旁边显示出虚拟球12和瞄准点 11。球员按提示击打后，由图象采集设备3捕捉击打过程视频，并将该过程视频传回电脑4 与其标准数据库数据加以比较分析，根据分析结果给出下次击打建议。其中，母球长距离撞击目标球入袋练习，参见附图10[0101]在底袋对角线两端附近分别按投影位置摆放母球14和目标球10，根据在目标球 10旁边的虚拟球12位置和瞄准点11击打母球中心，使目标球进目标袋口 8。此练习目的是训练长距离击球准度母球击打中袋球或角袋球练习，参见附图11母球击打中袋球或角袋球练习为母球定位练习。即母球14只固定在一个位置，而去击打不同位置的目标球10，使其入目标袋口 8。此练习目的在于练习中袋、底袋的击球准度。任意两球组合击球入袋练习，参见附图12这种练习是由投影设备1在台球桌5上显示5 8组目标球位置、母球位置、虚拟球12及瞄准点11。球员按照路线提示信息依次击打各目标球，以提高不同位置的击打准度。任意球位瞄准训练球员可以根据自己的需要，在台球桌5上任意摆放一个母球14和一个目标球10， 由图象采集设备3捕捉母球14和目标球10的影像，由电脑根据台球的颜色自动分辨母球和目标球，再根据球员选择的目标袋口 8，在目标球10旁边投射虚拟球12及母球14的瞄准点11。这样，只要球员在击打母球时，把母球中心对准瞄准点11，并使击打后使母球14 与虚拟球12重合，这样就可以保证目标球入目标袋口 8中。中级训练课程包括力度训练、高杆走位、低杆走位、反弹球和间接球训练。其中，力度训练，参见附图13由电脑控制在台球桌5上显示出同一击球点因击球力度不同而产生不同的模拟运行轨迹，球员依此训练，从而对击打力度有一个理性的认识，进行提高球员对力度的控制能力。本实施例中，由电脑4控制投影设备1在台球桌5上显示出同一击打点因力度不同而产生不同的模拟运行轨迹。球员依此轨迹使用球杆15按不同击球力度提示17包括中力击或中大力击或大力击或加大力击打，由图象采集设备3捕捉击打过程视频，并传回电脑4与其标准数据库数据加以比较分析，根据分析结果给出下次击打建议。低杆走位训练，参见附图14低杆走位训练是投影设备1在台球桌5上显示母球位置、目标球位置及因为击打力度不同和母球击打的瞄准点11的不同而使母球产生不同的模拟运行轨迹。然后将目标球10和母球14按其位置摆放。球员根据显示在台球桌5的虚拟球的瞄准点11和击球力度提示17用母球14击打目标球10。通过此训练，球员可以掌握低杆击球后母球的运行范围和运行轨迹，提高球员对母球的控制能力。高杆走位训练，参见附图15高杆走位训练与低杆走位训练实现步骤大体相同，不同的是母球14击球点不同， 在中点以上。因此而产生的母球运行轨迹也不尽相同。通过此训练，球员可以掌握高杆击球后母球的运行范围和运行轨迹，提高球员对母球14的控制能力。反弹球训练，参见附图16[0120]如果击打母球中心撞击目标球时，则目标球的运行是根据反射角等于入射角的基本反射原理进行运动。程序依据此原理设计，使电脑控制投影设备1在台球桌5上显示目标球模拟运行轨迹9、反射角、入射角利于球员掌握。间接球训练，参见附图17间接球训练是指目标球不直接入袋，而是借助其它球撞击后改变原有运行轨迹而入目标袋口的方式。在此项训练时，电脑控制投影设备1在台球桌5上显示出目标球的复杂运行轨迹和间接球位置20。选择高级训练课程包括旋转球、弧线球、跳球、解球、固定球型训练、经典球局复盘和自定义训练。旋转球训练，参见附图18旋转球是因为击打母球14左上、左、左下、右上、右、右下位置而使母球产生旋转， 因此运行轨迹更为复杂。由电脑4控制投影设备1在台球桌5上显示因为击球点提示16的影像位不同而形成的各种母球模拟运行轨迹13和击球点提示16对应的代码包括a，b，c, d，e, f。球员依此练习，可以进一步提高对母球走位的精确控制能力。弧线球训练，参见附图19弧线球是较为高级的杆法，因为球杆15抬高角度不同再配合击球点和击球力度从而使母球运行产生弧线。在这种训练中，投影设备1每次都将显示出击球提示包括球杆 15击球角度提示18、击球力度提示17和击球点提示16，障碍球21位置及训练辅助网格线 22。便球员对母球14所要产生的弧线做到心中有数。跳球训练，参见附图20跳球训练与弧线球训练相类似，是为了避开障碍球20击打目标球的高级杆法。这也需在台球桌上投射出击球点、球杆15的击球角度提示18和击球力度提示17，这样才能达到理想的跳球效果。解球训练，参见附图21解球训练是指母球通过库边反弹的方式绕开障碍球21而击打目标球10。本系统可以在台球桌5上清楚地显示出母球吃库后的反弹路线，可以是吃一库两库甚至多库后的反弹轨迹。通过此训练可以很好地增加球员的球感，以利于在实战中破解障碍球。固定球型训练，参见附图22-1，22-2本系统提供了多种固定球型的训练方式如目标球摆放成环型或直角型，球员按提示依次用母球14击打目标球10，使其进入目标袋口 8。该训练方式是针对球员实战能力的一个综合性训练。经典球局复盘，参见附图23该训练可以针对某些比赛中的经典球局进行重复练习，通过电脑控制投影设备在台球桌5上显示母球位置、多个目标球位置及其模拟运行轨迹9、多个母球模拟运行轨迹13 及其模拟停止位置；球员按提示依次用母球14击打目标球10，使其进入目标袋口 8。自定义训练。球员根据自身的情况可以自己定义训练球型，系统可以根据定义球型提供参考击打思路。
权利要求1.一种投影式台球训练系统，它包括台球桌(5)、图像采集设备(3)、台球灯O)，其特征在于还设有投影设备(1)、电脑G)、音箱设备(6)；图像采集设备C3)置于台球灯(2) 中，并其头端部与台球灯( 下端持平，其信号输出端接至电脑输入端；所说台球灯悬挂于台球桌( 上的至少1. 2米高处，使图像采集设备C3)正对台球桌(5)中心；投影设备(1) 吊挂于台球灯⑵的旁侧，其设备输入端接电脑⑷输出端并由其控制电脑⑷信号输出端接至音箱设备(6)输入端。
2.按权利要求1所说的投影式台球训练系统，其特征在于所说投影设备(3)采用投影机。
3.按权利要求1或2所说的投影式台球训练系统，其特征在于所说投影设备(3)还可以采用交互式投影机。
4.按权利要求1所说的投影式台球训练系统，其特征在于所说图像采集设备(3)采用摄像头。
专利摘要本实用新型公开一种投影式台球训练系统，该系统包括台球桌、图像采集设备、台球灯及投影设备；台球灯中安装的图像采集设备的头端与其灯下端持平，并悬挂于台球桌上的某高处正对台球桌中心；投影设备吊挂于台球灯旁侧通过电脑控制；该系统运行时，通过电脑选择初级到高级训练课程，读取其中数据和文件，控制投影设备将所需的演示视频、辅助线、台球位置、瞄准点、母球及目标球模拟运动轨迹等影像显示台球桌上；同时图像采集设备捕捉击打视频，并送入电脑分析，并给出下次击打建议。使台球训练更加科学精确、直观方便，解决了传统台球训练中只能口头传授或用粉笔画出与击球点、力度、角度配合不精确等问题，进而提高了台球击打准度和母球控制能力。
文档编号A63B69/00GK202270324SQ201120393179
公开日2012年6月13日 申请日期2011年10月14日 优先权日2011年10月14日
发明者李姣昂 申请人:李姣昂