一套具有双摄像头、无线视频传输、延时播放和录像功能的便携式辅助训练系统的制作方法

本发明设计一套具有双摄像头、无线视频传输、延时播放和录像功能的便携式辅助训练系统及其摄像、无线视频传输、延时播放、摄像视频压缩录制流程。

背景技术：

高尔夫球、网球、台球、保龄球、乒乓球、羽毛球、体操、跆拳道、武术等运动目前已经日益普及，这些运动均涉及到动作的训练和纠正，每个运动员经过一段时间的学习，在脑海中均有一套相对标准的动作，但是在每次训练时，由于每个人的动作协调能力不同，其实际动作和脑海中预期的动作不一定能完全一致。如果此时有一个专业的教练在旁边指点，则可以立即纠正其动作问题，但是很多场合下，运动员训练的时候，教练员是不在旁边的，这时候，如果能有一种训练辅助系统，使运动员能及时的看清自己的动作，并且及时矫正自己不标准的动作，则训练效率将更高。我们之前的专利，《一套具有摄像、无线视频传输、延时播放和录像功能的便携式发球训练辅助系统》ZL201420525800.0中提供了一种发球训练辅助系统。这种发球训练辅助设备能把摄像机拍摄到的动作按照用户设定的时间(比如10秒)在显示器上进行延时播放，使得运动员在一个动作完成后，可以立即通过显示器看到刚才完成的工作，从而及时的和脑海中的标准动作进行对比，并矫正自己的动作，但是这套发球训练辅助系统只能捕捉一个角度的动作信息，而动作训练和纠正往往需要捕捉多个角度的动作信息，才能有效的分析动作的准确性。

技术实现要素：

针对上述缺陷，本发明主要解决的技术问题在于，提供一套具有双摄像头、无线视频传输、延时播放和录像功能的便携式辅助训练系统。这套辅助训练系统由一个无线摄像机和一个带摄像头的平板系统组成。无线摄像机采集到的动作画面，经过压缩后，通过无线新道发送到平板上，平板利用解码模块，将动作还原出来，同时把无线摄像机拍摄到的动作按照用户设定的时间(比如10秒)在显示器上进行延时播放，使得运动员在一个动作完成后，可以立即通过显示器看到刚才完成的工作，从而及时的和脑海中的标准动作进行对比，并矫正自己的动作；平板摄像头可以从另外一个角度拍摄动作，平板可以把无线摄像机和平板摄像头拍摄的多角度的内容同时压缩存储下来，并且可以在屏幕上进行双画面分析；这些记录信息，存储在平板的内部存储模块中，可以通过USB移动存储设备或者网络导出。这个发明相对于专利《一套具有摄像、无线视频传输、延时播放和录像功能的便携式发球训练辅助系统》，最大的变化，就是增加了一个摄像头，在移动互联网时代，大部分平板都具有摄像头，将平板的摄像头利用起来，可以增加一个角度的动作信息，使得动作分析更加的科学。

本发明提供的便携式辅助训练系统具有无线摄像机和带摄像头的平板：

无线摄像机部分包括高清摄像机、摄像机信号采集模块、相机中央处理器、视频压缩模块、相机WIFI模块和相机电池供电模块。

高清摄像机，用于输出摄像机前端传感器所摄取的影像信号。

摄像机信号采集模块，将摄像机所摄取的影像信号转化成符合相机中央处理器视频输入接口格式的数字视频信号，传送到相机中央处理器。

相机中央处理器，作为无线摄像机的核心部件，用于控制无线摄像机的各个模块。该中央处理器可产生相应的控制指令，用于控制无线摄像机各个部件的工作。

相机WIFI模块，该模块可以作为无线摄像机的AP，用于和平板的WIFI模块进行联网，从而将无线摄像机采集到的视频流发送到平板上。

相机电池供电模块，该模块可以为无线摄像机供电，从而使得无线摄像机可以不用固定在有220V电源的地方，可以移动工作。

带摄像头的平板部分包括平板WIFI模块、平板中央处理器、视频输出接口模块、触摸屏输入模块、触摸型显示屏、延时播放模块、视频解压缩模块、蓝牙遥控器、蓝牙模块、图像抓拍模块、存储模块、图片分享模块、平板电池供电模块、平板摄像头模块、平板视频压缩模块和双画面分析模块。

平板WIFI模块，该模块可以作为平板的无线网卡，用于和相机的WIFI模块进行联网，从而使平板可以获取到无线摄像机采集到的视频流。

平板中央处理器，作为平板的核心部件，用于控制平板的各个模块。该中央处理器可产生相应的控制指令，用于控制平板各个部件的工作。

视频输出接口模块，用于接收视频解压缩模块解码后的视频信号。

触摸型显示屏，用于接收视频输出接口模块的视频数据，进行显示，同时可以检测出屏幕上的手指触摸信号，将之反馈给触摸屏输入模块。

触摸屏输入模块，将触摸屏上的手指操作信号转变成相应的坐标信号，反馈给平板中央处理器。

蓝牙模块，该模块用于和其它具有蓝牙通讯接口的外部设备进行数据传输。

蓝牙遥控器，用于实现对平板的控制。

平板电池供电模块，该模块可以为平板供电，从而使得平板可以不用固定在有220V电源的地方，可以移动工作。

除了上述模块外，本发明的关键在于具有了视频压缩模块、平板摄像头模块、平板视频压缩模块、延时播放模块、视频解压缩模块、图像抓拍模块、存储模块、图片分享模块和双画面分析模块。

视频压缩模块，可以对采集的摄像机的视频数据进行压缩处理。对采集的摄像机的视频数据可以采用各种视频压缩算法进行压缩处理。在对采集摄像机的视频数据进行压缩处理后，按照流媒体的标准，将视频实时的通过WIFI模块发送出去。

平板摄像头模块，该模块可以调用平板的摄像头，将摄像头所摄取的影像信号转化成符合平板中央处理器视频输入接口格式的数字视频信号，传送到平板中央处理器。

平板视频压缩模块，可以对平板摄像头捕捉到的视频数据进行压缩处理，对摄像头的视频数据可以采用各种视频压缩算法进行压缩处理，压缩后的数据可以存储在存储模块上。

延时播放模块，可以根据用户输入的延时时间，对无线摄像机发送过来的视频数据进行缓存，使得无线摄像机拍摄到的场景经过一定的延时后能显示到显示屏上，这样运动员做完一个动作后，基本上就能在显示屏上完整的看到刚才的动作。

视频解压缩模块，可以把延时播放模块发送过来的流媒体视频进行解码操作，从而还原出原始视频，然后再将视频送到视频出接口模块，进行显示。

图像抓拍模块，可以根据用户的要求，对延时播放后的指定场景进行抓取，并且进行压缩。

存储模块，用于存放中央处理器的启动程序，操作系统和各种应用程序，同时用于存放压缩后的图像和视频数据。

双画面分析模块，可以调用视频解压缩模块将存储模块中的无线摄像机和平板摄像头的视频数据同时显示出来，从而可以多角度的分析动作。

图片分享模块，该模块可以把图像抓拍模块获取的图片，通过平板WIFI模块分享到互联网上。

本发明提供的便携式辅助训练系统是个创新型的发明，正是其拥有了无线摄像机、平板摄像头模块和双画面分析模块，使得便携式辅助训练系统可以同时获取两个角度的动作信息，从而可以更全面的对动作进行分析。同时便携式辅助训练系统具有高性能的延时播放模块，使其作用远不同于带录像功能的摄像机。带录像功能的摄像机可以将运动员训练的全过程记录下来，用于训练后的总结，但是由于带录像功能的摄像机没有延时播放功能，所以无法在训练的同时进行反馈，无法达到最佳的训练辅助效果，而该便携式辅助训练系统不仅具备传统的录像功能和抓拍功能，还具有根据指定时间进行延时播放的功能，使训练者可以及时的矫正自己的动作，从而达到最佳的训练效果，同时该便携式辅助训练系统，还有图片分享模块，可以方便的通过互联网进行图片分享，使得训练和娱乐两不误。

下面结合附图对本发明作进一步说明。

附图说明：

图1为本发明的一套具有双摄像头、无线视频传输、延时播放和录像功能的便携式辅助训练系统功能模块框图；

图2为一套具有双摄像头、无线视频传输、延时播放和录像功能的便携式辅助训练系统的操作方法。

具体实施方式：

请参看图1，该图为本发明的便携式辅助训练系统功能模块框图。以下结合该图，说明本发明的工作原理。

该设备包括：高清摄像机201、摄像机信号采集模块202、相机中央处理器203、视频压缩模块204、相机WIFI模块205、相机电池供电模块206、平板WIFI模块207、平板中央处理器208、视频输出接口模块209、触摸屏输入模块210、触摸型显示屏211、延时播放模块212、视频解压缩模块213、蓝牙遥控器214、蓝牙模块215、图像抓拍模块216、存储模块217、图片分享模块218、平板电池供电模块219、平板摄像头模块220、平板视频压缩模块221、双画面分析模块222。

所述高清摄像机201，通过摄像器件把光学图像信号转变为电信号，即得到了“视频信号”。

所述摄像机信号采集模块202，具有连接摄像机的视频接口，高清摄像机201的视频信号通过摄像机信号采集模块202转化成符合相机中央处理器203处理的数据格式，传送到相机中央处理器203。

所述相机中央处理器203，作为无线摄像机的核心部件，用于控制无线摄像机的各个模块。该相机中央处理器203可产生相应的控制指令，用于控制无线摄像机各个部件的工作。

所述相机WIFI模块205，该模块可以作为无线摄像机的AP，用于和平板WIFI模块207进行联网，从而将无线摄像机采集到的视频流发送到平板上。

所述相机电池供电模块206，该模块可以为无线摄像机供电，从而使得无线摄像机可以不用固定在有220V电源的地方，可以移动工作。

所述平板WIFI模块207，该模块可以作为平板的无线网卡，用于和相机WIFI模块205进行联网，从而使平板可以获取到无线摄像机采集到的视频流。

所述平板中央处理器208，作为平板的核心部件，用于控制平板的各个模块。该平板中央处理器208可产生相应的控制指令，用于控制平板各个部件的工作。

所述视频输出接口模块209，用于接收视频解压缩模块213解码后的视频信号，并且将需要显示的数据驱动到触摸型显示屏211。该视频输出接口模块209类似于计算机的显卡，用于产生符合触摸型显示屏211要求的视频数据格式。视频输出接口模块209常内嵌于平板中央处理器208。

所述触摸屏输入模块210，用于获取触摸型显示屏211的手指操作信号，转换成相应的消息发送给平板中央处理器208进行调度。

所述触摸型显示屏211，可以支持手指和薄手套触摸，获取到用户触摸的位置信息，然后发送给触摸屏输入模块210。视频输出接口模块209的视频数据，通过触摸型显示屏211，即可显示出来，呈现给用户。

所述蓝牙模块215，该模块用于和其它具有蓝牙接口的外部设备进行数据传输，目前智能手机已经非常普及，且大都具备蓝牙模块。

所述蓝牙遥控器214，通过和蓝牙模块215建立连接，用于实现对平板的控制。

所述平板电池供电模块219，该模块可以为平板供电，从而使得平板可以不用固定在有220V电源的地方，可以移动工作。除了上述模块外，本发明的关键在于具有了视频压缩模块204、延时播放模块212、视频解压缩模块213、图像抓拍模块216、存储模块217和图片分享模块218。

所述视频压缩模块204，可以对采集的高清摄像机201的视频数据进行压缩处理，对采集的摄像机的视频数据可以采用各种视频压缩算法进行压缩处理，比如常见的MPEG2、MPEG4、H.264等。在对采集摄像机的视频数据进行压缩处理后，按照流媒体的标准，将视频实时的通过相机WIFI模块205发送出去。

所述平板摄像头模块220，该模块可以调用平板的摄像头，将采集的影像信号转化成符合平板中央处理器208要求的数字视频信号，传送到平板中央处理器208。

所述平板视频压缩模块221，可以对平板摄像头模块220捕捉到的视频数据进行压缩处理。对平板摄像头的视频数据可以采用各种视频压缩算法进行压缩处理，比如常见的MPEG2、MPEG4、H.264等，压缩后的数据可以存储在存储模块217中。

所述延时播放模块212，可以根据用户输入的延时时间，对无线摄像机发送过来的视频数据进行缓存，使得无线摄像机拍摄到的场景经过一定的延时后能显示到显示屏上，这样运动员做完一个动作后，基本上就能在显示屏上完整的看到刚才的动作。目前设计的这套设备，可以支持1分钟内的任意时间的延时设置。视频压缩模块204压缩后的视频码流控制在20Mbps/s的量级以内，20秒的数据量约为50MBytes，延时播放模块212具有1个大容量的缓存模块，缓存容量的上限是150MBytes，所以可以缓存1分钟内的高清视频图像。

所述视频解压缩模块213，可以把延时播放模块212发送过来的流媒体视频进行解码操作，从而还原出原始视频，然后再将视频送到视频输出接口模块209，进行显示，也可以对存储模块217中存储的视频和图像进行解码操作，从而还原出原始视频和图像，然后再将视频和图像送到视频输出接口模块209，进行显示。

所述图像抓拍模块216，可以根据用户的要求，对延时播放后的指定场景进行采集，并且进行压缩。

所述存储模块217，用于存放平板中央处理器的启动程序、操作系统和各种应用程序，同时用于存放平板WIFI模块207获取到的经过视频压缩模块204压缩后的视频和图像抓拍模块216压缩后的图像，也可以存储平板视频压缩模块221处理后的视频。

所述双画面分析模块222，可以调用视频解压缩模块213将存储模块217中的无线摄像机和平板摄像头的视频数据同时解码，然后调用视频输出接口模块209将两个摄像头的画面同时显示在触摸型显示屏211上，从而可以进行两个角度的动作分析。

所述图片分享模块218，该模块可以把图像抓拍模块216获取的图片或者存储模块217获取到的视频，通过平板WIFI模块207分享到互联网上。

请参考图2，该图为一套具有双摄像头、无线视频传输、延时播放和录像功能的便携式辅助训练系统的操作流程图。以下结合该图进行说明。

步骤301，上电，启动发球训练辅助系统，即分别启动无线摄像机和平板。

步骤302，平板操作系统启动，在显示屏上显示操作界面。

上电之后，无线摄像机会自动采集摄像机信号采集模块202，使其采集高清摄像机201的信号，并且调用视频压缩模块204，将压缩后的视频发送到相机WIFI模块205，整个过程无需任何按键操作。

平板的中央处理器208从存储模块217加载处理器启动程序，启动程序运行之后，中央处理器从存储模块217加载操作系统内核，在操作系统运行起来之后，在触摸型显示屏211上会显示操作界面，用来显示便携式辅助训练系统目前的工作状态。

步骤303，平板搜索到无线摄像机的AP，并且和无线摄像机建立连接。

在触摸型显示屏211的操作界面上，可以搜索到无线摄像机的AP，输入密码即可和无线摄像机建立连接。

步骤304，进入调试模式。

平板和无线摄像机建立连接后，自动进入调试模式，在触摸型显示屏211的操作界面上，可以看到无线摄像机拍摄的场景，调整无线摄像机的位置使其拍清楚目标场景；调整完无线摄像机的位置后，在触摸型显示屏211的操作界面上可以切换成显示平板摄像头220拍摄的场景，调整平板摄像头220的位置使其拍清楚目标场景，即可点击训练模式按键进入训练模式。

步骤305，进入训练模式。

在触摸型显示屏211的操作界面上，可以看到无线摄像机拍摄的场景，同时可以看到设备的其它功能按键，默认情况下，进入训练模式后，延时播放模块212开始工作进入步骤306。

步骤306，延时播放模块工作。

延时播放模块212工作后，会按照预先设定的延时时间，将采集到的无线摄像机拍摄的场景进行延时播放。工作过程中，用户可以任意更改延时时间。

步骤307，轮询输入命令。

进入训练模式，延时播放模块212工作之后，用户可以不用再进行别的操作，采用默认步骤308开始进行训练，即可在显示屏上，看到延时播放后的动作。如果用户在即时观看延播动作的同时，想要对本次训练的全过程进行全程录制，可点击录制按键进入步骤310，如果用户想要对本次训练过程中的某个精彩动作抓拍，可点击抓拍按键进入步骤312，如果用户想要进行分享，则可点击分享按键进入步骤314，如果用户想要进行分析，则可点击分析按键进入步骤316。

步骤308，默认动作。

用户进入训练模式，启用延时播放模块212后，可以不做任何处理，进入步骤309，等待用户发出结束操作318。

步骤309，不处理。

用户进入训练模式，启用延时播放模块212后，可以不做任何处理，等待用户发出结束操作318。

步骤310，启动录制。

用户如果要将训练的场景全程记录下来，则需要选择启动录制，进入步骤311。

步骤311，录制完毕后，操作触摸屏或者蓝牙遥控器，停止录制。

在训练过程结束之后，通过触摸型显示屏211或者蓝牙遥控器214，可以停止录制过程，在触摸型显示屏211上提示录制工作完毕时，即可结束操作。

步骤312，启动抓拍。

用户如果要把训练过程中的某一帧图像记录下来，可以启动图像抓拍模块216。

步骤313，把抓拍图像的图像压缩后存储在本地。

图像抓拍后，用户可以把抓拍的图像压缩后存储在本地的存储模块217中，抓拍结束，等待用户发出结束操作318。

步骤314，启动分享。

启动分享，进入步骤315。

步骤315，把录制的视频或者图像分享到互联网。

用户选择抓拍的图像或者录制的视频，通过WIFI分享到互联网，分享结束，等待用户发出结束操作318。

步骤316，启动分析。

启动双画面分析模块222，进入步骤317。

步骤317，双角度动作分析。

在触摸型显示屏211上显示无线摄像机和平板摄像头的画面，从而进行两个角度的动作分析，分析结束，等待用户发出结束操作318。

步骤318，结束操作。

训练完成，用户可以点击停止训练按键，关掉设备。