一种羽毛球训练监控评估系统的制作方法

本发明涉及羽毛球训练领域，具体涉及一种羽毛球训练监控评估系统。

背景技术：

羽毛球是一项十分受欢迎的体育运动，目前，市面上并没有专门针对发球、接球、扣球、移动、起跳等动作标准评估的羽毛球训练系统，大多采用教练当场进行观察指导的模式，或者采用摄像头进行训练视频的采集，然后在结束训练后，教练进行观察与事后的指导，大部分训练者只能靠自我体会与领悟，这种情况导致了接球或扣球等训练的效率极其低下，同时训练动作的不规范，将影响个人运动能力的发挥。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供了一种羽毛球训练监控评估系统，实现了羽毛球发球、接球、扣球、移动、起跳等动作的自动判定和指导，使用系统自带的三维教学视频的投放功能，可进行教学视频或指导视频的反复播放与学习，大大方便了训练者对于各个动作的反复观摩和理解，提高了训练效率，使得动作更加规范，同时也减轻了教练的工作量。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种羽毛球训练监控评估系统，包括

图像数据采集模块，用于通过图像采集装置进行整个训练过程图像数据的采集，并将获取到的数据通过通信模块发送到数据处理模块；

音频采集模块，用于通过麦克风进行正在教学的教师或交互学习的学生的音频的采集，并通过北斗模块发送到数据处理模块；

运动状态采集模块，通过设置在腰带壳内的加速度计、陀螺仪和磁力计采集人体在训练时的运动状态数据，通过北斗模块发送到动作标准判断模块，再存储到数据库中；

数据处理模块，通过kinect深度传感器进行骨骼信息获取；还用于消除所获得骨骼信息的抖动和噪声干扰，并计算获取所有骨骼对的角度旋转移动s03矩阵信息，进行全景视频的拼接，将拼接完成的视频数据储存于数据库内；还用于识别所接收到的音频数据内的音频控制命令，并将识别结果发送到中央处理器；

动作标准判断模块，用于将计算所得的骨骼对的角度旋转移动s03矩阵信息与标准动作数据库内录制的标准动作信息进行比较，如果差距小于某个门限，则认为标准，否则认为不标准；用于将接收到的运动状态采集数据与标准动作数据库内的标准运动状态特征数据进行相似度对比后，输出相似度值，小于90％视为不标准；

激光测速装置，通过安装在训练场两侧的若干激光测距仪发射激光信号到激光反射器，激光反射器接收激光反射器的反射信号，并将采集到的数据发送到速度计算模块，完成运动员移动速度的检测；

动作指导建议输出模块，根据动作标准判断模块以及激光测速装置的评估结果进行指导意见的输出，同时将指导意见储存在相应的数据库内，并通过短信编辑模块发送到对应的训练者的移动终端；

动作命令识别模块，用于将所获取的骨骼信息与动作控制命令数据库内的骨骼信息进行比较，并将相似度最高的控制命令输出至中央处理器；

三维教学模块，包括空气屏幕生成系统、若干组3d投影仪、音乐背景播放模块和素材数据库，用于根据中央处理器发送的控制命令从素材数据库内调用相应的数据建立各种场景、教学三维模型、互动三维模型；

疑难问题汇总模块，用于汇总并储存训练者在训练过程中遇到的疑难问题，并将这些数据按其发送的训练者账户标记后发送到人工专家解答模块；

每日任务完成情况汇总评估模块，用于汇总并储存训练者在训练过程每日任务的完成情况，并根据预设的算法对接收到的数据进行评估，将评估结果发送到人工专家解答模块；

人工专家解答模块，用于进行疑难问题汇总模块内的疑难问题的解答，并将解答后的数据发送到指定的账号，还用于根据训练者的疑难问题以及每日任务完成的情况进行每日任务的发送；

训练结果统计模块，用于按月按季度的训练结果统计数据的汇总，方便训练者查询运动情况，主要包含每个动作训练的次数、匹配值、动作纠正指导意见；

人机操作模块，用于用户登录，还用于进行各种控制命令以及其它数据的输入；

中央处理器，用于协调上述模块工作，用于接收人机操作模块输入的各种控制命令，并按照预设的算法发送到指定模块；还用于用户注册、权限管理以及密码修改。

优选地，所述图像数据采集模块包括架设在电信杆上的一个球体装置，球体装置上均匀安装有n个鱼眼镜头，n至少为四个，所述鱼眼镜头拍摄的视频数据的水平角度为360°/n的水平角度。

优选地，所述鱼眼镜头拍摄的视频数据的垂直角度为360°/n的垂直角度，鱼眼镜头采用焦距短、前镜片直径小且呈抛物面状凸出的超广角镜头。

优选地，所述全景视频的拼接包括投影(含柱面投影和球面投影)、图形对齐拼接和畸变校正。

优选地，其包括数据共享模块，用于通过无线的方式实现数据的共享。

优选地，还包括一个显示屏，用于显示各种采集到的数据，以及人机操作模块调用的数据。

优选地，所述激光测距仪按一定阀值架设，且内置接近开关。

本发明具有以下特点与优势：

实现了羽毛球发球、接球、扣球、移动、起跳等动作的自动判定和指导，使用系统自带的三维教学视频的投放功能，可进行教学视频或指导视频的反复播放与学习，大大方便了训练者对于各个动作的反复观摩和理解，提高了训练效率，且训练者可以参与到整个教学过程中与三维模型进行互动，大大提高了学生学习兴趣；每个训练者采用不同的测控试题进行训练，真正意义上实现了因材施教，针对性强；使得动作更加规范，同时也减轻了教练的工作量。

附图说明

图1为本发明实施案例一种羽毛球训练监控评估系统的系统框图。

图2为本发明实施例中佩戴设备运动状态信息处理流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点阐述得更加清晰，以下结合实例对此进行更深一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-图2所示，本发明实例提供了一种羽毛球训练监控评估系统，其特征在于，包括

图像数据采集模块，用于通过图像采集装置进行整个训练过程图像数据的采集，并将获取到的数据通过通信模块发送到数据处理模块；

音频采集模块，用于通过麦克风进行正在教学的教师或交互学习的学生的音频的采集，并通过北斗模块发送到数据处理模块；

运动状态采集模块，通过设置在腰带壳内的加速度计、陀螺仪和磁力计采集人体在训练时的运动状态数据，通过北斗模块发送到动作标准判断模块，再存储到数据库中；

数据处理模块，通过kinect深度传感器进行骨骼信息获取；还用于消除所获得骨骼信息的抖动和噪声干扰，并计算获取所有骨骼对的角度旋转移动s03矩阵信息，进行全景视频的拼接，将拼接完成的视频数据储存于数据库内；还用于识别所接收到的音频数据内的音频控制命令，并将识别结果发送到中央处理器；

动作标准判断模块，用于将计算所得的骨骼对的角度旋转移动s03矩阵信息与标准动作数据库内录制的标准动作信息进行比较，如果差距小于某个门限，则认为标准，否则认为不标准；用于将接收到的运动状态采集数据与标准动作数据库内的标准运动状态特征数据进行相似度对比后，输出相似度值，小于90％视为不标准；

激光测速装置，通过安装在训练场两侧的若干激光测距仪发射激光信号到激光反射器，激光反射器接收激光反射器的反射信号，并将采集到的数据发送到速度计算模块，完成运动员移动速度的检测；

动作指导建议输出模块，根据动作标准判断模块以及激光测速装置的评估结果进行指导意见的输出，同时将指导意见储存在相应的数据库内，并通过短信编辑模块发送到对应的训练者的移动终端；

动作命令识别模块，用于将所获取的骨骼信息与动作控制命令数据库内的骨骼信息进行比较，并将相似度最高的控制命令输出至中央处理器；

三维教学模块，包括空气屏幕生成系统、若干组3d投影仪、音乐背景播放模块和素材数据库，用于根据中央处理器发送的控制命令从素材数据库内调用相应的数据建立各种场景、教学三维模型、互动三维模型；

疑难问题汇总模块，用于汇总并储存训练者在训练过程中遇到的疑难问题，并将这些数据按其发送的训练者账户标记后发送到人工专家解答模块；

每日任务完成情况汇总评估模块，用于汇总并储存训练者在训练过程每日任务的完成情况，并根据预设的算法对接收到的数据进行评估，将评估结果发送到人工专家解答模块；

人工专家解答模块，用于进行疑难问题汇总模块内的疑难问题的解答，并将解答后的数据发送到指定的账号，还用于根据训练者的疑难问题以及每日任务完成的情况进行每日任务的发送；

训练结果统计模块，用于按月按季度的训练结果统计数据的汇总，方便训练者查询运动情况，主要包含每个动作训练的次数、匹配值、动作纠正指导意见；

人机操作模块，用于用户登录，还用于进行各种控制命令以及其它数据的输入；

中央处理器，用于协调上述模块工作，用于接收人机操作模块输入的各种控制命令，并按照预设的算法发送到指定模块；还用于用户注册、权限管理以及密码修改。

所述图像数据采集模块包括架设在电信杆上的一个球体装置，球体装置上均匀安装有n个鱼眼镜头，n至少为四个，所述鱼眼镜头拍摄的视频数据的水平角度为360°/n的水平角度。

所述鱼眼镜头拍摄的视频数据的垂直角度为360°/n的垂直角度，鱼眼镜头采用焦距短、前镜片直径小且呈抛物面状凸出的超广角镜头。

所述全景视频的拼接包括投影(含柱面投影和球面投影)、图形对齐拼接和畸变校正。

其包括数据共享模块，用于通过无线的方式实现数据的共享。

还包括一个显示屏，用于显示各种采集到的数据，以及人机操作模块调用的数据。

优选地，所述激光测距仪按一定阀值架设，且内置接近开关。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。