本发明涉及乒乓球训练技术领域，具体涉及一种乒乓球智能训练系统。
背景技术：
在体育运动训练中，如何利用现代科学技术手段尽可能实时地、精确地采集运动员在乒乓球训练情况，对于科学指导运动训练、提高运动技术水平是非常重要的。目前，还没有能够满足实时地、精确地进行曲线和直线运动全程监测需求的技术和产品。现代竞技体育运动科学训练，迫切需要一种能够进行实时的、精确的、全程的乒乓球训练数据的监测评估系统。
技术实现要素：
为解决上述问题，本发明提供了一种乒乓球智能训练系统，实现了乒乓球实时状态、乒乓球拍实时状态以及运动员实时状态数据的获取，大大提高了测量的精确度，同时整个测量过程更加直观；系统自带训练动作评估判定和指导功能，在提高动作评估精确度的同时为训练方案的制作提供了指导性的意见，从而使得训练更有针对性。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种乒乓球智能训练系统，包括
人机操作模块，用于用户登录，输入各种控制命令以及待储存数据；
安装在乒乓球桌两侧的若干组红外线发射柱和红外线接收柱，用于进行乒乓球位置数据的获取，并将采集到的数据发送到中央处理器；
架设在练习场周围的摄像头，用于采集该运动员的训练视频数据，并将采集到的视频数据发送到数据处理模块；
运动状态采集模块，通过安装在腕带、腰带盒以及乒乓板内的加速度传感器和陀螺仪进行运动员在整个训练过程中所产生的相关参数，并发送到综合评估模块；
数据处理模块，用于通过kinect深度传感器根据所接收到的视频数据进行骨骼信息获取；还用于消除锁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so3矩阵信息；
动作标准判定模块，用于将计算所得的骨骼对的角度旋转移动so3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；
动作指导建议输出模块，用于根据动作标准判定模块的评估结果进行指导意见的输出，并将输出的指导意见储存在相应的数据库内，通过短信编辑模块发送到对应的训练者的移动终端；
综合评估模块，用于根据红外线接收柱、摄像头、运动状态采集模块所发送的数据进行乒乓球运动轨迹曲线以及乒乓球球球拍运动曲线的绘制，并根据所得的曲线进行运动员状态的评估，并根据评估结果进行训练方案的调整；
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，所述红外线发射柱和红外线接收柱按一定阀值对称架设，且内置接近开关。
优选地，所述红外线发射柱内侧均匀设置有一列万向节，每个万向节的顶部设置有一个红外线发射器，万向节的外侧设置有平光镜，平光镜外侧平行设置有若干列相互独立的透镜，每个透镜滑动设置在滑轨上。
优选地，所述红外线接收柱的内侧设置有一个红外ccd面板。
优选地，还包括两个显示屏，其中一个显示屏用于进行监测数据的播放，还用于显示人机操作模块输入的各种数据以及整个监测过程中需要显示的数据，并基于检测到的数据输出表征训练情况的二维结果图、三维结果图；另一个显示屏用于进行动作标准判定模块的判断结果、动作指导建议输出模块的指导数据以及综合评估模块的评估结果的显示。
优选地，还包括一全息投影系统，由空气屏幕生成系统、若干组3d投影仪和素材数据库构成，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运动模型。
优选地，所述发射柱两侧设置有遮光板。
本发明具有以下有益效果：
通过数据的多方面采集，实现了乒乓球实时状态、乒乓球拍实时状态以及运动员实时状态数据的获取，大大提高了测量的精确度，同时整个测量过程更加直观；系统自带训练动作评估判定和指导功能，在提高动作评估精确度的同时为训练方案的制作提供了指导性的意见，从而使得训练更有针对性；在后期讲解过程中的采用全息投放的形式进行训练视频或指导视频的播放，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，同时也减轻了教练的工作量。
附图说明
图1为本发明实施例一种乒乓球智能训练系统的系统框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明实施例提供了一种乒乓球智能训练系统，包括
安装在乒乓球桌两侧的若干组红外线发射柱和红外线接收柱，用于进行乒乓球位置数据的获取，并将采集到的数据发送到中央处理器；
架设在练习场周围的摄像头，用于采集该运动员的训练视频数据，并将采集到的视频数据发送到数据处理模块；
运动状态采集模块，通过安装在腕带、腰带盒以及乒乓板内的加速度传感器和陀螺仪进行运动员在整个训练过程中所产生的相关参数，并发送到综合评估模块；所述加速度传感器和陀螺仪内均设有北斗模块，通过短报文通讯的方式与中央处理器实现通讯；
安装在监测中心的：
人机操作模块，用于用户登录，输入各种控制命令以及待储存数据；
数据处理模块，用于通过kinect深度传感器根据所接收到的视频数据进行骨骼信息获取；还用于消除锁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so3矩阵信息；
动作标准判定模块，用于将计算所得的骨骼对的角度旋转移动so3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；
动作指导建议输出模块，用于根据动作标准判定模块的评估结果进行指导意见的输出，并将输出的指导意见储存在相应的数据库内，通过短信编辑模块发送到对应的训练者的移动终端；
综合评估模块，用于根据红外线接收柱、摄像头、运动状态采集模块所发送的数据进行乒乓球运动轨迹曲线以及乒乓球球球拍运动曲线的绘制，并根据所得的曲线进行运动员状态的评估，并根据评估结果进行训练方案的调整；
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。
所述红外线发射柱和红外线接收柱按一定阀值对称架设，且内置接近开关。所述红外线发射柱内侧均匀设置有一列万向节，每个万向节的顶部设置有一个红外线发射器，万向节的外侧设置有平光镜，平光镜外侧平行设置有若干列相互独立的透镜，每个透镜滑动设置在滑轨上。所述红外线接收柱的内侧设置有一个红外ccd面板。所述发射柱两侧设置有遮光板。使用万向节改变红外线的射出方向，通过透镜组将红外线进行透射，改变红外线的光路，从而形成一个红外线光幕，并通过红外ccd面板接收，通过调整万向节和透镜的位置，可以形成不同的红外线光幕，红外线光幕与光束相比，没有监控盲点，检测灵敏度高。
还包括两个显示屏，其中一个显示屏用于进行监测数据的播放，还用于显示人机操作模块输入的各种数据以及整个监测过程中需要显示的数据，并基于检测到的数据输出表征训练情况的二维结果图、三维结果图；另一个显示屏用于进行动作标准判定模块的判断结果、动作指导建议输出模块的指导数据以及综合评估模块的评估结果的显示。
还包括一全息投影系统，由空气屏幕生成系统、若干组3d投影仪和素材数据库构成，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运动模型。
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。