一种跆拳道训练辅助系统及方法

本发明涉及训练辅助，更具体地说，本发明涉及一种跆拳道训练辅助系统及方法。

背景技术：

1、跆拳道在我国是一种群众基础很广的体育运动，近年来跆拳道热大范围兴起，特别是在高校校园里开设的跆拳道课更是被青年学生所青睐，高水平的跆拳道训练需要对运动员体能进行科学合理训练，从而提高跆拳道运动的效果。随着计算机技术的迅猛发展与普及应用，人工智能技术越来越多的介入人们日常生活，不但提高了工作效率，也提高了工作中的准确性，通过摄像头装置获取运动员准确全面的运动数据，分析运动员的动作，可以智能监控运动员在进行跆拳道运动时计划和强度，改进运动技术，提高运动训练效率，从而达到对跆拳道运动进行辅助训练的目的。

2、但是其在实际使用时，仍旧存在一些缺点，如传统的运动员训练由教官或者队长带领运动员进行训练，训练和被训练对象会因为各种不可抗因素而发生变化，导致运动员的训练进度不一致，教官或者队长无法同时顾忌到每位运动员的训练方案，影响训练效率，同时训练结果由人工记录，具体的运动过程无法追溯，不利于对运动员的训练数据进行合理的分析，及时反馈给管理人员。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种跆拳道训练辅助系统及方法，用于解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、视频图像区域划分模块：用于通过视频图像记录跆拳道运动员的训练过程，并按照等时间划分方式将目标跆拳道运动员的视频图像划分为各监测子区域，并将目标跆拳道运动员的视频图像区域各监测子区域依次标记为1、2……n。

4、训练数据采集模块：用于采集目标跆拳道运动员的视频图像区域各监测子区域的训练状态参数值。

5、训练数据预处理模块：用于接收训练数据采集模块传输的状态参数值，消除数据中的异常值，通过运动员有效踢击次数和运动员踢击总次数计算得出运动员踢击成功率，通过运动员有效防守次数和运动员防守总次数计算得出运动员防守成功率。

6、训练数据处理模块：用于接收训练数据预处理模块传输的数据信息，通过运动员每组运动时长、运动员每组运动次数、运动员组间休息时长计算得出运动员训练态度指数，通过运动员踢击成功率、运动员防守成功率计算得出运动员动作掌握指数。

7、训练数据分析模块：用于接收训练数据处理模块传输的数据信息，通过运动员训练态度指数和运动员动作掌握指数计算得出运动员训练效果分析系数。

8、训练数据分析预警模块：用于提取训练数据处理模块的运动员训练态度指数和运动员动作掌握指数，对比分析后将预警信息发送至管理终端。

9、训练数据评估模块：用于获取目标跆拳道运动员的视频图像区域各监测子区域的运动员训练效果分析系数，与预设的运动员训练效果分析系数进行对比，若小于预设的运动员训练效果分析系数，则表明目标跆拳道运动员的视频图像区域各监测子区域的跆拳道运动员训练数据存在异常，则将运动员信息发送至管理终端，反之则表明目标跆拳道运动员的视频图像区域各监测子区域的运动员训练状态正常。

10、训练数据安全监管模块：用于储存目标跆拳道运动员的视频图像区域各监测子区域的运动员身份信息以及历史运动员训练效果分析系数。

11、所述视频图像区域划分模块的具体划分方式为：

12、通过视频图像记录运动员的训练过程，并将目标跆拳道运动员的视频图像按照等时间划分方式划分为各监测子区域的时间不少于一天，依次标记为1、2……n。

13、所述训练数据采集模块的具体采集方式为：

14、用于设置观测点，采集目标跆拳道运动员的视频图像区域各监测子区域的运动员每组运动时长、运动员每组运动次数、运动员组间休息时长、运动员有效踢击次数、运动员踢击总次数、运动员有效防守次数和运动员防守总次数，分别标记为ati、aci、axi、byi、bzi、bfi、bci，其中i＝1、2……n，i表示为第i个监测子区域编号。

15、所述训练数据预处理模块具体为：

16、将运动员有效踢击次数和运动员踢击总次数代入公式：

17、其中kj表示为运动员踢击成功率，byi表示为第i个监测子区域的运动员有效踢击次数，bzi表示为第i个监测子区域的运动员踢击总次数。

18、将运动员有效防守次数和运动员防守总次数代入公式：

19、其中kf表示为运动员防守成功率，bfi表示为第i个监测子区域的运动员有效防守次数，bci表示为第i个监测子区域的运动员防守总次数。

20、所述训练数据处理模块具体为：

21、所述运动员训练态度指数的计算公式为：

22、其中α表示为运动员训练态度指数，e表示为自然常数，ati表示为第i个监测子区域的运动员每组运动时长，at设表示为设定的运动员每组运动时长，aci表示为第i个监测子区域的运动员每组运动次数，ac设表示为设定的运动员运动次数，axi表示为第i个监测子区域的运动员组间休息时长，ax设表示为设定的运动员组间休息时长，λ1、λ2、λ3分别表示为运动员训练态度指数的其他影响因子。

23、所述运动员动作掌握指数的计算公式为：

24、其中β表示为运动员动作掌握指数，kj表示为运动员踢击成功率，kf表示为运动员防守成功率，ε1、ε2分别表示为运动员踢击成功率和运动员防守成功率的其他影响因子。

25、所述运动员训练效果分析系数的计算公式为：

26、θ＝α*β，其中θ表示为运动员训练效果分析系数，α表示为运动员训练态度指数，β表示为运动员动作掌握指数。

27、具体为：

28、

29、所述训练数据分析预警模块具体为：

30、提取目标跆拳道运动员的视频图像区域各监测子区域的运动员训练态度指数，得到目标跆拳道运动员的视频图像区域各监测子区域的运动员训练态度变化波动指数公式：

31、其中ωα表示为运动员训练态度变化波动指数公式，k表示为第k次采集次数，αi表示为第i个监测子区域的运动员训练态度指数，αi预表示为第i个监测子区域预设的运动员训练态度指数，μ1表示为运动员训练态度变化波动指数修正因子。

32、若目标跆拳道运动员的视频图像区域各监测子区域的ωαi＜ωαi-1，则表明目标跆拳道运动员的视频图像区域各监测子区域的运动员训练状态存在异常，立即将异常人员信息统计并发送至管理终端。

33、提取目标跆拳道运动员的视频图像区域各监测子区域的运动员动作掌握指数，得到目标跆拳道运动员的视频图像区域各监测子区域的运动员动作掌握变化波动指数公式：

34、其中ωβ表示为运动员动作掌握变化波动指数，h表示为第h次采集次数，βi表示为第i个监测子区域的运动员动作掌握指数，βi预表示为第i个监测子区域预设的运动员动作掌握指数，μ1表示为运动员动作掌握变化波动指数修正因子。

35、若目标跆拳道运动员的视频图像区域各监测子区域的ωβi＜ωβi-1，则表明目标跆拳道运动员的视频图像区域各监测子区域的运动员动作掌握情况存在异常，统计运动员名单，通知教练在后续训练中加强运动员的动作训练。

36、所述训练数据评估模块的具体评估方式为：

37、获取目标跆拳道运动员的视频图像区域各监测子区域的运动员训练效果分析系数θ，与预设的运动员训练效果分析系数δθ进行对比，若θ＜δθ，则表明目标跆拳道运动员的视频图像区域各监测子区域的跆拳道运动员训练数据存在异常，则将运动员信息发送至管理终端，反之则表明目标跆拳道运动员的视频图像区域各监测子区域的运动员训练状态正常。

38、一种跆拳道训练辅助方法，包括下列步骤：

39、步骤s01：视频图像区域划分：具体为通过视频图像记录跆拳道运动员的训练过程，并按照等时间划分方式将目标跆拳道运动员的视频图像划分为各监测子区域，并将目标跆拳道运动员的视频图像区域各监测子区域依次标记为1、2……n。

40、步骤s02：训练数据采集：具体为采集目标跆拳道运动员的视频图像区域各监测子区域的训练状态参数值。

41、步骤s03：训练数据预处理：具体为接收训练数据采集模块传输的状态参数值，消除数据中的异常值，通过运动员有效踢击次数和运动员踢击总次数计算得出运动员踢击成功率，通过运动员有效防守次数和运动员防守总次数计算得出运动员防守成功率。

42、步骤s04：训练数据处理：具体为接收训练数据预处理模块传输的数据信息，通过运动员每组运动时长、运动员每组运动次数、运动员组间休息时长计算得出运动员训练态度指数，通过运动员踢击成功率、运动员防守成功率计算得出运动员动作掌握指数。

43、步骤s05：训练数据分析：具体为接收训练数据处理模块传输的数据信息，通过运动员训练态度指数和运动员动作掌握指数计算得出运动员训练效果分析系数。

44、步骤s06：训练数据分析预警：具体为提取训练数据处理模块的运动员训练态度指数和运动员动作掌握指数，对比分析后将预警信息发送至管理终端。

45、步骤s07：训练数据评估：具体为获取目标跆拳道运动员的视频图像区域各监测子区域的运动员训练效果分析系数，与预设的运动员训练效果分析系数进行对比，若小于预设的运动员训练效果分析系数，则表明目标跆拳道运动员的视频图像区域各监测子区域的跆拳道运动员训练数据存在异常，则将运动员信息发送至管理终端，反之则表明目标跆拳道运动员的视频图像区域各监测子区域的运动员训练状态正常。

46、步骤s08：训练数据安全监管：具体为储存目标跆拳道运动员的视频图像区域各监测子区域的运动员身份信息以及历史运动员训练效果分析系数。

47、本发明的技术效果和优点：

48、1、本发明提供一种跆拳道训练辅助系统，通过采集目标跆拳道运动员的视频图像区域各监测子区域的训练状态参数值，将数值进行预处理后分析得到运动员训练态度指数和运动员动作掌握指数，对比分析后将预警信息发送至管理终端，进而分析得到运动员训练效果分析系数，对比分析后进行对应的处理，对运动员的具体情况进行综合分析和评估，从而实现科学化、高效化和个性化的训练规划；

49、2、本发明提供一种跆拳道训练辅助方法，通过视频图像采集运动员的训练过程，通过计算机的分析，得到运动员的训练数据的实时监控和反馈，帮助运动员和教练员进行科学、规范的训练，提高训练效果。