一种运动视觉呈现系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种运动视觉呈现系统，包括信息采集装置、处理器和投影设备，所述处理器分别与信息采集装置及投影设备通讯相连，所述信息采集装置将所采集人体姿态、球杆球拍朝向等实时信息传送给处理器，所述处理器接收上述信息后计算得出人体姿态等数据并定义线或并计算出线的角度，再根据线的角度计算出控制信息或投影信息并发送给投影设备，所述投影设备以线条等简单几何形状显示相应图像。本实用新型专利技术用于辅助运动员观察自身姿态或球杆球拍朝向，通过安装于人体外部的投影设备，避免了人体对于投影装置的干扰；通过线条等简单几何形状描述人体姿态或球杆球拍朝向，直观清晰；本实用新型专利技术可同时显示实时姿态及预设姿态或历史姿态，用户可进行对比训练。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于体育训练和娱乐设备
，特别是涉及一种运动视觉呈现系统。
技术介绍
在高尔夫、棒球、网球等运动中，都需要完成一定的技术动作，如高尔夫球运动中的挥杆、高尔夫球运动中的推杆、棒球运动中的挥杆及网球运动中的发球。在完成技术动作的过程中，需注意调整身体的姿势及球的运动参数，但一些信息是无法被人体直观感受或精确感受，例如身体的转动角度、高尔夫球推杆过程中的高尔夫球朝向、网球发球过程中的网球高度。因此，有必要在运动员视觉范围内展现一些简单的图案和数字来提示运动员的动作变化和球的运动变化。专利文献201210045955.X公开了一种客户端视觉呈现的实现方法和系统，其中的实现方法包括：云服务器根据终端设备中的客户端的用户当前信息确定该用户当前可见的画面，所述云服务器对所述画面进行渲染处理，并将渲染处理后的画面以图片形式的信息向所述客户端所在的终端设备发送；所述客户端根据所述终端设备接收到的图片形式的信息显示相应的画面，该技术充分利用了云端的数据处理能力，简化了客户端，提高了用户的客户端体验，该方案主要应用于三维网络游戏的推广。现有技术中的运动视觉呈现方法包括以下几种：第一种是采用显屏显示传感器设备采集的信息，通过显示屏实时显示采集到的数据来实现，此方法实时显示的数据未经过处理，无法直观体现人体的运动；第二种是采用显示屏在运动完成后显示计算得到人体运动过程的人体参数，此方法不具备实时性，无法提供成为运动员实时的参考；第三种是通过固定于人身上的激光灯来表现人身体各部位的位置和角度，该方法受到安装方式和精度的限制，且在人体运动过程中易被破坏。
技术实现思路
本技术的目的就在于克服现有技术的不足，提供一种运动视觉呈现系统。为了实现上述目的，本技术提供了一种运动视觉呈现系统，包括信息采集装置、处理器和投影设备，所述处理器与信息采集装置通讯相连，所述投影设备与处理器通讯相连，所述信息采集装置将所采集人体姿态信息和/或球杆运动信息或球拍运动信息传送给处理器，所述处理器接收上述信息后计算得出人体姿态数据和/或球杆朝向数据或球拍朝向数据，然后再根据上述数据定义线或并计算出线的角度，并根据线的角度计算出控制信息或投影信息，将控制信息或投影信息发送给投影设备，所述投影设备根据控制信息或投影信息以线条或箭头或平面或圆等简单几何形状显示相应图像。所述处理器集成于信息采集装置或者集成于投影设备中或者为一PC；所述信息采集装置为惯性传感器，所述惯性传感器包括加速度计、陀螺仪、磁力计中的一种或多种，分别测量加速度、角速度和地磁场数据，所述惯性传感器还包括天线用于向处理器无线传输数据。所述惯性传感器放置在人体身上和/或球杆或球拍上，采集人体姿态信息和/或球杆或球拍运动信息；所述惯性传感器放置于人体身上时，可放置于人体肩部、背部、髋部、手腕、膝盖、头部或其他部位；所述信息采集装置为摄像机，所述摄像机捕捉人体的姿态影像和/或球杆或球拍的运动影像，所述摄像机优选采用3D深度摄像机(Kinect)；所述投影设备为激光发射装置、投影仪、VR设备中的一种或多种；所述激光发射装置包括激光灯、传动装置、电机和电路板，所述激光灯可向正对的平面投影激光线等简单几何形状，所述传动装置设于激光灯和电机之间，所述电机优选采用步进电机，所述电路板包括天线、微处理器和电机接口，所述电路板接收上述处理器发送的控制信息，控制信息即激光灯应旋转角度，所述电路板的微处理器根据控制信息计算电机的控制脉冲信号，控制电机旋转工作，电机再通过传送装置带动激光灯旋转，如此实现由激光线呈现人体运动过程中的姿态角度变化，和/或呈现球杆、球拍朝向角度变化。所述激光发射装置所包括的激光灯、传动装置和电机为两组或两组以上，所述激光灯朝不同方向，可在不同平面上同时显示人体肩部角度、人体髋部角度、人体背部弯曲角度、人体手腕角度、人体膝盖角度、人体手头部角度、球杆或球拍朝向角度等；所述激光发射装置包括第一电机、第二电机、第一激光灯、第二激光灯、第一传动装置、第二传动装置，其中第一电机通过第一传动装置带动第一激光灯转动，第二电机通过第二传动装置带动第二激光灯转动，所述激光灯每两组朝向同一个方向，可在同一平面上同时提供两条激光线，所述运动视觉呈现系统还包括与处理器连接的信息输入装置和/或存储装置，所述输入装置用于输入预设参考数据，所述存储装置用于存储预设参考数据或历史数据，上述两组激光灯中，第一激光灯用于呈现实时图像，第二激光灯用于呈现预设数据的图像或历史数据的图像，供使用者训练时对比；所述投影设备为投影仪，所述投影仪向其正对的平面投影图像，所述图像为线条或箭头或平面或圆的几何图案，所述图像由处理器计算得到并动态变化，并可增加额外的人体图像显示和角度数字显示，以加强表现效果。所述投影设备为VR设备，所述VR为Virtual Reality System虚拟现实系统的简称，所述VR设备在人体视觉范围投影图像，所述图像为线条或箭头或平面或圆的几何图案，所述图像由处理器计算得到并动态变化。所述投影设备为投影仪或VR设备时，由处理器同时计算人体肩部角度、人体髋部角度、人体背部弯曲角度、人体手腕角度、人体膝盖角度、人体手头部角度、球杆或球拍朝向角度等数据，并传送给多台投影仪或VR设备同时显示；所述投影设备为投影仪或VR设备时，所述运动视觉呈现系统还包括与处理器连接的信息输入装置和/或存储装置，所述输入装置用于输入预设参考数据，所述存储装置用于存储预设参考数据或历史数据，所述处理器同时将实时数据和参考数据或历史数据同时传送给投影仪或VR设备同时显示。所述运动视觉呈现系统还包括一红外传感器放置于地面用于检测球杆杆头或球拍拍头是否到达指定位置，所述红外传感器与处理器通讯连接。本技术提供的该种运动视觉呈现系统的视觉呈现方法，包括如下步骤：(1)信息采集装置采集人体姿态信息和/或球杆运动信息或球拍运动信息；(2)信息采集装置将采集到的信息传输给处理器；(3)处理器将上述信息计算出人体姿态数据和/或球杆朝向数据或球拍朝向数据；(4)处理器根据上述数据定义线并计算出线的角度；(5)处理器根据上述线的角度计算激光发射装置的控制信息或者投影仪显示的图像或者VR设备显示的图像；(6)处理器控制激光发射装置进行转动或者控制投影仪进行图像显示或者控制VR设备进行图像显示。所述步骤(1)中，所述数据采集方法包括：a.所述信息采集装置为惯性传感器时，将惯性传感器固定于人体身上和/或球杆或球拍上，采集人体的惯性信息；b.所述信息采集装置为摄影机时，使用摄像机捕捉人体的姿态影像和/或球杆或球拍的运动影像。当信息采集装置采用惯性传感器时，所述步骤(3)中其人体姿态数据计算步骤为：a.对角速度进行积分计算四元数；b.根据加速度和地磁场计算欧拉角；c.对四元数进行低通滤波，对欧拉角进行高通滤波，两者通过互补滤波法进行姿态计算。所述步骤(3)中，当信息采集装置采用摄像机时，其通过图像处理算法计算人体姿态数据和/或球杆或球拍朝向数据。所述摄像机采用3D深度摄像机时，通过3D深度摄像机提供的骨骼捕捉获得人体的姿态数据。所述步骤(4)中，处理器计算内容包括以下一种或多种：a.计算投影在地面上的线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种运动视觉呈现系统，其特征在于，包括信息采集装置、处理器和投影设备，所述处理器与信息采集装置通讯相连，所述投影设备与处理器通讯相连，所述信息采集装置将所采集人体姿态信息和/或球杆运动信息或球拍运动信息传送给处理器，所述处理器接收上述信息后计算得出人体姿态数据和/或球杆朝向数据或球拍朝向数据，然后再根据上述数据定义线并计算出线的角度，并根据线的角度计算出控制信息或投影信息，将控制信息或投影信息发送给投影设备，所述投影设备根据控制信息或投影信息以线条或箭头或平面或圆的简单几何图案显示相应图像。

【技术特征摘要】
2016.01.15 US 14/996,7321.一种运动视觉呈现系统，其特征在于，包括信息采集装置、处理器和投影设备，所述处理器与信息采集装置通讯相连，所述投影设备与处理器通讯相连，所述信息采集装置将所采集人体姿态信息和/或球杆运动信息或球拍运动信息传送给处理器，所述处理器接收上述信息后计算得出人体姿态数据和/或球杆朝向数据或球拍朝向数据，然后再根据上述数据定义线并计算出线的角度，并根据线的角度计算出控制信息或投影信息，将控制信息或投影信息发送给投影设备，所述投影设备根据控制信息或投影信息以线条或箭头或平面或圆的简单几何图案显示相应图像。2.根据权利要求1所述的一种运动视觉呈现系统，其特征在于，所述处理器集成于信息采集装置或者集成于投影设备中或者为一PC。3.根据权利要求1所述的一种运动视觉呈现系统，其特征在于，所述信息采集装置为惯性传感器，所述惯性传感器包括加速度计、陀螺仪、磁力计中的一种或多种，分别测量加速度、角速度和地磁场数据，所述惯性传感器还包括天线用于向处理器无线传输数据，所述惯性传感器放置在人体身上和/或球杆或球拍上，采集人体姿态的信息和/或球杆或球拍运动信息。4.根据权利要求3所述的一种运动视觉呈现系统，其特征在于，所述惯性传感器放置于人体身上时，放置于人体肩部、背部、髋部、手腕、膝盖或头部。5.根据权利要求1所述的一种运动视觉呈现系统，其特征在于，所述信息采集装置为摄像机，所述摄像机捕捉人体的姿态影像和/或球杆或球拍的运动影像。6.根据权利要求5所述的一种运动视觉呈现系统，其特征在于，所述摄像机采用3D深度摄像机。7.根据权利要求1所述的一种运动视觉呈现系统，其特征在于，所述投影设备为激光发射装置、投影仪、VR设备中的一种或多种。8.根据权利要求7所述的一种运动视觉呈现系统，其特征在于，所述激光发射装置包括激光灯、传动装置、电机和电路板，所述激光灯可向正对的平面投影激光线，所述传动装置设于激...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈燕，陈进，
申请(专利权)人：上海英诗帕信息科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31