一种基于乒乓球轨迹分析的辅助训练方法技术

本发明专利技术公开了一种基于乒乓球轨迹分析的辅助训练方法，属于乒乓球辅助训练领域，一种基于乒乓球轨迹分析的辅助训练方法，它可以实现训练者能够根据监控有意调整训练方式，对乒乓球更加有针对性的进行训练，从而将一种发球角度训练至尽可能完美，并积少成多，使训练者能够成功应对多种发球轨迹，本发明专利技术中训练者通过该辅助训练方法可以自定义发球轨迹，通过摄像机对训练者发球的轨迹进行捕捉，并将其通过算法反映至计算机上，再通过计算机将该运动轨迹导入至控制器内，通过控制器对发球器进行调节，从而使发球器击打出训练者相同的发球轨迹，使训练者的乒乓球训练可以自定义且更加具有针对性。

An assistant training method based on track analysis of table tennis

The invention discloses an auxiliary training method based on the track analysis of table tennis, belonging to the field of table tennis auxiliary training, an auxiliary training method based on the track analysis of table tennis, which can realize that the trainer can adjust the training method intentionally according to the monitoring, and train the table tennis more pertinently, so as to train a service angle as perfect as possible with less accumulation In the invention, the trainer can customize the serve track through the auxiliary training method, capture the serve track of the trainer through the camera, reflect it to the computer through the algorithm, then import the motion track into the controller through the computer, and adjust the server through the controller So that the server hit the same serve track of the trainer, so that the table tennis training of the trainer can be customized and more targeted.

【技术实现步骤摘要】
一种基于乒乓球轨迹分析的辅助训练方法
本专利技术涉及乒乓球辅助训练领域，更具体地说，涉及一种基于乒乓球轨迹分析的辅助训练方法。
技术介绍
乒乓球，中国国球，是一种世界流行的球类体育项目，包括进攻、对抗和防守。比赛分团体、单打、双打、混双等数种；2001年9月1日前以21分为一局，现以11分为一局；采用五局三胜，七局四胜。乒乓球器材规格分别为：球台——高76厘米、长2.74米、宽1.525米，颜色为墨绿色或蓝色。球网——高15.25厘米、台外突出部分长15.25厘米，颜色与球台颜色相同。球——呈白色或橙色，且无光泽，直径40毫米、重量2.7克的硬球，挡板——高0.75米、宽1.4或2米，颜色与球台颜色相同。现有的乒乓球训练，一般通过教练员进行手把手教学，再根据教练员传授的经验进行长时间的重复训练，乒乓球作为一项运动，不同的人总结得出的经验不同，因此主要在于个人的长时间的重复训练，现有乒乓球员在训练的过程中，一般通过肉眼观察乒乓球的移动轨迹，其观察结果不够精准，较难总结出乒乓球相对完美的击打轨迹，容易使乒乓球员在训练时产生较长时间的瓶颈期。
技术实现思路
1.要解决的技术问题针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种基于乒乓球轨迹分析的辅助训练方法，它可以实现训练者能够根据监控有意调整训练方式，对乒乓球更加有针对性的进行训练，从而将一种发球角度训练至尽可能完美，并积少成多，使训练者能够成功应对多种发球轨迹，本专利技术中训练者通过该辅助训练方法可以自定义发球轨迹，通过摄像机对训练者发球的轨迹进行捕捉，并将其通过算法反映至计算机上，再通过计算机将该运动轨迹导入至控制器内，通过控制器对发球器进行调节，从而使发球器击打出训练者相同的发球轨迹，使训练者的乒乓球训练可以自定义且更加具有针对性。2.技术方案为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案。一种基于乒乓球轨迹分析的辅助训练方法，所述辅助训练方法的步骤为：步骤一、教练员通过乒乓球桌上的发球器对乒乓球员进行实时训练；步骤二、跟踪摄像机对乒乓球发球以及击打后的移动轨迹进行实时监控；步骤三、数据收集器将跟踪摄像机记录下的画面进行整合并上传至计算机；步骤四、计算机通过相关算法，将数据收集器收集到的乒乓球的画面信息转化成显示屏可显示的三维轨迹；步骤五、乒乓球员对显示屏上显示的乒乓球移动轨迹以及自身动作进行观察，并选定乒乓球最佳移动轨迹，且总结出乒乓球最佳移动轨迹时的动作要领；步骤六、乒乓球员通过跟踪摄像机对乒乓球员的发球轨迹进行记录，并导入计算机，将其转化成三维轨迹，计算机将该三维轨迹传输至控制器，控制器对发球器进行相应调整；步骤七、当实际轨迹和最佳轨迹重合度达95％以上，则完成该动作的训练，否则返回步骤一。首先对发球器限定同一种发球角度，将训练者对该种发球角度所回击的轨迹通过跟踪摄像机进行实时监控，教练员和训练者可以从多次回击轨迹中选择最完美的轨迹，并观察训练者在此时击打乒乓球的姿势以及运动状态，使训练者能够根据监控有意调整训练方式，对乒乓球更加有针对性的进行训练，从而将一种发球角度训练至尽可能完美，并积少成多，使训练者能够成功应对多种发球轨迹，本专利技术中训练者通过上述操作可以自定义发球轨迹，通过摄像机对训练者发球的轨迹进行捕捉，并将其通过算法反映至计算机上，再通过计算机将该运动轨迹导入至控制器内，通过控制器对发球器进行调节，从而使发球器击打出训练者相同的发球轨迹，使训练者的乒乓球训练可以自定义且更加具有针对性。进一步的，所述步骤四中的相关算法为质心跟踪算法，这种跟踪方式用于跟踪有界目标，目标完全包含在摄像机的视场范围内，通过与摄像机之间的相互配合，能够将目标的移动轨迹转化成计算机屏幕可显示的三维轨迹。进一步的，所述跟踪摄像机数量有两个，两个所述跟踪摄像机分别位于乒乓球桌的正上方和正前方，使乒乓球桌相对于跟踪摄像机成为坐标轴，使跟踪摄像机对其移动轨迹进行更加准确的监测并控制。进一步的，所述跟踪摄像机与数据收集器电性连接，所述数据收集器与计算机通过无线传输模块相互连接，跟踪摄像机能够将乒乓球的移动轨迹进行实时监控并记录，同时通过无线传输模块将收集到的数据上传至计算机。进一步的，所述无线传输模块为WIFI信号传输。进一步的，所述发球器上端开凿有储球槽，所述储球槽左端壁与下端壁均开凿有收纳槽，所述收纳槽内端壁固定连接有压缩弹簧，所述压缩弹簧另一端固定连接有缓冲块，所述缓冲块上设有限位块，所述收纳槽一端壁开凿有滑槽，所述限位块与滑槽相互匹配，在两个压缩弹簧的作用下，能够将压缩弹簧的弹性势能转化成乒乓球的动能，且通过改变两个压缩弹簧的压缩长度，可以对乒乓球的弹出角度进行控制，以满足教练员多样化的训练需求。进一步的，所述缓冲块与限位块通过电动伸缩杆相连接，在电动伸缩杆的控制作用下，能够对限位块的位置进行调节，当限位块与缓冲块合为一体时，缓冲块在压缩弹簧的弹力作用下会从收纳槽内弹出，当限位块从缓冲块内伸出时，能够使限位块克服压缩弹簧的弹力作用，将其限制在收纳槽内，便于训练人员对发球器发球的控制。进一步的，所述收纳槽一端内壁固定连接有电动滑台，所述电动滑台上固定连接有滑轨，所述滑轨外端滑动连接有电动滑块，在电动滑台的作用下，能够对电动滑块的位置进行控制，使电动滑块能够带动限位块的位置移动，改变压缩弹簧对乒乓球的弹力作用，从而改变压缩弹簧的发球轨迹。进一步的，所述发球器下端螺纹连接有调节支杆，所述调节支杆内端固定连接有气缸，所述调节支杆下端转动连接有支撑座，在气缸的作用下，能够对调节支杆的伸长长度进行调节，在支撑座的作用下，能够对发球器的角度进行调节，通过气缸和支撑座以满足发球器多变的发球方式，从而便于辅助乒乓球员的训练。进一步的，所述储球槽内端壁固定连接有弧形卡块，所述弧形卡块宽度为0.5-2mm，在弧形卡块的作用下，能够增强储球槽内放置乒乓球的稳定性，减小外界环境如风吹等对储球槽内乒乓球位置的影响。3.有益效果相比于现有技术，本专利技术的优点在于：(1)本方案在实际操作过程中，训练员首先对发球器限定同一种发球角度，将训练者对该种发球角度所回击的轨迹通过跟踪摄像机进行实时监控，教练员和训练者可以从多次回击轨迹中选择最完美的轨迹，并观察训练者在此时击打乒乓球的姿势以及运动状态，使训练者能够根据监控有意调整训练方式，对乒乓球更加有针对性的进行训练，从而将一种发球角度训练至尽可能完美，并积少成多，使训练者能够成功应对多种发球轨迹，本专利技术中训练者通过该辅助训练方法可以自定义发球轨迹，通过摄像机对训练者发球的轨迹进行捕捉，并将其通过算法反映至计算机上，再通过计算机将该运动轨迹导入至控制器内，通过控制器对发球器进行调节，从而使发球器击打出训练者相同的发球轨迹，使训练者的乒乓球训练可以自定义且更加具有针对性。(2)步骤四中的相关算法为质心跟踪算法，这种跟踪方式用于跟踪有界目标，目标完全包含在摄像机的视场范围内，通过与摄像机之间的相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于乒乓球轨迹分析的辅助训练方法，其特征在于：所述辅助训练方法的步骤为：/n步骤一、教练员通过乒乓球桌上的发球器(1)对乒乓球员进行实时训练；/n步骤二、跟踪摄像机(16)对乒乓球发球以及击打后的移动轨迹进行实时监控；/n步骤三、数据收集器将跟踪摄像机(16)记录下的画面进行整合并上传至计算机；/n步骤四、计算机通过相关算法，将数据收集器收集到的乒乓球的画面信息转化成显示屏可显示的三维轨迹；/n步骤五、乒乓球员对显示屏上显示的乒乓球移动轨迹以及自身动作进行观察，并选定乒乓球最佳移动轨迹，且总结出乒乓球最佳移动轨迹时的动作要领；/n步骤六、乒乓球员通过跟踪摄像机(16)对乒乓球员的发球轨迹进行记录，并导入计算机，将其转化成三维轨迹，计算机将该三维轨迹传输至控制器，控制器对发球器(1)进行相应调整；/n步骤七、当实际轨迹和最佳轨迹重合度达95％以上，则完成该动作的训练，否则返回步骤一。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于乒乓球轨迹分析的辅助训练方法，其特征在于：所述辅助训练方法的步骤为：
步骤一、教练员通过乒乓球桌上的发球器(1)对乒乓球员进行实时训练；
步骤二、跟踪摄像机(16)对乒乓球发球以及击打后的移动轨迹进行实时监控；
步骤三、数据收集器将跟踪摄像机(16)记录下的画面进行整合并上传至计算机；
步骤四、计算机通过相关算法，将数据收集器收集到的乒乓球的画面信息转化成显示屏可显示的三维轨迹；
步骤五、乒乓球员对显示屏上显示的乒乓球移动轨迹以及自身动作进行观察，并选定乒乓球最佳移动轨迹，且总结出乒乓球最佳移动轨迹时的动作要领；
步骤六、乒乓球员通过跟踪摄像机(16)对乒乓球员的发球轨迹进行记录，并导入计算机，将其转化成三维轨迹，计算机将该三维轨迹传输至控制器，控制器对发球器(1)进行相应调整；
步骤七、当实际轨迹和最佳轨迹重合度达95％以上，则完成该动作的训练，否则返回步骤一。


2.根据权利要求1所述的一种基于乒乓球轨迹分析的辅助训练方法，其特征在于：所述步骤四中的相关算法为质心跟踪算法。


3.根据权利要求1所述的一种基于乒乓球轨迹分析的辅助训练方法，其特征在于：所述跟踪摄像机(16)数量有两个，两个所述跟踪摄像机(16)分别位于乒乓球桌的正上方和正前方。


4.根据权利要求1所述的一种基于乒乓球轨迹分析的辅助训练方法，其特征在于：所述跟踪摄像机(16)与数据收集器电性连接，所述数据收集器与计算机通过无线传输模块相互连接。

【专利技术属性】
技术研发人员：赵宏图，
申请(专利权)人：吉林师范大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22