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CN105983225A - 一种基于3d机器视觉的射门训练装置 - Google Patents

一种基于3d机器视觉的射门训练装置 Download PDF

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CN105983225A
CN105983225A CN201610400654.2A CN201610400654A CN105983225A CN 105983225 A CN105983225 A CN 105983225A CN 201610400654 A CN201610400654 A CN 201610400654A CN 105983225 A CN105983225 A CN 105983225A
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CN
China
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shooting
falling sphere
football
machine vision
image analysis
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Pending
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CN201610400654.2A
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王春梅
黄怡
张双生
仝蛟龙
王伟江
何学峰
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NANJING JINGYAO INTELLIGENT SCIENCE & TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
NANJING JINGYAO INTELLIGENT SCIENCE & TECHNOLOGY Co Ltd
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Publication date
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Abstract

本发明公开一种基于3D机器视觉的射门训练装置，包括球门、预定落球点指示系统、3D视觉装置、感应墙、图像分析处理系统和射门矫正显示系统。本发明通过定量分析足球射门轨迹，矫正射门运动员起脚点射门方向和力度，完善射门运动员的姿态，提高射门准确率和稳定性。

Description

一种基于3D机器视觉的射门训练装置
技术领域
本发明涉及机器视觉技术领域，尤其涉及一种基于机器视觉的射门训练装置。
背景技术
足球运动中，射门运动员往往需要迅速根据周围环境规划一条能避开对方球员成功射门的足球射门轨迹。此时，射门运动员对于起脚方向、速度、风速、空气阻尼等参数的瞬时判断和反应能力，直接决定其起脚射门后足球的运动轨迹是否和他预计的运动轨迹是否一致。在以往的足球训练中，射门运动员只能在大强度的射门训练和教练的指导中积累出一定的判断能力。由于教练和射门运动员自身都无法对射门运动员射门时的速度、方向等因素做出定量的判断，往往要经过很长时间的摸索才可能尝试到合适的射门参数。此外，现有的训练手段不能适应高水平的足球射门训练，而能够很好地基于前沿科技成果符利用运动员运动信息对动作技术过程进行矫正的训练装置国内外还没有出现。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种基于机器视觉的射门训练装置。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种基于机器视觉的射门训练装置，其特征在于：包括球门、预定落球点指示系统、3D视觉装置、感应墙、图像分析处理系统和射门矫正显示系统。
所述预定落球点指示系统用于指示射门运动员预定目标射中点位置；所述3D视觉装置安装在足球球门架上方，用于高速采集射门全过程图像；所述3D视觉装置将图像数据发送给所述图像分析处理系统；所述感应墙用于记录足球的实际落球点位置；所述感应墙将获得的实际落球点位置发送给所述图像分析处理系统；所述图像分析处理系统通过识别提取射门过程中足球的3D空间轨迹获得射门运动员的起脚射门方向与速度，并根据预定落球点计算射门运动员的起脚射门方向与速度的修正参数；所述射门矫正显示系统以图像方式显示射门运动员的当前射门姿态以及所述图像分析处理系统计算的矫正射门姿态。
所述预定落球点指示系统为N个指示灯阵列系统或者图像投影系统。
所述3D视觉装置由两个高速相机组成。
所述感应墙的传感方式为压力传感或红外光栅传感。
还包括风速风向仪和阻尼系数测定装置，所述风速风向仪测量瞬时风速风向；所述阻尼系数测定装置用于测定空气阻尼系数。
本发明的目的是利用机器视觉技术，定量分析足球射门轨迹，并通过射门矫正显示系统以图像方式显示射门运动员的当前射门姿态以及矫正射门姿态，完善射门运动员的姿态，提高射门准确率和稳定性。满足射门运动员体能与实战训练的需要，同时能够快速提升射门运动员射门能力，实用性强，适用于足球射门训练。
附图说明
附图1是本发明结构示意图；
附图2是本发明的侧视图；
附图3 是预定落球点指示系统2的分布示意图；
图中：1、球门；2、预定落球点指示系统；3、3D视觉装置；4、感应墙；5、图像分析处理系统；6、射门矫正显示系统；7、风速风向仪；8、阻尼系数测定装置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
本发明提供的一种基于机器视觉的射门训练装置，如图1和图2所示，包括球门1、预定落球点指示系统2、3D视觉装置3、感应墙4、图像分析处理系统5和射门矫正显示系统6。
还包括风速风向仪7和阻尼系数测定装置8，所述风速风向仪7测量瞬时风速风向；所述阻尼系数测定装置8用于测定空气阻尼系数。
所述预定落球点指示系统2用于指示射门运动员预定目标射中点位置；所述3D视觉装置3安装在足球球门架上方，用于高速采集射门全过程图像；所述3D视觉装置3将图像数据发送给所述图像分析处理系统5；所述感应墙4用于记录足球的实际落球点位置；所述感应墙4将获得的实际落球点位置发送给所述图像分析处理系统5；所述图像分析处理系统5通过识别提取射门过程中的足球3D空间轨迹获得射门运动员的起脚射门方向与速度，并根据预定落球点计算射门运动员的起脚射门方向与速度的修正参数；所述射门矫正显示系统6以图像方式显示射门运动员的当前射门姿态及足球轨迹路径，以及所述图像分析处理系统5计算的矫正射门姿态及足球轨迹路径。
所述预定落球点指示系统2如图3所示，为N个指示灯阵列系统或者图像投影系统。
所述3D视觉装置3由两个高速相机组成。
所述感应墙4的传感方式为压力传感或红外光栅传感。
与现有技术相比，本发明提供的一种基于机器视觉的射门训练装置，能够对足球射门轨迹定量分析，利用运动员运动信息对动作技术过程进行矫正的训练，完善射门运动员的姿态，提高射门准确率和稳定性，国内外目前还没有出现该类有助于矫正射门姿态的装置。

Claims (5)

1.一种基于机器视觉的射门训练装置，其特征在于：包括球门1、预定落球点指示系统2、3D视觉装置3、感应墙4、图像分析处理系统5和射门矫正显示系统6；
所述预定落球点指示系统2用于指示射门运动员预定目标射中点位置；所述3D视觉装置3安装在足球球门架上方，用于高速采集射门全过程图像；所述3D视觉装置3将图像数据发送给所述图像分析处理系统5；所述感应墙4用于记录足球的实际落球点位置；所述感应墙4将获得的实际落球点位置发送给所述图像分析处理系统5；所述图像分析处理系统5通过识别提取射门过程中的足球3D空间轨迹获得射门运动员的起脚射门方向与速度，并根据预定落球点计算射门运动员的起脚射门方向与速度的修正参数；所述射门矫正显示系统6以图像方式显示射门运动员的当前射门姿态及足球轨迹路径，以及所述图像分析处理系统5计算的矫正射门姿态及足球轨迹路径。
2.根据权利要求 1 所述的一种基于机器视觉的射门训练装置，其特征在于所述预定落球点指示系统2为N个指示灯阵列系统或者图像投影系统。
3.根据权利要求 1 所述的一种基于机器视觉的射门训练装置，其特征在于所述3D视觉装置3由两个高速相机组成。
4.根据权利要求 1 所述的一种足球守门员机器人系统，其特征在于所述感应墙4的传感方式为压力传感或红外光栅传感。
5.根据权利要求 1 所述的一种基于机器视觉的射门训练装置，其特征在于还包括风速风向仪7和阻尼系数测定装置8，所述风速风向仪7测量瞬时风速风向；所述阻尼系数测定装置8用于测定空气阻尼系数。
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