[发明专利]一种基于运动轨迹的球类发球陪练方法

权利要求书

1.一种基于运动轨迹的球类发球陪练方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：获取多个球类发球时球拍的运动轨迹；

步骤2：由步骤1采集的多个运动轨迹提取特征向量；

步骤3：针对步骤2获得的特征向量，训练得到粒子群-支持向量机模型；

步骤4：对待评定的球拍运动轨迹进行查找，依据发球轨迹特征在运动轨迹中提取出发球轨迹，输入步骤3中训练好的粒子群-支持向量机模型，进行发球成功与否的评定；

步骤2中，由步骤1采集的运动轨迹提取特征向量的步骤如下：

2-1记录发球y轨迹的极值点，并依据极值点记录如下值：第一个极小值点到第一个极大值点经历的时间t₀、走过的垂直距离d₀；第二个最小值点到第二个极大值点经历的时间t₂、走过的垂直距离d₂；第二个极大值点到第三个极小值点经历的时间t₃、走过的垂直距离d₃；第一个极小值点到第三个极小值点经历的时间t；一个发球周期内的最大值点的y坐标d；

2-2依据步骤2-1记录的数据计算如下特征：x₀＝t₀/t；x₁＝t₁/t；x₂＝t₂/t；x₃＝t₃/t；x₄＝d₀/(d×x₀)；x₅＝d₁/(d×x₁)；x₆＝d₂/(d×x₂)；x₇＝d₃/(d×x₃)；x₈＝d₂/t₂；x₉＝d/t；

2-3依据步骤2-2给出的特征数据进一步提取特征：计算步骤2-2中x₀到x₃这一组数据的方差δ₁，x₄到x₇这一组数据的方差δ₂，令x₁₀＝δ₁，x₁₁＝δ₂；

2-4依据步骤2-2、2-3提取的特征构成11维特征向量：X＝{x₀,x₁,…x₁₁}；

2-5分别提取训练组n_x个样本的特征向量X，表示为：其中X_i∈R¹¹，为第i组样本提取的含有11个特征的特征向量，Y_i∈{-1，1},i＝1,2,...,n_x，当向量X_i是成功发球轨迹提取的特征时，Yi取1，否则取-1。

2.如权利要求1所述的基于运动轨迹的球类发球陪练方法，其特征在于，步骤1中，获得发球时球拍的运动轨迹的具体步骤如下：

1-1将标记点置于球拍上；

1-2采集标记点运动轨迹，即球拍的运动轨迹，并仅保留空间坐标系中垂直地面方向的y轴运动轨迹待用，共采集n组，其中发球成功轨迹n₁组，发球失败轨迹n₂组，其中n₁+n₂＝n；

1-3在步骤1-2得到的运动轨迹中截取发球过程的运动轨迹；

1-4将步骤1-3提取出来的n组发球运动轨迹分成两组：训练组和测试组。

3.如权利要求2所述的基于运动轨迹的球类发球陪练方法，其特征在于，标记点置于球拍的球头顶端远离拍喉一侧。