[发明专利]一种基于运动轨迹的球类发球陪练方法

说明书

本发明公开了一种基于运动轨迹的球类发球陪练方法，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；本发明方法实现更加客观的球类运动员发球时的技术动作分析，帮助教练员和运动员发现不规范的动作或是错误动作，提高体育训练效率，改进运动技术，从而达到辅助训练的目的。

技术领域

本发明涉及三维运动处理领域，特别涉及一种基于运动轨迹的球类发球陪练方法。

背景技术

在网球运动中，发球是最关键的基础技术之一。其技术动作可由运动员自身完整实施，而不需要与对手对抗，是网球运动中一种重要的得分手段。在网球发球中，球拍的最佳位置、运动轨迹、高度和速度是非常重要的。

目前，Olivier Girard等人通过限制发球过程中膝盖的伸展角度，研究了膝盖运动对网球平击发球的影响。Ikram Hussain等人为了提高网球的发球速度，对身体各个部分进行了深入的运动学分析。在众多外界因素中，Pedro C.Mendes等认为风对发球成功率影响比较大，并对不同的风速、风向进行了详细的论证。

上述对网球发球过程的研究要么从人体姿态出发、要么从外界环境出发，虽能对网球发球技术提高起到指导作用，但研究模型复杂不易实现。针对上述问题，为了提高培训效果，也有研究者提出了一些发球训练装置，例如公开号为CN203469419U的专利文献公开了羽毛球发球训练系统，涉及一种羽毛球训练系统。是为了适应羽毛球发球机动性、准确性的智能训练的需求。阵列式指示灯分布在羽毛球球场的一侧，阵列式指示灯的控制信号输入端与控制电路的控制信号输出端连接；红外信号接收电路的红外信号输出端与控制电路的红外信号输入端连接；红外信号接收电路用于接收红外信号发射电路发射的红外信号；阵列式按键的按键信号输出端与红外信号发射电路的按键信号输入端连接；摄像机用于采集发球落点的图像；摄像机的图像信号输出端与控制电路的图像信号输入端连接；控制电路的控制信号输出端与摄像机的控制信号输入端连接。该发明适用于羽毛球发球训练过程中。

但是上述的发球训练机构存在结构复杂、使用不便以及测试不准确等问题，因此，针对该问题，提出一种基于运动轨迹的球类发球陪练方法，实现球类训练的客观、有效的指导十分必要。

发明内容

本发明提供了一种基于运动轨迹的球类发球陪练方法，通过对球类某一点或者球拍顶点运动轨迹的研究实现对平击发球成功与否的判断，进而给出技术指导，能提高球类发球训练效率，辅助球类发球训练。

一种基于运动轨迹的球类发球陪练方法，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(简称PSO-SVM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。

为了便于实现，简化操作步骤，优选的，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；为了提高准确性，优选的，标记点置于球拍的球头顶端远离拍喉一侧。标记点此处优选的指光标记点，光标记点作为处理目标易被红外光相机检测到。光标记点置于球拍顶端。