[发明专利]基于图像运算的羽毛球步伐训练检测方法和系统

说明书

基于图像运算的羽毛球步伐训练检测方法和系统，其中，基于图像运算的羽毛球步伐训练检测方法包括：先通过摄像头获取羽毛球场地图像；再从羽毛球场地图像中提取跑位目标区域，进而获取各跑位目标区域在图像中的坐标信息；然后通过摄像头获取运动员在羽毛球场地进行步伐训练的图像；再从进行步伐训练的图像中提取各跑位目标区域的像素，并将当前帧中各跑位目标区域像素与前一帧中各跑位目标区域像素相减，若像素差值超出给定阈值，则给该跑位目标区域的计数加1；最后统计各跑位目标区域的实际计数并用其除以羽毛球步伐辅助训练器中对应点位的指令累积计数，即可得出运动员在各跑位目标区域的动作执行完成率。

技术领域

本发明涉及计算机图像运算与体育训练交叉领域，特别涉及一种基于图像运算的羽毛球步伐训练检测方法和系统。

背景技术

步伐训练是羽毛球训练中非常重要的一项。传统步伐训练的方式是由教练在球场旁边发出指令，运动员根据教练指令跑到对应的点位（即跑位目标区域）。这种训练方式只能一对一进行，对于羽毛球训练场馆来说，由于教练数量有限，一对一训练教学的方式难以满足需求。

为减轻教练工作压力，一些球馆购买了羽毛球步伐辅助训练器，这类步伐辅助训练器的结构大多与中国专利文献CN201419001Y类似，运动员做步伐训练时，先将步伐辅助训练器挂到羽毛球网上，训练过程中根据步伐辅助训练器灯亮的点位跑到球场所对应的跑位目标区域，这类步伐辅助训练器通过单片机控制对应点位的灯珠点亮来给运动员发送跑位指令，使用这种步伐辅助训练器后，教练员不用再守在球场边通过口头对一个学员发指令，而可以同时兼顾多个学员的训练，在学员训练的过程中，教练只需巡回查看学员动作执行是否到位即可。由于教练采用来回巡视的方式来观察学员的训练过程，对于训练动作（例如要求跑到的点位）执行完成率是多少无法量化，而只能感性判断。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于图像运算的羽毛球步伐训练检测方法，通过该方法可以量化检测出学员在步伐训练过程中的动作执行完成率。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种基于图像运算的羽毛球步伐训练检测方法，包括：

训练开始前：

步骤一、通过固定设置在羽毛球场地上方的摄像头获取羽毛球场地图像，所述羽毛球场地上用单一颜色标记出多个步伐训练的跑位目标区域，该在场地上标记出的跑位目标区域与羽毛球步伐辅助训练器中的点位一一对应，所述跑位目标区域呈圆形且其颜色与场地其它区域颜色不同并形成明显的对比；

步骤二、从所述羽毛球场地图像中提取跑位目标区域，进而获取各跑位目标区域在图像中的坐标信息；

训练过程中：

步骤三、通过与步骤一中固定设置在羽毛球场地上方的同一摄像头获取运动员在羽毛球场地进行步伐训练的图像，所述运动员进行步伐训练时身着单一颜色的训练服，所述训练服的颜色与跑位目标区域的颜色不同并形成明显的对比；

步骤四、对于步骤三中获取的运动员在羽毛球场地进行步伐训练的图像，提取各跑位目标区域中的像素，并将当前帧中各跑位目标区域的像素与前一帧中各跑位目标区域的像素相减，若某个跑位目标区域的当前帧与前一帧像素差值超出给定阈值，则给该跑位目标区域的计数加1；

训练结束后：

步骤五、统计各跑位目标区域的实际计数并用其除以羽毛球步伐辅助训练器中对应点位的指令累积计数，即可得出运动员在各跑位目标区域的动作执行完成率。

其中，步骤二中获取各跑位目标区域在图像中的坐标信息的过程包括：

（21）利用颜色空间转换算法，将图像由RGB格式转换为HSV格式；

（22）在HSV格式的图像中将跑位目标区域的颜色分离出来 ，去掉其它颜色；