[发明专利]一种排球击球计数方法及设备

说明书

本发明提供了一种排球击球计数方法及设备，属于体育锻炼技术领域。它解决了现有的技术无法广泛使用且误判率较高的问题。本排球击球计数方法包括：通过设置于排球球体中的加速度传感器对三轴加速度信号进行采集；将采集的三轴加速度信号进行矢量叠加计算进而获得每个采样点的矢量模信号；将后一个采样点的矢量模信号分别与前一个采样点的矢量模信号进行差值计算获得每个采样点的差分矢量模信号；将每个采样点的差分矢量模信号通过门限判决方式进行二值转换，获得二值差分矢量模信号；利用有限状态机模型对二值差分矢量模信号进行分析来判断是否为有效击球并记录有效击球数量。还提出了一种排球击球计数设备。本发明能够提高排球击球计数的准确性。

技术领域

本发明属于体育锻炼技术领域，涉及一种排球击球计数方法及设备。

背景技术

自垫球是排球运动的基本技术之一，它是在全身协调用力的基础上通过手臂的迎击动作，使来球从垫击面上反弹出去的一项击球技术。

目前，国内多个省市的体育教学和体育考试中，排球垫球已成为教学和考试的项目之一，在自垫球考试中要求学员将排球击到特定高度才算合格而计数，因此依靠目测的方法不能保证自垫球测试的公平公正。针对这一问题，目前市面上排球击球计数方案主要有以下两类：

(1)基于机器视觉方法的击球计数

该类方法使用摄像设备记录击球过程中排球的位置，利用差影、卷积神经网络等方法计算球体运动轨迹，球体运动高度达到设定阈值则判定为有效击球。

(2)基于压力传感器的击球计数

该类方法以击球行为作为判定目标，以击球瞬间球体内部压力的剧烈变化作为主要特征。

虽然以上两类方案能够实现排球击球的计数，但是仍存在以下缺陷：

对于第一类方案，该类方法往往对击球场地的光照、背景以及击球者着装有着严格的要求，这个是基于机器视觉方法所特有的，并且设备体积庞大、成本高昂。显然，该类方法难以作为普及型的击球计数手段面向群众。

对于第二类方案，该类方案存在明显缺陷：对于非击球行为界定具有一定的困难性(例如无法准确识别是规范的击球，还是踢、拍球)，因此误判率较高。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种排球击球计数方法及设备，其所要解决的技术问题是：如何提高排球击球计数的准确性。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种排球击球计数方法，包括如下步骤：

A、通过设置于排球球体中的加速度传感器对三轴加速度信号进行采集；

B、将采集的三轴加速度信号进行矢量叠加计算进而获得每个采样点的矢量模信号；

C、将后一个采样点的矢量模信号分别与前一个采样点的矢量模信号进行差值计算获得每个采样点的差分矢量模信号；

D、将每个采样点的差分矢量模信号通过门限判决方式进行二值转换，获得二值差分矢量模信号；

E、利用有限状态机模型对二值差分矢量模信号进行分析来判断是否为有效击球并记录有效击球数量。