CN103990279B - 基于互联网的高尔夫击球模拟方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高尔夫模拟击球系统，其能够记录击打区的击打高尔夫球的飞行轨迹的飞行跟踪传感装置感测，影像化单元，通过多个感应单元，然后输入到控制部，控制部进行分析计算。控制部根据各项数据计算高尔夫球的飞行距离和停止位置，然后输入信号反射到高尔夫球场的沿飞行跟踪到三维图像，通过影像化单元，例如投影仪进行投影，从而使高尔夫球场的沿飞行跟踪的三维图像是显示在所述投影屏，据此，玩家可以用视觉感受高尔夫运动，仿佛在真实的高尔夫球场打一场高尔夫球赛，系统可以用来有效地和即时诊断一个玩家的身高、姿势,以及提供所有相关信息的玩家的反应、动作、动作频率,并给予一个完整的档案，给够给出一个改善每个玩家击球动作，以最终实现击球动作的准确到位。

Description

基于互联网的高尔夫击球模拟方法

技术领域

本发明涉及一般运动分析培训系统以及共享系统,更特别的是,一种高尔夫击球模拟测试分析系统,可用于跟踪球和击球者的动作,创建一个性能数据库,包括历史统计信息,以及执行其他有用的功能，其能够将各类数据传输到互联网，进行共享。

背景技术

在竞技体育以及日常体育活动中，确定球员的潜力开发并提供初学者培训工具,以改善现有球员、初学者的表现已经成为一个迫切的需要。目前,培训和评估球员培训初学者几乎完全依赖于管理者、教练和球探的经验和观察。这些观察结果支持只有一个广泛的历史统计数据的数据库。此外，除了雷达枪来测量球速度和摄像机回放观看,并不存在定量措施的装置来记录体现运动,球员、初学者的表现等。因此需要有一种装置,对运动者的运动进行分析和测试,可用于跟踪在各种不同的体育活动为目的的创建性能数据库以及各种数据分析和/或统计评估。

当高尔夫球员击打高尔夫球时，具备这么一个系统，其包括能够记录击打区的击打高尔夫球的飞行轨迹的飞行跟踪传感装置感测，影像化单元，通过多个感应单元，然后输入到控制部，控制部进行分析计算。控制部根据各项数据计算高尔夫球的飞行距离和停止位置，然后输入信号反射到高尔夫球场的沿飞行跟踪到三维图像，通过影像化单元，例如投影仪进行投影，从而使高尔夫球场的沿飞行跟踪的三维图像是显示在所述投影屏，据此，玩家可以用视觉感受高尔夫运动，仿佛在真实的高尔夫球场打一场高尔夫球赛，同时将其上传至互联网的服务器上，与不同的玩家共享各类信息。

发明内容

本发明可用于为管理者、教练和球员、玩家提供与他们需要的信息来预测球员、被测试者专业水平、击球动作是否规范,以及改善和维护动作、姿势等技能,同时也能选择玩家满足游戏情况、团队要求，更进一步地可以决定球员签约、解聘、交易等。该系统适用于各种不同的运动,尤其是球类运动,包括棒球、垒球、网球、高尔夫等。以一个球员作为一个对象,判断是否抛出,或返回。例如在高尔夫应用程序中,例如,系统可以用来有效地和即时诊断一个玩家的身高、姿势,以及提供所有相关信息的玩家的反应、动作、动作频率,并给予一个完整的档案，给够给出一个改善每个玩家击球动作，以最终实现击球动作的准确到位。并与各类玩家、教练在互联网上共享、分析、学习各类高尔夫模拟的数据。

根据发明，在设备方面,高尔夫模拟系统包括至少一个元化的高速数字摄像机,旨在玩家在击打过程中从不同的角度记录球场玩家的动作,高尔夫球飞行轨迹感应装置，用于记录高尔夫球飞行轨迹监测，以供分析，影像化单元,用于在画面上显示虚拟高尔夫球场以及球的飞行影像，振动感应单元，用于模拟击球时的击球触感；还包括数据控制单元，控制单元判断击球手是否处于最优击打球位置，并判断高尔夫球飞行距离、轨迹等，传输单元，用于控制单元的各项数据、影像资料的传输；截图照片提取单元，其可以在需要的时间点对影像资料进行提取，以提取相应的击球动作瞬间；数据提取单元，用于提取游戏玩家资料、模拟环境、装备等关联数据。

更优选地是，模拟系统能够获取所述高尔夫球数据包括速度、加速度、起飞角度、旋转角度、偏转角度、旋转方向中的至少一个。

更优选地是，该系统提供了用于方便地捕捉与高尔夫模拟过程有关的视频片段的直观方式，其具有传输单元，并且允许自动捕捉触发，一个或多个标准被设置，在自动触发的情况下，这些标准在发生时激活记录，记录之后通过网络上传至服务单元，需要时可将记录的视频发送到高尔夫模拟终端，比如重放功能，借以将与通过连接至服务单元的玩家装置显示的游戏有关的目录上的关联数据和静态影像连接至服务单元数据库内储存的影像数据。

附图说明

附图1为本发明高尔夫击球模拟系统的整体示意图；

附图2为本发明高尔夫击球模拟系统与互联网工作示意图；

附图3为本发明高尔夫击球模拟系统工作流程图。

具体实施方式

本发明提供的装置涉及硬件和软件方面瞬间记录高尔夫球和/或高尔夫玩家运动与体育活动,紧随其后的是数据库的性能统计数据的发展,其中也包括历史数据。如前所述,该系统适用于各种情况,尤其是球类运动，因此,尽管下面的描述将专注于高尔夫球的情况,但不局限于高尔夫运动，其他潜在的、类似的运动同样能够进行适用的扩展。

参照图1，在设备方面,高尔夫动作分析和测试系统包括多个多元化的高速数字摄像机（1）,旨在玩家在击打过程中从不同的角度记录球场玩家的动作,高尔夫球飞行轨迹感应装置，其由多个感应单元（9）、（10）、（13）组成，用于记录高尔夫球飞行轨迹监测，以供分析，影像化单元（12）,用于在画面上显示虚拟高尔夫球场以及球的飞行影像，振动感应单元，用于模拟击球时的击球触感；高速摄像机（1），用于拍摄玩家的动作瞬间及影像，还包括控制单元（7），控制单元判断击球手是否处于最优击打球位置，并判断高尔夫球飞行距离、轨迹等，传输单元（5），用于控制单元的各项数据、影像资料的传输；截图照片提取单元，其可以在需要的时间点对影像资料进行提取，以提取相应的击球动作瞬间；控制单元具有数据提取单元，用于提取游戏玩家资料、模拟环境、装备等关联数据，服务单元（8），用于存储以及读取各类数据，以及玩家操作面板。

其中，模拟高尔夫可以由感应器和球场软件组成，感应器从技术上可以划分为激光技术，红外技术，雷达技术，高速摄像机技术等。其中激光感应器，激光交叉定位技术，高速扫描模式，能分别测量高尔夫球和高尔夫球杆，能准确再现击球者挥杆的各种信息，优点有技术成熟，市场接受度较高；能够准确的模拟真实击球，能准确模拟出左曲，右曲，前旋转，后旋转等，准确率可达到99%以上。缺点有定点击球，其他位置精度受影响；对高弹道的球探测精度较差；对设备调试精度要求高，维护量比较大，成本较高；目前市场上二手设备较多。红外技术传感器，其采用红外线作为技术检测的手段，可分为反射式和阴影法两种，通过检查球通过红外阵列的时间和其他相关的参数，重而计算出球的速度、方向、起飞角、杆的轨迹、杆面角度等数据，进而计算出球的旋转等；反射式典型产品，阴影法典型的是平板感应器（RG)。反射式的精度稍低，但安装比较方便，不需要额外的光源，一般都是定点击球。优点有在精确性、成本、可用性、可推广性上作出很好的妥协统一；缺点有精度仍有提升空间；灰尘、静电对设备的干扰较大；元器件尺寸影响球的轨迹的精确度，需要更多的IR来达到更高的准确度，成本也会上扬。

多普勒雷达感应器，原理：相控阵技术实现对球飞行弹道中多点检测，计算出球的各种数据，结合3D地图，模拟球的落点。优点：准确测量出球的飞行速度、离洞距离、方向，还能勾画垂直面与水平面的球道轨迹、倒转与侧旋角度、球杆杆头速度等，能准确模拟出左曲，右曲，前旋转，后旋转等。维护简单，以前对推杆测试不准的缺点已经明显改善。缺点：从击球到屏幕显示，有明显的延迟；价格高，对电磁干扰比较明显。高速摄像机模拟器，通过两个成90度或者三个以上的成一定角度的高速CCD摄像机，连续捕捉高尔夫球的运动轨迹，与雷达类似，提高了球速测量的精度，优点：可以检查到多点的球的运动数据，更好地模拟真实球的轨迹；低速球的准确性较高；模拟准确性99%，维护成本低。

缺点：摄像机数据同步影响到精度：参照平面的选择和校正影响精确度精度依赖于摄像机的抓帧速度，价格高，对硬件的要求比较高，所有的数据处理均通过电脑完成。

当该高尔夫球的击球满足该最优击打球选定条件时，该影像化单元将对应于由该摄影单元拍摄的高尔夫球的击球的游戏玩家的挥杆动作影像在该画面上显示一预定时间，以及该传输单元配置以将由该静态影像提取单元提取的静态影像、由该关联数据提取单元提取的关联数据以及由该传输装置提取的挥杆动作的影像数据传输至服务单元，借以将与通过连接至服务单元的玩家装置显示的挥杆动作有关的目录上的关联数据和静态影像连接至数据库内储存的影像数据。

该系统提供了用于方便地捕捉与高尔夫模拟过程有关的视频片段的直观方式，其具有传输单元，并且允许自动捕捉触发，一个或多个标准被设置，在自动触发的情况下，这些标准在发生时激活记录，记录之后通过网络上传至服务单元，需要时可将记录的视频发送到高尔夫模拟终端，比如重放功能，借以将与通过连接至服务单元的玩家装置显示的游戏有关的目录上的关联数据和静态影像连接至服务单元数据库内储存的影像数据。

游戏片段提取单元，具有数据表格，用于提取保护关于玩家信息、游戏触发录像的使用环境的信息等传至服务单元；

游戏装置的运算单元判断为满足预定的选定条件是对高尔夫游戏视频进行录像，显示一段时间并且向玩家提供重放功能。

本发明的高尔夫击球模拟系统中具有多套，其均与所述服务器连接，服务器能够进行处理、存储、分析数据。高尔夫击球模拟系统通过互联网与服务器连接。互联网包括无线和有限等网络。

各种个人终端装置可以与互联网连接，各终端装置可以透过上述服务器得到预定的信息。

图2为硬件与互联网连接的工作示意图示意图。

当游戏玩家击出高尔夫球，进行虚拟高尔夫比赛，虚拟的高尔夫球的轨迹被模拟，但此时影像化单元继续拍摄游戏玩家的挥杆动作，模拟器在被击出的高尔夫球飞过去的距离，当距离为预定距离以上时，根据预定的条件来判断是否选定为最优击打球；当距离为预定距离以下时，或者高尔夫球落入沙坑时，根据预定的条件来判断是否选定为最差击球。

而且，在选定为最优击打球或最差击球时，模拟器从透过影像化单元拍摄的影像数据中提取关于最差击球时的挥杆动作或者最优击打球时的挥杆动作的影像数据。

而且，在画面上显示该提取关于挥杆动作的影像数据，并且提供关于最优击打球或最差击球的信息，透过预定的传输单元将该挥杆动作影像数据传输给服务器。服务器在数据库中储存接收到的挥杆动作影像数据，以便事后玩家通过终端装置请求时提供该影像。因此，玩家可以透过关于自己的高尔夫击球好还是不好等的确切评价和修正自己的挥杆动作来提高自己的高尔夫技巧。

而且，在虚拟高尔夫比赛结束后，玩家可以透过作为拍摄单元的上述影像化单元以及录音装置等来记录关于虚拟高尔夫的感想或自己参加回合的屏幕高尔夫系统等的评价、其它感想，将该记录数据发送给服务器进行储存，事后可以透过玩家终端的请求来确认，公开该记录数据以便其它玩家可以看到，可以成为向其它玩家间接提供特定信息的机会，也可以提供玩家相互交换自己的意见的机会。

参见附图3，附图3为本发明中的虚拟高尔夫仿真装置的工作流程图。

为了在虚拟高尔夫仿真装置的基本预定系统上进行回合，游戏玩家登入到系统。登入到系统后选择期望的高尔夫球场和各种选择事项后进行虚拟高尔夫比赛。当进行高尔夫比赛时，影像化单元拍摄游戏玩家的挥杆动作，以在挥杆区域固定安装的影像化单元，拍摄游戏玩家进入挥杆区域，即击球员区，后击出高尔夫球的过程。

当游戏玩家击出高尔夫球时，该被击出的球由感应单元感测，在模拟器的控制部进行运算后透过影像来显示仿真轨迹。此时，控制部根据游戏玩家所击出高尔夫球的轨迹，判断是好球还是最差击球。

在此，可以透过在距离为一定基准以上的情况下，是否满足其它预定的要件来决定。

这样的最优击打球与否，可以透过考虑使用的高尔夫球杆的种类和虚拟的高尔夫是否安装在平坦球道上，是第几个击球等来判断，进一步从系统储存部加载关于登入的游戏玩家的实力等级的信息，以此为基础与该实力等级相应地确切地确定是否是最优击打球，也可以根据现在进行回合的虚拟高尔夫比赛的模式是专业模式还是业余模式，还是新手模式。

而且，最优击打球或最差击球经常出现的话，使游戏玩家不愉快，因此可以限制其次数。例如，球杆打了发球区上的第一次击球时，距离为300m以上的情况下，高尔夫球在平坦球道上，而且关于球杆击出的最优击打球一次都没有出现时，将其选定为最优击打球。如果考虑登入的游戏玩家的实力等级或高尔夫比赛模式等的话，对于实力等级高的游戏玩家，可以将成为最优击打球选定基准的比距离设定成较长，对于实力等级低的球手，可以将用于最优击打球选定的比距离设定成较短。在专业模式的情况下，与业余模式或新手模式相比更加强化最优击打球选定要件而进行选定。

相反地，在最差击球的情况下，可以设定成在实力等级低的情况比实力等级高的情况更容易出现，或者在专业模式的情况下比业余模式或新手模式更容易出现。理想的是，当根据如上所述的好球或最差击球的选定条件，被选定成最优击打球或最差击球时，以预定时间在画面上显示由影像化单元所拍摄的相应击球的挥杆动作的影像，让游戏玩家确认该挥杆动作。

而且，模拟器的控制部从由影像化单元所拍摄得到的影像数据中提取并产生关于最优击打球的挥杆模式或最差击球的挥杆模式的影像数据。控制部从挥杆模式影像数据(影像文件)中提取静态影像。

上述提取的静态影像用于事后在服务器向玩家终端装置提供服务时，在目录上表示对应的挥杆模式影像数据。另一方面，控制部从系统储存部提取关联数据后产生档案。在此，上述关联数据是包含关于玩家的信息、关于被仿真的高尔夫球场以及使用环境的信息、关于上述玩家使用中的装置的信息、关于上述玩家使用的高尔夫球杆信息以及仿真结果的信息中的至少一个。

更具体地，上述关联数据包括登入的游戏玩家的玩家ID、影像数据产生时间、进行回合的高尔夫球场、进行击球的球洞、模拟器代码、关于玩家球杆的信息、被击出的高尔夫球的球质等信息。

而且，将挥杆动作的影像文件(最优击打球或最差击球)以及被提取的静态影像以及上述关联数据全部传输给服务器。服务器将该传输的数据储存在数据库，在有玩家终端装置的请求时，透过服务提供单元提供在上述储存在数据库中关于挥杆动作的影像。

另一方面，登入到系统、进行虚拟高尔夫比赛、在虚拟高尔夫比赛结束时，判断是否实行感想记录。也就是，可以驱动影像化单元以及录音装置来记录玩家结束虚拟高尔夫比赛后对该虚拟高尔夫比赛的感想或对高尔夫仿真装置的感想，进一步对具有该仿真装置所谓屏幕高尔夫馆的评价等综合感想。

当结束了基于玩家的感想记录时，模拟器控制部根据通过上述影像化单元以及录音装置记录的影像以及声音数据，产生感想记录影像数据(影像文件(包含声音))。而且，控制部从感想记录影像数据提取静态影像，从系统储存部提取登入的游戏玩家的玩家ID、影像数据产生时间、进行回合的高尔夫球场、进行击球的球洞、模拟器代码、关于玩家球杆的信息、被击出的高尔夫球的球质等信息的关联数据后产生档案。上述提取的静态影像用于事后在服务器向玩家终端装置提供服务器时，在目录上表示对应的挥杆模式影像数据。

当玩家选择感想记录数据的传输或者选择自动传输时，向服务器传输上述的感想记录影像文件、静态影像以及关联数据。服务器将上述传输的数据储存在数据库中，然后事后有玩家终端装置的请求时，提供该数据，以便能够在玩家终端装置中确认。

Claims (6)

1.一种基于互联网的高尔夫击球模拟方法，所述高尔夫击球模拟方法包括：

采用摄像单元记录球场玩家的动作；

采用高尔夫球飞行轨迹感应装置用于记录高尔夫球飞行轨迹监测，以供分析；

所述的感应装置能分别测量高尔夫球和高尔夫球杆，再现击球者挥杆动作，准确的模拟真实击球，模拟出高尔夫球的旋转；

所述感应装置为红外线感应装置，所述红外线感应装置为反射式或阴影法红外感应，通过检查高尔夫球通过红外阵列的时间和其他相关的参数，进行计算；

所述监测的数据包括球速、方向、起飞角、杆的轨迹、杆面角度，采用影像化单元用于在画面上显示虚拟高尔夫球场以及球的飞行影像；

采用控制单元，控制单元判断击球手是否处于最优击打球位置，并判断高尔夫球飞行距离、轨迹；

采用影像信息提取单元，其可以在需要的时间点对影像资料进行提取，以提取相应的击球动作瞬间；

所述控制单元具有运算模块，用于预定最优击打球选定的条件，并且通过该监测结果与选定条件的比对，判断该游戏玩家击出的高尔夫球的击球满足最优击打球选定条件；

采用传输单元，将高尔夫击球模拟系统的各项数据传输给服务器；

该方法还通过连接有一个或多个高尔夫终端装置进行模拟，能方便地捕捉与高尔夫模拟过程有关的视频片段并且允许自动捕捉触发，设置一个或多个标准，在所述自动捕捉触发的情况下，所述条件发生时激活记录，通过所述影像信息提取单元提取片段，记录之后通过网络上传至服务器，服务器将记录的视频发送到所述高尔夫终端，执行重放功能，借以将与通过连接至服务单元的玩家装置显示的游戏有关的目录上的关联数据和静态影像连接至服务单元数据库内储存的影像数据。

2.如权利要求1所述的基于互联网的高尔夫击球模拟方法，其特征在于：所述的监测的数据还包括加速度、旋转角度、偏转角度、旋转方向。

3.如权利要求1所述的基于互联网的高尔夫击球模拟方法，其特征在于：所述高尔夫击球模拟系统具有多套，其均与所述服务器连接，服务器能够进行处理、存储、分析数据。

4.如权利要求3所述的基于互联网的高尔夫击球模拟方法，其特征在于：高尔夫击球模拟系统能够通过互联网与服务器连接。

5.如权利要求1所述的基于互联网的高尔夫击球模拟方法，其特征在于：所述的各项数据包括高尔夫玩家信息、关于玩家使用中的装置的信息数据、击球影像数据、击球物理参数数据、高尔夫模拟球场信息数据、模拟天气信息中的至少一个数据。

6.如权利要求5所述的基于互联网的高尔夫击球模拟方法，其特征在于：服务器将记录的视频发送到所述高尔夫终端。