CN105749525A - 一种基于ar技术的篮球训练装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于AR技术的篮球训练装置，包括中心控制器、动作捕捉模块、无线通讯模块、AR摄像机和幕墙显示单元；所述动作捕捉模块贴覆在篮球表面，通过无线通讯模块与中心控制器连接通信；所述AR摄像机包括两个，分别设置在篮球架两边，AR摄像机输出端连接中心控制器；所述幕墙显示单元铺设在篮板上，幕墙显示单元的输入端连接中心控制器。本发明利用动作捕捉单元采集篮球的运动轨迹，利用AR摄像机拍摄运动员的投球过程图像，将投球过程和运动轨迹数据信息进行处理后输出多维度的篮球投篮过程影像、篮球的运动信息，并给出提高投篮命中率的建议信息，为运动员提供有针对性的强化训练，提升运动员的预判能力和投球命中率。

Description

一种基于AR技术的篮球训练装置
技术领域
本发明涉及一种基于AR技术的篮球训练装置，属于AR应用设备技术领域。
背景技术
增强现实(AugmentedReality，简称AR)，它是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术，是把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息(视觉信息、声音、味道、触觉等)，通过电脑等科学技术，模拟仿真后再叠加，将虚拟的信息应用到真实世界，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验。真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。
目前，运动员在进行篮球训练时，主要的方法是通过和队友配合进行演练，训练手段比较单一，很难训练运动员个人的投球命中率。目前，基于AR技术利用篮球运动信息对运动员动作技术过程进行监控的篮球训练装置在国内国外还没有出现。因此研发基于AR技术的篮球训练装置很有必要，符合现代高水平运动训练发展方向，以帮助运动员分析投球过程、提高投球命中率。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种基于AR技术的篮球训练装置，能够准确捕捉篮球运动轨迹，为运动员提供投球实况，以提高运动员的投球命中率。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于AR技术的篮球训练装置，包括中心控制器、动作捕捉模块、无线通讯模块、AR摄像机和幕墙显示单元；
所述动作捕捉模块贴覆在篮球表面，通过无线通讯模块与中心控制器连接通信，动作捕捉模块采集篮球的运动轨迹信息通过无线通讯模块发送至中心控制器；
所述无线通讯模块包括与动作捕捉模块连接的无线发送单元和与中心控制器连接的无线接收单元；
所述AR摄像机包括两个，分别设置在篮球架两边，用于拍摄运动员投篮过程，AR摄像机输出端连接中心控制器，AR摄像机连续拍摄运动员的投球过程图像发送至中心控制器；
所述幕墙显示单元铺设在篮板上，幕墙显示单元的输入端连接中心控制器。
进一步的，所述动作捕捉模块包括控制器、惯性传感器单元，惯性传感器单元输出端连接控制器，无线发送单元的输入端连接控制器，惯性传感器单元包括加速计和磁力计，分别采集加速度和运动方向信息输出给控制器，控制器将接收到的信息输出给无线发送单元。
进一步的，控制器采用单片机。
进一步的，所述无线通讯模块采用WIFI通讯方式。
进一步的，幕墙显示单元采用幕布，幕布布满并铺设在篮板上，幕布的大小为1.8x1.5米。
进一步的，还包括红外距离传感器，所述红外距离传感器用于测量运动员距离篮球架的距离，其输出端连接中心控制器。
进一步的，还包括存储器，所述存储器与中心控制器连接。
进一步的，中心控制器采用DSP芯片。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明利用贴覆在篮球上的动作捕捉单元采集篮球的运动轨迹，利用AR摄像机拍摄运动员的投球过程图像，发送给中心控制器，中心控制器将接收到的投球过程和篮球的运动轨迹数据信息进行处理后，输出多维度的篮球投篮过程影像、篮球的运动信息至幕墙显示单元进行显示，并给出提高投篮命中率的建议信息输出至幕墙显示单元，本发明能够为运动员提供有针对性的强化训练，提升运动员的预判能力和投球命中率。
附图说明
图1是本发明的原理示意图；
图2是本发明的结构示意图。
图中：1、篮球；2、AR摄像机；3、篮板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1-2所示，本发明的一种基于AR技术的篮球训练装置，包括中心控制器、动作捕捉模块、无线通讯模块、AR摄像机和幕墙显示单元；
所述动作捕捉模块贴覆在篮球1表面，通过无线通讯模块与中心控制器连接通信，动作捕捉模块采集篮球1的运动轨迹信息通过无线通讯模块发送至中心控制器；
所述无线通讯模块包括与动作捕捉模块连接的无线发送单元和与中心控制器连接的无线接收单元；
所述AR摄像机2包括两个，分别设置在篮球架1两边，用于拍摄运动员投篮过程，AR摄像机输出端连接中心控制器，AR摄像机连续拍摄运动员的投球过程图像发送至中心控制器；
所述幕墙显示单元铺设在篮板3上，幕墙显示单元的输入端连接中心控制器。
本发明利用贴覆在篮球1上的动作捕捉单元采集篮球的运动轨迹，利用AR摄像机2拍摄运动员的投球过程图像，发送至中心控制器，中心控制器将接收到的投球过程和篮球的运动轨迹数据信息进行处理后输出多维度的篮球投篮过程影像、运动信息和投篮的建议信息至幕墙显示单元，幕墙显示单元显示整个投篮过程影像，文字显示出篮球的运动信息，如运动轨迹，加速度，受力角度等信息，并显示提高投篮命中率的建议信息，如在此位置上该如何发力能够投中，本发明能够为运动员提供有针对性的强化训练，提升运动员的预判能力和投球命中率。
本发明一实施例中，动作捕捉模块包括控制器、惯性传感器单元，惯性传感器单元输出端连接控制器，无线发送单元的输入端连接控制器，惯性传感器单元包括加速计和磁力计，分别采集加速度和运动方向信息输出给控制器，控制器将接收到的信息输出给无线发送单元，进一步的，控制器采用单片机。加速计采集篮球的加速度信息，磁力计采集篮球的运动方向信息，惯性传感器单元将采集到的加速度信息和运动方向信息发送给中心控制器，以便得到篮球的运动轨迹。
进一步的，所述无线通讯模块采用现有技术中的WIFI通讯方式。
进一步的，幕墙显示单元采用幕布，幕布布满并铺设在篮板上，幕布的大小为1.8x1.5米。
进一步的，还包括红外距离传感器，所述红外距离传感器用于测量运动员距离篮球架的距离，其输出端连接中心控制器。中心控制器获得运动员距离篮球架的距离，能够更好的在影像中定位运动员的实际具体位置，更精准描述运动员的投篮位置。
进一步的，还包括存储器，所述存储器与中心控制器连接。中心控制器将运动员的投篮过程影像存储在存储器中，以便后续运动员观看影像进行再学习，也可以作为免费学习资源提供给其他篮球爱好者进行学习观看。
进一步的，中心控制器采用DSP芯片。DSP功耗低，性能强，处理图片影像速率快。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于AR技术的篮球训练装置，其特征是，包括中心控制器、动作捕捉模块、无线通讯模块、AR摄像机和幕墙显示单元；
所述动作捕捉模块贴覆在篮球表面，通过无线通讯模块与中心控制器连接通信，动作捕捉模块采集篮球的运动轨迹信息通过无线通讯模块发送至中心控制器；
所述无线通讯模块包括与动作捕捉模块连接的无线发送单元和与中心控制器连接的无线接收单元；
所述AR摄像机包括两个，分别设置在篮球架两边，用于拍摄运动员投篮过程，AR摄像机输出端连接中心控制器，AR摄像机连续拍摄运动员的投球过程图像发送至中心控制器；
所述幕墙显示单元铺设在篮板上，幕墙显示单元的输入端连接中心控制器。
2.根据权利要求1所述的一种基于AR技术的篮球训练装置，其特征是，所述动作捕捉模块包括控制器、惯性传感器单元，惯性传感器单元输出端连接控制器，无线发送单元的输入端连接控制器，惯性传感器单元包括加速计和磁力计，分别采集加速度和运动方向信息输出给控制器，控制器将接收到的信息输出给无线发送单元。
3.根据权利要求2所述的一种基于AR技术的篮球训练装置，其特征是，控制器采用单片机。
4.根据权利要求1所述的一种基于AR技术的篮球训练装置，其特征是，所述无线通讯模块采用WIFI通讯方式。
5.根据权利要求1所述的一种基于AR技术的篮球训练装置，其特征是，幕墙显示单元采用幕布，幕布布满并铺设在篮板上，幕布的大小为1.8x1.5米。
6.根据权利要求1所述的一种基于AR技术的篮球训练装置，其特征是，还包括红外距离传感器，所述红外距离传感器用于测量运动员距离篮球架的距离，其输出端连接中心控制器。
7.根据权利要求1所述的一种基于AR技术的篮球训练装置，其特征是，还包括存储器，所述存储器与中心控制器连接。
8.根据权利要求1所述的一种基于AR技术的篮球训练装置，其特征是，中心控制器采用DSP芯片。
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