CN105920818A - 一种投篮训练系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及体育训练领域，特别涉及一种投篮训练系统和方法。方法包括以下步骤：设置投篮场景；模拟所述投篮场景；采集运动员的体型参数；获取所述投篮场景下，运动员的投篮参数；根据所述体型参数和投篮参数，选择相似度最高的模拟动画以及所述模拟动画对应的解说音频；显示所述模拟动画，并同步播放所述解说音频。本发明的训练方法可以模拟不同的投篮场景，针对不同的投篮场景进行有针对性的投篮训练，同时不断改进运动员的投篮姿势，综合提高运动员的投篮水平。

Description

一种投篮训练系统和方法
技术领域
本发明涉及体育训练领域，特别涉及一种投篮训练系统和方法。
背景技术
随着人们对体育运动的热爱，篮球已经成为人们越来越喜爱的运动，而投篮是篮球运动中最重要的基本技术。投篮命中率与投篮距离、投篮角度以及篮球后旋圈数密切相关：在投篮时，主要考虑球的飞行弧度，即出射角(出手角度)和入射角，以及球在旋转中发生的同篮筐碰撞的问题。篮球的出射角越大，球的飞行弧度就越高，入射角就越大，入射截面越大，投篮的命中率也就越高。但是，目前的投篮训练都是人们凭感觉进行投篮，还没有一种投篮训练系统能够科学的帮助运动员进行投篮练习，提高运动员的投篮水平。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种投篮训练系统和方法，解决了现有技术中不能科学地对运动员进行投篮训练的技术问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种投篮训练系统，包括篮球架和智能篮球，所述智能篮球内设有多个传感器；所述篮球架上设有显示模块、扬声器、控制模块和高清摄像头；
所述高清摄像头用于采集运动员的体型参数和拍摄运动员的投篮姿势，并将所述体型参数发送给控制模块；
所述传感器用于获取运动员的投篮参数，并将所述投篮参数发送给控制模块；
所述控制模块包括：
设定单元，用于设置投篮场景；
模拟单元，用于模拟所述投篮场景；
选择单元，用于根据所述体型参数和投篮参数，选择相似度最高的模拟动画以及所述模拟动画对应的解说音频，并将所述模拟动画发送到显示模块，将所述解说音频发送到扬声器；
所述显示模块用于显示所述模拟动画；
所述扬声器用于同步播放所述解说音频。
本发明的有益效果是：本发明的训练系统采用了一颗智能篮球，通过将传感器植入篮球中，在运动员进行投篮练习时采集并分析传感数据，使用户在享受篮球运动的同时，能够实时得到专业的数据反馈，提高投篮水平。在传统的篮球运动中，篮球爱好者对自身篮球技术水平只是感性的认知，很难进行针对性的提高，智能篮球将传感器技术与篮球运动结合，记录并分析用户在投篮练习中的投篮参数，以数据客观真实的显示用户的投篮训练数据并作为改进投篮训练的依据。同时，本发明的训练系统可以让运动员实时得看到自己投篮姿势的模拟动画以及听到对所述模拟动画的音频解说，该模拟动画比采用摄像头进行拍摄的画面更加清楚直观，方便运动员发现自己投篮姿势的不足之处以及改进方向。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述传感器包括三轴陀螺仪，三轴磁力计，三轴加速度计、速度传感器、角度传感器和/或位移传感器。
一种投篮训练方法，利用所述的投篮训练系统，包括以下步骤：
步骤1，设置投篮场景；
步骤2，模拟所述投篮场景；
步骤3，采集运动员的体型参数；
步骤4，获取所述投篮场景下，运动员的投篮参数；
步骤5，根据所述体型参数和投篮参数，选择相似度最高的模拟动画以及所述模拟动画对应的解说音频；
步骤6，显示所述模拟动画，并同步播放所述解说音频。
本发明的有益效果是：本发明的训练方法可以模拟不同的投篮场景，针对不同的投篮场景进行有针对性的投篮训练，综合提高运动员的投篮水平；同时，本发明通过内置在智能篮球内的传感器采集运动员的投篮参数，通过高清摄像头采集运动员的体型参数，根据体型参数和投篮参数可以获取到最接近运动员投篮姿势的模拟动画和对应的解说音频，从而获得改进投篮姿势和投篮参数的建议，不断提高投篮水平。
进一步，步骤5具体为：
S501，设置多个体型参数样本值，形成体型参数样本值集合；
S502，设置多个投篮参数样本值，形成投篮参数样本值集合；
S503，分别从所述体型参数样本值集合和所述投篮参数样本值集合中选择体型参数和投篮参数进行组合，形成多组组合参数；
S504，预存与每个组合参数对应的模拟动画；
S505，为每个模拟动画配置对应的解说音频；
S506，根据采集的所述体型参数和投篮参数，选择最接近的组合参数，并根据所述最接近的组合参数选择对应的模拟动画和解说音频。
进一步，所述体型参数包括身高、体重和/或弹跳高度；所述投篮参数包括投篮距离、投篮时的手型参数、出手角度、出手速度、投篮弧线、入篮角度和/或投篮后的手型参数。
采用上述进一步方案的有益效果是：本发明通过高清摄像头采集所述体型参数，并对投篮姿势进行拍摄，同时通过内置在篮球内部的传感器采集所述投篮参数，根据投篮参数和体型参数选择最接近的模拟动画。本发明中，通过将所述模拟动画和摄像头拍摄的投篮姿势进行比较，还可以知道篮球内部的传感器采集的投篮参数值是否正确，传感器是否出现故障。
进一步，所述模拟动画根据所述体型参数和投篮参数，采用慢动作的方式模拟运动员的投篮姿势，且通过局部放大的方式放大运动员投篮时的手型、出手角度、投篮弧线、入篮角度和/或投篮后的手型。
采用上述进一步方案的有益效果是：本发明可以让运动员即使是在一个人训练时，也可以对自己的投篮姿势有直观的感受，从而提高投篮训练的水平。同时，本发明的技术方案没有直接采用摄像头拍摄到的投篮姿势画面，而是采用了模拟动画的方法为运动员显示其投篮姿势，这种方式可以去除摄像头拍摄画面中没有用的干扰场景，重点突出投篮参数对应的投篮姿势，而且可以采用慢动作或者局部放大的方式，显示投篮姿势中存在的问题，因此对于提高投篮水平的效果更好。
进一步，所述解说音频的内容为所述投篮姿势对应的投篮参数与相似体型参数下最优投篮姿势对应的投篮参数的差距以及解决所述差距的方法。
采用上述进一步方案的有益效果是：本发明的技术方案在显示所述模拟动画的同时，采用解说音频的方式对模拟动画中的投篮姿势进行点评并提出改进建议，从而可以加深运动员的印象，不断提高运动员的投篮水平。
进一步，投篮场景包括常规训练场景、常规比赛场景和/或最后时刻比赛场景。
进一步，步骤2具体为：
S201，预存与所述常规训练场景、常规比赛场景、最后时刻场景分别对应的音频数据和/或灯光数据；
S202，根据所设置的投篮场景，选择并播放对应的音频数据和/或选择并显示对应的灯光数据。
采用上述进一步方案的有益效果是：本发明通过声音和灯光的形式，模拟不同投篮场景，比如常规训练场景比较安静、灯光照明比较稳定变化较小；最后时刻场景存在观众加油以及倒计时声音等等，为运动员提供一个虚拟真实的场景，提高运动员在不同投篮场景下的投篮命中率。
进一步，步骤6后还包括步骤7，步骤7具体为：完成预定的投篮组数后，通过模拟动画模拟投篮姿势的变化情况，并对所述变化情况进行语音解说。
采用上述进一步方案的有益效果是：本进一步技术方案通过模拟动画模拟投篮姿势的变化情况，并对所述变化情况进行语音解说，更加有利于运动员改进或稳定化投篮姿势，提高投篮水平。
附图说明
图1为本发明一种投篮训练系统的结构示意图；
图2为本发明一种投篮训练方法的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，为本发明一种投篮训练系统的结构示意图，包括篮球架和智能篮球，所述智能篮球内设有多个传感器；所述篮球架上设有显示模块、扬声器、控制模块和高清摄像头；所述高清摄像头用于采集运动员的体型参数和拍摄运动员的投篮姿势，并将所述体型参数发送给控制模块；所述传感器用于获取运动员的投篮参数，并将所述投篮参数发送给控制模块；
所述控制模块包括：设定单元，用于设置投篮场景；模拟单元，用于模拟所述投篮场景；选择单元，用于根据所述体型参数和投篮参数，选择相似度最高的模拟动画以及所述模拟动画对应的解说音频，并将所述模拟动画发送到显示模块，将所述解说音频发送到扬声器；
所述显示模块用于显示所述模拟动画；
所述扬声器用于同步播放所述解说音频。
本发明的实施例中，所述传感器包括三轴陀螺仪，三轴磁力计，三轴加速度计、速度传感器、角度传感器和/或位移传感器。
本发明的训练系统采用了一颗智能篮球，通过将传感器植入篮球中，在运动员进行投篮练习时采集并分析传感数据，使用户在享受篮球运动的同时，能够实时得到专业的数据反馈，提高投篮水平。在传统的篮球运动中，篮球爱好者对自身篮球技术水平只是感性的认知，很难进行针对性的提高，智能篮球将传感器技术与篮球运动结合，记录并分析用户在投篮练习中的投篮参数，以数据客观真实的显示用户的投篮训练数据并作为改进投篮训练的依据。同时，本发明的训练系统可以让运动员实时得看到自己投篮姿势的模拟动画以及听到对所述模拟动画的音频解说，该模拟动画比采用摄像头进行拍摄的画面更加清楚直观，方便运动员发现自己投篮姿势的不足之处以及改进方向。
如图2所示，为本发明一种投篮训练方法的流程示意图，包括以下步骤：
步骤1，设置投篮场景；投篮场景包括常规训练场景、常规比赛场景和/或最后时刻比赛场景。
步骤2，模拟所述投篮场景。
步骤3，采集运动员的体型参数；所述体型参数包括身高、体重和/或弹跳高度。
步骤4，获取所述投篮场景下，运动员的投篮参数；所述投篮参数包括投篮距离、投篮时的手型参数、出手角度、出手速度、投篮弧线、入篮角度和/或投篮后的手型参数。
步骤5，根据所述体型参数和投篮参数，选择相似度最高的模拟动画以及所述模拟动画对应的解说音频。
步骤6，显示所述模拟动画，并同步播放所述解说音频。
优选实施例中，所述步骤2具体为
S201，预存与所述常规训练场景、常规比赛场景、最后时刻场景分别对应的音频数据和/或灯光数据；
S202，根据所设置的投篮场景，选择并播放对应的音频数据和/或选择并显示对应的灯光数据。
步骤5具体为：
S501，设置多个体型参数样本值，形成体型参数样本值集合；
S502，设置多个投篮参数样本值，形成投篮参数样本值集合；
S503，分别从所述体型参数样本值集合和所述投篮参数样本值集合中选择体型参数和投篮参数进行组合，形成多组组合参数；
S504，预存与每个组合参数对应的模拟动画；
S505，为每个模拟动画配置对应的解说音频；
S506，根据采集的所述体型参数和投篮参数，选择最接近的组合参数，并根据所述最接近的组合参数选择对应的模拟动画和解说音频。
本实施例中，所述模拟动画根据所述体型参数和投篮参数，采用慢动作的方式模拟运动员的投篮姿势，且通过局部放大的方式放大运动员投篮时的手型、出手角度、投篮弧线、入篮角度和/或投篮后的手型。所述解说音频的内容为所述投篮姿势对应的投篮参数与相似体型参数下最优投篮姿势对应的投篮参数的差距以及解决所述差距的方法。
本实施例中，步骤6后还包括步骤7，步骤7具体为：完成预定的投篮组数后，通过模拟动画模拟投篮姿势的变化情况，并对所述变化情况进行语音解说。
本发明的训练方法可以模拟不同的投篮场景，针对不同的投篮场景进行有针对性的投篮训练，综合提高运动员的投篮水平；同时，本发明通过内置在智能篮球内的传感器采集运动员的投篮参数，通过高清摄像头采集运动员的体型参数，根据体型参数和投篮参数可以获取到最接近运动员投篮姿势的模拟动画和对应的解说音频，从而获得改进投篮姿势和投篮参数的建议，不断提高投篮水平。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种投篮训练系统，其特征在于，包括篮球架和智能篮球，所述智能篮球内设有多个传感器；所述篮球架上设有显示模块、扬声器、控制模块和高清摄像头；
所述传感器用于获取运动员的投篮参数，并将所述投篮参数发送给控制模块；
所述高清摄像头用于采集运动员的体型参数和拍摄运动员的投篮姿势，并将所述体型参数发送给控制模块；
所述控制模块包括：
设定单元，用于设置投篮场景；
模拟单元，用于模拟所述投篮场景；
选择单元，用于根据所述体型参数和投篮参数，选择相似度最高的模拟动画以及所述模拟动画对应的解说音频，并将所述模拟动画发送到显示模块，将所述解说音频发送到扬声器；
所述显示模块用于显示所述模拟动画；
所述扬声器用于同步播放所述解说音频。
2.根据权利要求1所述的投篮训练系统，其特征在于，所述传感器包括三轴陀螺仪，三轴磁力计，三轴加速度计、速度传感器、角度传感器和/或位移传感器。
3.一种投篮训练方法，利用权利要求1或2所述的投篮训练系统，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，设置投篮场景；
步骤2，模拟所述投篮场景；
步骤3，采集运动员的体型参数；
步骤4，获取所述投篮场景下，运动员的投篮参数；
步骤5，根据所述体型参数和投篮参数，选择相似度最高的模拟动画以及所述模拟动画对应的解说音频；
步骤6，显示所述模拟动画，并同步播放所述解说音频。
4.根据权利要求3所述的投篮训练方法，其特征在于，步骤5具体为：
S501，设置多个体型参数样本值，形成体型参数样本值集合；
S502，设置多个投篮参数样本值，形成投篮参数样本值集合；
S503，分别从所述体型参数样本值集合和所述投篮参数样本值集合中选择体型参数和投篮参数进行组合，形成多组组合参数；
S504，预存与每个组合参数对应的模拟动画；
S505，为每个模拟动画配置对应的解说音频；
S506，根据采集的所述体型参数和投篮参数，选择最接近的组合参数，并根据所述最接近的组合参数选择对应的模拟动画和解说音频。
5.根据权利要求4所述的投篮训练方法，其特征在于，所述体型参数包括身高、体重和/或弹跳高度；所述投篮参数包括投篮距离、投篮时的手型参数、出手角度、出手速度、投篮弧线、入篮角度和/或投篮后的手型参数。
6.根据权利要求3～5任一所述的投篮训练方法，其特征在于，所述模拟动画根据所述体型参数和投篮参数，采用慢动作的方式模拟运动员的投篮姿势，且通过局部放大的方式放大运动员投篮时的手型、出手角度、投篮弧线、入篮角度和/或投篮后的手型。
7.根据权利要求6所述的投篮训练方法，其特征在于，所述解说音频的内容为所述投篮姿势对应的投篮参数与相似体型参数下最优投篮姿势对应的投篮参数的差距以及解决所述差距的方法。
8.根据权利要求6所述的投篮训练方法，其特征在于，投篮场景包括常规训练场景、常规比赛场景和/或最后时刻比赛场景。
9.根据权利要求8所述的投篮训练方法，其特征在于，步骤2具体为：
S201，预存与所述常规训练场景、常规比赛场景、最后时刻场景分别对应的音频数据和/或灯光数据；
S202，根据所设置的投篮场景，选择并播放对应的音频数据和/或选择并显示对应的灯光数据。
10.根据权利要求6所述的投篮训练方法，其特征在于，步骤6后还包括步骤7，步骤7具体为：完成预定的投篮组数后，通过模拟动画模拟投篮姿势的变化情况，并对所述变化情况进行语音解说。
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