CN107243148B - 一种基于增强现实的高尔夫推杆辅助训练方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于增强现实的高尔夫推杆辅助训练方法及系统，该辅助训练方法包括如下步骤：步骤1，采集果岭地势信息、实时风向信息及实时风速信息；步骤2，通过果岭地势信息、实时风向信息及实时风速信息进行3D建模并生成模拟图像，模拟图像中包含果岭地势信息、击球距离信息、击球线路建议信息及击球力量建议信息；步骤3，将模拟图像以增强现实的方式叠加在果岭上面或以模拟教学视频的方式展示，用户根据展示的内容进行高尔夫推杆练习；该辅助训练系统包括信息采集设备、信息处理设备及指导展示设备。本发明能够有效地提高高尔夫推杆训练的效率、减少训练时间，可在高尔夫推杆初学阶段替代教练指导学员，从而极大地降低人工成本。
Description
技术领域
本发明涉及运动项目辅助训练技术领域，更为具体来说，本发明为一种基于增强现实的高尔夫推杆辅助训练方法及系统。
背景技术
目前的体育运动当中，无论是比赛还是训练，使用的都是传统的手段。拿高尔夫球来说，如果练习在果岭上的推杆，需要在不同的果岭上面进行多次的练习，并熟悉风和果岭地形对推杆造成的影响，通过不断对错误的更正，最后形成正确的经验，从而帮助运动员选择正确的球杆以及正确的击球线路与力量，上述的过程，需要教练的经验和个人不断重复的练习。很明显地，教练水平和个人理解能力在训练过程中占了很大的比重，从而导致了传统的高尔夫推杆训练效率低、训练时间过长及对教练的依赖过于严重等问题。
因此，如何有效地提高高尔夫推杆训练的效率、减少训练时间、降低对教练的依赖，成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题和始终研究的重点。
发明内容
为解决传统高尔夫推杆训练存在的训练效率低、训练时间长、对教练的依赖大、人工投入成本高等问题，本发明创新提出了一种基于增强现实的高尔夫推杆辅助训练方法及系统，通过本发明替代教练训练学员，能够有效地避免对教练的依赖、降低人工投入成本，同时达到了提高训练效率、降低训练时间的技术目的。
为实现上述技术目的，本发明公开了一种基于增强现实的高尔夫推杆辅助训练方法，该辅助训练方法包括如下步骤，
步骤1，采集果岭地势信息、实时风向信息及实时风速信息；
步骤2，通过所述果岭地势信息、实时风向信息及实时风速信息进行3D建模并生成模拟图像，所述模拟图像中包含果岭地势信息、击球距离信息、击球线路建议信息及击球力量建议信息；
步骤3，将所述模拟图像以增强现实的方式叠加在果岭上面或以模拟教学视频的方式展示，用户根据展示的内容进行高尔夫推杆练习。
本发明创新地将增强现实结合3D建模方案应用于高尔夫推杆训练上，从而成功地解决了传统高尔夫训练效率低、时间长、对教练水平依赖过大等问题，便于高尔夫初学者对推杆动作和力量技巧的快速掌握。
进一步地，步骤1中，通过深度摄像机采集果岭地势信息，通过风速传感器采集实时风向信息和实时风速信息；所述深度摄像机和/或风速传感器设置于无人机、气球、固定支架、场地内树木、用户中的至少一种载体上，所述气球为一个覆盖整个场地的气球或多个各覆盖一片区域的气球，多个用户各自通过深度摄像机和/或风速传感器获取的数据对应地互为补充或融合。
基于上述的改进的技术方案，本发明能够有效地获取果岭地势和实时风向风速信息，从而保证数据来源的准确性、可靠性及实时性，从而合理地、快速地为用户提供训练指导。
进一步地，步骤2中，利用所述果岭地势信息生成击球距离信息，利用所述果岭地势信息、实时风向信息及实时风速信息生成击球线路建议信息、击球力量建议信息及球杆推荐信息，且击球线路建议信息包括击球角度建议信息。
本发明能够针对果岭实际的地理信息及实时气候信息而合理地给出击球线路建议信息和击球力量建议信息，便于用户对推杆技巧的快速掌握。
进一步地，步骤3中，所述用户佩戴有增强现实眼镜或携带有移动终端，通过所述增强现实眼镜令所述模拟图像叠加在果岭上面或以模拟教学视频的方式展示，或通过移动终端的屏幕令所述模拟图像以模拟教学视频的方式展示，所述移动终端包括手机或平板电脑。
通过增强现实眼镜，用户能够更真切地感受指导信息，避免传统训练方式中由于用户对教练指导理解能力的差异而造成的进步程度差异问题，从而使大多数用户能够在最短时间内掌握高尔夫推杆技巧，提高其高尔夫推杆能力。
进一步地，步骤1中，所述无人机停留的高度为5米至15米，且无人机停留的位置根据用户设置的控制命令调节。
本发明的另一个发明目的在于提供一种基于增强现实的高尔夫推杆辅助训练系统，该辅助训练系统包括信息采集设备、信息处理设备及指导展示设备；
所述信息采集设备与所述信息处理设备连接，所述信息采集设备用于采集果岭地势信息、实时风向信息及实时风速信息，并将上述信息传输至所述信息处理设备；
所述信息处理设备用于根据上述信息进行3D建模并生成模拟图像，所述模拟图像中包含果岭地势信息、击球距离信息、击球线路建议信息及击球力量建议信息；
该辅助训练系统还包括信息传输设备，所述信息处理设备和指导展示设备通过信息传输设备连接；所述指导展示设备用于接收自所述信息处理设备发出的模拟图像，且所述指导展示设备还用于将所述模拟图像以增强现实的方式叠加在果岭上面或以模拟教学视频的方式展示。
进一步地，所述信息采集设备包括无人机、深度摄像机及风速传感器，所述深度摄像机和所述风速传感器均固定于所述无人机上；所述深度摄像机用于采集果岭深度图像，所述果岭深度图像中包含果岭地势信息，所述风速传感器用于采集实时风向信息和实时风速信息。
本发明创新地将增强现实结合3D建模方案应用于高尔夫推杆训练上，从而成功地解决了传统高尔夫训练效率低、时间长、对教练水平依赖过大等问题，便于高尔夫初学者对推杆动作和力量技巧的快速掌握。
进一步地，所述指导展示设备包括用户佩戴的增强现实眼镜，所述增强现实眼镜用于将所述模拟图像叠加在果岭上面或以模拟教学视频的方式展示。
进一步地，所述信息传输设备包括蓝牙设备，所述信息处理设备为3D建模服务器，所述增强现实眼镜与所述3D建模服务器之间通过蓝牙设备连接。
进一步地，该辅助训练系统还包括与所述增强现实眼镜连接的语音提示设备。
本发明的有益效果为：本发明能够有效地提高高尔夫推杆训练的效率、减少训练时间，可在高尔夫推杆初学阶段替代教练指导学员，从而极大地降低人工成本。另外，本发明具有信息内容丰富、操作友好、数据准确等突出优点，同时本发明所采用的无人机、深度摄像机等方案成本均较低。
附图说明
图1为基于增强现实的高尔夫推杆辅助训练方法流程示意图。
图2为基于增强现实的高尔夫推杆辅助训练系统结构示意图。
图中，
1、无人机；2、深度摄像机；3、风速传感器；4、3D建模服务器；5、增强现实眼镜。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明基于增强现实的高尔夫推杆辅助训练方法及系统进行详细的解释和说明。
如图1、2所示，本发明公开了一种基于增强现实的高尔夫推杆辅助训练方法，该辅助训练方法主要用于辅助高尔夫运动训练以及高尔夫运动比赛；基于增强现实的方法，本发明可在不需要教练指导的情况下使学员学习到正确的击球线路及击球力量，进而正确地根据风向和风速调整击球路线；具体来说，本发明包括如下步骤。
步骤1，本发明的数据采集过程以无人机1为载体，采集果岭地势信息、实时风向信息及实时风速信息；在本实施例中，通过搭载于无人机1上的深度摄像机2扫描果岭、采集果岭地势信息，无人机1停留于果岭的上方大约10米处，比如无人机1停留的高度为5米至15米，且无人机1停留的位置根据用户设置的控制命令调节，比如，用户在增强现实眼镜上输入控制命令，然后通过蓝牙传输方式将该控制命令传输至无人机，无人机根据该控制命令中的内容自动调节其所在位置，该位置可包括经纬度信息和高度信息；通过搭载于无人机1上的风速传感器3采集实时风向信息和实时风速信息。另外，用于设置深度摄像机和/或风速传感器的载体还可包括但不限于气球、固定支架、场地内树木、用户，气球为一个覆盖整个场地的气球或多个各覆盖一片区域的气球，多个用户各自通过深度摄像机和/或风速传感器获取的数据对应地互为补充或融合。其中，“和/或”应当理解为两者中至少选择一种，“多个”应当理解为至少两个。
步骤2，通过果岭地势信息、实时风向信息及实时风速信息进行3D建模并生成模拟图像，模拟图像中包含果岭地势信息、击球距离信息、击球线路建议信息及击球力量建议信息。具体地，本实施例中，利用果岭地势信息生成击球距离信息，利用果岭地势信息、实时风向信息及实时风速信息生成击球线路建议信息、击球力量建议信息及球杆推荐信息等等，且击球线路建议信息可包括击球角度建议信息。
当然，果岭地势信息、击球距离信息、击球线路建议信息及击球力量建议信息也可单独呈现给用户，用户可以通过语音、手势、遥控等与增强现实眼镜之间进行交互动作选择需要展示的内容。另外，在本发明的技术启示下，模拟图像中还可包含其他相关信息，比如球杆选择信息等等。
步骤3，将模拟图像以增强现实的方式叠加在果岭上面或以模拟教学视频的方式展示，用户根据展示的内容进行高尔夫推杆练习。本实施例中，用户佩戴有增强现实眼镜5或携带有移动终端，通过增强现实眼镜5令模拟图像叠加在果岭上面或以模拟教学视频的方式展示，或通过移动终端的屏幕令所述模拟图像以模拟教学视频的方式展示，上述移动终端包括手机、平板电脑等设备。
如图2所示，对应上述的基于增强现实的高尔夫推杆辅助训练方法，本发明还公开了一种基于增强现实的高尔夫推杆辅助训练系统，且该辅助训练系统包括信息采集设备、信息处理设备及指导展示设备。具体如下。
信息采集设备与信息处理设备连接，信息采集设备用于采集果岭地势信息、实时风向信息及实时风速信息，并将上述信息传输至信息处理设备，供信息处理设备进行相关处理。
信息处理设备用于根据上述信息进行3D建模并生成模拟图像，模拟图像中包含果岭地势信息、击球距离信息、击球线路建议信息及击球力量建议信息。
该辅助训练系统还包括信息传输设备，信息传输设备可以理解为一种通讯模块，信息处理设备和指导展示设备通过信息传输设备连接，本实施例中，信息传输设备包括蓝牙设备，当然也可以选择其他的无线传输方式，比如WIFI等，信息处理设备为3D建模服务器4，增强现实眼镜5与3D建模服务器4之间通过蓝牙设备连接；指导展示设备用于接收自信息处理设备发出的模拟图像，指导展示设备还用于将模拟图像以增强现实的方式叠加在果岭上面或以模拟教学视频的方式展示。
更为具体来说，本发明的信息采集设备包括无人机1、深度摄像机2及风速传感器3，深度摄像机2和风速传感器3均固定于上述无人机1上；无人机1可通过气球、固定支架、场地内树木等替代，甚至可以通过用户佩戴深度摄像机2，深度摄像机2用于采集果岭深度图像，其中，该果岭深度图像中包含果岭地势信息，风速传感器3用于采集实时风向信息以及实时风速信息。指导展示设备包括用户佩戴的增强现实眼镜5，本实施例中，增强现实眼镜5用于将模拟图像叠加在果岭上面或以模拟教学视频等方式展示，方便用户对推杆技巧的理解和掌握。该辅助训练系统还包括与增强现实眼镜5连接的语音提示设备，既可以提示相关推杆技巧信息，也可提示用户调节动作信息。需强调的是，本实施例中涉及的3D建模服务器4既可以单独设置，也可以将其集成于深度摄像机2上，3D建模服务器4中运行的软件和相关算法可在常规的基于深度图像建立3D模型的技术中选择，且具体计算相关建议参数的方法也可在本发明的基础上进行合理而明智的设计。另外，需要说明的是，本发明中涉及的“用户”可理解为运动员或学员。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，参考术语“本实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明实质内容上所作的任何修改、等同替换和简单改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于增强现实的高尔夫推杆辅助训练方法，其特征在于：该辅助训练方法包括如下步骤，
步骤1，采集果岭地势信息、实时风向信息及实时风速信息；
步骤2，通过所述果岭地势信息、实时风向信息及实时风速信息进行3D建模并生成模拟图像，所述模拟图像中包含果岭地势信息、击球距离信息、击球线路建议信息及击球力量建议信息；
步骤3，将所述模拟图像以增强现实的方式叠加在果岭上面或以模拟教学视频的方式展示，用户根据展示的内容进行高尔夫推杆练习。
2.根据权利要求1所述的基于增强现实的高尔夫推杆辅助训练方法，其特征在于：步骤1中，通过深度摄像机采集果岭地势信息，通过风速传感器采集实时风向信息和实时风速信息；所述深度摄像机和/或风速传感器设置于无人机、气球、固定支架、场地内树木、用户中的至少一种载体上，所述气球为一个覆盖整个场地的气球或多个各覆盖一片区域的气球，多个所述用户各自通过深度摄像机和/或风速传感器获取的数据互为补充或融合。
3.根据权利要求2所述的基于增强现实的高尔夫推杆辅助训练方法，其特征在于：步骤2中，利用所述果岭地势信息生成击球距离信息，利用所述果岭地势信息、实时风向信息及实时风速信息生成击球线路建议信息、击球力量建议信息及球杆推荐信息，且击球线路建议信息包括击球角度建议信息。
4.根据权利要求3所述的基于增强现实的高尔夫推杆辅助训练方法，其特征在于：步骤3中，所述用户佩戴有增强现实眼镜或携带有移动终端，通过所述增强现实眼镜令所述模拟图像叠加在果岭上面或以模拟教学视频的方式展示，或通过移动终端的屏幕令所述模拟图像以模拟教学视频的方式展示，所述移动终端包括手机或平板电脑。
5.根据权利要求2或4所述的基于增强现实的高尔夫推杆辅助训练方法，其特征在于：步骤1中，所述无人机停留的高度为5米至15米，且无人机停留的位置根据用户设置的控制命令调节。
6.一种基于增强现实的高尔夫推杆辅助训练系统，其特征在于：该辅助训练系统包括信息采集设备、信息处理设备及指导展示设备；
所述信息采集设备与所述信息处理设备连接，所述信息采集设备用于采集果岭地势信息、实时风向信息及实时风速信息，并将上述信息传输至所述信息处理设备；
所述信息处理设备用于根据上述信息进行3D建模并生成模拟图像，所述模拟图像中包含果岭地势信息、击球距离信息、击球线路建议信息及击球力量建议信息；
该辅助训练系统还包括信息传输设备，所述信息处理设备和指导展示设备通过信息传输设备连接；所述指导展示设备用于接收自所述信息处理设备发出的模拟图像，且所述指导展示设备还用于将所述模拟图像以增强现实的方式叠加在果岭上面或以模拟教学视频的方式展示。
7.根据权利要求6所述的基于增强现实的高尔夫推杆辅助训练系统，其特征在于：所述信息采集设备包括无人机(1)、深度摄像机(2)及风速传感器(3)，所述深度摄像机(2)和所述风速传感器(3)均固定于所述无人机(1)上；所述深度摄像机(2)用于采集果岭深度图像，所述果岭深度图像中包含果岭地势信息，所述风速传感器(3)用于采集实时风向信息和实时风速信息。
8.根据权利要求7所述的基于增强现实的高尔夫推杆辅助训练系统，其特征在于：所述指导展示设备包括用户佩戴的增强现实眼镜(5)，所述增强现实眼镜(5)用于将所述模拟图像叠加在果岭上面或以模拟教学视频的方式展示。
9.根据权利要求8所述的基于增强现实的高尔夫推杆辅助训练系统，其特征在于：所述信息传输设备包括蓝牙设备，所述信息处理设备为3D建模服务器(4)，所述增强现实眼镜(5)与所述3D建模服务器(4)之间通过蓝牙设备连接。
10.根据权利要求8-9中任一权利要求所述的基于增强现实的高尔夫推杆辅助训练系统，其特征在于：该辅助训练系统还包括与所述增强现实眼镜(5)连接的语音提示设备。
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Effective date of registration: 20210331 Address after: 100176 2202, block a, building 1, No. 10, Ronghua Middle Road, Beijing Economic and Technological Development Zone, Daxing District, Beijing Patentee after: SHENSHI GLOBAL INNOVATION AND TECHNOLOGY (BEIJING) Co.,Ltd. Address before: 100094 No. 922, 1st floor, courtyard 115, Shangzhuang Road, Shangzhuang Town, Haidian District, Beijing Patentee before: Beijing mirun Lanwei Technology Co., Ltd |