CN107823870A - 一种基于乒乓球触碰的发球得分识别系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于乒乓球触碰的发球得分识别系统及方法。其系统包括读取历史数据及判断是否成功发球模块、获取球桌的压力传感数据及判断发球是否得分模块、获取球网的压力传感数据及判断发球是否得分模块、获取球拍的压力传感数据及判断发球是否得分模块、判断乒乓球是否落地模块。在乒乓球对局中某方发球后，当乒乓球首次撞击球桌时，服务器根据撞桌前的历史数据判断是否成功发球，根据撞桌后乒乓球桌面、球拍面和球网面上压力传感器发送的压力传感数据识别乒乓球的走向从而判断该方发球是否得分。本发明解决了基于物联网的乒乓球运动系统不能简单有效地识别发球得分的问题。

Description

一种基于乒乓球触碰的发球得分识别系统及方法
技术领域
本发明属于智能乒乓球运动技术领域，特别是涉及一种基于乒乓球触碰的发球得分识别系统及方法。
背景技术
现有基于物联网的乒乓球运动系统中需要对发球得分进行简单有效的判断，但目前没有可以简单有效地识别发球得分的技术方案。为此提出一种基于乒乓球触碰的发球得分识别系统及方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是基于物联网的乒乓球运动系统不能简单有效地识别发球得分的问题，提出一种基于乒乓球触碰的发球得分识别系统及方法。
本发明应用压力传感器，压力传感器受到物体压力后发生形变从而产生压力传感数据。如图1所示，在乒乓球桌面、球拍面和球网面分别部署压力传感器获取压力传感数据，然后发送至服务器，服务器获取同一采样时刻的压力传感数据，判断乒乓球是否撞桌、被球拍撞击或撞网。在乒乓球对局中某方发球后，当乒乓球首次撞击球桌时，服务器根据撞桌前的历史数据判断是否成功发球，根据撞桌后乒乓球桌面、球拍面和球网面上压力传感器发送的压力传感数据识别乒乓球的走向从而判断该方发球是否得分。
本发明所述的乒乓球撞网是对乒乓球撞击球网的简述；本发明所述的撞桌是对乒乓球撞击球桌的简述。本发明所述的桌面是指乒乓球桌面；本发明所述的网面是指乒乓球网面；本发明所述的拍面是指乒乓球拍面。
乒乓球对局双方编号为A和B，则球桌和球拍的编号为其相应对局方的编号。在球桌面、球网面和球拍面分别部署压力传感器，压力感应区域分别覆盖整个桌面、网面和拍面。设置采样时间间隔T，其值小于对局中乒乓球两次撞击的平均时间间隔(根据历史数据统计获得)；设置正整数N和M，M>N；设置判断乒乓球撞击的阈值X。声明变量i表示乒乓球被球拍撞击，当乒乓球被球拍撞击时，则i＝1，否则i＝0；声明变量j表示乒乓球撞桌，当乒乓球撞击球桌时，则j＝1，否则j＝0；声明变量m表示乒乓球撞网，当乒乓球撞击球网时，则m＝1，否则m＝0。
部署在球拍面、球桌面和球网面的压力传感器按照采样时间间隔T获取压力传感数据，然后发送至服务器；服务器获取同一采样时刻的压力传感数据，根据球拍、球桌和球网的压力传感数据计算每个采样时刻变量i、变量j和变量m的值并记录。
本发明的一种基于乒乓球触碰的发球得分识别系统，包括读取历史数据及判断是否成功发球模块、获取球桌的压力传感数据及判断发球是否得分模块、获取球网的压力传感数据及判断发球是否得分模块、获取球拍的压力传感数据及判断发球是否得分模块、判断乒乓球是否落地模块。
读取历史数据及判断是否成功发球模块：记变量x为乒乓球撞击的球桌编号；读取撞桌时刻前连续M个采样时刻变量i、变量j和变量m的值，变量i、变量j和变量m的值按照采样时刻从后到前的顺序构成3×M的矩阵H(第1行为对应变量i的值，第2行为对应变量j的值，第3行为对应变量m的值)，球拍撞击次数n1即为矩阵H中变量i＝1的元素个数，记录矩阵中最近一次球拍撞击的列号m1，记变量y1为最近一次撞击乒乓球的球拍编号；撞桌次数n2即为矩阵H中变量j＝1的元素个数，记录矩阵中最近一次撞桌的列号m2，记变量y2为最近一次撞击的球桌编号；撞网次数n3即为矩阵H中变量m＝1的元素个数。当同时满足n1＝1、n2＝1、m2<m1、n3＝0、x≠y1、x≠y2时，则判定编号为y1的一方(以下简称己方，编号不是y1的一方简称对方)成功发球，设置变量k＝1，同时进入获取球桌的压力传感数据及判断发球是否得分模块、获取球网的压力传感数据及判断发球是否得分模块、获取球拍的压力传感数据及判断发球是否得分模块；否则判定己方未成功发球。
获取球桌的压力传感数据及判断发球是否得分模块：部署在球桌面的压力传感器按照采样时间间隔T获取撞桌时刻之后的压力传感数据，然后发送至服务器。服务器获取同一采样时刻的压力传感数据，当有且只有一个压力传感数据大于X时，则判定乒乓球再次撞击球桌，己方发球得分；否则判定没有发生乒乓球撞击球桌。
获取球网的压力传感数据及判断发球是否得分模块：部署在球网面的压力传感器按照采样时间间隔T获取撞桌时刻之后的压力传感数据，然后发送至服务器。服务器获取同一采样时刻的压力传感数据，当有且只有一个压力传感数据大于X时，则判定乒乓球撞网，己方发球得分；否则判定没有发生乒乓球撞击球网。
获取球拍的压力传感数据及判断发球是否得分模块：部署在球拍面的压力传感器按照采样时间间隔T获取撞桌时刻之后的压力传感数据，然后发送至服务器。服务器获取同一采样时刻的压力传感数据，当有且只有一个压力传感数据大于X时，则判定乒乓球被球拍撞击，记变量q为撞击乒乓球的球拍编号；若q≠y1则判定乒乓球被对方球拍撞击，己方发球不得分；若q＝y1则判定乒乓球被己方球拍撞击，己方发球得分。否则判定乒乓球没有被球拍撞击。
判断乒乓球是否落地模块：当乒乓球没有撞击球桌且没有撞击球网且没有被球拍撞击时，则判断k是否小于N。若k<N，则令k＝k+1，同时返回获取球桌的压力传感数据及判断发球是否得分模块、获取球网的压力传感数据及判断发球是否得分模块、获取球拍的压力传感数据及判断发球是否得分模块；否则判定乒乓球直接落地，己方发球得分。
一种基于乒乓球触碰的发球得分识别系统的系统框图如图2所示。各模块的逻辑顺序如图2所示，其中获取球桌的压力传感数据及判断发球是否得分模块、获取球网的压力传感数据及判断发球是否得分模块、获取球拍的压力传感数据及判断发球是否得分模块是同时执行模块。
本发明的一种基于乒乓球触碰的发球得分识别方法按以下步骤：
步骤1、设置球拍和球桌的编号及相关变量。
乒乓球对局双方编号为A和B，则球桌和球拍的编号为其相应对局方的编号。在球桌面、球网面和球拍面分别部署压力传感器，压力感应区域分别覆盖整个桌面、网面和拍面。设置采样时间间隔T，其值小于对局中乒乓球两次撞击的平均时间间隔(根据历史数据统计获得)；设置正整数N和M，M>N；设置判断乒乓球撞击的阈值X。声明变量i表示乒乓球被球拍撞击，当乒乓球被球拍撞击时，则i＝1，否则i＝0；声明变量j表示乒乓球撞桌，当乒乓球撞击球桌时，则j＝1，否则j＝0；声明变量m表示乒乓球撞网，当乒乓球撞击球网时，则m＝1，否则m＝0。
步骤2、记录变量i、变量j和变量m的值。
部署在球拍面、球桌面和球网面的压力传感器按照采样时间间隔T获取压力传感数据，然后发送至服务器；服务器获取同一采样时刻的压力传感数据，根据球拍、球桌和球网的压力传感数据计算每个采样时刻变量i、变量j和变量m的值并记录；当变量j＝1时，则记录球桌编号，进入步骤3；否则返回步骤2。
步骤3、读取历史数据及判断是否成功发球。
记变量x为乒乓球撞击的球桌编号；读取撞桌时刻前连续M个采样时刻变量i、变量j和变量m的值，变量i、变量j和变量m的值按照采样时刻从后到前的顺序构成3×M的矩阵H(第1行为对应变量i的值，第2行为对应变量j的值，第3行为对应变量m的值)，球拍撞击次数n1即为矩阵H中变量i＝1的元素个数，记录矩阵中最近一次球拍撞击的列号m1，记变量y1为最近一次撞击乒乓球的球拍编号；撞桌次数n2即为矩阵H中变量j＝1的元素个数，记录矩阵中最近一次撞桌的列号m2，记变量y2为最近一次撞击的球桌编号；撞网次数n3即为矩阵H中变量m＝1的元素个数。当同时满足n1＝1、n2＝1、m2<m1、n3＝0、x≠y1、x≠y2时，则判定编号为y1的一方(以下简称己方，编号不是y1的一方简称对方)成功发球，设置变量k＝1，进入步骤4；否则判定己方未成功发球，结束。
步骤4、同时获取球桌、球网和球拍的压力传感数据及判断发球是否得分。同时执行步骤4.1、步骤4.2和步骤4.3。
步骤4.1、获取球桌的压力传感数据及判断发球是否得分。
部署在球桌面的压力传感器按照采样时间间隔T获取撞桌时刻之后的压力传感数据，然后发送至服务器。服务器获取同一采样时刻的压力传感数据，当有且只有一个压力传感数据大于X时，则判定乒乓球再次撞击球桌，己方发球得分，结束；否则判定没有发生乒乓球撞击球桌。
步骤4.2、获取球网的压力传感数据及判断发球是否得分。
部署在球网面的压力传感器按照采样时间间隔T获取撞桌时刻之后的压力传感数据，然后发送至服务器。服务器获取同一采样时刻的压力传感数据，当有且只有一个压力传感数据大于X时，则判定乒乓球撞网，己方发球得分，结束；否则判定没有发生乒乓球撞击球网。
步骤4.3、获取球拍的压力传感数据及判断发球是否得分。
部署在球拍面的压力传感器按照采样时间间隔T获取撞桌时刻之后的压力传感数据，然后发送至服务器。服务器获取同一采样时刻的压力传感数据，当有且只有一个压力传感数据大于X时，则判定乒乓球被球拍撞击，记变量q为撞击乒乓球的球拍编号；若q≠y1则判定乒乓球被对方球拍撞击，己方发球不得分，结束；若q＝y1则判定乒乓球被己方球拍撞击，己方发球得分，结束。否则判定乒乓球没有被球拍撞击。
步骤5、判断乒乓球是否落地。
判断k是否小于N，若k<N，则令k＝k+1，返回步骤4；否则判定乒乓球直接落地，己方发球得分，结束。
一种基于乒乓球触碰的发球得分识别方法流程图，如图3所示。为方便表示，步骤4.1、步骤4.2和步骤4.3的相关内容在图3中按顺序显示，实际上是同时执行。
本发明的系统及方法具有的优点是：
(1)应用压力传感器可以简单有效地判断乒乓球对局时的乒乓球撞击球桌、球拍和球网的时间和位置。
(2)采用物联网方法简单有效地实现乒乓球对局时发球是否直接得分的判断，有利于后续对局得分的判断。
附图说明
图1是本发明的基于压力传感器的乒乓球运动系统的结构示意图；
图2是本发明的一种基于乒乓球触碰的发球得分识别系统框图；
图3是本发明的一种基于乒乓球触碰的发球得分识别方法流程图；
图4是本发明实施例的乒乓球桌编号和球拍编号示意图。
具体实施方式
下面对本发明优选实施例作详细说明。
本发明应用压力传感器，压力传感器受到物体压力后发生形变从而产生压力传感数据。如图1所示，在乒乓球桌面、球拍面和球网面分别部署压力传感器获取压力传感数据，然后发送至服务器，服务器获取同一采样时刻的压力传感数据，判断乒乓球是否撞桌、被球拍撞击或撞网。在乒乓球对局中某方发球后，当乒乓球首次撞击球桌时，服务器根据撞桌前的历史数据判断是否成功发球，根据撞桌后乒乓球桌面、球拍面和球网面上压力传感器发送的压力传感数据识别乒乓球的走向从而判断该方发球是否得分。
本发明所述的乒乓球撞网是对乒乓球撞击球网的简述；本发明所述的撞桌是对乒乓球撞击球桌的简述。本发明所述的桌面是指乒乓球桌面；本发明所述的网面是指乒乓球网面；本发明所述的拍面是指乒乓球拍面。
乒乓球对局双方编号为A和B，则球桌和球拍的编号为其相应对局方的编号。在球桌面、球网面和球拍面分别部署压力传感器，压力感应区域分别覆盖整个桌面、网面和拍面。设置采样时间间隔T，其值小于对局中乒乓球两次撞击的平均时间间隔(根据历史数据统计获得)；设置正整数N和M，M>N；设置判断乒乓球撞击的阈值X。声明变量i表示乒乓球被球拍撞击，当乒乓球被球拍撞击时，则i＝1，否则i＝0；声明变量j表示乒乓球撞桌，当乒乓球撞击球桌时，则j＝1，否则j＝0；声明变量m表示乒乓球撞网，当乒乓球撞击球网时，则m＝1，否则m＝0。本实施例中，对局双方编号为A和B，乒乓球桌两侧按照其相应对局方分别编号为A和B，相应的球拍编号为A和B，如图4所示；在乒乓球桌面上部署36个压电薄膜传感器，在球拍面部署12个压电薄膜传感器，在球网面部署8个压电薄膜传感器。设置时间间隔T＝10毫秒；设置正整数N＝50，M＝150；设置判断乒乓球撞击的阈值X＝5毫伏(mV)；声明变量i表示乒乓球被球拍撞击，当乒乓球被球拍撞击时，则i＝1，否则i＝0；声明变量j表示乒乓球撞桌，当乒乓球撞击球桌时，则j＝1，否则j＝0；声明变量m表示乒乓球撞网，当乒乓球撞击球网时，则m＝1，否则m＝0。
部署在球拍面、球桌面和球网面的压力传感器按照采样时间间隔T获取压力传感数据，然后发送至服务器；服务器获取同一采样时刻的压力传感数据，根据球拍、球桌和球网的压力传感数据计算每个采样时刻变量i、变量j和变量m的值并记录。本实施例中，球拍面、球网面和球桌面部署的压电薄膜传感器按照采样时间间隔T获取电压数据，然后发送至服务器，服务器根据球拍、球桌和球网的电压数据判断得到变量i、变量m和变量j的值；服务器某采样时刻获取的球桌电压数据中存在一个电压数据7mV>5mV，则判定乒乓球撞桌，记录球桌编号B。
本发明的一种基于乒乓球触碰的发球得分识别系统，包括读取历史数据及判断是否成功发球模块、获取球桌的压力传感数据及判断发球是否得分模块、获取球网的压力传感数据及判断发球是否得分模块、获取球拍的压力传感数据及判断发球是否得分模块、判断乒乓球是否落地模块。
读取历史数据及判断是否成功发球模块：记变量x为乒乓球撞击的球桌编号；读取撞桌时刻前连续M个采样时刻变量i、变量j和变量m的值，变量i、变量j和变量m的值按照采样时刻从后到前的顺序构成3×M的矩阵H(第1行为对应变量i的值，第2行为对应变量j的值，第3行为对应变量m的值)，球拍撞击次数n1即为矩阵H中变量i＝1的元素个数，记录矩阵中最近一次球拍撞击的列号m1，记变量y1为最近一次撞击乒乓球的球拍编号；撞桌次数n2即为矩阵H中变量j＝1的元素个数，记录矩阵中最近一次撞桌的列号m2，记变量y2为最近一次撞击的球桌编号；撞网次数n3即为矩阵H中变量m＝1的元素个数。当同时满足n1＝1、n2＝1、m2<m1、n3＝0、x≠y1、x≠y2时，则判定编号为y1的一方(以下简称己方，编号不是y1的一方简称对方)成功发球，设置变量k＝1，同时进入获取球桌的压力传感数据及判断发球是否得分模块、获取球网的压力传感数据及判断发球是否得分模块、获取球拍的压力传感数据及判断发球是否得分模块；否则判定己方未成功发球。本实施例中，乒乓球撞击的球桌编号为B，即x＝B；读取撞桌时刻前连续150个采样时刻变量i、变量j和变量m的值，按照采样时刻从后到前的顺序构成3×150的矩阵H，其中变量i＝1的元素只有一个，为第125列的元素，即n1＝1，m1＝125，最近一次撞击乒乓球的球拍编号为A，即y1＝A；变量j＝1的元素只有一个，为第95列的元素，即n2＝1，m2＝95，最近一次撞击的球桌编号为A，即y2＝A；没有变量m＝1的元素，即n3＝0。同时满足n1＝1、n2＝1、m2<m1、n3＝0、x≠y1、x≠y2，则判定编号A的一方(以下简称己方，编号B的一方简称对方)成功发球，设置变量k＝1，同时进入获取球桌的压力传感数据及判断发球是否得分模块、获取球网的压力传感数据及判断发球是否得分模块、获取球拍的压力传感数据及判断发球是否得分模块。
获取球桌的压力传感数据及判断发球是否得分模块：部署在球桌面的压力传感器按照采样时间间隔T获取撞桌时刻之后的压力传感数据，然后发送至服务器。服务器获取同一采样时刻的压力传感数据，当有且只有一个压力传感数据大于X时，则判定乒乓球再次撞击球桌，己方发球得分；否则判定没有发生乒乓球撞击球桌。本实施例中，部署在球桌面的36个压电薄膜传感器按照采样时间间隔T获取撞桌时刻之后的电压数据，然后发送至服务器。服务器根据该采样时刻的电压数据判断乒乓球是否撞击球桌。k＝1时，没有发生乒乓球撞击球桌。
获取球网的压力传感数据及判断发球是否得分模块：部署在球网面的压力传感器按照采样时间间隔T获取撞桌时刻之后的压力传感数据，然后发送至服务器。服务器获取同一采样时刻的压力传感数据，当有且只有一个压力传感数据大于X时，则判定乒乓球撞网，己方发球得分；否则判定没有发生乒乓球撞击球网。本实施例中，部署在球网面的8个压电薄膜传感器按照采样时间间隔T获取撞桌时刻之后的电压数据，然后发送至服务器。服务器根据该采样时刻的电压数据判断乒乓球是否撞网。k＝1时，没有发生乒乓球撞网。
获取球拍的压力传感数据及判断发球是否得分模块：部署在球拍面的压力传感器按照采样时间间隔T获取撞桌时刻之后的压力传感数据，然后发送至服务器。服务器获取同一采样时刻的压力传感数据，当有且只有一个压力传感数据大于X时，则判定乒乓球被球拍撞击，记变量q为撞击乒乓球的球拍编号；若q≠y1则判定乒乓球被对方球拍撞击，己方发球不得分；若q＝y1则判定乒乓球被己方球拍撞击，己方发球得分。否则判定乒乓球没有被球拍撞击。本实施例中，部署在球拍面的12个压电薄膜传感器按照采样时间间隔T获取撞桌时刻之后的电压数据，然后发送至服务器。服务器根据该采样时刻的电压数据判断乒乓球是否被球拍撞击。k＝1时，没有发生乒乓球被球拍撞击。
判断乒乓球是否落地模块：当乒乓球没有撞击球桌且没有撞击球网且没有被球拍撞击时，则判断k是否小于N。若k<N，则令k＝k+1，同时返回获取球桌的压力传感数据及判断发球是否得分模块、获取球网的压力传感数据及判断发球是否得分模块、获取球拍的压力传感数据及判断发球是否得分模块；否则判定乒乓球直接落地，己方发球得分。本实施例中，k＝1时，k<N＝50，令k＝k+1＝2。同时返回获取球桌的压力传感数据及判断发球是否得分模块、获取球网的压力传感数据及判断发球是否得分模块、获取球拍的压力传感数据及判断发球是否得分模块。
k＝2时，通过该采样时刻的压力传感数据判断乒乓球没有撞击球桌、没有撞击球网、没有被球拍撞击。k<N＝50，令k＝k+1＝3。同时返回获取球桌的压力传感数据及判断发球是否得分模块、获取球网的压力传感数据及判断发球是否得分模块、获取球拍的压力传感数据及判断发球是否得分模块。
k＝3时，通过球桌该采样时刻的压力传感数据判断乒乓球撞击球桌，则判定乒乓球再次撞击球桌，己方发球得分，即编号A的一方发球得分。系统运行结束。
本发明的一种基于乒乓球触碰的发球得分识别方法按以下步骤：
步骤1、设置球拍和球桌的编号及相关变量。
乒乓球对局双方编号为A和B，则球桌和球拍的编号为其相应对局方的编号。在球桌面、球网面和球拍面分别部署压力传感器，压力感应区域分别覆盖整个桌面、网面和拍面。设置采样时间间隔T，其值小于对局中乒乓球两次撞击的平均时间间隔(根据历史数据统计获得)；设置正整数N和M，M>N；设置判断乒乓球撞击的阈值X。声明变量i表示乒乓球被球拍撞击，当乒乓球被球拍撞击时，则i＝1，否则i＝0；声明变量j表示乒乓球撞桌，当乒乓球撞击球桌时，则j＝1，否则j＝0；声明变量m表示乒乓球撞网，当乒乓球撞击球网时，则m＝1，否则m＝0。本实施例中，对局双方编号为A和B，乒乓球桌两侧按照其相应对局方分别编号为A和B，相应的球拍编号为A和B，如图4所示；在乒乓球桌面上部署36个压电薄膜传感器，在球拍面部署12个压电薄膜传感器，在球网面部署8个压电薄膜传感器。设置时间间隔T＝10毫秒；设置正整数N＝50，M＝150；设置判断乒乓球撞击的阈值X＝5毫伏(mV)；声明变量i表示乒乓球被球拍撞击，当乒乓球被球拍撞击时，则i＝1，否则i＝0；声明变量j表示乒乓球撞桌，当乒乓球撞击球桌时，则j＝1，否则j＝0；声明变量m表示乒乓球撞网，当乒乓球撞击球网时，则m＝1，否则m＝0。
步骤2、记录变量i、变量j和变量m的值。
部署在球拍面、球桌面和球网面的压力传感器按照采样时间间隔T获取压力传感数据，然后发送至服务器；服务器获取同一采样时刻的压力传感数据，根据球拍、球桌和球网的压力传感数据计算每个采样时刻变量i、变量j和变量m的值并记录；当变量j＝1时，则记录球桌编号，进入步骤3；否则返回步骤2。本实施例中，球拍面、球网面和球桌面部署的压电薄膜传感器按照采样时间间隔T获取电压数据，然后发送至服务器，服务器根据球拍、球桌和球网的电压数据判断得到变量i、变量m和变量j的值；服务器某采样时刻获取的球桌电压数据中存在一个电压数据7mV>5mV，则判定乒乓球撞桌，即j＝1，则记录球桌编号为B，进入步骤3。
步骤3、读取历史数据及判断是否成功发球。
记变量x为乒乓球撞击的球桌编号；读取撞桌时刻前连续M个采样时刻变量i、变量j和变量m的值，变量i、变量j和变量m的值按照采样时刻从后到前的顺序构成3×M的矩阵H(第1行为对应变量i的值，第2行为对应变量j的值，第3行为对应变量m的值)，球拍撞击次数n1即为矩阵H中变量i＝1的元素个数，记录矩阵中最近一次球拍撞击的列号m1，记变量y1为最近一次撞击乒乓球的球拍编号；撞桌次数n2即为矩阵H中变量j＝1的元素个数，记录矩阵中最近一次撞桌的列号m2，记变量y2为最近一次撞击的球桌编号；撞网次数n3即为矩阵H中变量m＝1的元素个数。当同时满足n1＝1、n2＝1、m2<m1、n3＝0、x≠y1、x≠y2时，则判定编号为y1的一方(以下简称己方，编号不是y1的一方简称对方)成功发球，设置变量k＝1，进入步骤4；否则判定己方未成功发球，结束。本实施例中，乒乓球撞击的球桌编号为B，即x＝B；读取撞桌时刻前连续150个采样时刻变量i、变量j和变量m的值，按照采样时刻从后到前的顺序构成3×150的矩阵H，其中变量i＝1的元素只有一个，为第125列的元素，即n1＝1，m1＝125，最近一次撞击乒乓球的球拍编号为A，即y1＝A；变量j＝1的元素只有一个，为第95列的元素，即n2＝1，m2＝95，最近一次撞击的球桌编号为A，即y2＝A；没有变量m＝1的元素，即n3＝0。同时满足n1＝1、n2＝1、m2<m1、n3＝0、x≠y1、x≠y2，则判定编号A的一方(以下简称己方，编号B的一方简称对方)成功发球，设置变量k＝1，进入步骤4。
步骤4、同时获取球桌、球网和球拍的压力传感数据及判断发球是否得分。同时执行步骤4.1、步骤4.2和步骤4.3。
步骤4.1、获取球桌的压力传感数据及判断发球是否得分。
部署在球桌面的压力传感器按照采样时间间隔T获取撞桌时刻之后的压力传感数据，然后发送至服务器。服务器获取同一采样时刻的压力传感数据，当有且只有一个压力传感数据大于X时，则判定乒乓球再次撞击球桌，己方发球得分，结束；否则判定没有发生乒乓球撞击球桌。本实施例中，部署在球桌面的36个压电薄膜传感器按照采样时间间隔T获取撞桌时刻之后的电压数据，然后发送至服务器。服务器根据该采样时刻的电压数据判断乒乓球是否撞击球桌。k＝1时，没有发生乒乓球撞击球桌。
步骤4.2、获取球网的压力传感数据及判断发球是否得分。
部署在球网面的压力传感器按照采样时间间隔T获取撞桌时刻之后的压力传感数据，然后发送至服务器。服务器获取同一采样时刻的压力传感数据，当有且只有一个压力传感数据大于X时，则判定乒乓球撞网，己方发球得分，结束；否则判定没有发生乒乓球撞击球网。本实施例中，部署在球网面的8个压电薄膜传感器按照采样时间间隔T获取撞桌时刻之后的电压数据，然后发送至服务器。服务器根据该采样时刻的电压数据判断乒乓球是否撞网。k＝1时，没有发生乒乓球撞网。
步骤4.3、获取球拍的压力传感数据及判断发球是否得分。
部署在球拍面的压力传感器按照采样时间间隔T获取撞桌时刻之后的压力传感数据，然后发送至服务器。服务器获取同一采样时刻的压力传感数据，当有且只有一个压力传感数据大于X时，则判定乒乓球被球拍撞击，记变量q为撞击乒乓球的球拍编号；若q≠y1则判定乒乓球被对方球拍撞击，己方发球不得分，结束；若q＝y1则判定乒乓球被己方球拍撞击，己方发球得分，结束。否则判定乒乓球没有被球拍撞击。本实施例中，部署在球拍面的12个压电薄膜传感器按照采样时间间隔T获取撞桌时刻之后的电压数据，然后发送至服务器。服务器根据该采样时刻的电压数据判断乒乓球是否被球拍撞击。k＝1时，没有发生乒乓球被球拍撞击。
步骤5、判断乒乓球是否落地。
判断k是否小于N，若k<N，则令k＝k+1，返回步骤4；否则判定乒乓球直接落地，己方发球得分，结束。本实施例中，k＝1时，k<N＝50，令k＝k+1＝2。返回步骤4。
k＝2时，通过该采样时刻的压力传感数据判断乒乓球没有撞击球桌、没有撞击球网、没有被球拍撞击。k<N＝50，令k＝k+1＝3。返回步骤4。
k＝3时，通过球桌该采样时刻的压力传感数据判断乒乓球撞击球网，则判定乒乓球撞击球网，己方发球得分，即编号A的一方发球得分。结束。
当然，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上实施例仅是用来说明本发明的，而并非作为对本发明的限定，只要在本发明的范围内，对以上实施例的变化、变型都将落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于乒乓球触碰的发球得分识别系统，其特征在于包括读取历史数据及判断是否成功发球模块、获取球桌的压力传感数据及判断发球是否得分模块、获取球网的压力传感数据及判断发球是否得分模块、获取球拍的压力传感数据及判断发球是否得分模块、判断乒乓球是否落地模块。
2.根据权利要求1所述的基于乒乓球触碰的发球得分识别系统，其读取历史数据及判断是否成功发球模块的特征在于：记变量x为乒乓球撞击的球桌编号；读取撞桌时刻前连续M个采样时刻变量i、变量j和变量m的值，其中M是正整数，变量i表示乒乓球被球拍撞击，当乒乓球被球拍撞击时，则i＝1，否则i＝0；变量j表示乒乓球撞桌，当乒乓球撞击球桌时，则j＝1，否则j＝0；变量m表示乒乓球撞网，当乒乓球撞击球网时，则m＝1，否则m＝0；变量i、变量j和变量m的值按照采样时刻从后到前的顺序构成3×M的矩阵H，球拍撞击次数n1即为矩阵H中变量i＝1的元素个数，记录矩阵中最近一次球拍撞击的列号m1，记变量y1为最近一次撞击乒乓球的球拍编号；撞桌次数n2即为矩阵H中变量j＝1的元素个数，记录矩阵中最近一次撞桌的列号m2，记变量y2为最近一次撞击的球桌编号；撞网次数n3即为矩阵H中变量m＝1的元素个数；当同时满足n1＝1、n2＝1、m2<m1、n3＝0、x≠y1、x≠y2时，则判定己方成功发球，设置变量k＝1，同时进入获取球桌的压力传感数据及判断发球是否得分模块、获取球网的压力传感数据及判断发球是否得分模块、获取球拍的压力传感数据及判断发球是否得分模块，否则判定己方未成功发球。
3.根据权利要求1所述的基于乒乓球触碰的发球得分识别系统，其获取球桌的压力传感数据及判断发球是否得分模块的特征在于：部署在球桌面的压力传感器按照事先设置的采样时间间隔T获取撞桌时刻之后的压力传感数据，然后发送至服务器；服务器获取同一采样时刻的压力传感数据，当有且只有一个压力传感数据大于X时，其中X是事先设置的判断乒乓球撞击的阈值，则判定乒乓球再次撞击球桌，己方发球得分，否则判定没有发生乒乓球撞击球桌。
4.根据权利要求1所述的基于乒乓球触碰的发球得分识别系统，其获取球网的压力传感数据及判断发球是否得分模块的特征在于：部署在球网面的压力传感器按照采样时间间隔T获取撞桌时刻之后的压力传感数据，然后发送至服务器；服务器获取同一采样时刻的压力传感数据，当有且只有一个压力传感数据大于X时，则判定乒乓球撞网，己方发球得分，否则判定没有发生乒乓球撞击球网。
5.根据权利要求1所述的基于乒乓球触碰的发球得分识别系统，其获取球拍的压力传感数据及判断发球是否得分模块的特征在于：部署在球拍面的压力传感器按照采样时间间隔T获取撞桌时刻之后的压力传感数据，然后发送至服务器；服务器获取同一采样时刻的压力传感数据，当有且只有一个压力传感数据大于X时，则判定乒乓球被球拍撞击，记变量q为撞击乒乓球的球拍编号；若q≠y1则判定乒乓球被对方球拍撞击，己方发球不得分，若q＝y1则判定乒乓球被己方球拍撞击，己方发球得分；否则判定乒乓球没有被球拍撞击。
6.根据权利要求1所述的基于乒乓球触碰的发球得分识别系统，其判断乒乓球是否落地模块的特征在于：当乒乓球没有撞击球桌且没有撞击球网且没有被球拍撞击时，则判断k是否小于N；若k<N，则令k＝k+1，同时返回获取球桌的压力传感数据及判断发球是否得分模块、获取球网的压力传感数据及判断发球是否得分模块、获取球拍的压力传感数据及判断发球是否得分模块，否则判定乒乓球直接落地，己方发球得分。
7.一种基于乒乓球触碰的发球得分识别方法，其特征在于：
步骤1、设置球拍和球桌的编号及相关变量；
步骤2、记录变量i、变量j和变量m的值；
步骤3、读取历史数据及判断是否成功发球；
步骤4、同时获取球桌、球网和球拍的压力传感数据及判断发球是否得分；
步骤5、判断乒乓球是否落地。
8.根据权利要求7所述的基于乒乓球触碰的发球得分识别方法，其步骤1、步骤2和步骤3的特征在于：
步骤1：乒乓球对局双方编号为A和B，则球桌和球拍的编号为其相应对局方的编号；在球桌面、球网面和球拍面分别部署压力传感器，压力感应区域分别覆盖整个桌面、网面和拍面；设置采样时间间隔T；设置正整数N和M，M>N；设置判断乒乓球撞击的阈值X；声明变量i表示乒乓球被球拍撞击，当乒乓球被球拍撞击时，则i＝1，否则i＝0；声明变量j表示乒乓球撞桌，当乒乓球撞击球桌时，则j＝1，否则j＝0；声明变量m表示乒乓球撞网，当乒乓球撞击球网时，则m＝1，否则m＝0；
步骤2：部署在球拍面、球桌面和球网面的压力传感器按照采样时间间隔T获取压力传感数据，然后发送至服务器；服务器获取同一采样时刻的压力传感数据，根据球拍、球桌和球网的压力传感数据计算每个采样时刻变量i、变量j和变量m的值并记录；当变量j＝1时，则记录球桌编号，进入步骤3；否则返回步骤2；
步骤3：记变量x为乒乓球撞击的球桌编号；读取撞桌时刻前连续M个采样时刻变量i、变量j和变量m的值，变量i、变量j和变量m的值按照采样时刻从后到前的顺序构成3×M的矩阵H，球拍撞击次数n1即为矩阵H中变量i＝1的元素个数，记录矩阵中最近一次球拍撞击的列号m1，记变量y1为最近一次撞击乒乓球的球拍编号；撞桌次数n2即为矩阵H中变量j＝1的元素个数，记录矩阵中最近一次撞桌的列号m2，记变量y2为最近一次撞击的球桌编号；撞网次数n3即为矩阵H中变量m＝1的元素个数；当同时满足n1＝1、n2＝1、m2<m1、n3＝0、x≠y1、x≠y2时，则判定己方成功发球，设置变量k＝1，进入步骤4，否则判定己方未成功发球，结束。
9.根据权利要求7所述的基于乒乓球触碰的发球得分识别方法，其步骤4的特征在于：同时执行步骤4.1、步骤4.2和步骤4.3；
步骤4.1、获取球桌的压力传感数据及判断发球是否得分：部署在球桌面的压力传感器按照采样时间间隔T获取撞桌时刻之后的压力传感数据，然后发送至服务器；服务器获取同一采样时刻的压力传感数据，当有且只有一个压力传感数据大于X时，则判定乒乓球再次撞击球桌，己方发球得分，结束，否则判定没有发生乒乓球撞击球桌；
步骤4.2、获取球网的压力传感数据及判断发球是否得分：部署在球网面的压力传感器按照采样时间间隔T获取撞桌时刻之后的压力传感数据，然后发送至服务器；服务器获取同一采样时刻的压力传感数据，当有且只有一个压力传感数据大于X时，则判定乒乓球撞网，己方发球得分，结束，否则判定没有发生乒乓球撞击球网；
步骤4.3、获取球拍的压力传感数据及判断发球是否得分：部署在球拍面的压力传感器按照采样时间间隔T获取撞桌时刻之后的压力传感数据，然后发送至服务器；服务器获取同一采样时刻的压力传感数据，当有且只有一个压力传感数据大于X时，则判定乒乓球被球拍撞击，记变量q为撞击乒乓球的球拍编号；若q≠y1则判定乒乓球被对方球拍撞击，己方发球不得分，结束，若q＝y1则判定乒乓球被己方球拍撞击，己方发球得分，结束；否则判定乒乓球没有被球拍撞击。
10.根据权利要求7所述的基于乒乓球触碰的发球得分识别方法，其步骤5的特征在于：判断k是否小于N，若k<N，则令k＝k+1，返回步骤4；否则判定乒乓球直接落地，己方发球得分，结束。
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