CN109045651B

CN109045651B - 高尔夫挥杆矫正系统

Info

Publication number: CN109045651B
Application number: CN201810139665.9A
Authority: CN
Inventors: 李民映
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-02-16
Filing date: 2018-02-11
Publication date: 2020-10-20
Anticipated expiration: 2038-02-11
Also published as: KR101784415B1; CN109045651A

Abstract

本发明公开高尔夫挥杆矫正系统，包括：检测单元，借助陀螺传感器沿着3轴方向检测学员的移动，检测体重的左右均衡，设置有在学员的正面或正面和侧面拍摄挥杆动作的摄像头；模数变换器，将检测单元的结果值转换为数字信号；影像处理部，对摄像头的拍摄影像进行信号处理；控制装置，比较从模数变换器输出的数据和已登记的挥杆教程信息来计算学员的挥杆旋转角度差及体重的均衡差；图形处理部，将控制装置计算的信息转换为已设定的图案的图形信息；显示部，重叠图形处理部的输出影像和影像处理部的输出影像并向显示器提供，本发明检测借助3轴陀螺的骨盆移动来引导同时产生的整体挥杆动作，能减少受伤危险，并有效地学习身体的移动。

Description

高尔夫挥杆矫正系统

技术领域

本发明涉及高尔夫挥杆矫正，更详细地，涉及如下的高尔夫挥杆矫正系统：骨盆的移动为指左右旋转的旋转(Turn)、指沿着前后方向欠身而站立的姿势的屈身(Bend)、向左侧和右侧倾斜骨盆的体侧屈(Side Bend)，每个动作检测2种来总共检测6种移动，从而有效地进行对于高尔夫挥杆动作的矫正。

背景技术

最近，高尔夫成为普通人也可以自然地享受地大众运动，高尔夫球手达到数百万名，高尔夫场及高尔夫练习场正高速增长。并且，随着普通人对于高尔夫的关心剧增，与高尔夫相关的事业被活性化，高尔夫场和高尔夫练习场的数量与日俱增。另一方面，相比于其他运动，高尔夫的入门条件较难，在大部分的情况下，高尔夫姿势及动作掌握过程通过自学、入门前辈的帮助、学习节目来进行，但是，由于直觉上的姿势矫正引起的没有系统的培训过程、依赖培训者的矫正判断的多样性、难以进行科学分析等，可系统地进行个人培训的系统或方法的需求正增加。

通常包括如下的说明模块，即，对于高尔夫球手的挥杆动作有关的影像数据及与实时传感数据有关的信息进行分析，并提供与虚拟高尔夫模拟的环境信息有关的信息之后，对每个信息进行分析并说明。即，用于矫正高尔夫姿势及动作的高尔夫培训系统为电荷耦合器件(CCD)摄像头，拍摄高尔夫球手的挥杆姿势，使得可对已存储于半导体存储器的专业高尔夫球手的挥杆姿势或标准姿势的影像数据与所拍摄的自己的挥杆姿势相互进行比较。但是，这种方法与标准姿势进行精密比较分析时受限。

所附的专利文献公开了可向预先存储的多名专业高尔夫球手的关节角度及位置练习挥杆姿势的技术，如图1所示，包括套装100及计算机装置200，还包括摄像头300和显示器400。上述套装100为练习者所穿戴的衣服，对练习者的每个关节位置信息及角度信息进行检测并输出。并且，上述套装100包括：多个骨框架120，与人的骨相对应；以及伺服电机110，设置于多个上述骨框架120的连接部位。

并且，上述骨框架120可与人的骨相对应来固定于练习者的身体，例如，由与足骨、胫骨、大腿骨、腰骨、肱骨、锁骨相对应的骨框架构成。并且，上述骨框架120通过用于固定于身体的固定单士元固定于身体的外部，由对人体无害的硬质合成树脂或合金制造。

并且，上述伺服电机110设置于多个上述骨框架120的连接部位，定子固定于一个骨框架，转子与另一个骨框架相连接。即，上述伺服电机110起到可调节所连接的多个骨框架之间的角度的作用。

并且，虽未图示，上述套装100包括传感器，上述传感器通过检测上述伺服电机110的旋转数开对作为关节的角度信息的关节角度信息进行检测并输出或对作为上述伺服电机110的三维空间中的位置信息的关节位置信息进行检测并输出。并且，上述传感器可为可检测旋转数的编码器、可检测位置的陀螺传感器及加速度传感器，在仅设置有编码器的情况下，上述关节位置信息从作为基准的关节的位置计算为相对的位置信息来被输出。

并且，上述套装100还可在与足骨的内侧相对应的部分设置有距离检测传感器130，上述距离检测传感器130对练习者的步幅距离进行检测并输出。上述计算机装置200预先存储有与多名专业高尔夫球手的挥杆有关的关节角度信息(以下，称为“专业关节角度信息”)及关节位置信息(以下，称为“专业关节位置信息”)，以成为所选择的专业高尔夫球手地专业关节角度信息及专业关节位置信息的方式驱动上述伺服电机110。

即，在高尔夫挥杆练习及固定系统中，练习者可借助上述伺服电机110的力进行手动练习，因此，每次进行练习时可向所要的专业高尔夫球手的准确的挥杆姿势进行挥杆练习。但是，与使用人员的身体无关地，以往的高尔夫挥杆练习的挥杆动作相同，因此，具有降低实效性的问题。

现有技术文献

专利文献

(专利文献0001)韩国授权专利10-1553015，授权日2015年09月08日，发明名称“高尔夫挥杆练习及矫正系统”

发明内容

本发明为了解决如上所述的问题而提出，本发明的目的在于，检测借助3轴陀螺的骨盆移动来引导同时产生的整体挥杆动作，从而减少对于身体的移动姿势的受伤危险，并有效地学习身体的移动。

本发明的再一目的在于，利用数码摄像头拍摄高尔夫挥杆姿势来公开基于向个人计算机(PC)传输的影像数据变化的过程和状态，从而提高矫正学习的有效性。

本发明的另一目的在于，利用3轴陀螺传感器准确地检测骨关节的角度，使得从感觉上识别骨关节的准确的挥杆角度，从而提高学习速度。

用于实现上述目的的本发明的高尔夫挥杆矫正系统为一种利用陀螺传感器的高尔夫挥杆矫正系统，其特征在于，包括：检测单元，借助上述陀螺传感器来沿着3轴方向检测学员的移动，检测体重的左右均衡，设置有在学员的正面或正面和侧面拍摄挥杆动作的摄像头；模数(AD)变换器，将上述检测单元的结果值转换为数字信号；影像处理部，对上述摄像头的拍摄影像进行信号处理；控制装置，对从上述模数变换器输出的数据和已登记的挥杆教程信息进行比较来计算学员的挥杆旋转角度差及体重的均衡差；图形处理部，将在上述控制装置计算的信息转换为已设定的图案的图形信息；以及显示部，重叠上述图形处理部的输出影像和上述影像处理部的输出影像并向显示器提供。

本发明优选实施例的检测单元包括：陀螺传感器模块，佩戴于学员的腰部来对骨盆的左右旋转状态(旋转动作)、前后倾斜状态(屈身动作)及左右倾斜状态(体侧屈动作)进行检测并无线传输检测数据；以及载荷检测传感器，设于地面测力板结构中，对学员的体重的均衡进行检测。

并且，根据本发明的优选实施例，在上述图形处理部进行处理的图形信息通过基于直线形态图形的倾斜角度、基于半圆形态图形的旋转角度、基于数值或颜色的体重分散程度来显示上述控制装置的计算信息。

并且，根据本发明的优选实施例，在重叠上述图形处理部的图形信息和从影像处理部输出的实时影像信息时，以上述载荷检测传感器的中心垂直线为基础重叠实时影像及图形影像，以对于实时拍摄的影像进行矫正的方式提供影像。

并且，本发明优选实施例的控制装置与对当前拍摄的实时影像和所检测的图形影像进行记录管理的数据库联动，来对学员的学习信息及矫正信息进行登记管理。

并且，本发明优选实施例的上述控制装置还包括在挥杆矫正过程中用于实时矫正的警告装置，在伴随学员的挥杆动作的误差范围超过基准值的情况下，上述警告装置提供规定警报，能够输出音响或图形化的消息。

在本发明中公开的高尔夫挥杆矫正系统提供如下的效果，即，检测借助3轴陀螺的骨盆移动来引导同时产生的整体挥杆动作，从而减少对于身体的移动姿势的受伤危险，并有效地学习身体的移动。并且，本发明具有如下的效果，即，利用数码摄像头拍摄高尔夫挥杆姿势来公开基于向个人计算机传输的影像数据变化的过程和状态，从而提高矫正学习的有效性。

附图说明

图1为用于说明以往的用于高尔夫挥杆矫正的系统的图。

图2为用于说明本发明的功能的结构图。

图3为用于说明本发明的陀螺传感器模块的图。

图4为用于说明本发明的矫正系统的初始过程的照片。

图5为用于说明本发明的矫正过程的照片。

附图标记的说明

210：检测单元 211：陀螺传感器模块

213：载荷检测传感器 215：摄像头

220：控制装置 221：模数变换器

223：影像处理部 225：图形处理部

227：显示部 231：数据库

233：警告装置 235：显示器

具体实施方式

以下，参照例示附图对本发明的优选实施例进行详细说明。

图2为用于说明本发明的高尔夫挥杆矫正系统的主要功能的结构图。如图所示，本发明包括：陀螺传感器模块211，佩戴于学员的腰部来对骨盆的左右旋转状态(旋转动作)、前后倾斜状态(屈身动作)及左右倾斜状态(体侧屈动作)进行检测并以无线传输检测数据；载荷检测传感器213，设于地面测力板结构中，对学员的体重的均衡进行检测；以及检测单元210，由拍摄学员的正面及侧面的摄像头215构成。

另一方面，本发明包括：模数变换器221，将上述陀螺传感器模块211及载荷检测传感器213的结果值转换为数字信号；影像处理部223，用于对上述摄像头215的拍摄影像进行信号处理；控制装置220，对从上述模数变换器221输出的数据和已登记的挥杆教程信息进行比较来计算学员的挥杆旋转角度差及体重的均衡差；图形处理部225，将在上述控制装置220计算的信息转换为已设定的图案的图形信息；以及显示部227，重叠上述图形处理部225的输出影像和上述影像处理部223的输出影像并向显示器235提供。

其中，上述挥杆教程信息包括高尔夫挥杆时的骨盆的旋转角度、倾斜角度并包括体重的分散信息。即，意味着对借助呈现骨盆的左右旋转的旋转动作、沿着前后方向进行旋转的屈身动作及沿着左右方向进行旋转的体侧屈动作的挥杆角度、挥杆过程中的学员的右脚及左脚的体重分散程度进行检测的信息。

并且，在上述图形处理部225中所处理的图形信息通过基于直线形态图形的倾斜角度、基于半圆形态图形的旋转角度、基于数值或颜色的体重风扇程度来显示上述控制装置220的计算信息。

并且，在重叠上述图形处理部225的图形信息和从影像处理部223输出的实时影像信息时，以上述载荷检测传感器213的中心垂直线为基础重叠实时影像及图形影像，从而有效地尽心个对于所实时拍摄的影像的矫正。

上述控制装置220与对当前拍摄的实时影像和所检测的图形影像进行记录管理的数据库231联动，来持续管理学员的学习信息及矫正信息。并且，上述控制装置220还包括在挥杆矫正过程中用于实时矫正的警告装置233。

在伴随学员的挥杆动作的误差范围超过基准值的情况下，上述警告装置233提供规定的警报，能够输出音响或图形化的消息。因此，在挥杆矫正过程中，学员借助警告装置233进行实时矫正，从而增加学习效率。

以下，对本发明的动作进行说明。

如在图3所识别，上述陀螺传感器模块211具有模块化的结构，利用额外的带佩戴于学员的腰。使用内部电池，所检测的信号利用近距离通信向所设定的接收装置传输。上述陀螺传感器211包括3轴陀螺传感器，利用X轴、Y轴及Z轴陀螺检测使用人员骨盆的左右旋转移动，即，旋转动作和学员沿着前后方向弯曲并站立的姿势，即，屈身动作和作为学员向左侧和右侧倾斜骨盆的姿势的体侧屈动作，以+、－设定动作的方向来每个动作检测2种来总共检测6种移动。

在上述陀螺传感器模块211被检测并传输的信号通过上述模数变换器221转换为数字信号，如图3所示，对陀螺传感器的移动信息进行数值化及图形化。

另一方面，上述载荷检测传感器213设于地面测力板中，这是为了确认对于学员体重的左右均衡进行数值化的数据。这是为了在学员的挥杆矫正过程中，以60％左右的水平将体重固定于左脚，来完成开始后挥杆至后挥杆顶点为止在左脚维持60％的均衡的动作，可从借助上述警告装置233的音响信号识别体重的均衡是否适当。

上述摄像头215设置于学员的正面，根据需要，还设置于侧面。从上述摄像头215拍摄的影像通过影像处理部223进行影像分析及数据化。上述影像分析进行学员的身体分析，在所拍摄的影像中识别学员的头部或设置对于影像内的学员的基准轴。而且，上述控制装置220利用数据库231对当前所拍摄的影像进行登记管理。

其中，上述控制装置220接收从上述陀螺传感器模块211及载荷检测传感器213中检测的信号，启动上述图形处理部225来加工为对于检测信号的图形化的信息。

图4为示出本发明的图形处理部225的输出结果的画面，以摄像头影像信息为基础通过上述影像处理部223包括学员的头部及基准轴，显示学员的膝盖间隔等的影像分析信息。并且，上述控制装置220基于从上述载荷检测传感器213检测的信息以图形化的信息或数值信息提供学员的体重分散程度。

即，上述控制装置220利用影像处理部223对从上述摄像头215抽取的影像信息进行分析来抽取学员的身体部位。这种图像分析过程可通过常规技术实现，上述控制装置220在从影像处理部223抽取的身体部位中抽取脸部。上述图形处理部225在控制装置220的指示下生成与学员的脸部相对应的图形，如图所示，生成与影像分析1相应的图形。

其中，上述影像分析2可为与所设定的位置相对应的图形，这是因为设定学员的位置。即，学员位于地面测力板的上侧，因此，与基准值相应的影像分析2的图形可在画面上所设定的位置图示。

因此，学员通过显示器235认知当前挥杆姿势，控制装置220向数据库231等级管理学习信息或矫正信息。学员在学习结束之后也可确认在上述数据库231登记的管理信息。

图5为示出本发明的挥杆矫正的画面。如所识别，上述控制装置220检测从上述陀螺传感器模块211检测的学员的旋转角度、倾斜角度的同时借助上述载荷检测传感器213检测学员的重量中心，即，体重的均衡。

体重的均衡用于检测左侧脚的载荷是否为整体载荷的60％、误差范围是否达到5％，根据检测结果，以所示的检测数据3的图形导出。上述检测数据3根据体重的分配以椭圆尺寸显示，这能够以膝盖与膝盖之间的间隔提交。例如，在挥杆过程中，在学员的左侧脚的载荷在正常范围的情况下，与检测数据3相应高的椭圆尺寸以小的方式显示。相反，在学员的左侧脚的载荷超过基准值的情况下，上述椭圆的尺寸变大，这是因为，右侧脚的载荷过高，膝盖与膝盖之间的间隔变宽，从而椭圆的尺寸得到增加。

并且，与所图示的检测数据1及检测数据2相对应的图形利为上述陀螺传感器模块211的检测结果值，显示借助3轴陀螺传感器的学员身体的旋转、倾斜状态。

例如，在利用上述陀螺传感器模块211检测的学员的旋转和屈身(及体侧屈)为正常的情况下，上述检测数据1以直线形态显示，这意味着在旋转过程中没有偏心。但是，在学员在旋转过程中产生偏心而无法均匀地进行旋转或向左右侧方向产生倾斜的情况下，与检测数据1及(或)检测数据2相对应的图形被弯曲并显示。这是根据上述陀螺传感器模块211的检测结果，显示根据骨盆的均衡和倾斜的结果值。

另一方面，在根据检测数据1至检测数据3超过正常图案的基准值范围的情况下，上述控制装置220通过上述警告装置233产生警告音来向学员通知。当然，在存在正常图案的基准值范围的情况下，根据需求提供警报，从而可引导学员的挥杆感觉。

如上所述的根据挥杆矫正的影像信息在上述数据库231进行登记管理，学员可基于登记管理的影像信息接收个人学习。

Claims

1.一种高尔夫挥杆矫正系统，其利用陀螺传感器，其特征在于，

包括：

检测单元(210)，借助上述陀螺传感器来沿着3轴方向检测学员的移动，检测体重的左右均衡，设置有在学员的正面或正面和侧面拍摄挥杆动作的摄像头(215)；

模数变换器(221)，将上述检测单元(210)的结果值转换为数字信号；

影像处理部(223)，对上述摄像头(215)的拍摄影像进行信号处理；

控制装置(220)，对从上述模数变换器(221)输出的数据和已登记的挥杆教程信息进行比较来计算学员的挥杆旋转角度差及体重的均衡差；

图形处理部(225)，将在上述控制装置(220)计算的信息转换为已设定的图案的图形信息；以及

显示部(227)，重叠上述图形处理部(225)的输出影像和上述影像处理部(223)的输出影像并向显示器(235)提供，

上述检测单元(210)包括：

陀螺传感器模块(211)，佩戴于学员的腰部来对骨盆的左右旋转状态、前后倾斜状态及左右倾斜状态进行检测并无线传输检测数据，上述左右旋转状态为旋转动作，上述前后倾斜状态为屈身动作，上述左右倾斜状态为体侧屈动作；以及

载荷检测传感器(213)，设于地面测力板结构中，对学员的体重的均衡进行检测。

2.根据权利要求1所述的高尔夫挥杆矫正系统，其特征在于，在上述图形处理部(225)进行处理的图形信息通过基于直线形态图形的倾斜角度、基于半圆形态图形的旋转角度、基于数值或颜色的体重分散程度来显示上述控制装置(220)的计算信息。

3.根据权利要求1所述的高尔夫挥杆矫正系统，其特征在于，在重叠上述图形处理部(225)的图形信息和从影像处理部(223)输出的实时影像信息时，以上述载荷检测传感器(213)的中心垂直线为基础重叠实时影像及图形影像，以对于实时拍摄的影像进行矫正的方式提供影像。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的高尔夫挥杆矫正系统，其特征在于，上述控制装置(220)与对当前拍摄的实时影像和所检测的图形影像进行记录管理的数据库(231)联动，来对学员的学习信息及矫正信息进行登记管理。

5.根据权利要求4所述的高尔夫挥杆矫正系统，其特征在于，

上述控制装置(220)还包括在挥杆矫正过程中用于实时矫正的警告装置(233)，

在伴随学员的挥杆动作的误差范围超过基准值的情况下，上述警告装置(233)提供规定警报，能够输出音响或图形化的消息。