CN110674457A - 应用于高尔夫挥杆平面角度计算的方法、装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用于高尔夫挥杆平面角度计算的方法、装置及电子设备，属于高尔夫运动学技术领域，包括对导入电子表格中的运动信息和格式要求信息进行分析处理，以判断运动信息和格式要求信息是否相符合；若是符合，则将运动信息导入到MATLAB工作空间中；根据导入到MATLAB工作空间中的运动信息，以及预先建立的笛卡尔坐标系，对下杆时高尔夫挥杆平面角度的变化曲线进行计算，以获得角度变化曲线的计算结果；将计算结果赋值给可视化界面的轨迹参数对话框，以进行可视化展示，并在所述可视化界面中显示警示对话框。本发明达到了能够精确地计算下杆时各时间点对应的高尔夫挥杆平面角度，以及对下杆时高尔夫挥杆平面角度变化曲线进行可视化展示的技术效果。
Description
技术领域
本发明属于高尔夫运动学技术领域，特别涉及一种应用于高尔夫挥杆平面角度计算的方法、装置及电子设备。
背景技术
高尔夫技术指导需要积极研发下杆时高尔夫挥杆平面角度定量计算的方法，来实现高尔夫运动的精确演示与高效教学。高尔夫挥杆平面的稳定性，尤其是从上杆顶点位置到击球瞬间的下杆平面的稳定性，直接影响到球手的击球距离与准确性，即球的飞行距离与方向。然而，下杆全过程仅需0.5秒左右，速度如此之快以至于即使采用普通摄像机采集动作视频也很难通过慢放准确、清晰地观察到球杆所在的挥杆平面，更难以定量计算下杆过程中挥杆平面角度关于时间的变化轨迹。
对于现有的应用于高尔夫运动学技术而言，主要是首先通过视频来采集运动信息，再使用视频中的慢放功能来观察球杆与手臂所在挥杆平面角度的变化趋势。但是，观察变化趋势停留在感性认识阶段，使得无法精确地计算出下杆时各时间点对应的高尔夫挥杆平面角度，难以对下杆时高尔夫挥杆平面角度变化曲线进行可视化展示。
综上所述，在现有的应用于高尔夫运动学技术中，存在着无法精确地计算下杆时各时间点对应的高尔夫挥杆平面角度，难以对下杆时高尔夫挥杆平面角度变化曲线进行可视化展示的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是存在着无法精确地计算下杆时各时间点对应的高尔夫挥杆平面角度，难以对下杆时高尔夫挥杆平面角度变化曲线进行可视化展示的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种应用于高尔夫挥杆平面角度计算的方法，所述方法包括：将在笛卡尔坐标系中采集的运动信息导入电子表格中，所述运动信息包括翻滚角信息、俯仰角信息和偏航角信息；依据预设的格式要求信息，来对导入所述电子表格中的所述运动信息和所述格式要求信息进行分析处理，以判断所述运动信息和所述格式要求信息是否相符合；若是符合，则将所述运动信息导入到MATLAB工作空间中；根据导入到所述MATLAB工作空间中的运动信息，以及预先建立的笛卡尔坐标系，对下杆时高尔夫挥杆平面角度的变化曲线进行计算，以获得所述角度变化曲线的计算结果；将所述计算结果赋值给可视化界面的轨迹参数对话框，以进行可视化展示，并对所述计算结果进行保存，以在所述可视化界面中显示警示对话框。
进一步地，所述在笛卡尔坐标系中采集的运动信息包括：所述笛卡尔坐标系包括第一坐标轴、第二坐标轴、第三坐标轴，所述第一坐标轴是X轴，所述第二坐标轴是Y轴，所述第三坐标轴是Z轴。
进一步地，所述在笛卡尔坐标系中采集的运动信息包括：所述采集运动信息包括将惯性测量传感器IMU固定在球杆握把基部；并将采样频率设置为200赫兹，使用5阶巴特沃思滤波器减去频率小于15赫兹和频率大于30赫兹的部分后，来读取所述翻滚角信息、所述俯仰角信息和所述偏航角信息。
进一步地，所述将所述运动信息导入电子表格中包括：将所述球杆握把基部的翻滚角信息、所述球杆握把基部的俯仰角信息和所述球杆握把基部的偏航角信息编辑入Excel表格中。
进一步地，所述依据预设的格式要求信息，来对导入所述电子表格中的所述运动信息和所述格式要求信息进行分析处理，以判断所述运动信息和所述格式要求信息是否相符合包括：所述预设的格式要求信息至少包括数据格式信息；将输入所述电子表格中的运动信息和所述数据格式信息进行对比，判断输入所述电子表格中的运动信息和所述数据格式信息是否相匹配；若相匹配，则符合。
进一步地，所述依据预设的格式要求信息，来对导入所述电子表格中的所述运动信息和所述格式要求信息进行分析处理，以判断所述运动信息和所述格式要求信息是否相符合包括：若不匹配，则对导入所述电子表格中的运动信息进行更改，以使得输入所述电子表格中的运动信息和所述数据格式信息相匹配。
进一步地，所述根据导入到所述MATLAB工作空间中的运动信息，以及预先建立的笛卡尔坐标系，对下杆时高尔夫挥杆平面角度的变化曲线进行计算，以获得所述角度变化曲线的计算结果包括：根据任意轴的通用三维旋转矩阵公式Rz Ry Rx，将所述球杆握把基部的翻滚角信息、所述球杆握把基部的俯仰角信息和所述球杆握把基部的偏航角信息转化为旋转矩阵；根据确定平面的公理，任意两点P1和P2从任意时刻ti运动到下一时刻ti+1，由ti时刻的两点与下一时刻的任意一点组成的三角形的正交投影，来确定所述挥杆平面，并采用z-y-z形式计算反余弦值，以获得所述挥杆平面与水平面的夹角关于时间的表达式。
依据本发明的又一个方面，本发明还提供一种应用于高尔夫挥杆平面角度计算的装置，其特征在于，所述装置包括：采集输入模块，所述采集输入模块用于将在笛卡尔坐标系中采集的运动信息导入电子表格中，所述运动信息包括翻滚角信息、俯仰角信息和偏航角信息；分析判断模块，所述分析判断模块用于依据预设的格式要求信息，来对导入所述电子表格中的所述运动信息和所述格式要求信息进行分析处理，以判断所述运动信息和所述格式要求信息是否相符合；信息导入模块，所述信息导入模块用于若是符合，则将所述运动信息导入到MATLAB工作空间中；角度计算模块，所述角度计算模块用于根据导入到所述MATLAB工作空间中的运动信息，以及预先建立的笛卡尔坐标系，对下杆时高尔夫挥杆平面角度的变化曲线进行计算，以获得所述角度变化曲线的计算结果；输出显示模块，所述输出显示模块用于将所述计算结果赋值给可视化界面的轨迹参数对话框，以进行可视化展示，并对所述计算结果进行保存，以在所述可视化界面中显示警示对话框。
依据本发明的又一个方面，本发明还提供一种应用于高尔夫挥杆平面角度计算的电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：将在笛卡尔坐标系中采集的运动信息导入电子表格中，所述运动信息包括翻滚角信息、俯仰角信息和偏航角信息；依据预设的格式要求信息，来对导入所述电子表格中的所述运动信息和所述格式要求信息进行分析处理，以判断所述运动信息和所述格式要求信息是否相符合；若是符合，则将所述运动信息导入到MATLAB工作空间中；根据导入到所述MATLAB工作空间中的运动信息，以及预先建立的笛卡尔坐标系，对下杆时高尔夫挥杆平面角度的变化曲线进行计算，以获得所述角度变化曲线的计算结果；将所述计算结果赋值给可视化界面的轨迹参数对话框，以进行可视化展示，并对所述计算结果进行保存，以在所述可视化界面中显示警示对话框。
依据本发明的又一个方面，本发明还提供一种应用于高尔夫挥杆平面角度计算的计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现以下步骤：将在笛卡尔坐标系中采集的运动信息导入电子表格中，所述运动信息包括翻滚角信息、俯仰角信息和偏航角信息；依据预设的格式要求信息，来对导入所述电子表格中的所述运动信息和所述格式要求信息进行分析处理，以判断所述运动信息和所述格式要求信息是否相符合；若是符合，则将所述运动信息导入到MATLAB工作空间中；根据导入到所述MATLAB工作空间中的运动信息，以及预先建立的笛卡尔坐标系，对下杆时高尔夫挥杆平面角度的变化曲线进行计算，以获得所述角度变化曲线的计算结果；将所述计算结果赋值给可视化界面的轨迹参数对话框，以进行可视化展示，并对所述计算结果进行保存，以在所述可视化界面中显示警示对话框。
有益效果：
本发明提供一种应用于高尔夫挥杆平面角度计算的方法，通过将在笛卡尔坐标系中采集的运动信息导入电子表格中，所述运动信息包括翻滚角信息、俯仰角信息和偏航角信息；然后依据预设的格式要求信息，来对导入所述电子表格中的所述运动信息和所述格式要求信息进行分析处理，以判断所述运动信息和所述格式要求信息是否相符合；若是符合，则将所述运动信息导入到MATLAB工作空间中。再根据导入到所述MATLAB工作空间中的运动信息，以及预先建立的笛卡尔坐标系，对下杆时高尔夫挥杆平面角度的变化曲线进行计算，以获得所述角度变化曲线的计算结果。同时，将所述计算结果赋值给可视化界面的轨迹参数对话框，以进行可视化展示，并对所述计算结果进行保存，以在所述可视化界面中显示警示对话框。继而在高尔夫从上杆顶点位置到击球瞬间的过程中，能够对高尔夫挥杆平面角度进行定量的计算。从而达到能够精确地计算下杆时各时间点对应的高尔夫挥杆平面角度，以及对下杆时高尔夫挥杆平面角度变化曲线进行可视化展示的技术效果。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种应用于高尔夫挥杆平面角度计算的方法的流程图示意图；
图2为本发明实施例提供的一种应用于高尔夫挥杆平面角度计算的笛卡尔坐标系及运动信息采集示意图；
图3为本发明实施例提供的一种应用于高尔夫挥杆平面角度计算的装置结构图；
图4为本发明实施例提供的一种应用于高尔夫挥杆平面角度计算的电子设备的结构图；
图5为本发明实施例提供的一种应用于高尔夫挥杆平面角度计算的计算机可读存储介质的结构图。
具体实施方式
本发明公开了一种应用于高尔夫挥杆平面角度计算的方法，通过将在笛卡尔坐标系中采集的运动信息导入电子表格中，所述运动信息包括翻滚角信息、俯仰角信息和偏航角信息；然后依据预设的格式要求信息，来对导入所述电子表格中的所述运动信息和所述格式要求信息进行分析处理，以判断所述运动信息和所述格式要求信息是否相符合；若是符合，则将所述运动信息导入到MATLAB工作空间中。再根据导入到所述MATLAB工作空间中的运动信息，以及预先建立的笛卡尔坐标系，对下杆时高尔夫挥杆平面角度的变化曲线进行计算，以获得所述角度变化曲线的计算结果。同时，将所述计算结果赋值给可视化界面的轨迹参数对话框，以进行可视化展示，并对所述计算结果进行保存，以在所述可视化界面中显示警示对话框。继而在高尔夫从上杆顶点位置到击球瞬间的过程中，能够对高尔夫挥杆平面角度进行定量的计算。从而达到能够精确地计算下杆时各时间点对应的高尔夫挥杆平面角度，以及对下杆时高尔夫挥杆平面角度变化曲线进行可视化展示的技术效果。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围；其中本实施中所涉及的“和/或”关键词，表示和、或两种情况，换句话说，本发明实施例所提及的A和/或B，表示了A和B、A或B两种情况，描述了A与B所存在的三种状态，如A和/或B，表示：只包括A不包括B；只包括B不包括A；包括A与B。
同时，本发明实施例中，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本发明实施例中所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明目的，并不是旨在限制本发明。
实施例一
请参见图1，图1是本发明实施例提供的一种应用于高尔夫挥杆平面角度计算的方法的流程图示意图。本发明实施例提供一种应用于高尔夫挥杆平面角度计算的方法，所述应用于高尔夫挥杆平面角度计算的方法包括：
步骤S100，将在笛卡尔坐标系中采集的运动信息导入电子表格中，所述运动信息包括翻滚角信息、俯仰角信息和偏航角信息。
其中，所述在笛卡尔坐标系中采集运动信息包括：所述笛卡尔坐标系包括第一坐标轴、第二坐标轴、第三坐标轴，所述第一坐标轴是X轴，所述第二坐标轴是Y轴，所述第三坐标轴是Z轴；所述采集运动信息包括将惯性测量传感器IMU固定在所述球杆握把基部；并将采样频率设置为200赫兹，使用5阶巴特沃思滤波器减去频率小于15赫兹和频率大于30赫兹的部分后，来读取所述翻滚角信息、所述俯仰角信息和所述偏航角信息。所述将所述运动信息导入电子表格中包括：将所述球杆握把基部的翻滚角信息、所述球杆握把基部的俯仰角信息和所述球杆握把基部的偏航角信息编辑入Excel表格中。
具体而言，请参见图1和图2，图2是本发明实施例提供的一种应用于高尔夫挥杆平面角度计算的笛卡尔坐标系及运动信息采集示意图。X轴的正方向朝着球杆杆头背面水平指向球杆杆面的方向，Y轴的正方向朝着球杆杆颈水平指向球杆杆头的方向，Z轴的正方向朝着垂直水平面向上的方向。采集球杆握把基部的运动信息可以包括将惯性测量传感器IMU固定在球杆握把基部，即靠近球杆与手连接处的质心，提高采集的运动信息的准确性；并且将采样频率设置为200赫兹，然后使用5阶巴特沃思滤波器减去频率小于15赫兹和频率大于30赫兹的部分，读取球杆握把基部的翻滚角信息、俯仰角信息和偏航角信息。另外，球杆握把基部的翻滚角信息可以是指球杆绕X轴旋转的角度。球杆握把基部的俯仰角信息可以是指球杆绕Y轴旋转的角度。球杆握把基部的偏航角信息可以是指球杆绕Z轴旋转的角度。可以将高尔夫球杆握把基部的翻滚角、俯仰角和偏航角等挥杆平面角度定量计算中涉及的运动信息编辑入Excel表格中。
电子表格可以是指可以输入输出、显示数据，也利用公式计算一些简单的加减法，并且可以帮助用户制作各种复杂的表格文档，进行繁琐的数据计算，能对输入的数据进行各种复杂统计运算后显示为可视性极佳的表格。可以将高尔夫挥杆平面角度变化曲线计算中涉及的运动信息，包括球杆握把基部的翻滚角、俯仰角和偏航角等相关参量预先编辑入Excel表格中，从而达到为下述步骤S110提供进行判断所需的参数信息的技术效果。
步骤S110，依据预设的格式要求信息，来对导入所述电子表格中的所述运动信息和所述格式要求信息进行分析处理，以判断所述运动信息和所述格式要求信息是否相符合。
其中，所述预设的格式要求信息至少包括数据格式信息；将输入所述电子表格中的运动信息和所述数据格式信息进行对比，判断输入所述电子表格中的运动信息和所述数据格式信息是否相匹配；若相匹配，则符合；若不匹配，则对所述输入电子表格中的运动信息进行更改，以使得输入所述电子表格中的运动信息和所述数据格式信息相匹配。
具体而言，数据格式信息是指Excel表格中的内容所要符合的格式要求。数据完整性信息是指Excel表格中的内容要符合数据的完整。数据读取模块可以是指利用MATLAB/GUI模块开发的数据读取模块。根据预设格式要求，通过数据读取模块对所述Excel表格的格式和数据完整性进行审查。审查合格后，通过数据读取模块调用MATLAB软件内置的Excel读取函数，可以将读取的上述步骤S100中Excel表格内容导入到MATLAB的工作空间中，并且所读取的Excel表格内容转换成计算模块(计算模块可以是指利用MATLAB/GUI模块开发的计算模块)所能识别的语言格式。MATLAB软件是指美国MathWorks公司出品的商业数学软件，MATLAB软件用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。
同时，可视化界面模块是指利用MATLAB/GUI模块开发的可视化界面模块。在可视化界面模块中预先编辑空白的挥杆平面角度变化曲线参数对话框。数据读取模块读取预先编辑好的角度变化曲线参数的Excel表格，并且对所读取的Excel表格进行审查，若所读取的Excel表格内容不符合预设格式要求或数据不完整，则重新修改Excel表格内容；若审查合格，则数据读取模块调用MATLAB内置的Excel读取函数，将读取的Excel表格内容导入到MATLAB的工作空间中，同时数据读取模块将所读取的Excel表格内容按数据排列与可视化界面模块中相应对话框的数据排列一一对应的方式赋值给空白的挥杆平面角度变化曲线计算基本参数对话框，并且将所读取的Excel表格内容转换成计算模块所能识别的文本格式。对在步骤S100中输入电子表格中的运动信息需要同时与数据格式信息和完整性信息相符合，才可以判断为审查合格，即是相符合。
步骤S120，若是符合，则将所述运动信息导入到MATLAB工作空间中。
具体而言，若通过上述步骤S110判断所述运动信息和所述格式要求信息是相符合，则将读取的上述步骤S100中Excel表格内容导入到MATLAB的作空间中，并且将所读取的Excel表格内容转换成下述步骤S130中的计算模块所能识别的语言格式。从而达到通过步骤S120来向下述步骤S130提供进行高尔夫挥杆平面角度变化曲线计算所需的信息数据的技术效果。
步骤S130，根据导入到所述MATLAB工作空间中的运动信息，以及预先建立的笛卡尔坐标系，对下杆时高尔夫挥杆平面角度的变化曲线进行计算，以获得所述角度变化曲线的计算结果。
其中，根据任意轴的通用三维旋转矩阵公式Rz Ry Rx，将所述球杆握把基部的翻滚角信息、所述球杆握把基部的俯仰角信息和所述球杆握把基部的偏航角信息转化为旋转矩阵；根据确定平面的公理，任意两点P1和P2从任意时刻ti运动到下一时刻ti+1，由ti时刻的两点与下一时刻的任意一点组成的三角形的正交投影，来确定所述挥杆平面，并采用z-y-z形式计算反余弦值，以获得所述挥杆平面与水平面的夹角关于时间的表达式。
具体而言，笛卡尔坐标系包括第一坐标轴、第二坐标轴和第三坐标轴。根据任意轴的通用三维旋转矩阵公式Rz Ry Rx，将球杆所在挥杆平面的欧拉角信息(即球杆握把基部的翻滚角信息(ψ)、球杆握把基部的俯仰角信息(θ)和球杆握把基部的偏航角信息(φ))转化为旋转矩阵；根据确定平面的公理，任意两点P1和P2从任意时刻ti运动到下一时刻ti+1，由ti时刻的两点与下一时刻的任意一点组成的三角形的正交投影即可确定挥杆平面，并采用z-y-z形式计算反余弦值求得挥杆平面与水平面的夹角关于时间的表达式。表达式如下所述：
任意轴的通用三维旋转矩阵可以包括绕第三坐标轴旋转的偏航角、绕第二坐标轴旋转的俯仰角及绕第一坐标轴旋转的翻滚角的旋转矩阵。假定在空间中有任意两点P1和P2在任意轴的通用三维旋转矩阵中从任意时刻ti运动到下一时刻ti+1，再根据确定平面的公理，由ti时刻的两点P1和P2与下一时刻的任意一点组成的三角形的正交投影即可确定挥杆平面，并采用z-y-z形式计算反余弦值求得挥杆平面与水平面的夹角关于时间的表达式。表达式如下所述：
需要注意的是，由于预先将需要进行挥杆平面角度计算的基本参数整合到指定的Excel表格文件中，并且通过调用MATLAB内置的函数实现输入参数在程序的后台运行，通过下述步骤S140中的可视化界面模块的对话框展示给用户，使得计算输出结果简洁明了，从而达到能够法精确地计算下杆时各时间点对应的高尔夫挥杆平面角度，实现对下杆时高尔夫挥杆平面角度变化曲线进行可视化展示的技术效果。
步骤S140，将所述计算结果赋值给可视化界面的轨迹参数对话框，以进行可视化展示，并对所述计算结果进行保存，以在所述可视化界面中显示警示对话框。
具体而言，数据保存模块可以是指利用MATLAB/GUI模块开发的数据保存模块。数据保存模块将计算结果进行保存和导出，用于指导制定合适的训练计划及评价高尔夫挥杆动作与技术的好坏，同时数据保存模块将计算结果按数据排列与可视化界面模块中相应对话框的数据排列一一对应的方式赋值给可视化界面模块中空白的计算结果参数对话框。对角度变化曲线的计算结果的数据保存完毕后，退出模块(退出模块是指利用MATLAB/GUI模块开发的退出模块)结束本次的角度变化曲线的计算过程，并且在结束并关闭之前，退出模块弹出计算结果数据保存警示对话框，再次提示用户保存匹配结果数据，从而达到防止因错误操作而导致数据丢失的技术效果。
本发明提供一种应用于高尔夫挥杆平面角度计算的方法，通过将在笛卡尔坐标系中采集的运动信息导入电子表格中，所述运动信息包括翻滚角信息、俯仰角信息和偏航角信息；然后依据预设的格式要求信息，来对导入所述电子表格中的所述运动信息和所述格式要求信息进行分析处理，以判断所述运动信息和所述格式要求信息是否相符合；若是符合，则将所述运动信息导入到MATLAB工作空间中。再根据导入到所述MATLAB工作空间中的运动信息，以及预先建立的笛卡尔坐标系，对下杆时高尔夫挥杆平面角度的变化曲线进行计算，以获得所述角度变化曲线的计算结果。同时，将所述计算结果赋值给可视化界面的轨迹参数对话框，以进行可视化展示，并对所述计算结果进行保存，以在所述可视化界面中显示警示对话框。继而在高尔夫从上杆顶点位置到击球瞬间的过程中，能够对高尔夫挥杆平面角度进行定量的计算。从而达到能够精确地计算下杆时各时间点对应的高尔夫挥杆平面角度，以及对下杆时高尔夫挥杆平面角度变化曲线进行可视化展示的技术效果。
基于同一发明构思，本申请提供了与实施例一所对应的一种应用于高尔夫挥杆平面角度计算的装置，详见实施例二。
实施例二
如图3所示，图3是本发明实施例提供的一种应用于高尔夫挥杆平面角度计算的装置结构图。本发明实施例二提供了一种应用于高尔夫挥杆平面角度计算的装置，所述装置包括：
采集输入模块210，所述采集输入模块210用于将在笛卡尔坐标系中采集的运动信息导入电子表格中，所述运动信息包括翻滚角信息、俯仰角信息和偏航角信息；
分析判断模块220，所述分析判断模块220用于依据预设的格式要求信息，来对导入所述电子表格中的所述运动信息和所述格式要求信息进行分析处理，以判断所述运动信息和所述格式要求信息是否相符合；
信息导入模块230，所述信息导入模块230用于若是符合，则将所述运动信息导入到MATLAB工作空间中；
角度计算模块240，所述角度计算模块240用于根据导入到所述MATLAB工作空间中的运动信息，以及预先建立的笛卡尔坐标系，对下杆时高尔夫挥杆平面角度的变化曲线进行计算，以获得所述角度变化曲线的计算结果；
输出显示模块250，所述输出显示模块250用于将所述计算结果赋值给可视化界面的轨迹参数对话框，以进行可视化展示，并对所述计算结果进行保存，以在所述可视化界面中显示警示对话框。
本发明提供一种应用于高尔夫挥杆平面角度计算的装置，通过采集输入模块210来将在笛卡尔坐标系中采集的运动信息导入电子表格中，所述运动信息包括翻滚角信息、俯仰角信息和偏航角信息。分析判断模块220来依据预设的格式要求信息，来对导入所述电子表格中的所述运动信息和所述格式要求信息进行分析处理，以判断所述运动信息和所述格式要求信息是否相符合。若是符合，则信息导入模块230来将所述运动信息导入到MATLAB工作空间中。角度计算模块240来根据导入到所述MATLAB工作空间中的运动信息，以及预先建立的笛卡尔坐标系，对下杆时高尔夫挥杆平面角度的变化曲线进行计算，以获得所述角度变化曲线的计算结果。输出显示模块250来将所述计算结果赋值给可视化界面的轨迹参数对话框，以进行可视化展示，并对所述计算结果进行保存，以在所述可视化界面中显示警示对话框。继而在高尔夫从上杆顶点位置到击球瞬间的过程中，能够对高尔夫挥杆平面角度进行定量的计算。从而达到能够精确地计算下杆时各时间点对应的高尔夫挥杆平面角度，以及对下杆时高尔夫挥杆平面角度变化曲线进行可视化展示的技术效果。
基于同一发明构思，本申请提供了与实施例一所对应一种应用于高尔夫挥杆平面角度计算的电子设备，详见实施例三。
实施例三
如图4所示，图4是本发明实施例提供的一种应用于高尔夫挥杆平面角度计算的电子设备的结构图。本发明实施例三提供了一种应用于高尔夫挥杆平面角度计算的电子设备，包括存储器310、处理器320及存储在存储器310上并可在处理器320上运行的计算机程序311，所述处理器320执行所述程序时实现以下步骤：
将在笛卡尔坐标系中采集的运动信息导入电子表格中，所述运动信息包括翻滚角信息、俯仰角信息和偏航角信息；
依据预设的格式要求信息，来对导入所述电子表格中的所述运动信息和所述格式要求信息进行分析处理，以判断所述运动信息和所述格式要求信息是否相符合；
若是符合，则将所述运动信息导入到MATLAB工作空间中；
根据导入到所述MATLAB工作空间中的运动信息，以及预先建立的笛卡尔坐标系，对下杆时高尔夫挥杆平面角度的变化曲线进行计算，以获得所述角度变化曲线的计算结果；
将所述计算结果赋值给可视化界面的轨迹参数对话框，以进行可视化展示，并对所述计算结果进行保存，以在所述可视化界面中显示警示对话框。
本发明提供一种应用于高尔夫挥杆平面角度计算的电子设备，通过将在笛卡尔坐标系中采集的运动信息导入电子表格中，所述运动信息包括翻滚角信息、俯仰角信息和偏航角信息；然后依据预设的格式要求信息，来对导入所述电子表格中的所述运动信息和所述格式要求信息进行分析处理，以判断所述运动信息和所述格式要求信息是否相符合；若是符合，则将所述运动信息导入到MATLAB工作空间中。再根据导入到所述MATLAB工作空间中的运动信息，以及预先建立的笛卡尔坐标系，对下杆时高尔夫挥杆平面角度的变化曲线进行计算，以获得所述角度变化曲线的计算结果。同时，将所述计算结果赋值给可视化界面的轨迹参数对话框，以进行可视化展示，并对所述计算结果进行保存，以在所述可视化界面中显示警示对话框。继而在高尔夫从上杆顶点位置到击球瞬间的过程中，能够对高尔夫挥杆平面角度进行定量的计算。从而达到能够精确地计算下杆时各时间点对应的高尔夫挥杆平面角度，以及对下杆时高尔夫挥杆平面角度变化曲线进行可视化展示的技术效果。
基于同一发明构思，本申请提供了与实施例一所对应的一种应用于高尔夫挥杆平面角度计算的计算机可读存储介质400，详见实施例四。
实施例四
如图5所示，图5是本发明实施例提供的一种应用于高尔夫挥杆平面角度计算的计算机可读存储介质400的结构图。本发明实施例四提供了一种应用于高尔夫挥杆平面角度计算的计算机可读存储介质400，其上存储有计算机程序411，其特征在于，该程序被处理器执行时实现以下步骤：
将在笛卡尔坐标系中采集的运动信息导入电子表格中，所述运动信息包括翻滚角信息、俯仰角信息和偏航角信息；
依据预设的格式要求信息，来对导入所述电子表格中的所述运动信息和所述格式要求信息进行分析处理，以判断所述运动信息和所述格式要求信息是否相符合；
若是符合，则将所述运动信息导入到MATLAB工作空间中；
根据导入到所述MATLAB工作空间中的运动信息，以及预先建立的笛卡尔坐标系，对下杆时高尔夫挥杆平面角度的变化曲线进行计算，以获得所述角度变化曲线的计算结果；
将所述计算结果赋值给可视化界面的轨迹参数对话框，以进行可视化展示，并对所述计算结果进行保存，以在所述可视化界面中显示警示对话框。
本发明提供一种应用于高尔夫挥杆平面角度计算的计算机可读存储介质400，通过将在笛卡尔坐标系中采集的运动信息导入电子表格中，所述运动信息包括翻滚角信息、俯仰角信息和偏航角信息；然后依据预设的格式要求信息，来对导入所述电子表格中的所述运动信息和所述格式要求信息进行分析处理，以判断所述运动信息和所述格式要求信息是否相符合；若是符合，则将所述运动信息导入到MATLAB工作空间中。再根据导入到所述MATLAB工作空间中的运动信息，以及预先建立的笛卡尔坐标系，对下杆时高尔夫挥杆平面角度的变化曲线进行计算，以获得所述角度变化曲线的计算结果。同时，将所述计算结果赋值给可视化界面的轨迹参数对话框，以进行可视化展示，并对所述计算结果进行保存，以在所述可视化界面中显示警示对话框。继而在高尔夫从上杆顶点位置到击球瞬间的过程中，能够对高尔夫挥杆平面角度进行定量的计算。从而达到能够精确地计算下杆时各时间点对应的高尔夫挥杆平面角度，以及对下杆时高尔夫挥杆平面角度变化曲线进行可视化展示的技术效果。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种应用于高尔夫挥杆平面角度计算的方法，其特征在于，所述方法包括：
将在笛卡尔坐标系中采集的运动信息导入电子表格中，所述运动信息包括翻滚角信息、俯仰角信息和偏航角信息；
依据预设的格式要求信息，来对导入所述电子表格中的所述运动信息和所述格式要求信息进行分析处理，以判断所述运动信息和所述格式要求信息是否相符合；
若是符合，则将所述运动信息导入到MATLAB工作空间中；
根据导入到所述MATLAB工作空间中的运动信息，以及预先建立的笛卡尔坐标系，对下杆时高尔夫挥杆平面角度的变化曲线进行计算，以获得所述角度变化曲线的计算结果；
将所述计算结果赋值给可视化界面的轨迹参数对话框，以进行可视化展示，并对所述计算结果进行保存，以在所述可视化界面中显示警示对话框。
2.如权利要求1所述的应用于高尔夫挥杆平面角度计算的方法，其特征在于，所述在笛卡尔坐标系中采集的运动信息包括：
所述笛卡尔坐标系包括第一坐标轴、第二坐标轴、第三坐标轴，所述第一坐标轴是X轴，所述第二坐标轴是Y轴，所述第三坐标轴是Z轴。
3.如权利要求2所述的应用于高尔夫挥杆平面角度计算的方法，其特征在于，所述在笛卡尔坐标系中采集的运动信息包括：
所述采集运动信息包括将惯性测量传感器IMU固定在球杆握把基部；并将采样频率设置为200赫兹，使用5阶巴特沃思滤波器减去频率小于15赫兹和频率大于30赫兹的部分后，来读取所述翻滚角信息、所述俯仰角信息和所述偏航角信息。
4.如权利要求3所述的应用于高尔夫挥杆平面角度计算的方法，其特征在于，所述将所述运动信息导入电子表格中包括：
将所述球杆握把基部的翻滚角信息、所述球杆握把基部的俯仰角信息和所述球杆握把基部的偏航角信息编辑入Excel表格中。
5.如权利要求4所述的应用于高尔夫挥杆平面角度计算的方法，其特征在于，所述依据预设的格式要求信息，来对导入所述电子表格中的所述运动信息和所述格式要求信息进行分析处理，以判断所述运动信息和所述格式要求信息是否相符合包括：
所述预设的格式要求信息至少包括数据格式信息；
将输入所述电子表格中的运动信息和所述数据格式信息进行对比，判断输入所述电子表格中的运动信息和所述数据格式信息是否相匹配；
若相匹配，则符合。
6.如权利要求5所述的应用于高尔夫挥杆平面角度计算的方法，其特征在于，所述依据预设的格式要求信息，来对导入所述电子表格中的所述运动信息和所述格式要求信息进行分析处理，以判断所述运动信息和所述格式要求信息是否相符合包括：
若不匹配，则对导入所述电子表格中的运动信息进行更改，以使得输入所述电子表格中的运动信息和所述数据格式信息相匹配。
7.如权利要求6所述的应用于高尔夫挥杆平面角度计算的方法，其特征在于，所述根据导入到所述MATLAB工作空间中的运动信息，以及预先建立的笛卡尔坐标系，对下杆时高尔夫挥杆平面角度的变化曲线进行计算，以获得所述角度变化曲线的计算结果包括：
根据任意轴的通用三维旋转矩阵公式Rz Ry Rx，将所述球杆握把基部的翻滚角信息、所述球杆握把基部的俯仰角信息和所述球杆握把基部的偏航角信息转化为旋转矩阵；
根据确定平面的公理，任意两点P1和P2从任意时刻ti运动到下一时刻ti+1，由ti时刻的两点与下一时刻的任意一点组成的三角形的正交投影，来确定所述挥杆平面，并采用z-y-z形式计算反余弦值，以获得所述挥杆平面与水平面的夹角关于时间的表达式。
8.一种应用于高尔夫挥杆平面角度计算的装置，其特征在于，所述装置包括：
采集输入模块，所述采集输入模块用于将在笛卡尔坐标系中采集的运动信息导入电子表格中，所述运动信息包括翻滚角信息、俯仰角信息和偏航角信息；
分析判断模块，所述分析判断模块用于依据预设的格式要求信息，来对导入所述电子表格中的所述运动信息和所述格式要求信息进行分析处理，以判断所述运动信息和所述格式要求信息是否相符合；
信息导入模块，所述信息导入模块用于若是符合，则将所述运动信息导入到MATLAB工作空间中；
角度计算模块，所述角度计算模块用于根据导入到所述MATLAB工作空间中的运动信息，以及预先建立的笛卡尔坐标系，对下杆时高尔夫挥杆平面角度的变化曲线进行计算，以获得所述角度变化曲线的计算结果；
输出显示模块，所述输出显示模块用于将所述计算结果赋值给可视化界面的轨迹参数对话框，以进行可视化展示，并对所述计算结果进行保存，以在所述可视化界面中显示警示对话框。
9.一种应用于高尔夫挥杆平面角度计算的电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：
将在笛卡尔坐标系中采集的运动信息导入电子表格中，所述运动信息包括翻滚角信息、俯仰角信息和偏航角信息；
依据预设的格式要求信息，来对导入所述电子表格中的所述运动信息和所述格式要求信息进行分析处理，以判断所述运动信息和所述格式要求信息是否相符合；
若是符合，则将所述运动信息导入到MATLAB工作空间中；
根据导入到所述MATLAB工作空间中的运动信息，以及预先建立的笛卡尔坐标系，对下杆时高尔夫挥杆平面角度的变化曲线进行计算，以获得所述角度变化曲线的计算结果；
将所述计算结果赋值给可视化界面的轨迹参数对话框，以进行可视化展示，并对所述计算结果进行保存，以在所述可视化界面中显示警示对话框。
10.一种应用于高尔夫挥杆平面角度计算的计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现以下步骤：
将在笛卡尔坐标系中采集的运动信息导入电子表格中，所述运动信息包括翻滚角信息、俯仰角信息和偏航角信息；
依据预设的格式要求信息，来对导入所述电子表格中的所述运动信息和所述格式要求信息进行分析处理，以判断所述运动信息和所述格式要求信息是否相符合；
若是符合，则将所述运动信息导入到MATLAB工作空间中；
根据导入到所述MATLAB工作空间中的运动信息，以及预先建立的笛卡尔坐标系，对下杆时高尔夫挥杆平面角度的变化曲线进行计算，以获得所述角度变化曲线的计算结果；
将所述计算结果赋值给可视化界面的轨迹参数对话框，以进行可视化展示，并对所述计算结果进行保存，以在所述可视化界面中显示警示对话框。
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