CN111184994A - 击球训练方法、终端设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请适用于计算机技术领域，提供了击球训练方法、终端设备及存储介质，其中，所述击球训练方法包括获取来球过程中的图像，其中，目标球位于图像中；根据图像计算来球方向；根据来球方向输出对应的提示信息，提示信息用于指示用户执行对应的击球动作。本申请提供的击球训练方法，可以指导用户做出正确的击球准备，执行对应的击球动作，从而提高击球水平。

Description

击球训练方法、终端设备及存储介质

技术领域

本申请属于计算机技术领域，尤其涉及击球训练方法、终端设备及存储介质。

背景技术

随着人民生活水平的提高，各类专业体育运动受到越来越多的人们喜爱。其中喜欢打羽毛球、乒乓球、网球等小球的民众数量得到了爆发式的增长，各大城市的小球训练场地也犹如雨后春笋般遍地开花，打球的用户也越来越多。虽然在运动场地上打球的用户很多，参加各级击球训练的人数也不少，但是击球水平的提高仍然需要漫长的过程。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了击球训练方法、终端设备及存储介质，可以快速提高击球用户的击球水平。

本申请实施例的第一方面提供了一种击球训练方法，包括：

获取来球过程中的图像，其中，目标球位于所述图像中；

根据所述图像计算来球方向；

根据所述来球方向输出对应的提示信息，所述提示信息用于指示用户执行对应的击球动作。

在一种可能的实现方式中，所述图像包括第一摄像机采集的第一图像和第二摄像机采集的第二图像，所述第一摄像机和所述第二摄像机安装于同一个可穿戴设备上，所述根据所述目标球的图像计算来球方向，包括：

根据所述第一图像计算所述目标球的第一运动轨迹；

根据所述第二图像计算所述目标球的第二运动轨迹；

根据所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹计算所述目标球相对于所述可穿戴设备的方向，将目标球相对于所述所述可穿戴设备的方向作为来球方向。

在一种可能的实现方式中，所述图像还包括第三摄像机采集的第三图像，所述第三摄像机安装于球拍上，在所述获取来球过程中目标球的图像之后，所述击球训练方法还包括：

根据所述第一图像、所述第二图像和所述第三图像计算目标球与球拍的相对位置，以及所述目标球的来球速度；

根据所述目标球与球拍的相对位置以及所述来球速度预测击球轨迹和击球落地点；

根据预测的所述击球轨迹和所述击球落地点输出对应的提示信息。

在一种可能的实现方式中，所述根据所述第一图像、所述第二图像和所述第三图像计算目标球与球拍的相对位置，以及所述目标球的来球速度，包括：

根据所述第一图像和所述第二图像计算目标球在球场中的位置；

根据所述目标球在球场中的位置计算所述来球速度，以及根据所述目标球在球场中的位置和所述第三图像计算目标球与球拍的相对位置。

在一种可能的实现方式中，所述根据所述第一图像和所述第二图像计算目标球在球场中的位置，包括：

根据所述第一图像计算球场中的参考点在第一图像中的位置，以及根据所述第二图像计算所述球场中的参考点在第二图像中的位置；

根据所述球场中的参考点在第一图像中的位置和所述第一摄像机的视场角计算所述第一摄像机在球场中的位置，以及根据所述球场中的参考点在第二图像中的位置和所述第二摄像机的视场角计算所述第二摄像机在球场中的位置；

根据所述第一图像计算目标球在第一图像中的位置，以及根据所述第二图像计算目标球在第二图像中的位置；

根据所述目标球在第一图像中的位置、所述目标球在第二图像中的位置、所述第一摄像机在球场中的位置和所述第二摄像机在球场中的位置，计算目标球在球场中的位置。

在一种可能的实现方式中，所述根据所述目标球在球场中的位置和所述第三图像计算目标球与球拍的相对位置，包括：

根据所述第三图像计算目标球在第三图像中的位置；

根据所述目标球在第三图像中的位置和所述目标球在球场中的位置计算目标球与球拍的相对位置。

在一种可能的实现方式中，在所述根据所述目标球与球拍的相对位置以及所述来球速度预测击球轨迹和击球落地点之前，所述击球训练方法还包括：

获取所述球拍上的加速度传感器采集的加速度信息；

对应地，所述根据所述目标球与球拍的相对位置以及所述来球速度预测击球轨迹和击球落地点，包括：

根据所述目标球与球拍的相对位置、所述来球速度、所述加速度信息和预设的轨迹预测模型预测击球轨迹和击球落地点。

在一种可能的实现方式中，在所述获取来球过程中的图像之后，所述击球训练方法还包括：

根据所述图像计算对方球员的站位信息；

根据所述对方球员的站位信息计算对方球员的运动路径；

根据所述对方球员的运动路径计算对方站位空档，根据所述对方站位空档输出对应的提示信息。

本申请实施例的第二方面提供了一种击球训练装置，包括：

获取模块，用于获取来球过程中的图像，其中，目标球位于所述图像中；

计算模块，用于根据所述图像计算来球方向；

提示模块，用于根据所述来球方向输出对应的提示信息，所述提示信息用于指示用户执行对应的击球动作。

在一种可能的实现方式中，所述图像包括第一摄像机采集的第一图像和第二摄像机采集的第二图像，所述第一摄像机和所述第二摄像机安装于同一个可穿戴设备上，所述计算模块包括：

第一计算单元，用于根据所述第一图像计算所述目标球的第一运动轨迹；

第二计算单元，用于根据所述第二图像计算所述目标球的第二运动轨迹；

第三计算单元，用于根据所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹计算所述目标球相对于所述可穿戴设备的方向，将目标球相对于所述所述可穿戴设备的方向作为来球方向。

在一种可能的实现方式中，所述图像还包括第三摄像机采集的第三图像，所述计算模块还包括：

第四计算单元，用于根据所述第一图像、所述第二图像和所述第三图像计算目标球与球拍的相对位置，以及所述目标球的来球速度；

第五计算单元用于根据所述目标球与球拍的相对位置以及所述来球速度预测击球轨迹和击球落地点；

所述提示模块还用于根据预测的所述击球轨迹和所述击球落地点输出对应的提示信息。

在一种可能的实现方式中，所述第四计算单元具体用于：

根据所述第一图像和所述第二图像计算目标球在球场中的位置；

根据所述目标球在球场中的位置计算所述来球速度，以及根据所述目标球在球场中的位置和所述第三图像计算目标球与球拍的相对位置。

在一种可能的实现方式中，所述第四计算单元还用于：

根据所述第一图像计算球场中的参考点在第一图像中的位置，以及根据所述第二图像计算所述球场中的参考点在第二图像中的位置；

根据所述球场中的参考点在第一图像中的位置和所述第一摄像机的视场角计算所述第一摄像机在球场中的位置，以及根据所述球场中的参考点在第二图像中的位置和所述第二摄像机的视场角计算所述第二摄像机在球场中的位置；

根据所述第一图像计算目标球在第一图像中的位置，以及根据所述第二图像计算目标球在第二图像中的位置；

根据所述目标球在第一图像中的位置、所述目标球在第二图像中的位置、所述第一摄像机在球场中的位置和所述第二摄像机在球场中的位置，计算目标球在球场中的位置。

在一种可能的实现方式中，所述第四计算单元还用于：

根据所述第三图像计算目标球在第三图像中的位置；

根据所述目标球在第三图像中的位置和所述目标球在球场中的位置计算目标球与球拍的相对位置。

在一种可能的实现方式中，所述获取模块10还用于：

获取所述球拍上的加速度传感器采集的加速度信息；

对应地，所述第五计算单元具体用于：

根据所述目标球与球拍的相对位置、所述来球速度、所述加速度信息和预设的轨迹预测模型预测击球轨迹和击球落地点。

在一种可能的实现方式中，所述击球训练装置还包括预测模块，所述预测模块具体用于：

根据所述图像计算对方球员的站位信息；

根据所述对方球员的站位信息计算对方球员的运动路径；

根据所述对方球员的运动路径计算对方站位空档，根据所述对方站位空档输出对应的提示信息。

本申请实施例的第三方面提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述击球训练方法。

本申请实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述击球训练方法。

本申请实施例的第五方面提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行上述击球训练方法。

本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：通过获取对方球员击球后，来球过程中目标球的图像，根据目标球的图像计算来球方向，根据来球方向输出对应的提示信息。由于提示信息与来球方向有关，因此，用户根据该提示信息可以做出正确的击球准备，从而指导用户执行正确的击球动作经过引导和训练，可以提高用户的击球水平。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是本申请实施例提供的击球训练系统的示意图；

图2是本申请实施例提供的可穿戴设备的示意图；

图3是本申请实施例提供的球拍的示意图；

图4是本申请第一实施例提供的击球训练方法的实现流程示意图；

图5是本申请实施例提供的判断目标球落地点的方法的示意图；

图6是本申请第二实施例提供的击球训练方法的实现流程示意图；

图7为本申请实施例提供的提取图像特征的示意图；

图8是本申请实施例提供的第一摄像机拍摄的第一图像的示意图；

图9是本申请实施例提供的第一摄像机的位置示意图；

图10是球场的示意图；

图11是本申请实施例提供的计算第一摄像机的位置的示意图；

图12是本申请实施例提供的计算目标球位置的示意图；

图13是本申请实施例提供的坐标系转换示意图；

图14是本申请实施例提供的击球轨迹示意图；

图15是本申请实施例提供的站位空档的预测示意图；

图16是本申请实施例提供的轨迹预测方法的示意图；

图17是本申请实施例提供的终端设备的示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

为了说明本申请所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示，本申请实施例提供的击球训练方法应用于击球训练系统，击球训练系统包括第一可穿戴设备1、第二可穿戴设备2、球拍3以及服务器4，其中，第二可穿戴设备2与第一可穿戴设备1、球拍3以及服务器4均通讯连接。第二可穿戴设备2与第一可穿戴设备1、球拍3以及服务器4之间均可以通过WIFI、4G、5G或者蓝牙等进行通讯连接。击球训练系统所适用的目标球可以是羽毛球、网球或乒乓球等。以目标球为羽毛球，球场为羽毛球场为例进行说明。第一可穿戴设备1和球拍3上均设有摄像机，可以拍摄图像，图像中包括目标球5、对方球员6以及球场7，球拍3上还设有加速度传感器，第二可穿戴设备2用于对摄像机采集的图像和加速度传感器采集的加速度值进行预处理，并将预处理后的数据通过路由器发送至服务器4，服务器4用于根据预处理后的数据计算来球方向、对方球员的站位空档以及预测己方球员的击球轨迹等。服务器4将计算出的来球方向、对方球员的站位空档以及预测己方球员的击球轨迹发送至第二可穿戴设备2。第一可穿戴设备1和球拍3上均设有提示装置，第二可穿戴设备2根据来球方向、对方球员的站位空档以及预测己方球员的击球轨迹向对应的提示装置发送提示指令，提示装置根据提示指令生成提示信息，其中，提示信息可以为声音、发光、振动等。

在一种可能的实现方式中，第一可穿戴设备1为眼镜，如图2所示，本申请实施例提供的眼镜的位于两只眼睛上方的位置分别设有第一摄像机11和第二摄像机12，第一摄像机11和第二摄像机12均用于拍摄球场上的目标物的图像。目标物可以是目标球、对方球员、球场上的参考点等。在一种可能的实现方式中，第一摄像机11有两个镜头，两个镜头分别用于拍摄球场上目标物的图像以及己方球员眼球转动的图像，第二摄像机12有两个镜头，两个镜头分别用于拍摄球场上目标物的图像以及己方球员眼球转动的图像。此外，眼镜的两个镜腿上分别设有LED灯13，用于根据提示指令发光。可穿戴设备的两个镜腿上还分别设有第一蓝牙模块14和第一电源模块15，第一蓝牙模块14与第一摄像机11、第二摄像机12、LED灯13以及第二可穿戴设备2均通讯连接，第一蓝牙模块14用于将摄像机采集的图像发送至第二可穿戴设备2，同时将第二可穿戴设备发送的提示指令发送至LED灯13，第一电源模块15用于为第一摄像机11、第二摄像机12、LED灯13和第一蓝牙模块14供电。

在一种可能的实现方式中，第二可穿戴设备2可以为腰部配件或手腕配件等可穿戴设备。

如图3所示，为本申请实施例提供的球拍的示意图，球拍3包括第三摄像机31，其中，第三摄像机31的数量为3个，分别设于球拍拍面的顶部和拍面的中心的两侧，每个第三摄像机31的一侧均设有加速度传感器32，第三摄像机31用于拍摄目标球的图片，加速度传感器32用于采集球拍3的加速度。球拍3的手柄上还设有第二蓝牙模块33、震动模块34、声音提示模块35和第二电源模块36，第二蓝牙模块33与第三摄像机31、加速度传感器32、震动模块34、声音提示模块35以及第二可穿戴设备2均通讯连接。第二蓝牙模块33用于将第三摄像机31采集的图像发送至第二可穿戴设备2，同时将第二可穿戴设备2的提示指令发送至震动模块34和声音提示模块35。第二电源模块36用于为第三摄像机31、加速度传感器32、第二蓝牙模块33、震动模块34和声音提示模块35供电。

下面结合本申请实施例提供的击球训练系统对本申请实施例提供的击球训练方法进行描述。需要说明的是，本申请实施例提供的击球训练方法可以全部执行于第二可穿戴设备，也可以全部执行于服务器，也可以部分执行于可穿戴设备，部分执行于服务器。

请参阅附图4，本申请第一实施例提供的击球训练方法包括：

S101：获取来球过程中的图像，其中，目标球位于所述图像中。

在一种可能的实现方式中，来球过程中的图像包括第一图像和第二图像，其中，第一图像由第一可穿戴设备上的第一摄像机采集，第二图像由第一可穿戴设备上的第二摄像机采集，第一图像和第二图像均包括至少两帧图像。例如，对方球员发球后，第一摄像机采集第一图像，第二摄像机采集第二图像，第一摄像机和第二摄像机的镜头均面向球场，因此可以采集目标球的图像。

S102：根据所述图像计算来球方向。

具体地，根据第一图像和第二图像中的每帧图像中目标球的位置，计算来球方向，即目标球相对于己方球员的方向。

在一种可能的实现方式中，在第一图像中提取出目标球的特征，根据目标球的特征对第一图像中每两个连续帧图像进行差分运算，得到每两帧图像中目标球的位置差别，根据每帧图像的拍摄时间，得到目标球随时间的变化轨迹，从而得到目标球的第一运动轨迹。同理，根据第二图像计算目标球的第二运动轨迹。根据第一运动轨迹得到目标球相对于第一摄像机的方向，根据第二运动轨迹得到目标球相对于第二摄像机的方向。由于第一摄像机和第二摄像机分别位于己方球员的左右眼睛的上方，根据目标球相对于第一摄像机的方向和目标球相对于第二摄像机的方向即可得出目标球相对于眼镜中间的方向，即相对于眼镜的方向，也即目标球相对于己方球员的方向，将该方向作为来球方向。

在一种可能的实现方式中，由第二可穿戴设备对第一图像和第二图像进行预处理，提取出目标球的特征，将提取的目标球的特征发送至服务器，服务器根据每帧图像中目标球的特征计算出第一运动轨迹和第二运动轨迹，进一步计算出来球方向。

S103：根据所述来球方向输出对应的提示信息，所述提示信息用于指示用户执行对应的击球动作。

具体地，如图5所示，根据来球方向，即可判断出目标球的落点位于己方球员的左侧还是右侧，从而发出对应的提示信息。例如，若判断出目标球落于左侧，控制眼镜的左侧的LED灯的绿灯发光，提示己方球员做好反手击球准备，若判断出目标球落于右侧，控制眼镜的右侧的LED灯的绿灯发光，提示己方球员做好正手击球的准备。

上述实施例中，通过获取对方球员击球后，来球过程中的图像，根据图像中的目标球的位置计算出来球方向，根据来球方向输出对应的提示信息，由于提示信息与来球方向有关，己方球员根据提示信息即可做出正确的击球准确，执行对应的击球动作，通过反复训练，可以提高己方球员的击球水平。

如图6所示，本申请第二实施例提供的击球训练方法包括：

S201：获取来球过程中第一摄像机拍摄的第一图像、第二摄像机拍摄的第二图像以及第三摄像机拍摄的第三图像。

在一种可能的实现方式，第三摄像机位于球拍上，第二可穿戴设备获取第一图像、第二图像和第三图像，提取出第一图像中球场中的参考点的特征和目标球的特征，提取出第二图像中球场中的参考点的特征和目标球的特征，提取出第三图像中目标球的特征。例如，如图7所示，在第一摄像机或者第二摄像机拍摄的图像中，提取出目标球的特征，并提取出球场上各条边线的特征，参考点位于边线上。第二可穿戴设备将提取出的参考点的特征和目标球的特征发送至服务器。其中，球场中的参考点是设定的球场中的点，例如，可以是球场中球网上的任一点、球场中的边界上的任一点等。

S202：根据所述第一图像、所述第二图像和所述第三图像计算目标球与球拍的相对位置，以及所述目标球的来球速度。

具体地，服务器根据第一图像和第二图像计算出目标球在球场中的位置以及来球速度，再根据目标球在球场中的位置以及第三图像计算目标球和球拍的相对位置。

在一种可能的实现方式中，首先利用单目视觉定位方法计算出第一摄像机和第二摄像机在球场中的位置，再根据双目视觉定位方法计算出目标球在球场中的位置，再根据三目视觉定位方法计算目标球与球拍的相对位置。其中，单目视觉定位方法即根据第一摄像机拍摄的第一图像计算第一摄像机的位置，根据第二摄像机拍摄的第二图像计算第二摄像机的位置，双目视觉定位方法即根据第一图像和第二图像共两个图像计算目标球在球场中的位置，三目视觉定位方法即根据三个第三图像计算目标球与球拍的相对位置。

具体地，第一图像中包括球场，根据第一图像可以计算出球场中的参考点在图像中的位置，例如，参考点为对方球员所在的场地的单打场的边线的中点和双打场的边线的中点。将第一图像的上边缘的端点对应的实物与第一摄像机的连线作为第一视场线，将第一图像的与上边缘位于同一侧的下边缘的端点对应的实物与第一摄像机的连线作为第二视场线，则第一视场线与第二视场线之间的夹角为第一摄像机的垂直视场角。将第一图像的左边缘的端点对应的实物与第一摄像机的连线作为第三视场线，将第一图像的与左边缘位于同一侧的右边缘的端点对应的实物与第一摄像机的连线作为第四视场线，则第三视场线与第四视场线之间的夹角为第一摄像机的水平视场角。例如，在图8中，O为第一摄像机的位置，ABCD为第一摄像机所拍摄的一张第一图像所对应的实物，则∠AOB与第一摄像机的水平视场角大小相等，∠BOC与第一摄像机的垂直视场角的大小相等。根据第一图像中像素的数量，可以得出球场中任意一点对应的实物与第一摄像机的连线与第一图像所对应的平面之间的夹角。例如，平面ABCD内任一点与O点的连线与平面ABCD的夹角均可以计算出。根据第一图像中的参考线与第一图像所对应的平面之间的夹角，即可计算出第一图像所对应的平面与球场所在平面之间的夹角。例如，在ABCD平面内，找到球网上的任意两点作为参考点，两个参考点的连线为参考线，计算出每个参考点与O点的连线和第一图像所在的平面之间的夹角后，根据参考点和O点所在的三角形，即可计算出两个参考点所在的直线，即参考线与第一图像所在的平面之间的夹角。由于参考线位于球网上，与球场所在的平面垂直，根据参考线与第一图像所在的平面之间的夹角，即可计算出第一图像所在的平面与球场所在的平面之间的夹角。根据第一图像所在的平面与球场所在的平面之间的夹角、球场中的参考点与第一摄像机之间的连线与第一图像所在的平面之间的夹角，可以计算出球场中的参考点与第一摄像机之间的连线与球场所在的平面之间的夹角。若选定球场中两个参考点，例如，如图9所示，两个参考点分别为对方球员所在的场地的单打场的边线的中点E和双打场的边线的中点F，O为第一摄像机的位置，OH与EF垂直。在图9中，EF所在的直线位于球场所在的平面，∠OEH为参考点E与第一摄像机O的连线与球场所在的平面的夹角，∠OFH为参考点F与第一摄像机O的连线与球场所在的平面的夹角。如图10所示，球场为标准球场，每个参考点的位置是固定的，因此可以计算出两个参考点之间的位置。在图9中，根据球场中的E和F之间的距离、∠OEH以及∠OFH即可以计算出第一摄像机相对于球场的高度OH，以及，计算出第一摄像机与每个参考点的水平距离HE和HF。如图11所示，结合球场的实际尺寸，即可计算出第一摄像机在球场中的位置。同理，可以计算出第二摄像机在球场中的位置。

如图12所示，根据第一图像计算出目标球在第一图像中的位置，结合第一图像的视场角，计算出目标球与第一摄像机的连线和第一图像所在的平面之间的夹角，再根据第一图像所在的平面与球场所在的平面之间的夹角，计算出目标球与第一摄像机的连线与球场所在的平面之间的夹角。同理，计算出同一时刻，目标球与第二摄像机的连线与球场所在的平面之间的夹角。再根据第一摄像机与第二摄像机之间的距离、第一摄像机在球场中的位置、第二摄像机在球场中的位置，即可计算出目标球在球场中的位置。根据目标球在球场中的位置、每帧图像的拍摄时刻，可以计算出来球速度。

在一种可能的实现方式中，第三摄像机的数量为三个，三个第三摄像机分别设于如图3所示的球拍的位置。在己方球员做好击球准确，调整球拍位置时，采集第三摄像机所拍摄的第三图像。根据三个第三摄像机所拍摄的第三图像，可以计算出目标球与每个第三摄像机的连线，分别与相应的每个第三图像对应的平面之间的夹角。由于三个第三摄像机位于球拍所在的平面，三个第三摄像机之间的角度和距离是已知的，且每个第三摄像机计算出的目标球与球拍所在的平面之间的垂直距离相等，根据上述限定条件可以计算出目标球与每个第三摄像机之间的距离，进而计算出目标球与球拍所在的平面之间的夹角，即目标球和球拍的相对位置。

由于在计算第一摄像机和第二摄像机的位置时，第一摄像机和第二摄像机拍摄的任一图像均可以包括球场上足够多的特征点，采用单目视觉定位方法即可计算出第一摄像机和第二摄像机的位置，且计算量较小。当目标球接近球拍时，由于己方球员的头部转动和目标球的飞行高度等原因，眼镜上的摄像头不能充分捕捉到目标球的位置，因此需要利用球拍上的第三摄像机采集目标球的图像。且由于在球拍上的三个第三摄像机均能拍摄到目标球时，球拍与目标球的距离较近，三个第三摄像机分别设置于球拍拍面的顶点位置和拍面中心的两侧，使得拍摄时具有较好的视差，且能够利用最少的观察点最大程度表征球拍与目标球之间的位置关系，从而具有较高的计算精度。

需要说明的是，在上述单目视觉定位方法、双目视觉定位方法以及三目视觉定位方法中，参考点在图像中的位置指的是参考点在图像坐标系中的相对位置，相机的视场角指的是在相机坐标系中的角度，目标球的位置、参考点的位置以及摄像机的位置指的分别是目标球、参考点、摄像机在地理坐标系中的位置，如图13所示，在实际计算过程中，需要在各坐标系之间进行坐标转换。

S203：根据所述目标球与球拍的相对位置以及所述来球速度预测击球轨迹和击球落地点。

具体地，将目标球与球拍的相对位置、来球速度、球拍上的加速度传感器采集的加速度信息输入预设的轨迹预测模型，输出击球轨迹和击球落地点。其中，加速度信息为己方球员挥动球拍时所产生的加速度信息。其中，轨迹预测模型是根据采集历史记录中的目标球与球拍的相对位置、来球速度、加速度信息及对应的轨迹和落地点，对分类模型进行训练后得到的。其中，击球轨迹包括如图14所示的12种轨迹，将目标球与球拍的相对位置、来球速度、加速度信息输入轨迹预测模型，根据输出的每种轨迹的概率，得出对应的击球轨迹，即预测的击球轨迹，再根据预测的击球轨迹和击球时目标球的位置，即可计算出击球落地点。

在一种可能的实现方式中，当第二穿戴设备同时获取到三个第三摄像机拍摄的第三图像时，再开始采集加速度传感器的加速度信息，从而可以减小计算量，提高计算速度。

S204：根据预测的所述击球轨迹和所述击球落地点输出对应的提示信息。

具体地，根据预测的击球轨迹和击球落地点，结合球场的位置，即可预测出当前的击球方式是否会造成击球出界，从而判断出当前击球的力度和击球角度是否合适，提示己方球员改变击球力度或者击球角度。例如，若判断出己方球员击球力度过小，则控制球拍上的震动模块急促震动三次，若判断出己方球员击球力度过大，则控制振动模块连续震动；若判断出击球角度偏左，控制眼镜左侧的LED的红灯闪烁，若判断击球角度偏右，控制眼镜右侧的LED的红灯闪烁，同时在击球角度不合适时控制球拍上的声音提示模块发出“嘀嘀”的声音提示。己方球员根据对应的提示调整击球力度和击球角度。

在一种可能的实现方式中，由于第一可穿戴设备上的第一摄像机和第二摄像机面向球场，第一摄像机拍摄的第一图像和第二摄像机拍摄的第二图像中，除了包括在球场中的目标球，还包括在球场上的对方球员。第二可穿戴设备根据采集的第一图像和第二图像，提取出其中对方球员的特征信息，将提取的对方球员的特征信息发送至服务器。服务器根据第一图像和第二图像中提取的对方球员的特征信息和对应的摄像机的视场角，得出对方球员与第一摄像机的连线与第一图像所对应的平面之间的夹角，以及得出对方球员与第二摄像机的连线与第二图像所对应的平面之间的夹角，再根据第一摄像机和第二摄像机在球场上的位置，得出对方球员在球场中的位置。根据各时刻对方球员在球场中的位置，得到对方球员的运动轨迹，从而得到对方球员的站位空档。例如，如图15所示，根据第一图像和第二图像计算出对方球员在第一时刻位于球场中的位置A，第二时刻位于球场中的位置B，位置B位于位置A的右侧，从而得出站位空档位于位置A的左侧与球场边线之间的区域C。

下面结合图16进一步说明上述实施例提供的击球训练方法，如图16所示，上述实施例提供的击球训练方法的流程为：首先提取目标的特征数据，其中，目标特征数据包括球场中的参考点的特征数据，目标球的特征数据以及对方球员的特征数据。根据提取的目标的特征数据进行初始分类，根据分类结果获取各目标的位置，以定位目标，根据各图像中的目标位置计算目标运动轨迹，其中，目标运动轨迹包括目标球的运动轨迹，对方球员的运动轨迹。再将所有的计算数据进行聚合，输入轨迹预测模型，预测己方球员击球后目标球的运动轨迹，得到轨迹预测结果。

在一种可能的实现方式中，为了减少计算量，如图7所示，可以将对方球员简化为以头部为中心的质点或者以脚部为中心的质点，仅提取对方球员的头部特征信息或者脚部特征信息，根据头部特征信息或者脚部特征信息计算出头部轮廓或者脚部轮廓，根据头部轮廓或者脚部轮廓的中心点计算对方球员的位置信息。

在一种可能的实现方式中，第一摄像机拍摄己方球员的一个眼球图像，第二摄像机拍摄己方球员的另一个眼球图像，第二可穿戴设备提取出两个眼球图像中的眼球特征，将提取的眼球特征发送至服务器。服务器根据每两个连续帧图像中的眼球特征计算出眼球转动轨迹，从而计算出己方球员的视线角度的变化情况，再结合目标球的移动轨迹，从而可以统计出己方球员观察目标球的习惯，从而可以根据统计数据及时发现击球失误的问题。进一步地，还可以结合加速度数据，统计和总结击球习惯，以提高击球水平。

在一种可能的实现方式中，每个第二可穿戴设备对应一个账号和密码，服务器可以同时接收和计算多个第二可穿戴设备发送的图像数据，同时为多个场地的多个球员提供训练服务。同时服务器对多个球员的训练数据进行统计，又可以优化轨迹预测模型，进一步提高预测的准确度。

上述实施例中，根据来球过程中第一摄像机拍摄的第一图像、第二摄像机拍摄的第二图像以及第三摄像机拍摄的第三图像，计算目标球与球拍的相对位置，以及目标球的来球速度。结合预设的轨迹预测模型，预测击球轨迹和击球落地点，从而可以根据击球轨迹和击球落地点判断出当前击球的力度和击球角度是否合适，提示己方球员改变击球力度或者击球角度。经过训练，提高己方球员的击球水平。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

图17是本申请实施例提供的终端设备的示意图。如图17所示，该实施例的终端设备包括：处理器110、存储器120以及存储在所述存储器120中并可在所述处理器110上运行的计算机程序130。所述处理器110执行所述计算机程序130时实现上述击球训练方法实施例中的步骤，例如图4所示的步骤S101至S103。

示例性的，所述计算机程序130可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器120中，并由所述处理器110执行，以完成本申请。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序130在所述终端设备中的执行过程。

所述终端设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器110、存储器120。本领域技术人员可以理解，图17仅仅是终端设备的示例，并不构成对终端设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所述处理器110可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器120可以是所述终端设备的内部存储单元，例如终端设备的硬盘或内存。所述存储器120也可以是所述终端设备的外部存储设备，例如所述终端设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器120还可以既包括所述终端设备的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器120用于存储所述计算机程序以及所述终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器120还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种击球训练方法，其特征在于，包括：

获取来球过程中的图像，其中，目标球位于所述图像中；

根据所述图像计算来球方向；

根据所述来球方向输出对应的提示信息，所述提示信息用于指示用户执行对应的击球动作。

2.如权利要求1所述的击球训练方法，其特征在于，所述图像包括第一摄像机采集的第一图像和第二摄像机采集的第二图像，所述第一摄像机和所述第二摄像机安装于同一个可穿戴设备上，所述根据所述目标球的图像计算来球方向，包括：

根据所述第一图像计算所述目标球的第一运动轨迹；

根据所述第二图像计算所述目标球的第二运动轨迹；

根据所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹计算所述目标球相对于所述可穿戴设备的方向，将目标球相对于所述可穿戴设备的方向作为来球方向。

3.如权利要求2所述的击球训练方法，其特征在于，所述图像还包括第三摄像机采集的第三图像，所述第三摄像机安装于球拍上，在所述获取来球过程中目标球的图像之后，所述击球训练方法还包括：

根据所述第一图像、所述第二图像和所述第三图像计算目标球与球拍的相对位置，以及所述目标球的来球速度；

根据所述目标球与球拍的相对位置以及所述来球速度预测击球轨迹和击球落地点；

根据预测的所述击球轨迹和所述击球落地点输出对应的提示信息。

4.如权利要求3所述的击球训练方法，其特征在于，所述根据所述第一图像、所述第二图像和所述第三图像计算目标球与球拍的相对位置，以及所述目标球的来球速度，包括：

根据所述第一图像和所述第二图像计算目标球在球场中的位置；

根据所述目标球在球场中的位置计算所述来球速度，以及根据所述目标球在球场中的位置和所述第三图像计算目标球与球拍的相对位置。

5.如权利要求4所述的击球训练方法，其特征在于，所述根据所述第一图像和所述第二图像计算目标球在球场中的位置，包括：

根据所述第一图像计算球场中的参考点在第一图像中的位置，以及根据所述第二图像计算所述球场中的参考点在第二图像中的位置；

根据所述球场中的参考点在第一图像中的位置和所述第一摄像机的视场角计算所述第一摄像机在球场中的位置，以及根据所述球场中的参考点在第二图像中的位置和所述第二摄像机的视场角计算所述第二摄像机在球场中的位置；

根据所述第一图像计算目标球在第一图像中的位置，以及根据所述第二图像计算目标球在第二图像中的位置；

根据所述目标球在第一图像中的位置、所述目标球在第二图像中的位置、所述第一摄像机在球场中的位置和所述第二摄像机在球场中的位置，计算目标球在球场中的位置。

6.如权利要求4所述的击球训练方法，其特征在于，所述根据所述目标球在球场中的位置和所述第三图像计算目标球与球拍的相对位置，包括：

根据所述第三图像计算目标球在第三图像中的位置；

根据所述目标球在第三图像中的位置和所述目标球在球场中的位置计算目标球与球拍的相对位置。

7.如权利要求3所述的击球训练方法，其特征在于，在所述根据所述目标球与球拍的相对位置以及所述来球速度预测击球轨迹和击球落地点之前，所述击球训练方法还包括：

获取所述球拍上的加速度传感器采集的加速度信息；

对应地，所述根据所述目标球与球拍的相对位置以及所述来球速度预测击球轨迹和击球落地点，包括：

根据所述目标球与球拍的相对位置、所述来球速度、所述加速度信息和预设的轨迹预测模型预测击球轨迹和击球落地点。

8.如权利要求1所述的击球训练方法，其特征在于，在所述获取来球过程中的图像之后，所述击球训练方法还包括：

根据所述图像计算对方球员的站位信息；

根据所述对方球员的站位信息计算对方球员的运动路径；

根据所述对方球员的运动路径计算对方站位空档，根据所述对方站位空档输出对应的提示信息。

9.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述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计算机程序时实现如权利要求1至8任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8任一项所述的方法。

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