CN112107845A - 一种冰球运动员的动作分析系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冰球运动员的动作分析系统，包括：动作采集模块、动作分析模块、中央处理器、远程通信模块和监测终端；动作采集模块，用于采集运动员的动作参数信息；动作分析模块，用于根据运动员的动作参数信息分析其动作变化和竞技状态；中央处理器，将运动员的动作参数信息与动作分析模块得出的动作变化和竞技状态进行处理，并通过远程通信模块发送至监测终端。本发明通过对冰球运动员动作进行分析，能够对冰球运动员的击球动作判断，从而实现对运动员的竞技状态进行监测，且便于运动员后续的误动作进行改进、改善。

Description

一种冰球运动员的动作分析系统

技术领域

本发明属于动作分析技术领域，更具体的说是涉及一种冰球运动员的动作分析系统。

背景技术

冰球(ice hockey)，亦称“冰上曲棍球”。冰球运动是多变的滑冰技艺和敏捷娴熟的曲棍球技艺相结合，对抗性较强的集体冰上运动项目之一，也是冬季奥运会正式比赛项目。运动员穿着冰鞋，手拿冰杆滑行拚抢击球。随着世界冰球运动的水平越来越高，对冰球运动员的技术要求，身体要求也随着越来越高。如何既能通过打破现代冰球运动员传统非科学性的冰球训练模式，又能通过分析捕捉运动员动作上的不足从而达到提高水平的效果，已经成了重中之重。

因此，如何提供一种冰球运动员的动作分析系统是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种冰球运动员的动作分析系统，通过对冰球运动员动作进行分析，能够对冰球运动员的击球动作判断，从而实现对运动员的竞技状态进行监测，且便于运动员后续的误动作进行改进、改善。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种冰球运动员的动作分析系统，包括：动作采集模块、动作分析模块、中央处理器、远程通信模块和监测终端；其中，

所述动作采集模块，用于采集运动员的动作参数信息；

所述动作分析模块，用于根据运动员的动作参数信息分析其动作变化和竞技状态；

所述中央处理器，将运动员的动作参数信息与动作分析模块得出的动作变化和竞技状态进行处理，并通过所述远程通信模块发送至监测终端。

优选的，还包括数据存储器，所述数据存储器与所述中央处理器相连，用于存储运动员的动作参数信息与动作分析模块得出的动作变化和竞技状态数据。

优选的，还包括动作反馈模块，根据动作参数信息与动作分析模块得出的动作变化和竞技状态数据，提供合理化建议，改善误动作。

优选的，所述动作采集模块包括图像采集子模块和传感器节点子模块，其中，

所述图像采集子模块，用于采集运动员运动过程中的图像信息；

所述传感器节点子模块，用于采集运动员与冰球棍的运动参数信息。

优选的，所述图像采集子模块包括相机设备、图像采集单元和图像处理单元，所述相机设备与所述图像采集单元电性连接，所述图像采集单元与所述图像处理单元电性连接。

优选的，所述图像处理单元包括目标分割子单元、目标检测子单元和目标跟踪子单元；所述目标分割子单元、目标检测子单元、目标跟踪子单元依次连接；所述目标分割子单元对相机设备拍摄的图像进行像素级前景背景分割，并剔除背景；所述目标检测子单元根据分割后的图像确认运动员的位置及动作参数信息；所述目标跟踪子单元用来记录运动员的运动轨迹。

优选的，所述传感器节点子模块包括惯性传感器和应变力传感器，所述惯性传感器和应变力传感器分别电性输出连接三维运动数据采集单元和发力信息数据采集单元，所述三维运动数据采集单元与三维运动数据处理单元相连，所述发力信息数据采集单元与发力信息数据处理单元相连，所述三维运动数据处理单元和所述发力信息数据处理单元均电性连接传感器处理器。

优选的，所述动作分析模块包括图像动作分析单元和节点动作分析单元，所述图像动作分析单元，用于对运动员运动过程中的图像信息进行分析处理；所述节点动作分析单元，用于对运动员与冰球棍的运动参数信息进行分析处理。

优选的，所述图像动作分析单元包括动作状态分析子单元和动作状态预测子单元，所述动作状态分析子单元用来根据运动员的运动轨迹分析其动作变化和竞技状态；所述动作状态预测子单元用来根据篮球运动员的动作变化和竞技状态预测篮球运动员是否适合继续运动。

优选的，所述节点动作分析单元包括第一向量子单元、第二向量子单元和计算子单元，

所述第一向量子单元，用于根据检测数据计算当前对应动作位置的第一向量；

所述第二向量子单元，用于查询标准数据当前对应动作位置的第二向量；

计算子单元，调用标准动作数据库获取对应动作的标准动作数据，并计算第一向量与第二向量的角度差，判断角度差是否在标准动作数据的阈值范围内，是则匹配成功，否则生成对应动作的指导信息。

本发明的有益效果在于：

本发明通过动作采集模块，用于采集运动员的动作参数信息；动作分析模块，用于根据运动员的动作参数信息分析其动作变化和竞技状态；中央处理器，将运动员的动作参数信息与动作分析模块得出的动作变化和竞技状态进行处理，并通过远程通信模块发送至监测终端，对冰球运动员动作进行分析，能够对冰球运动员的击球动作判断，从而实现对运动员的竞技状态进行监测，且便于运动员后续的误动作进行改进、改善。

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，下面将对实施例或现有技术描述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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明的结构示意图。

图2附图为本发明图像采集子模块的结构示意图。

图3附图为本发明图像处理单元的结构示意图。

图4附图为本发明传感器节点子模块的结构示意图。

图5附图为本发明图像动作分析单元的结构示意图。

图6附图为本发明节点动作分析单元的结构示意图。

具体实施方式

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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅附图1，本发明提供了一种冰球运动员的动作分析系统，包括：动作采集模块、动作分析模块、中央处理器、远程通信模块和监测终端；其中，

动作采集模块，用于采集运动员的动作参数信息；

动作分析模块，用于根据运动员的动作参数信息分析其动作变化和竞技状态；

中央处理器，将运动员的动作参数信息与动作分析模块得出的动作变化和竞技状态进行处理，并通过远程通信模块发送至监测终端，从而能够实现对运动员的竞技状态的远程监测。

本发明还包括数据存储器，数据存储器与中央处理器相连，用于存储运动员的动作参数信息与动作分析模块得出的动作变化和竞技状态数据。另外，中央处理器还可通过云服务器将运动员的动作参数信息与动作分析模块得出的动作变化和竞技状态数据发送至云端，便于后续数据的调取与查阅。

本发明还包括动作反馈模块，根据动作参数信息与动作分析模块得出的动作变化和竞技状态数据，提供合理化建议，改善误动作。由于有数据支撑，便于运动员更改误动作，快捷有效。

动作采集模块包括图像采集子模块和传感器节点子模块，其中，图像采集子模块，安装在冰球场地内，用于采集运动员运动过程中的图像信息；传感器节点子模块，安装在运动员身上和冰球棍上，用于采集运动员与冰球棍的运动参数信息。本发明联合使用无线传感器和图像采集设备进行数据采集，并实现两种设备的同步采集，并充分发挥每种设备的优势，提升所获取信息的精确性和全面性。

参阅附图2，图像采集子模块包括相机设备、图像采集单元和图像处理单元，相机设备与图像采集单元电性连接，图像采集单元与图像处理单元电性连接。

参阅附图3，图像处理单元包括目标分割子单元、目标检测子单元和目标跟踪子单元；目标分割子单元、目标检测子单元、目标跟踪子单元依次连接；目标分割子单元对相机设备拍摄的图像进行像素级前景背景分割，并剔除背景；目标检测子单元根据分割后的图像确认运动员的位置及动作参数信息；目标跟踪子单元用来记录运动员的运动轨迹。本发明利用相机设备获得运动员在冰球场上的动作变化图像，动作变化图像经过图像采集单元和图像处理单元进行数据处理分析后，可得到冰球场上运动员的运动图像信息。

参阅附图4，传感器节点子模块包括惯性传感器和应变力传感器，惯性传感器和应变力传感器分别电性输出连接三维运动数据采集单元和发力信息数据采集单元，三维运动数据采集单元与三维运动数据处理单元相连，发力信息数据采集单元与发力信息数据处理单元相连，三维运动数据处理单元和发力信息数据处理单元均电性连接传感器处理器。将惯性传感器分别设置在运动员身体和冰球棍上，通过三维运动数据采集单元将三维运动数据进行采集，然后通过三维运动数据处理单元对采集的数据进行处理，将应变力传感器设置在冰球棍上，用于采集运动员发力信息，通过发力信息数据采集单元对发力信息数据进行采集，然后通过三维运动数据处理单元，对采集的数据进行处理，传感器处理器通过传感器数据整理单元对处理的数据进行整理。

动作分析模块包括图像动作分析单元和节点动作分析单元，图像动作分析单元，用于对运动员运动过程中的图像信息进行分析处理；节点动作分析单元，用于对运动员与冰球棍的运动参数信息进行分析处理。

参阅附图5，图像动作分析单元包括动作状态分析子单元和动作状态预测子单元，动作状态分析子单元用来根据运动员的运动轨迹分析其动作变化和竞技状态；动作状态预测子单元用来根据篮球运动员的动作变化和竞技状态预测篮球运动员是否适合继续运动。根据动作行为、身体状态的分析，便于在场下查看个人竞技状态，从而对后期训练的动作，战术调整形成一个指导作用。

参阅附图6，节点动作分析单元包括第一向量子单元、第二向量子单元和计算子单元，第一向量子单元，用于根据检测数据计算当前对应动作位置的第一向量；第二向量子单元，用于查询标准数据当前对应动作位置的第二向量；计算子单元，调用标准动作数据库获取对应动作的标准动作数据，并计算第一向量与第二向量的角度差，判断角度差是否在标准动作数据的阈值范围内，是则匹配成功，否则生成对应动作的指导信息。从而保证了运动员对自身实力的全方位理解，从而能快速找到自己的短板并且加强。

本发明通过动作采集模块，用于采集运动员的动作参数信息；动作分析模块，用于根据运动员的动作参数信息分析其动作变化和竞技状态；中央处理器，将运动员的动作参数信息与动作分析模块得出的动作变化和竞技状态进行处理，并通过远程通信模块发送至监测终端，对冰球运动员动作进行分析，能够对冰球运动员的击球动作判断，从而实现对运动员的竞技状态进行监测，且便于运动员后续的误动作进行改进、改善。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种冰球运动员的动作分析系统，其特征在于，包括：动作采集模块、动作分析模块、中央处理器、远程通信模块和监测终端；其中，

所述动作采集模块，用于采集运动员的动作参数信息；

所述动作分析模块，用于根据运动员的动作参数信息分析其动作变化和竞技状态；

所述中央处理器，将运动员的动作参数信息与所述动作分析模块得出的动作变化和竞技状态进行处理，并通过所述远程通信模块发送至监测终端。

2.根据权利要求1所述的一种冰球运动员的动作分析系统，其特征在于，还包括数据存储器，所述数据存储器与所述中央处理器相连，用于存储运动员的动作参数信息与所述动作分析模块得出的动作变化和竞技状态数据。

3.根据权利要求1所述的一种冰球运动员的动作分析系统，其特征在于，还包括动作反馈模块，根据动作参数信息与所述动作分析模块得出的动作变化和竞技状态数据，提供合理化建议，改善误动作。

4.根据权利要求1所述的一种冰球运动员的动作分析系统，其特征在于，所述动作采集模块包括图像采集子模块和传感器节点子模块，其中，

所述图像采集子模块，用于采集运动员运动过程中的图像信息；

所述传感器节点子模块，用于采集运动员与冰球棍的运动参数信息。

5.根据权利要求4所述的一种冰球运动员的动作分析系统，其特征在于，所述图像采集子模块包括相机设备、图像采集单元和图像处理单元，所述相机设备与所述图像采集单元电性连接，所述图像采集单元与所述图像处理单元电性连接。

6.根据权利要求5所述的一种冰球运动员的动作分析系统，其特征在于，所述图像处理单元包括目标分割子单元、目标检测子单元和目标跟踪子单元；所述目标分割子单元、所述目标检测子单元和所述目标跟踪子单元依次连接；所述目标分割子单元对相机设备拍摄的图像进行像素级前景背景分割，并剔除背景；所述目标检测子单元根据分割后的图像确认运动员的位置及动作参数信息；所述目标跟踪子单元用来记录运动员的运动轨迹。

7.根据权利要求4或6所述的一种冰球运动员的动作分析系统，其特征在于，所述传感器节点子模块包括惯性传感器和应变力传感器，所述惯性传感器和所述应变力传感器分别电性输出连接三维运动数据采集单元和发力信息数据采集单元，所述三维运动数据采集单元与三维运动数据处理单元相连，所述发力信息数据采集单元与发力信息数据处理单元相连，所述三维运动数据处理单元和所述发力信息数据处理单元均电性连接传感器处理器。

8.根据权利要求1所述的一种冰球运动员的动作分析系统，其特征在于，所述动作分析模块包括图像动作分析单元和节点动作分析单元，所述图像动作分析单元，用于对运动员运动过程中的图像信息进行分析处理；所述节点动作分析单元，用于对运动员与冰球棍的运动参数信息进行分析处理。

9.根据权利要求8所述的一种冰球运动员的动作分析系统，其特征在于，所述图像动作分析单元包括动作状态分析子单元和动作状态预测子单元，所述动作状态分析子单元用来根据运动员的运动轨迹分析其动作变化和竞技状态；所述动作状态预测子单元用来根据篮球运动员的动作变化和竞技状态预测篮球运动员是否适合继续运动。

10.根据权利要求8或9所述的一种冰球运动员的动作分析系统，其特征在于，所述节点动作分析单元包括第一向量子单元、第二向量子单元和计算子单元，

所述第一向量子单元，用于根据检测数据计算当前对应动作位置的第一向量；

所述第二向量子单元，用于查询标准数据当前对应动作位置的第二向量；

计算子单元，调用标准动作数据库获取对应动作的标准动作数据，并计算第一向量与第二向量的角度差，判断角度差是否在标准动作数据的阈值范围内，是则匹配成功，否则生成对应动作的指导信息。

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