CN112767474A - 一种投影式台球训练方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种投影式台球训练方法及系统，其中，方法包括：根据用户输入的训练课程确定第一投影内容；通过投影设备将第一投影内容投射至台球桌桌面上；根据摄像设备采集的台球桌桌面上的视频图像确定用户的击球行为；根据击球行为确定第二投影内容；通过投影设备将第二投影内容投射至台球桌桌面上。本发明的投影式台球训练方法及系统，帮助用户进行台球训练，不需要其上网查阅教程视频进行学习，便捷性高，减少了训练成本。

Description

一种投影式台球训练方法及系统

技术领域

本发明涉及投影技术领域，特别涉及一种投影式台球训练方法及系统。

背景技术

目前，当训练人员进行台球训练时，需要上网查阅教程视频进行学习或需由专业教练进行手把手指导，比较繁琐，同时，在训练过程中，需要使用标记笔在台球桌表面即台尼上绘制辅助线等，辅助线想要擦掉十分费事，甚至需要更换台尼，训练成本较大。

发明内容

本发明目的之一在于提供了一种投影式台球训练方法及系统，通过根据用户输入的训练课程投射相应图像至台球桌桌面上，指示用户摆放台球和进行击球，通过摄像机采集的视频图像确定用户的击球行为，再根据用户的击球行为投射相应图像至台球桌桌面上，提示用户击球是否达标等，帮助用户进行台球训练，不需要其上网查阅教程视频进行学习，便捷性高，更不需要专业教练进行手把手指导，减轻了教练的负担，也不需要在台尼上绘制辅助线，减少了训练成本。

本发明实施例提供的一种投影式台球训练方法，包括：

根据用户输入的训练课程确定第一投影内容；

通过投影设备将第一投影内容投射至台球桌桌面上；

根据摄像设备采集的台球桌桌面上的视频图像确定用户的击球行为；

根据击球行为确定第二投影内容；

通过投影设备将第二投影内容投射至台球桌桌面上。

优选的，根据用户输入的训练课程确定第一投影内容，具体包括：

获取并显示预设的训练课程列表；

接收用户从训练课程列表挑选的训练课程；

获取预设的投影画面数据库中与训练课程对应的第一目标投影画面；

将第一目标投影画面作为第一投影内容。

优选的，根据摄像设备采集的台球桌桌面上的视频图像确定用户的击球行为，具体包括：

通过摄像设备采集台球桌桌面上的视频图像；

根据预设构建规则基于视频图像构建台球环境模型；

获取第t时刻台球环境模型中表示第i个台球的中心坐标(x_t,i,y_t,i,z_t,i)，表示球杆杆尖位置的杆尖坐标(a_t,b_t,c_t)；

根据预设绘制规则基于第i个台球的中心坐标(x_t,i,y_t,i,z_t,i)分别绘制x_i曲线、y_i曲线和z_i曲线，基于杆尖坐标(a_t,b_t,c_t)分别绘制a曲线、b曲线和c曲线；

对各曲线进行预设剔除处理获得相对应的x_i目标曲线、y_i目标曲线、z_i目标曲线、a目标曲线、b目标曲线和c目标曲线；

将各目标曲线作为用户的击球行为；

获取预设的曲线数据库中与训练课程对应的曲线子数据库；

获取曲线子数据库中与各目标曲线相对应的x_i标准曲线、y_i标准曲线、z_i标准曲线、a标准曲线、b标准曲线和c标准曲线；

计算各目标曲线与对应标准曲线的匹配度获得x_i匹配度、y_i匹配度、z_i匹配度、a匹配度、b匹配度和c匹配度；

基于各匹配度计算用户的击球行为的评定指数：

其中，C用户的击球行为的评定指数，τ为预设的误差系数，

为x_i匹配度，

为y_i匹配度，

为z_i匹配度，m_a为a匹配度，m_b为b匹配度，m_c为c匹配度，σ₁为预设的台球曲线匹配度阈值，σ₂为预设的杆尖曲线匹配度阈值，v₁和v₂为预设的权重值，τ为预设的误差系数，n为台球环境模型中台球的总个数；

获取预设评定标准数据库中与训练课程对应的评定标准，评定标准包括：第一评定区间、第二评定区间和第三评定区间；

当评定指数落在第一评定区间内时，确定用户的击球行为合格；

当评定指数落在第二评定区间内时，确定用户的击球行为一般；

当评定指数落在第三评定区间内时，确定用户的击球行为不合格。

优选的，根据击球行为确定第二投影内容，具体包括：

当用户的击球行为合格时，获取投影画面数据库中与其对应的第二目标投影画面，将第二目标投影画面作为第二投影内容；

或，

当用户的击球行为一般时，获取投影画面数据库中与其对应的第三目标投影画面，将第三目标投影画面作为第二投影内容；

或，

当用户的击球行为不合格时，获取投影画面数据库中与其对应的第四目标投影画面，将第四目标投影画面作为第二投影内容。

优选的，采用以下预设方法计算任一目标曲线与对应标准曲线的匹配度，包括：

根据预设的采样规则在目标曲线上进行采样获得目标值集合，在标准曲线上进行采样获得标准值集合；

计算任一目标曲线与对应标准曲线的匹配度：

其中，match为匹配度，p_d为目标值集合中第d个目标值，p_d′为标准值集合中第d个标准值，Z为目标值集合中各目标值的总个数或标准值集合中各标准值的总个数，γ₁和γ₂为预设的权重值，e为预设的检验阈值。

优选的，投影式台球训练方法，还包括：

获取预设的历史训练数据库中的历史训练数据，历史训练数据包括：预设的统计周期内每次训练中用户的击球行为被评定为合格的第一次数、被评定为一般的第二次数以及被评定为不合格的第三次数的记录数据；

基于历史训练数据计算该用户的评价指数：

其中，val为用户的评价指数，β_B,1为历史训练数据库中第B次训练中用户的击球行为被评定为合格的第一次数，β_B,2为历史训练数据库中第B次训练中用户的击球行为被评定为合格的第二次数，β_B,3为历史训练数据库中第B次训练中用户的击球行为被评定为合格的第三次数，M为历史训练数据库中用户已进行训练的总次数，J₁、J₂和J₃为预设的权重值；

当评价指数大于等于预设的评价指数阈值时，获取投影画面数据库中与其对应的第五目标投影画面；

通过投影设备将第五目标投影画面投射至台球桌桌面上。

本发明实施例提供的一种投影式台球训练系统，包括：

第一确定模块，用于根据用户输入的训练课程确定第一投影内容；

第一投射模块，用于通过投影设备将第一投影内容投射至台球桌桌面上；

第二确定模块，用于根据摄像设备采集的台球桌桌面上的视频图像确定用户的击球行为；

第三确定模块，用于根据击球行为确定第二投影内容；

第二投射模块，用于通过投影设备将第二投影内容投射至台球桌桌面上。

优选的，第一确定模块执行包括如下操作：

获取并显示预设的训练课程列表；

接收用户从训练课程列表挑选的训练课程；

获取预设的投影画面数据库中与训练课程对应的第一目标投影画面；

将第一目标投影画面作为第一投影内容。

优选的，第二确定模块执行包括如下操作：

通过摄像设备采集台球桌桌面上的视频图像；

根据预设构建规则基于视频图像构建台球环境模型；

获取第t时刻台球环境模型中表示第i个台球的中心坐标(x_t,i,y_t,i,z_t,i)，表示球杆杆尖位置的杆尖坐标(a_t,b_t,c_t)；

根据预设绘制规则基于第i个台球的中心坐标(x_t,i,y_t,i,z_t,i)分别绘制x_i曲线、y_i曲线和z_i曲线，基于杆尖坐标(a_t,b_t,c_t)分别绘制a曲线、b曲线和c曲线；

对各曲线进行预设剔除处理获得相对应的x_i目标曲线、y_i目标曲线、z_i目标曲线、a目标曲线、b目标曲线和c目标曲线；

将各目标曲线作为用户的击球行为；

获取预设的曲线数据库中与训练课程对应的曲线子数据库；

获取曲线子数据库中与各目标曲线相对应的x_i标准曲线、y_i标准曲线、z_i标准曲线、a标准曲线、b标准曲线和c标准曲线；

计算各目标曲线与对应标准曲线的匹配度获得x_i匹配度、y_i匹配度、z_i匹配度、a匹配度、b匹配度和c匹配度；

基于各匹配度计算用户的击球行为的评定指数：

其中，C用户的击球行为的评定指数，τ为预设的误差系数，

为x_i匹配度，

为y_i匹配度，

为z_i匹配度，m_a为a匹配度，m_b为b匹配度，m_c为c匹配度，σ₁为预设的台球曲线匹配度阈值，σ₂为预设的杆尖曲线匹配度阈值，v₁和v₂为预设的权重值，τ为预设的误差系数，n为台球环境模型中台球的总个数；

获取预设评定标准数据库中与训练课程对应的评定标准，评定标准包括：第一评定区间、第二评定区间和第三评定区间；

当评定指数落在第一评定区间内时，确定用户的击球行为合格；

当评定指数落在第二评定区间内时，确定用户的击球行为一般；

当评定指数落在第三评定区间内时，确定用户的击球行为不合格。

优选的，第三确定模块执行包括如下操作：

当用户的击球行为合格时，获取投影画面数据库中与其对应的第二目标投影画面，将第二目标投影画面作为第二投影内容；

或，

当用户的击球行为一般时，获取投影画面数据库中与其对应的第三目标投影画面，将第三目标投影画面作为第二投影内容；

或，

当用户的击球行为不合格时，获取投影画面数据库中与其对应的第四目标投影画面，将第四目标投影画面作为第二投影内容。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例中一种投影式台球训练方法的流程图；

图2为本发明实施例中一种投影式台球训练系统的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供了一种投影式台球训练方法，如图1所示，包括：

S1、根据用户输入的训练课程确定第一投影内容；

S2、通过投影设备将第一投影内容投射至台球桌桌面上；

S3、根据摄像设备采集的台球桌桌面上的视频图像确定用户的击球行为；

S4、根据击球行为确定第二投影内容；

S5、通过投影设备将第二投影内容投射至台球桌桌面上。

上述技术方案的工作原理为：

用户通过操作智能终端(例如：手机、电脑和平板等)输入训练课程；根据该训练课程确定第一投影内容；通过投影设备(互动式投影仪)将第一投影内容投射至台球桌桌面上；例如：用户选择的训练课程为两球组合击球入袋训练，投影仪在台球桌桌面上投射目球摆放的位置(一般用光环表示)、子球摆放的位置和虚拟球杆，指示用户摆放台球和进行击球；通过摄像设备(深度相机)采集台球桌桌面上的视频图像，通过对视频图像进行分析识别用户的击球行为；根据击球行为确定第二投影内容；通过投影仪将第二投影内容投射至台球桌桌面上；例如：用户的击球行为合格，在台球桌桌面上投射“你太棒了”字样；深度相机和互动式投影仪均设置在台球桌桌面中心正上方至少1.7m处。

上述技术方案的有益效果为：本发明实施例通过根据用户输入的训练课程投射相应图像至台球桌桌面上，指示用户摆放台球和进行击球，通过摄像机采集的视频图像确定用户的击球行为，再根据用户的击球行为投射相应图像至台球桌桌面上，提示用户击球是否达标等，帮助用户进行台球训练，不需要其上网查阅教程视频进行学习，便捷性高，更不需要专业教练进行手把手指导，减轻了教练的负担，也不需要在台尼上绘制辅助线，减少了训练成本。

本发明实施例提供了一种投影式台球训练方法，根据用户输入的训练课程确定第一投影内容，具体包括：

获取并显示预设的训练课程列表；

接收用户从训练课程列表挑选的训练课程；

获取预设的投影画面数据库中与训练课程对应的第一目标投影画面；

将第一目标投影画面作为第一投影内容。

上述技术方案的工作原理为：

预先设置有训练课程列表；训练课程列表中包含有高杆球训练、低杆球训练、反弹球训练、间接球训练、旋转球训练、弧线球训练和两球组合击球入袋等；用户通过操作智能终端选择自己想要进行训练的训练课程；预设的投影画面数据库中预先设置有每个训练课程的投影画面；例如：当用户选择弧线球训练课程时，投影仪在台球桌桌面上投射出母球摆放的位置、子球摆放的位置、虚拟球杆、子球被击打后的模拟运行轨迹(即弧线)，用户可根据虚拟球杆的位置和方向将球杆摆放置台球桌桌面上与其重合。

上述技术方案的有益效果为：本发明实施例通过根据用户从训练课程列表挑选的训练课程确定对其对应的投影画面，训练课程丰富，可更好地满足不同用户的训练需求，提升用户体验。

本发明实施例提供了一种投影式台球训练方法，根据摄像设备采集的台球桌桌面上的视频图像确定用户的击球行为，具体包括：

通过摄像设备采集台球桌桌面上的视频图像；

根据预设构建规则基于视频图像构建台球环境模型；

获取第t时刻台球环境模型中表示第i个台球的中心坐标(x_t,i,y_t,i,z_t,i)，表示球杆杆尖位置的杆尖坐标(a_t,b_t,c_t)；

根据预设绘制规则基于第i个台球的中心坐标(x_t,i,y_t,i,z_t,i)分别绘制x_i曲线、y_i曲线和z_i曲线，基于杆尖坐标(a_t,b_t,c_t)分别绘制a曲线、b曲线和c曲线；

对各曲线进行预设剔除处理获得相对应的x_i目标曲线、y_i目标曲线、z_i目标曲线、a目标曲线、b目标曲线和c目标曲线；

将各目标曲线作为用户的击球行为；

获取预设的曲线数据库中与训练课程对应的曲线子数据库；

获取曲线子数据库中与各目标曲线相对应的x_i标准曲线、y_i标准曲线、z_i标准曲线、a标准曲线、b标准曲线和c标准曲线；

计算各目标曲线与对应标准曲线的匹配度获得x_i匹配度、y_i匹配度、z_i匹配度、a匹配度、b匹配度和c匹配度；

基于各匹配度计算用户的击球行为的评定指数：

其中，C用户的击球行为的评定指数，τ为预设的误差系数，

为x_i匹配度，

为y_i匹配度，

为z_i匹配度，m_a为a匹配度，m_b为b匹配度，m_c为c匹配度，σ₁为预设的台球曲线匹配度阈值，σ₂为预设的杆尖曲线匹配度阈值，v₁和v₂为预设的权重值，τ为预设的误差系数，n为台球环境模型中台球的总个数；

获取预设评定标准数据库中与训练课程对应的评定标准，评定标准包括：第一评定区间、第二评定区间和第三评定区间；

当评定指数落在第一评定区间内时，确定用户的击球行为合格；

当评定指数落在第二评定区间内时，确定用户的击球行为一般；

当评定指数落在第三评定区间内时，确定用户的击球行为不合格。

上述技术方案的工作原理为：

通过深度相机采集台球桌桌面上的视频图像；预设的构建规则具体为：以台球桌任一桌角位置为原点，与该桌球相邻两边较短的一边为X轴，较长的一边为Y轴，垂直与台球桌表面的方向为Z轴建立空间直角坐标系，将台球和球杆在该空间直角坐标系中表示即构成台球环境模型；预设绘制规则具体为：以时间顺序为横轴，数值大小为纵轴绘制曲线；在一定时间内(例如：10秒)，根据台球中心坐标的变化绘制3轴坐标的变化曲线(即x_i曲线、y_i曲线和z_i曲线)，根据杆尖坐标的变化绘制3轴坐标的变化曲线(a曲线、b曲线和c曲线)；预设剔除处理具体为：剔除台球坐标明显不属于平移移动(台球在台球桌桌面滚动)对应的曲线部分(例如：台球被拿起摆放至指定位置时，这段过程中，相机可能识别到台球，但是该段时间内坐标变化曲线不是所需的，所以需要剔除)，剔除杆尖坐标明显不属于平移移动(在台球桌桌面上近似平移即击球动作)对应的曲线部分(例如：球杆被拿起摆置虚拟球杆的位置，该段时间内坐标变化曲线不是所需的，所以需要剔除，球杆击球结束后同理)；对各曲线进行剔除处理后获得目标曲线；曲线数据库中有每个训练课程对应的曲线子数据库，获取曲线子数据库中与各目标曲线对应的标准曲线，计算各目标曲线和标准曲线的匹配度，并根据各匹配度计算用户的击球行为的评定指数；曲线匹配度阈值为参考量，可反应实际匹配度与其的差异程度；在确定台球中心坐标和杆尖坐标时存在一定误差，因此需引入误差系数；评定标准数据库中有与每个训练课程对应的评定标准，评价标准为3个区间；例如：当评定指数为88时，落在第一评定区间[85,100]，确定用户的击球行为合格；在确定目标曲线对应的标准曲线时，若台球桌桌面上存在至少2个台球是，系统可根据投影内容提前确定母球位置和各子球位置，再获取与各台球目标曲线对应的标准曲线。

上述技术方案的有益效果为：本发明实施例通过深度相机采集的视频图像构建台球环境模型，根据一定时间内台球坐标变化曲线和球杆杆尖坐标变化曲线确定用户的击球行为，同时，根据各目标曲线与标准曲线之间的匹配度计算用户击球行为的评定指数，每个训练课程对应有特定的评定标准，对用户的击球行为进行评定，十分智能化。

本发明实施例提供了一种投影式台球训练方法，根据击球行为确定第二投影内容，具体包括：

当用户的击球行为合格时，获取投影画面数据库中与其对应的第二目标投影画面，将第二目标投影画面作为第二投影内容；

或，

当用户的击球行为一般时，获取投影画面数据库中与其对应的第三目标投影画面，将第三目标投影画面作为第二投影内容；

或，

当用户的击球行为不合格时，获取投影画面数据库中与其对应的第四目标投影画面，将第四目标投影画面作为第二投影内容。

上述技术方案的工作原理为：

第二目标投影画面可以为：“你太厉害了”“真棒”“满分”等字样，提示用户击球合格；第三目标投影画面可以为：与训练课程对应的建议字样；例如：当用户选择的训练课程为两球组合击球入袋训练时，可以显示“发力要迅捷、球杆尽量放平”建议字样等，对用户进行相应建议；第四目标投影画面可以为：“请再接再厉”字样等。

上述技术方案的有益效果为：本发明实施例通过根据用户的击球行为确定相对于的第二投影内容，根据对用户击球行为的评定对用户进行相应提示，提升了用户的体验。

本发明实施例提供了一种投影式台球训练方法，第三目标投影画面或第四目标投影画面包括：与训练课程对应的建议字样画面；

建议字样采用以下预设的方法确定，包括：

获取预设的台球击打建议获取路径列表；

计算获取路径列表中各获取路径的排序指数：

其中，Sort_s为获取路径列表中第s个获取路径的排序指数，μ_s为第s个获取路径对应的人工倾向值，σ_s,g为训练课程在第s个获取路径中第g个消息中出现的频数，α_s为第s个获取路径中消息的总数目，β_s为第s个获取路径的真实用户总数目，γ_s为第s个获取路径的可信度，k₁、k₂和k₃为预设的权重值；

选取获取路径列表中最大排序指数对应的获取路径作为目标获取路径；

从目标获取路径获取与训练课程对应的目标信息；

统计目标信息中各击球建议出现的频次，并将各击球建议按其对应频次从大到小排序，获得击球建议排序队列；

选取击球建议排序队列中前N个击球建议作为目标建议；

将目标建议制成建议字样画面。

上述技术方案的工作原理为：

获取路径列表中预设有大量获取路径，例如：某某台球交流平台、台球吧、某某文库某某知道和一些论文网站等等；但是，要择优选择较适宜的获取路径，因此计算获取路径列表中各获取路径的排序指数；计算排序指数时，依据训练课程在各获取路径中消息(即文本，例如发表的文章中)出现的频数(即与训练课程相关内容的多少)，获取路径的真实用户(活跃度高且已实名认证的用户)总数目，获取路径的可信度可根据获取路径的身份(联系信息如地址、电话以及所有者等)是否完整、获取路径的广告内容(是否经常有低俗广告等)以及是否有信息保护政策(保护用户的个人信息)等进行评定；人工倾向值供用户设定，例如：用户比较倾向于某台球交流平台获取建议，设定该台球交流平台的倾向值较高即可。

上述技术方案的有益效果为：本发明实施例在确定第三目标投影画面或第四目标投影画面时，合理计算预设的获取路径列表中各获取路径的排序指数，选择排序指数最大的获取路径获取建议内容，不用厂商提前输入各训练课程对应的建议，减轻了人工成本，用户还可人工设定获取路径的倾向值，提升用户体验。

本发明实施例提供了一种投影式台球训练方法，采用以下预设方法计算任一目标曲线与对应标准曲线的匹配度，包括：

根据预设的采样规则在目标曲线上进行采样获得目标值集合，在标准曲线上进行采样获得标准值集合；

计算任一目标曲线与对应标准曲线的匹配度：

其中，match为匹配度，p_d为目标值集合中第d个目标值，p_d′为标准值集合中第d个标准值，Z为目标值集合中各目标值的总个数或标准值集合中各标准值的总个数，γ₁和γ₂为预设的权重值，e为预设的检验阈值。

上述技术方案的工作原理为：

预设的采样规则具体为：在曲线对应的时间轴(即横轴)上每隔一定的时间间隔(例如：0.01秒)选取一个时间点作为采样点，每次选取采样点时，输出曲线上与该采样点对应的数值(即纵轴坐标)，将各数值按时间顺序排序获得相应集合；基于目标值集合和标准值集合计算目标曲线与标准曲线的匹配度。

上述技术方案的有益效果为：本发明实施例通过预设采样规则对目标曲线和标准曲线进行采样并输出分别组合成目标值集合和标准值集合，然后基于目标值集合和标准值集合计算目标曲线和标准曲线的匹配度，帮助对用户的击球行为进行评定。

本发明实施例提供了一种投影式台球训练方法，还包括：

获取预设的历史训练数据库中的历史训练数据，历史训练数据包括：预设的统计周期内每次训练中用户的击球行为被评定为合格的第一次数、被评定为一般的第二次数以及被评定为不合格的第三次数的记录数据；

基于历史训练数据计算该用户的评价指数：

其中，val为用户的评价指数，β_B,1为历史训练数据库中第B次训练中用户的击球行为被评定为合格的第一次数，β_B,2为历史训练数据库中第B次训练中用户的击球行为被评定为合格的第二次数，β_B,3为历史训练数据库中第B次训练中用户的击球行为被评定为合格的第三次数，M为历史训练数据库中用户已进行训练的总次数，J₁、J₂和J₃为预设的权重值；

当评价指数大于等于预设的评价指数阈值时，获取投影画面数据库中与其对应的第五目标投影画面；

通过投影设备将第五目标投影画面投射至台球桌桌面上。

上述技术方案的工作原理为：

预设的历史训练数据库用于记录预设统计周期内(例如：30天)用户每次训练时系统对用户的击球行为进行评定为合格、一般和不合格的相应总次数；基于用户在训练时被评定为合格、一般和不合格的相应总次数的记录可对用户是否有进步或者退步进行评定即计算用户的评价指数；当用户的评价指数大于等于预设的评价指数阈值时，说明用户有明显进步，通过投影仪投射第五目标投影画面，第五目标投影画面具体为：“你有进步哦”字样等。

上述技术方案的有益效果为：本发明实施例通过对用户每次训练时的击球行为评定结果进行记录，并根据评定结果记录计算用户的评价指数，当评价指数大于等于预设评价指数阈值时，说明用户具有明显进步，通过投影相应画面对其进行提示，帮助用户了解自己整体上有进步，激励用户，提升用户体验。

本发明实施例提供了一种投影式台球训练系统，如图2所示，包括：

第一确定模块1，用于根据用户输入的训练课程确定第一投影内容；

第一投射模块2，用于通过投影设备将第一投影内容投射至台球桌桌面上；

第二确定模块3，用于根据摄像设备采集的台球桌桌面上的视频图像确定用户的击球行为；

第三确定模块4，用于根据击球行为确定第二投影内容；

第二投射模块5，用于通过投影设备将第二投影内容投射至台球桌桌面上。

上述技术方案的工作原理为：

用户通过操作智能终端(例如：手机、电脑和平板等)输入训练课程；根据该训练课程确定第一投影内容；通过投影设备(互动式投影仪)将第一投影内容投射至台球桌桌面上；例如：用户选择的训练课程为两球组合击球入袋训练，投影仪在台球桌桌面上投射目球摆放的位置(一般用光环表示)、子球摆放的位置和虚拟球杆，指示用户摆放台球和进行击球；通过摄像设备(深度相机)采集台球桌桌面上的视频图像，通过对视频图像进行分析识别用户的击球行为；根据击球行为确定第二投影内容；通过投影仪将第二投影内容投射至台球桌桌面上；例如：用户的击球行为合格，在台球桌桌面上投射“你太棒了”字样；深度相机和互动式投影仪均设置在台球桌桌面中心正上方至少1.7m处。

上述技术方案的有益效果为：本发明实施例通过根据用户输入的训练课程投射相应图像至台球桌桌面上，指示用户摆放台球和进行击球，通过摄像机采集的视频图像确定用户的击球行为，再根据用户的击球行为投射相应图像至台球桌桌面上，提示用户击球是否达标等，帮助用户进行台球训练，不需要其上网查阅教程视频进行学习，便捷性高，更不需要专业教练进行手把手指导，减轻了教练的负担，也不需要在台尼上绘制辅助线，减少了训练成本。

本发明实施例提供了一种投影式台球训练系统，第一确定模块1执行包括如下操作：

获取并显示预设的训练课程列表；

接收用户从训练课程列表挑选的训练课程；

获取预设的投影画面数据库中与训练课程对应的第一目标投影画面；

将第一目标投影画面作为第一投影内容。

上述技术方案的工作原理为：

预先设置有训练课程列表；训练课程列表中包含有高杆球训练、低杆球训练、反弹球训练、间接球训练、旋转球训练、弧线球训练和两球组合击球入袋等；用户通过操作智能终端选择自己想要进行训练的训练课程；预设的投影画面数据库中预先设置有每个训练课程的投影画面；例如：当用户选择弧线球训练课程时，投影仪在台球桌桌面上投射出母球摆放的位置、子球摆放的位置、虚拟球杆、子球被击打后的模拟运行轨迹(即弧线)，用户可根据虚拟球杆的位置和方向将球杆摆放置台球桌桌面上与其重合。

上述技术方案的有益效果为：本发明实施例通过根据用户从训练课程列表挑选的训练课程确定对其对应的投影画面，训练课程丰富，可更好地满足不同用户的训练需求，提升用户体验。

本发明实施例提供了一种投影式台球训练系统，第二确定模块3执行包括如下操作：

通过摄像设备采集台球桌桌面上的视频图像；

根据预设构建规则基于视频图像构建台球环境模型；

获取第t时刻台球环境模型中表示第i个台球的中心坐标(x_t,i,y_t,i,z_t,i)，表示球杆杆尖位置的杆尖坐标(a_t,b_t,c_t)；

根据预设绘制规则基于第i个台球的中心坐标(x_t,i,y_t,i,z_t,i)分别绘制x_i曲线、y_i曲线和z_i曲线，基于杆尖坐标(a_t,b_t,c_t)分别绘制a曲线、b曲线和c曲线；

对各曲线进行预设剔除处理获得相对应的x_i目标曲线、y_i目标曲线、z_i目标曲线、a目标曲线、b目标曲线和c目标曲线；

将各目标曲线作为用户的击球行为；

获取预设的曲线数据库中与训练课程对应的曲线子数据库；

获取曲线子数据库中与各目标曲线相对应的x_i标准曲线、y_i标准曲线、z_i标准曲线、a标准曲线、b标准曲线和c标准曲线；

计算各目标曲线与对应标准曲线的匹配度获得x_i匹配度、y_i匹配度、z_i匹配度、a匹配度、b匹配度和c匹配度；

基于各匹配度计算用户的击球行为的评定指数：

其中，C用户的击球行为的评定指数，τ为预设的误差系数，

为x_i匹配度，

为y_i匹配度，

为z_i匹配度，m_a为a匹配度，m_b为b匹配度，m_c为c匹配度，σ₁为预设的台球曲线匹配度阈值，σ₂为预设的杆尖曲线匹配度阈值，v₁和v₂为预设的权重值，τ为预设的误差系数，n为台球环境模型中台球的总个数；

获取预设评定标准数据库中与训练课程对应的评定标准，评定标准包括：第一评定区间、第二评定区间和第三评定区间；

当评定指数落在第一评定区间内时，确定用户的击球行为合格；

当评定指数落在第二评定区间内时，确定用户的击球行为一般；

当评定指数落在第三评定区间内时，确定用户的击球行为不合格。

上述技术方案的工作原理为：

通过深度相机采集台球桌桌面上的视频图像；预设的构建规则具体为：以台球桌任一桌角位置为原点，与该桌球相邻两边较短的一边为X轴，较长的一边为Y轴，垂直与台球桌表面的方向为Z轴建立空间直角坐标系，将台球和球杆在该空间直角坐标系中表示即构成台球环境模型；预设绘制规则具体为：以时间顺序为横轴，数值大小为纵轴绘制曲线；在一定时间内(例如：10秒)，根据台球中心坐标的变化绘制3轴坐标的变化曲线(即x_i曲线、y_i曲线和z_i曲线)，根据杆尖坐标的变化绘制3轴坐标的变化曲线(a曲线、b曲线和c曲线)；预设剔除处理具体为：剔除台球坐标明显不属于平移移动(台球在台球桌桌面滚动)对应的曲线部分(例如：台球被拿起摆放至指定位置时，这段过程中，相机可能识别到台球，但是该段时间内坐标变化曲线不是所需的，所以需要剔除)，剔除杆尖坐标明显不属于平移移动(在台球桌桌面上近似平移即击球动作)对应的曲线部分(例如：球杆被拿起摆置虚拟球杆的位置，该段时间内坐标变化曲线不是所需的，所以需要剔除，球杆击球结束后同理)；对各曲线进行剔除处理后获得目标曲线；曲线数据库中有每个训练课程对应的曲线子数据库，获取曲线子数据库中与各目标曲线对应的标准曲线，计算各目标曲线和标准曲线的匹配度，并根据各匹配度计算用户的击球行为的评定指数；曲线匹配度阈值为参考量，可反应实际匹配度与其的差异程度；在确定台球中心坐标和杆尖坐标时存在一定误差，因此需引入误差系数；评定标准数据库中有与每个训练课程对应的评定标准，评价标准为3个区间；例如：当评定指数为88时，落在第一评定区间[85,100]，确定用户的击球行为合格；在确定目标曲线对应的标准曲线时，若台球桌桌面上存在至少2个台球是，系统可根据投影内容提前确定母球位置和各子球位置，再获取与各台球目标曲线对应的标准曲线。

上述技术方案的有益效果为：本发明实施例通过深度相机采集的视频图像构建台球环境模型，根据一定时间内台球坐标变化曲线和球杆杆尖坐标变化曲线确定用户的击球行为，同时，根据各目标曲线与标准曲线之间的匹配度计算用户击球行为的评定指数，每个训练课程对应有特定的评定标准，对用户的击球行为进行评定，十分智能化。

本发明实施例提供了一种投影式台球训练系统，第三确定模块4执行包括如下操作：

当用户的击球行为合格时，获取投影画面数据库中与其对应的第二目标投影画面，将第二目标投影画面作为第二投影内容；

或，

当用户的击球行为一般时，获取投影画面数据库中与其对应的第三目标投影画面，将第三目标投影画面作为第二投影内容；

或，

当用户的击球行为不合格时，获取投影画面数据库中与其对应的第四目标投影画面，将第四目标投影画面作为第二投影内容。

上述技术方案的工作原理为：

第二目标投影画面可以为：“你太厉害了”“真棒”“满分”等字样，提示用户击球合格；第三目标投影画面可以为：与训练课程对应的建议字样；例如：当用户选择的训练课程为两球组合击球入袋训练时，可以显示“发力要迅捷、球杆尽量放平”建议字样等，对用户进行相应建议；第四目标投影画面可以为：“请再接再厉”字样等。

上述技术方案的有益效果为：本发明实施例通过根据用户的击球行为确定相对于的第二投影内容，根据对用户击球行为的评定对用户进行相应提示，提升了用户的体验。

本发明实施例提供了一种投影式台球训练系统，第三目标投影画面或第四目标投影画面包括：与训练课程对应的建议字样画面；

建议字样采用以下预设的方法确定，包括：

获取预设的台球击打建议获取路径列表；

计算获取路径列表中各获取路径的排序指数：

其中，Sort_s为获取路径列表中第s个获取路径的排序指数，μ_s为第s个获取路径对应的人工倾向值，σ_s,g为训练课程在第s个获取路径中第g个消息中出现的频数，α_s为第s个获取路径中消息的总数目，β_s为第s个获取路径的真实用户总数目，γ_s为第s个获取路径的可信度，k₁、k₂和k₃为预设的权重值；

选取获取路径列表中最大排序指数对应的获取路径作为目标获取路径；

从目标获取路径获取与训练课程对应的目标信息；

统计目标信息中各击球建议出现的频次，并将各击球建议按其对应频次从大到小排序，获得击球建议排序队列；

选取击球建议排序队列中前N个击球建议作为目标建议；

将目标建议制成建议字样画面。

上述技术方案的工作原理为：

获取路径列表中预设有大量获取路径，例如：某某台球交流平台、台球吧、某某文库某某知道和一些论文网站等等；但是，要择优选择较适宜的获取路径，因此计算获取路径列表中各获取路径的排序指数；计算排序指数时，依据训练课程在各获取路径中消息(即文本，例如发表的文章中)出现的频数(即与训练课程相关内容的多少)，获取路径的真实用户(活跃度高且已实名认证的用户)总数目，获取路径的可信度可根据获取路径的身份(联系信息如地址、电话以及所有者等)是否完整、获取路径的广告内容(是否经常有低俗广告等)以及是否有信息保护政策(保护用户的个人信息)等进行评定；人工倾向值供用户设定，例如：用户比较倾向于某台球交流平台获取建议，设定该台球交流平台的倾向值较高即可。

上述技术方案的有益效果为：本发明实施例在确定第三目标投影画面或第四目标投影画面时，合理计算预设的获取路径列表中各获取路径的排序指数，选择排序指数最大的获取路径获取建议内容，不用厂商提前输入各训练课程对应的建议，减轻了人工成本，用户还可人工设定获取路径的倾向值，提升用户体验。

本发明实施例提供了一种投影式台球训练系统，第二确定模块3采用以下预设方法计算任一目标曲线与对应标准曲线的匹配度，包括：

根据预设的采样规则在目标曲线上进行采样获得目标值集合，在标准曲线上进行采样获得标准值集合；

计算任一目标曲线与对应标准曲线的匹配度：

其中，match为匹配度，p_d为目标值集合中第d个目标值，p_d′为标准值集合中第d个标准值，Z为目标值集合中各目标值的总个数或标准值集合中各标准值的总个数，γ₁和γ₂为预设的权重值，e为预设的检验阈值。

上述技术方案的工作原理为：

预设的采样规则具体为：在曲线对应的时间轴(即横轴)上每隔一定的时间间隔(例如：0.01秒)选取一个时间点作为采样点，每次选取采样点时，输出曲线上与该采样点对应的数值(即纵轴坐标)，将各数值按时间顺序排序获得相应集合；基于目标值集合和标准值集合计算目标曲线与标准曲线的匹配度。

上述技术方案的有益效果为：本发明实施例通过预设采样规则对目标曲线和标准曲线进行采样并输出分别组合成目标值集合和标准值集合，然后基于目标值集合和标准值集合计算目标曲线和标准曲线的匹配度，帮助对用户的击球行为进行评定。

本发明实施例提供了一种投影式台球训练系统，还包括：

用户评价模块，用于根据历史训练数据对用户进行评价；

用户评价模块执行包括如下操作：

获取预设的历史训练数据库中的历史训练数据，历史训练数据包括：预设的统计周期内每次训练中用户的击球行为被评定为合格的第一次数、被评定为一般的第二次数以及被评定为不合格的第三次数的记录数据；

基于历史训练数据计算该用户的评价指数：

其中，val为用户的评价指数，β_B,1为历史训练数据库中第B次训练中用户的击球行为被评定为合格的第一次数，β_B,2为历史训练数据库中第B次训练中用户的击球行为被评定为合格的第二次数，β_B,3为历史训练数据库中第B次训练中用户的击球行为被评定为合格的第三次数，M为历史训练数据库中用户已进行训练的总次数，J₁、J₂和J₃为预设的权重值；

当评价指数大于等于预设的评价指数阈值时，获取投影画面数据库中与其对应的第五目标投影画面；

通过投影设备将第五目标投影画面投射至台球桌桌面上。

上述技术方案的工作原理为：

预设的历史训练数据库用于记录预设统计周期内(例如：30天)用户每次训练时系统对用户的击球行为进行评定为合格、一般和不合格的相应总次数；基于用户在训练时被评定为合格、一般和不合格的相应总次数的记录可对用户是否有进步或者退步进行评定即计算用户的评价指数；当用户的评价指数大于等于预设的评价指数阈值时，说明用户有明显进步，通过投影仪投射第五目标投影画面，第五目标投影画面具体为：“你有进步哦”字样等。

上述技术方案的有益效果为：本发明实施例通过对用户每次训练时的击球行为评定结果进行记录，并根据评定结果记录计算用户的评价指数，当评价指数大于等于预设评价指数阈值时，说明用户具有明显进步，通过投影相应画面对其进行提示，帮助用户了解自己整体上有进步，激励用户，提升用户体验。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种投影式台球训练方法，其特征在于，包括：

根据用户输入的训练课程确定第一投影内容；

通过投影设备将所述第一投影内容投射至台球桌桌面上；

根据摄像设备采集的台球桌桌面上的视频图像确定用户的击球行为；

根据所述击球行为确定第二投影内容；

通过投影设备将所述第二投影内容投射至台球桌桌面上。

2.如权利要求1所述的一种投影式台球训练方法，其特征在于，根据用户输入的训练课程确定第一投影内容，具体包括：

获取并显示预设的训练课程列表；

接收用户从所述训练课程列表挑选的训练课程；

获取预设的投影画面数据库中与所述训练课程对应的第一目标投影画面；

将所述第一目标投影画面作为所述第一投影内容。

3.如权利要求1所述的一种投影式台球训练方法，其特征在于，根据摄像设备采集的台球桌桌面上的视频图像确定用户的击球行为，具体包括：

通过所述摄像设备采集台球桌桌面上的所述视频图像；

根据预设构建规则基于所述视频图像构建台球环境模型；

获取第t时刻所述台球环境模型中表示第i个台球的中心坐标(x_t，i，y_t，i，z_t，i)，表示球杆杆尖位置的杆尖坐标(a_t，b_t，c_t)；

根据预设绘制规则基于所述第i个台球的中心坐标(x_t，i，y_t，i，z_t，i)分别绘制x_i曲线、y_i曲线和z_i曲线，基于所述杆尖坐标(a_t，b_t，c_t)分别绘制a曲线、b曲线和c曲线；

对各曲线进行预设剔除处理获得相对应的x_i目标曲线、y_i目标曲线、z_i目标曲线、a目标曲线、b目标曲线和c目标曲线；

将各目标曲线作为用户的击球行为；

获取预设的曲线数据库中与所述训练课程对应的曲线子数据库；

获取所述曲线子数据库中与各目标曲线相对应的x_i标准曲线、y_i标准曲线、z_i标准曲线、a标准曲线、b标准曲线和c标准曲线；

计算各目标曲线与对应标准曲线的匹配度获得x_i匹配度、y_i匹配度、z_i匹配度、a匹配度、b匹配度和c匹配度；

基于各匹配度计算用户的击球行为的评定指数：

其中，C用户的击球行为的评定指数，τ为预设的误差系数，

为x_i匹配度，

为y_i匹配度，

为z_i匹配度，m_a为a匹配度，m_b为b匹配度，m_c为c匹配度，σ₁为预设的台球曲线匹配度阈值，σ₂为预设的杆尖曲线匹配度阈值，v₁和v₂为预设的权重值，τ为预设的误差系数，n为台球环境模型中台球的总个数；

获取预设评定标准数据库中与所述训练课程对应的评定标准，所述评定标准包括：第一评定区间、第二评定区间和第三评定区间；

当所述评定指数落在所述第一评定区间内时，确定用户的击球行为合格；

当所述评定指数落在所述第二评定区间内时，确定用户的击球行为一般；

当所述评定指数落在所述第三评定区间内时，确定用户的击球行为不合格。

4.如权利要求3所述的一种投影式台球训练方法，其特征在于，根据所述击球行为确定第二投影内容，具体包括：

当用户的击球行为合格时，获取所述投影画面数据库中与其对应的第二目标投影画面，将所述第二目标投影画面作为第二投影内容；

或，

当用户的击球行为一般时，获取所述投影画面数据库中与其对应的第三目标投影画面，将所述第三目标投影画面作为第二投影内容；

或，

当用户的击球行为不合格时，获取所述投影画面数据库中与其对应的第四目标投影画面，将所述第四目标投影画面作为第二投影内容。

5.如权利要求3所述的一种投影式台球训练方法，其特征在于，采用以下预设方法计算任一目标曲线与对应标准曲线的匹配度，包括：

根据预设的采样规则在所述目标曲线上进行采样获得目标值集合，在所述标准曲线上进行采样获得标准值集合；

计算任一目标曲线与对应标准曲线的匹配度：

其中，match为匹配度，p_d为目标值集合中第d个目标值，p_d′为标准值集合中第d个标准值，Z为目标值集合中各目标值的总个数或标准值集合中各标准值的总个数，γ₁和γ₂为预设的权重值，e为预设的检验阈值。

6.如权利要求5所述的一种投影式台球训练方法，其特征在于，还包括：

获取预设的历史训练数据库中的历史训练数据，所述历史训练数据包括：预设的统计周期内每次训练中用户的击球行为被评定为合格的第一次数、被评定为一般的第二次数以及被评定为不合格的第三次数的记录数据；

基于所述历史训练数据计算该用户的评价指数：

其中，val为用户的评价指数，β_B,1为历史训练数据库中第B次训练中用户的击球行为被评定为合格的第一次数，β_B,2为历史训练数据库中第B次训练中用户的击球行为被评定为合格的第二次数，β_B,3为历史训练数据库中第B次训练中用户的击球行为被评定为合格的第三次数，M为历史训练数据库中用户已进行训练的总次数，J₁、J₂和J₃为预设的权重值；

当所述评价指数大于等于预设的评价指数阈值时，获取所述投影画面数据库中与其对应的第五目标投影画面；

通过投影设备将所述第五目标投影画面投射至台球桌桌面上。

7.一种投影式台球训练系统，其特征在于，包括：

第一确定模块，用于根据用户输入的训练课程确定第一投影内容；

第一投射模块，用于通过投影设备将所述第一投影内容投射至台球桌桌面上；

第二确定模块，用于根据摄像设备采集的台球桌桌面上的视频图像确定用户的击球行为；

第三确定模块，用于根据所述击球行为确定第二投影内容；

第二投射模块，用于通过投影设备将所述第二投影内容投射至台球桌桌面上。

8.如权利要求7所述的一种投影式台球训练系统，其特征在于，所述第一确定模块执行包括如下操作：

获取并显示预设的训练课程列表；

接收用户从所述训练课程列表挑选的训练课程；

获取预设的投影画面数据库中与所述训练课程对应的第一目标投影画面；

将所述第一目标投影画面作为所述第一投影内容。

9.如权利要求7所述的一种投影式台球训练系统，其特征在于，所述第二确定模块执行包括如下操作：

通过所述摄像设备采集台球桌桌面上的所述视频图像；

根据预设构建规则基于所述视频图像构建台球环境模型；

获取第t时刻所述台球环境模型中表示第i个台球的中心坐标(x_t，i，y_t，i，z_t，i)，表示球杆杆尖位置的杆尖坐标(a_t，b_t，c_t)；

根据预设绘制规则基于所述第i个台球的中心坐标(x_t，i，y_t，i，z_t，i)分别绘制x_i曲线、y_i曲线和z_i曲线，基于所述杆尖坐标(a_t，b_t，c_t)分别绘制a曲线、b曲线和c曲线；

对各曲线进行预设剔除处理获得相对应的x_i目标曲线、y_i目标曲线、z_i目标曲线、a目标曲线、b目标曲线和c目标曲线；

将各目标曲线作为用户的击球行为；

获取预设的曲线数据库中与所述训练课程对应的曲线子数据库；

获取所述曲线子数据库中与各目标曲线相对应的x_i标准曲线、y_i标准曲线、z_i标准曲线、a标准曲线、b标准曲线和c标准曲线；

计算各目标曲线与对应标准曲线的匹配度获得x_i匹配度、y_i匹配度、z_i匹配度、a匹配度、b匹配度和c匹配度；

基于各匹配度计算用户的击球行为的评定指数：

其中，C用户的击球行为的评定指数，τ为预设的误差系数，

为x_i匹配度，

为y_i匹配度，

为z_i匹配度，m_a为a匹配度，m_b为b匹配度，m_c为c匹配度，σ₁为预设的台球曲线匹配度阈值，σ₂为预设的杆尖曲线匹配度阈值，v₁和v₂为预设的权重值，τ为预设的误差系数，n为台球环境模型中台球的总个数；

获取预设评定标准数据库中与所述训练课程对应的评定标准，所述评定标准包括：第一评定区间、第二评定区间和第三评定区间；

当所述评定指数落在所述第一评定区间内时，确定用户的击球行为合格；

当所述评定指数落在所述第二评定区间内时，确定用户的击球行为一般；

当所述评定指数落在所述第三评定区间内时，确定用户的击球行为不合格。

10.如权利要求9所述的一种投影式台球训练系统，其特征在于，所述第三确定模块执行包括如下操作：

当用户的击球行为合格时，获取所述投影画面数据库中与其对应的第二目标投影画面，将所述第二目标投影画面作为第二投影内容；

或，

当用户的击球行为一般时，获取所述投影画面数据库中与其对应的第三目标投影画面，将所述第三目标投影画面作为第二投影内容；

或，

当用户的击球行为不合格时，获取所述投影画面数据库中与其对应的第四目标投影画面，将所述第四目标投影画面作为第二投影内容。

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