CN115414648A - 一种基于动作捕捉技术的足球评测方法及足球评测系统 - Google Patents

一种基于动作捕捉技术的足球评测方法及足球评测系统 Download PDF

Info

Publication number
CN115414648A
CN115414648A CN202211045482.3A CN202211045482A CN115414648A CN 115414648 A CN115414648 A CN 115414648A CN 202211045482 A CN202211045482 A CN 202211045482A CN 115414648 A CN115414648 A CN 115414648A
Authority
CN
China
Prior art keywords
information
football
icon
evaluation
acquiring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202211045482.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115414648B (zh
Inventor
张博
黄若谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Huarui Vision Technology Co ltd
Original Assignee
Beijing Huarui Vision Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Huarui Vision Technology Co ltd filed Critical Beijing Huarui Vision Technology Co ltd
Priority to CN202211045482.3A priority Critical patent/CN115414648B/zh
Publication of CN115414648A publication Critical patent/CN115414648A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115414648B publication Critical patent/CN115414648B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B69/00Training appliances or apparatus for special sports
    • A63B69/002Training appliances or apparatus for special sports for football
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G06F17/10Complex mathematical operations
    • G06F17/18Complex mathematical operations for evaluating statistical data, e.g. average values, frequency distributions, probability functions, regression analysis
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/20Movements or behaviour, e.g. gesture recognition
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/30Computing systems specially adapted for manufacturing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Evolutionary Biology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Probability & Statistics with Applications (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Social Psychology (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Image Analysis (AREA)
  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)

Abstract

本申请公开了一种基于动作捕捉技术的足球评测方法及足球评测系统。所述基于动作捕捉技术的足球评测方法包括:获取运动员在与足球测评系统互动时,足球测评系统所捕捉的运动员轨迹信息以及足球运动信息;获取运动员在与足球测评系统互动时,足球测评系统所生成的虚拟成像信息;根据所述运动员轨迹信息、足球运动信息以及虚拟成像信息进行评测分析。本申请的足球评测方法能够在较小的场地使用,不需要障碍物等装置配合,只需通过虚拟成像信息即可检测运动员的各项指标。且本申请的各种射门评价、技巧评价以及体能评价均是计算机实现,具有客观公正的优点,且识别是基于红外追踪技术实现,相对于现有技术的人眼识别,更为准确。

Description

一种基于动作捕捉技术的足球评测方法及足球评测系统
技术领域
本申请涉及足球技术领域,具体涉及一种基于动作捕捉技术的足球评测方法以及基于动作捕捉技术的足球评测系统。
背景技术
现有技术在进行球员技巧状态评测时,通常需要一个巨大的场地以及众多的器械,通过各种器械来评测球员的踢球精度、盘带技巧。
例如,通过摆设多个目标,让球员通过将足球踢向目标的方式来判断球员的精度,而且,该精度也仅仅是以能否踢中目标来判断,而无法具体了解足球是否踢到了目标的中心点。
采用现有技术的方法,一方面浪费人力物力,并且需要宽阔的场地,不适合较小场地的训练,另一方面,所有的观察均需要通过辅助人员进行观察获取结果,并不准确。
因此,希望有一种技术方案来解决或至少减轻现有技术的上述不足。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于动作捕捉技术的足球评测方法来至少解决上述的一个技术问题。
本发明的一个方面,提供一种基于动作捕捉技术的足球评测方法,所述基于动作捕捉技术的足球评测方法包括:
获取运动员在与足球测评系统互动时,足球测评系统所捕捉的运动员轨迹信息以及足球运动信息;
获取运动员在与足球测评系统互动时,足球测评系统所生成的虚拟成像信息;
根据所述运动员轨迹信息、足球运动信息以及虚拟成像信息进行评测分析。
可选地,所述根据所述运动员轨迹信息、足球运动信息以及虚拟成像信息进行评测分析包括:
获取虚拟成像信息中的射门Icon位置信息;
获取足球运动信息中的足球位置信息;
根据所述足球位置信息以及所述射门Icon位置信息获取射门精度信息。
可选地,所述根据所述足球位置信息以及所述Icon位置信息获取射门精度信息采用如下公式获取:
Figure BDA0003822234280000021
其中,
ri为Icon的半径;Ds,i为权重信息;
所述Ds,i采用如下公式获取:
Figure BDA0003822234280000022
其中,
(x′3,y′3,z′3)表示足球在Icon所在平面的投影位置;
(xo,i,yo,i,zo,i)表示Icon的圆心位置。
可选地,所述根据所述运动员轨迹信息、足球运动信息以及虚拟成像信息进行评测分析进一步包括:
获取虚拟成像信息中的盘带Icon位置信息;
获取足球运动信息中的足球位置信息;
根据虚拟成像信息中的盘带Icon位置信息以及足球运动信息中的足球位置信息获取盘带精度信息。
可选地,所述根据虚拟成像信息中的盘带Icon位置信息以及足球运动信息中的足球位置信息获取盘带精度信息包括:
判断在预设时间内,足球位置信息是否在该预设时间内的任意一时间点所在位置与盘带Icon位置信息重叠,若是,则
获取重叠精度信息作为盘带精度信息。
可选地,所述根据所述运动员轨迹信息、足球运动信息以及虚拟成像信息进行评测分析进一步包括:
获取虚拟成像信息中的传球Icon位置信息;
获取足球运动信息中的足球位置信息以及足球运动轨迹信息;
根据虚拟成像信息中的盘带Icon位置信息、足球位置信息以及足球运动轨迹信息获取传球评价信息。
可选地,所述根据虚拟成像信息中的盘带Icon位置信息、足球位置信息以及足球运动轨迹信息获取传球评价信息包括:
根据所述足球运动轨迹信息获取足球实际运动速度;
根据所述盘带Icon位置信息、足球位置信息以及足球运动轨迹信息获取足球方向准确率;
根据所述足球实际运动速度以及预设最佳速度获取传球速度准确率;
根据所述传球速度准确率以及足球方向准确率获取传球评价信息。
可选地,所述根据所述运动员轨迹信息、足球运动信息以及虚拟成像信息进行评测分析进一步包括:
获取虚拟成像信息中的体能Icon位置信息;
获取运动员轨迹信息;
根据运动员轨迹信息以及体能Icon位置信息获取运动员实际速度信息、运动实际距离信息;
获取体能测评表,所述体能测评表包括多个预设运动员速度信息、多个预设距离信息、速度价值信息、距离价值信息,每个预设运动员速度信息对应一个速度价值信息、每个预设距离信息对应一个距离价值信息;
获取与运动员实际速度信息相同的预设运动员速度信息所对应的速度价值信息;
获取与运动员实际距离信息相同的预设距离信息所对应的距离价值信息;
根据获取的速度价值信息以及的距离价值信息获取体能价值信息。
可选地,所述根据所述运动员轨迹信息、足球运动信息以及虚拟成像信息进行评测分析进一步包括:
根据多次获取的所述射门精度信息、多次获取的盘带精度信息、多次获取的传球评价信息、多次获取的传球评价信息、多次获取的体能价值信息获取运动员综合评价信息。
本申请还提供了一种基于动作捕捉技术的足球评测系统,所述基于动作捕捉技术的足球评测系统包括可追踪足球、可追踪球鞋、投影系统、红外追踪系统、总控制器;所述总控制器分别与所述投影系统、红外追踪系统连接;其中,
所述投影系统用于投影虚拟成像信息;
红外追踪系统用于追踪可追踪足球的位置、可追踪球鞋以及虚拟成像信息,并将追踪到的信息传递给所述总控制器;
所述总控制器用于根据获取到的信息,采用如上所述的基于动作捕捉技术的足球评测方法进行评测分析。
有益效果
本申请的基于动作捕捉技术的足球评测方法能够在较小的场地使用,且不需要靶位、障碍物等装置配合,只需要通过虚拟成像信息即可检测运动员的各项指标,例如射门指标、技巧指标、体能指标等。且本申请的各种射门评价、技巧评价以及体能评价均是计算机实现,具有客观公正的优点,且识别是基于红外追踪技术实现,相对于现有技术的人眼识别,更为准确。
附图说明
图1是本申请一实施例的基于动作捕捉技术的足球评测方法的系统示意图。
图2是本申请一实施例的基于动作捕捉技术的足球评测系统的系统示意图。
图3是本申请一实施例的基于动作捕捉技术的足球评测系统的另一系统示意图。
附图标记:
1、目标球体;2、体能投影装置;3、体能动作捕捉装置;4、足球训练者;5、墙体。
具体实施方式
为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中,自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。
图1是本申请一实施例的足球评测方法的系统示意图。
如图1所示的基于动作捕捉技术的足球评测方法包括:
步骤1:获取运动员在与足球测评系统互动时,足球测评系统所捕捉的运动员轨迹信息以及足球运动信息;
步骤2:获取运动员在与足球测评系统互动时,足球测评系统所生成的虚拟成像信息;
步骤3:根据所述运动员轨迹信息、足球运动信息以及虚拟成像信息进行评测分析。
本申请的基于动作捕捉技术的足球评测方法能够在较小的场地使用,且不需要靶位、障碍物等装置配合,只需要通过虚拟成像信息即可检测运动员的各项指标,例如射门指标、技巧指标、体能指标等。
在本实施例中,根据运动员轨迹信息、足球运动信息以及虚拟成像信息进行评测分析包括:
获取虚拟成像信息中的射门Icon位置信息;
获取足球运动信息中的足球位置信息;
根据足球位置信息以及射门Icon位置信息获取射门精度信息。
在本实施例中,根据所述足球位置信息以及Icon位置信息获取射门精度信息采用如下公式获取:
Figure BDA0003822234280000051
其中,
ri为Icon的半径;Ds,i为权重信息;
所述Ds,i采用如下公式获取:
Figure BDA0003822234280000052
其中,
(x′3,y′3,z′3)表示足球在Icon所在平面的投影位置;
(xo,i,yo,i,zo,i)表示Icon的圆心位置。
举例来说,为了评价射门精度的指标,通过虚拟成像信息中的射门Icon位置信息,在标准化虚拟空间的前方、左方、右方三个墙面上随机出现不同的圆形Icon,每个Icon根据大小分别被标注为一定的分值,为
Figure BDA0003822234280000065
其中N为分值被设定的等级,λi为第i个等级的Icon的分值,通常Icon面积越大,其分值越低。在规定的时间t内,系统出现各种分值的Icon,所有Icon的总分之和为100分,且每个Icon只会出现很短的时间,时间过后。假设分值为λi的Icon对应的数量为mi,则满足:
Figure BDA0003822234280000061
通过计算足球击中墙面的中心位置,即足球在Icon所在平面的投影位置(x′3,y′3,z′3)与当前Icon的圆心位置(xo,i,yo,i,zo,i)之间的欧式距离Ds,i,表示为:
Figure BDA0003822234280000062
如果Ds,i小于Icon的半径ri,则我们能够将本次击球的获得的分值为Icon自身的分值。但这种方法的专业性还是不够精准,直观上来说,越集中Icon的中心,其分值应该越高,因此,我们通过Ds,i来计算权重,来获得最终的单次射门的分值,权值被这设置为
Figure BDA0003822234280000063
显然距离越大,权值越低,同时为了使得权值在(0,1)之间,因此做了归一化处理。因此最终的足球运动员的射门精度R能够通过如何公式计算:
Figure BDA0003822234280000064
在本实施例中,根据运动员轨迹信息、足球运动信息以及虚拟成像信息进行评测分析进一步包括:
获取虚拟成像信息中的盘带Icon位置信息;
获取足球运动信息中的足球位置信息;
根据虚拟成像信息中的盘带Icon位置信息以及足球运动信息中的足球位置信息获取盘带精度信息。
在本实施例中,根据虚拟成像信息中的盘带Icon位置信息以及足球运动信息中的足球位置信息获取盘带精度信息包括:
判断在预设时间内,足球位置信息是否在该预设时间内的任意一时间点所在位置与盘带Icon位置信息重叠,若是,则
获取重叠精度信息作为盘带精度信息。
举例来说,为了评价带球准确率的指标,Icon系统在地面上按照一定的间隔d出现固定大小的圆形Icon,每个Icon表示运动员带球需要通过的目标,且在地面上出现的时间固定,在此时间内未被带球通过表示未得分。所有的Icon被排序为一条弧线,代表运动员带球的带球路线,每个Icon的半径为ri,根据其面积大小对应一定的分值λi,与射门练习相同,面积越大,分值越低。假设所有Icon的中心位置为
Figure BDA0003822234280000071
带球准确率被定义为固定时间t范围内,足球运动员沿带球路线通过目标的数量。根据足球的球心在地面上的投影位置
Figure BDA0003822234280000072
计算(xI,i,yI,i,zI,i)与(x′I,i,y′I,i,z′I,i)之间的距离Dd,i
Figure BDA0003822234280000073
同样,为了使得运动员带球尽量通过Icon的中心位置,本专利采用一种加权方式计算运动员最终的得分Rd
Figure BDA0003822234280000074
在本实施例中,根据运动员轨迹信息、足球运动信息以及虚拟成像信息进行评测分析进一步包括:
获取虚拟成像信息中的传球Icon位置信息;
获取足球运动信息中的足球位置信息以及足球运动轨迹信息;
根据虚拟成像信息中的盘带Icon位置信息、足球位置信息以及足球运动轨迹信息获取传球评价信息。
在本实施例中,根据虚拟成像信息中的盘带Icon位置信息、足球位置信息以及足球运动轨迹信息获取传球评价信息包括:
根据所述足球运动轨迹信息获取足球实际运动速度;
根据盘带Icon位置信息、足球位置信息以及足球运动轨迹信息获取足球方向准确率;
根据所述足球实际运动速度以及预设最佳速度获取传球速度准确率;
根据所述传球速度准确率以及足球方向准确率获取传球评价信息。
举例来说,传球准确率与传球的角度和传球的力度相关,因此通过足球在规定的两个圆形Icon之间传递的方向以及足球的速度来进行计算。首先需要计算传球的方向,假设一次测评的路线总数为((xs,i,ys,i,zs,i),(xe,i,ye,i,ze,i)),两个点分别代表起点和终点Icon的中心位置,为了有效判定传球的准确率,本专利通过计算足球传递路线与预定传球路线之间的角度偏差来度量传球方向的准确率,通过采集足球在踢出时间t后的一个点位置(xf,i,yf,i,zf,i),我们通过角度的余弦来计算传球的方向准确率Ra
Figure BDA0003822234280000081
另外,我们为每一条路线预算一个最佳的速度v,因此我们通过计算真实速度与最佳速度之间的偏差,确定传球的速度准确率Rv
Figure BDA0003822234280000082
最终的传球准确率Rp是传球方向准确率与速度准确率的乘积:
Rp=Ra·Rv
值得注意的是,时间t,最佳速度v,以及所有的
Figure BDA0003822234280000083
Figure BDA0003822234280000084
可以通过预设获得。
在本实施例中,根据运动员轨迹信息、足球运动信息以及虚拟成像信息进行评测分析进一步包括:
获取虚拟成像信息中的体能Icon位置信息;
获取运动员轨迹信息;
根据运动员轨迹信息以及体能Icon位置信息获取运动员实际速度信息、运动实际距离信息;
获取体能测评表,所述体能测评表包括多个预设运动员速度信息、多个预设距离信息、速度价值信息、距离价值信息,每个预设运动员速度信息对应一个速度价值信息、每个预设距离信息对应一个距离价值信息;
获取与运动员实际速度信息相同的预设运动员速度信息所对应的速度价值信息;
获取与运动员实际距离信息相同的预设距离信息所对应的距离价值信息;
根据获取的速度价值信息以及的距离价值信息获取体能价值信息。
举例来说,足球运动员的体能是联系好足球的基础,一般通过跑动距离来计算,本专利通过计算运动员在测试时间t内的跑动距离来衡量运动员的体能。通过Optitrack动作捕捉系统能够采集到运动员的运动轨迹,采集的频率能够达到60HZ,假设时间t内采集到的数据点集合为
Figure BDA0003822234280000085
D为点的总数。跑动总距离D为:
Figure BDA0003822234280000091
因为涉及到左右脚采集的数据,可能存在差异,我们直接将最终的距离为左右脚跑动距离进行简单的平均,即:
Figure BDA0003822234280000092
其中Dsum为最终计算的跑动距离,DL和DR分别为左右脚的运动距离。
在本实施例中,上述的各个测试(体能、射门、传球等)均可以重复进行测试,当多次测试以后,可以通过测试结果来进行综合评价,该综合评价一方面代表着运动员的体能水平、射门水平以及传球水平,另一方面也反应使用者的心里素质。
具体而言,在本实施例中,根据所述运动员轨迹信息、足球运动信息以及虚拟成像信息进行评测分析进一步包括:
根据多次获取的所述射门精度信息、多次获取的盘带精度信息、多次获取的传球评价信息、多次获取的传球评价信息、多次获取的体能价值信息获取运动员综合评价信息。
举例来说,在本申请中,我们提出利用运动员在技术指标上的稳定性来评价运动员的心理素质,而稳定性是通过多次射门、带球和传球的方差进行衡量。定义射门稳定性、带球稳定性和传球稳定性,分别表示为Ws,Wd,Wp。假设N次射门的成绩为
Figure BDA0003822234280000093
通过如下公式进行计算:
Figure BDA0003822234280000094
其中
Figure BDA0003822234280000095
为N次射门成绩的均值,为:
Figure BDA0003822234280000096
类似,我们能够通过N次带球和传球的成绩为
Figure BDA0003822234280000097
来计算带球稳定性和传球稳定性,即:
Figure BDA0003822234280000098
Figure BDA0003822234280000101
其中
Figure BDA0003822234280000102
Figure BDA0003822234280000103
分别N次带球和传球成绩的均值:
Figure BDA0003822234280000104
Figure BDA0003822234280000105
最终足球运动员的心理素质,能够通过总的稳定性来衡量,预设射门稳定性、带球稳定性和传球稳定性的权重分别为α,β,γ,则总的心理素质W评分为:
W=αWs+βWd+γWp
本申请还提供了一种基于动作捕捉技术的足球评测系统,所述基于动作捕捉技术的足球评测系统包括可追踪足球、可追踪球鞋、投影系统、红外追踪系统、总控制器;所述总控制器分别与所述投影系统、红外追踪系统连接;其中,
所述投影系统用于投影虚拟成像信息;
红外追踪系统用于追踪可追踪足球的位置、可追踪球鞋以及虚拟成像信息,并将追踪到的信息传递给所述总控制器;
所述总控制器用于根据获取到的信息,采用如上所述的足球评测方法进行评测分析。
在本实施例中,红外追踪系统采用OptiTrack系统,Optitrack是一套实现标记点高精度三维重建的光学系统,主要硬件是装配处理器的智能摄像机,内置高精度标记点处理算法,单个标记点的三维信息可用于创建刚体获得六自由度数据。足球评测方法主要利用了OptiTrack的视觉定位功能,在足球表现加上一层反光材料,在运动员的鞋子上加上一层反光标记,从而能够追踪人体和足球在评测空间中的实时位置。其主要过程包括:
(1)定制化标记点制作
本申请的交互方式是光捕(反光动作捕捉),不仅仅通过足球,而是让测评者通过足球(表面涂抹反光标记点)和自己的脚(脚背上贴上一个正方形或者圆形的反光标记点),同时用足球和脚跟沉浸场景进行交互。这种创新的方式,让测评者可以无穿戴的在该空间进行测评,并且准确的得到足球技术技能等各项报告。
(2)空间位置的计算
在Optitrack动作捕捉系统通过摄像头在空间中的相对位置,建立空间坐标系,将足球和脚上的反光标记点建立为刚体资产,Optitrack系统通过红外图像分析技术,通过多台红外相机在不同位置不同角度采集物体的影像,结合各个相机对物体上同一标记点信息的采集偏差,解算出物体的空间坐标信息。Optitrack导出足球运动员两脚上的标记点和足球上标记点的三维坐标,分别为(x1,y1,z1),(x2,y2,z2)和(x3,y3,z3)。
在本实施例中,投影系统能够投影场景信息以及Icon位置信息。
在本实施例中,总控制器能够控制投影系统进行投影,并且控制红外追踪系统进行追踪。
在本实施例中,投影物的数量可以根据需要自行设置,且各个体能投影物可以同时出现也可以分时出现。
在本实施例中,各个投影物的形状或者面积也可以根据需要自行设定。
参见图2以及图3,下面以举例的方式对本申请做进一步详细阐述,可以理解的是,该举例并不构成对本申请的任何限制。
参见图2以及图3,在本实施例中,墙面就可以作为投影屏幕,在测试足球技能中,传球是通过触碰墙上的icon点的准确度和速度来测试的,因为不同的icon会在墙上依次出现。但是在技能测试中,这些icon会同时出现,且难度和得分都不同。
在本实施例中,本申请的交互方式是光捕(反光动作捕捉),不仅仅通过足球,而是让测评者通过足球(涂上反光材料)和自己的脚(脚背上贴上一个正方形或者圆形的反光贴纸),同时用足球和脚跟沉浸场景进行交互。这种创新的方式,让测评者可以无穿戴的在该空间进行测评,并且准确的得到足球技术技能等各项报告。
在本实施例中,体能动作捕捉装置与技能动作捕捉装置可以是同一个装置,该装置时由8个动作捕捉摄像头汇聚到一个点进行动作捕捉的算法、减少因为场地尺寸改编捕捉位置偏移的优化、通过降低延迟来捕捉高速运转的足球。
在本实施例中,一个实例如下:
1.技术方案:Unity程序里会根据地面范围分布对应数量icon(体能投影物),icon(体能投影物)串联出一条路线,icon分为得分icon和障碍icon,相同时间内,使用者通过足球去触发得分icon,躲避障碍icon,得分越高,说明体能技术越好。
在本实施例中,本申请的体能投影装置为投影仪,体能动作捕捉装置为OptiTrack全身动作捕捉摄像头。
在本实施例中,投影仪把Unity软件内的场景投影到4个墙面上,OptiTrack全身动作捕捉摄像头会实时捕捉真实足球所在位置,通过Motive软件把真实足球位置信息传递到Unity写好的程序里,程序会根据真实足球位置实例化虚拟足球,虚拟足球和icon之间通过碰撞检测实现触发icon,触发碰撞检测相当于踢中图案,计算得分。足球本身因为被涂上了反光材料,所以能够被追踪和实时与场景交互。
在本实施例中,射门的技术方案如下:
1.技术方案:Unity程序里会根据墙面划分9个区域,区域依次有低难度射门区域,中难度射门区域,高难度射门区域,区域内会按顺序依次出现icon,相同时间内,使用者使用足球触发墙上icon得分越高说明射门技术越好,
投影仪把Unity软件内的场景投影到4个墙面上,OptiTrack全身动作捕捉摄像头会实时捕捉真实足球所在位置,通过Motive软件把真实足球位置信息传递到Unity写好的程序里,程序会根据真实足球位置实例化虚拟足球,虚拟足球和icon之间通过碰撞检测实现触发icon,触发碰撞检测相当于踢中图案,计算得分。
在本实施例中,传球技术方案如下:
技能传球
1.传球的选择:三面墙上同时出现icon,icon位置不同,大小不同,对应分数也不同,使用者根据自己技术选择触发不同icon获取不同分数
2.传球的判断:踢中icon获取分数就是传球正确,踢不到icon获取不到分数就是传球错误
在本实施例中,射门的技术方案如下:
关于技能射门
1.技术方案:Unity程序里会根据墙面划分9个区域,区域依次有低难度射门区域,中难度射门区域,高难度射门区域,区域内会同时出现icon,相同时间内,使用者使用足球触发墙上icon得分越高说明射门技术越好
在本实施例中,体能的技术方案如下:
关于体能敏捷梯
1.技术方案:Unity程序里会根据地面区域正中间部分依次出现梯子形icon,梯子形icon按顺序循环出现,速度越来越快,相同时间内,使用者使用足球触发梯子形icon越多,得分越高,敏捷性越好
2.测试敏捷梯时,测评者脚上会贴上一个反光贴纸,Optitrack追踪测评者脚上的反光体制,去追踪他的脚步动作。
在本实施例中,体能的另一个技术方案如下:
关于体能九宫格
1.技术方案:Unity程序里会根据地面区域正中间部分划分9个区域,随机出现icon,icon出现速度越来越快,相同时间内,使用者使用足球触发icon越多,得分越高,体能越好。
2.测试敏捷梯时,测评者脚上会贴上一个反光贴纸,Optitrack追踪测评者脚上的反光体制,去追踪他的脚步动作。
本申请的测试环境和氛围用投影系统实现,投影系统的优势在于,光线较为柔和,让测试者在测试的过程中,拥有更加安全、对视力更加友好的环境。其中地面为真实草坪,让测试者有虚实结合的体验的同时,也可以在有可能摔倒的时候,获得缓冲。
本申请采用8台Optitrack集成捕捉采集到运动员的运动轨迹以及足球的运动轨迹。延迟控制可控制在20毫秒之内,是市面上超低延迟的无穿戴的动作捕捉、交互解决方案。第一,可交互的反光足球。足球上进行了反光设计,使用8台Optitrack集成捕捉该原点数据。第二,可交互的反光贴纸,贴在脚尖的1.5xm*1.5cm的反光贴纸可以捕捉脚步的位置,实现贴纸位置和空间中的可交互图标。第三,可交互的数字交互棒,我们设计了9个反光点组成的刚体交互棒,可以实现对于用户ID的识别和三位映射交互。
采用本申请所生成的评测分析,包含了可交互命中数量的相关计算、目标移动轨迹的追踪。可以在共同在三端显示:小程序、游戏客户端、游戏服务器。
本申请的技术指标通过完成可交互目标的数量去评测,技能指标是对技术指标的运用。技能测评的时候,会让可交互图标同时出现,测试者需要通过策略判断,去选择与哪些可交互图标进行交互,取得更高的成绩。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种基于动作捕捉技术的足球评测方法,其特征在于,所述基于动作捕捉技术的足球评测方法包括:
获取运动员在与足球测评系统互动时,足球测评系统所捕捉的运动员轨迹信息以及足球运动信息;
获取运动员在与足球测评系统互动时,足球测评系统所生成的虚拟成像信息;
根据所述运动员轨迹信息、足球运动信息以及虚拟成像信息进行评测分析。
2.如权利要求1所述的基于动作捕捉技术的足球评测方法,其特征在于,所述根据所述运动员轨迹信息、足球运动信息以及虚拟成像信息进行评测分析包括:
获取虚拟成像信息中的射门Icon位置信息;
获取足球运动信息中的足球位置信息;
根据所述足球位置信息以及所述射门Icon位置信息获取射门精度信息。
3.如权利要求2所述的基于动作捕捉技术的足球评测方法,其特征在于,所述根据所述足球位置信息以及所述Icon位置信息获取射门精度信息采用如下公式获取:
Figure FDA0003822234270000011
其中,
ri为Icon的半径;Ds,i为权重信息;
所述Ds,i采用如下公式获取:
Figure FDA0003822234270000012
其中,
(x′3,y′3,z′3)表示足球在Icon所在平面的投影位置;
(xo,i,yo,i,zo,i)表示Icon的圆心位置。
4.如权利要求2所述的基于动作捕捉技术的足球评测方法,其特征在于,所述根据所述运动员轨迹信息、足球运动信息以及虚拟成像信息进行评测分析进一步包括:
获取虚拟成像信息中的盘带Icon位置信息;
获取足球运动信息中的足球位置信息;
根据虚拟成像信息中的盘带Icon位置信息以及足球运动信息中的足球位置信息获取盘带精度信息。
5.如权利要求4所述的基于动作捕捉技术的足球评测方法,其特征在于,所述根据虚拟成像信息中的盘带Icon位置信息以及足球运动信息中的足球位置信息获取盘带精度信息包括:
判断在预设时间内,足球位置信息是否在该预设时间内的任意一时间点所在位置与盘带Icon位置信息重叠,若是,则
获取重叠精度信息作为盘带精度信息。
6.如权利要求4所述的基于动作捕捉技术的足球评测方法,其特征在于,所述根据所述运动员轨迹信息、足球运动信息以及虚拟成像信息进行评测分析进一步包括:
获取虚拟成像信息中的传球Icon位置信息;
获取足球运动信息中的足球位置信息以及足球运动轨迹信息;
根据虚拟成像信息中的盘带Icon位置信息、足球位置信息以及足球运动轨迹信息获取传球评价信息。
7.如权利要求6所述的基于动作捕捉技术的足球评测方法,其特征在于,所述根据虚拟成像信息中的盘带Icon位置信息、足球位置信息以及足球运动轨迹信息获取传球评价信息包括:
根据所述足球运动轨迹信息获取足球实际运动速度;
根据所述盘带Icon位置信息、足球位置信息以及足球运动轨迹信息获取足球方向准确率;
根据所述足球实际运动速度以及预设最佳速度获取传球速度准确率;
根据所述传球速度准确率以及足球方向准确率获取传球评价信息。
8.如权利要求6所述的基于动作捕捉技术的足球评测方法,其特征在于,所述根据所述运动员轨迹信息、足球运动信息以及虚拟成像信息进行评测分析进一步包括:
获取虚拟成像信息中的体能Icon位置信息;
获取运动员轨迹信息;
根据运动员轨迹信息以及体能Icon位置信息获取运动员实际速度信息、运动实际距离信息;
获取体能测评表,所述体能测评表包括多个预设运动员速度信息、多个预设距离信息、速度价值信息、距离价值信息,每个预设运动员速度信息对应一个速度价值信息、每个预设距离信息对应一个距离价值信息;
获取与运动员实际速度信息相同的预设运动员速度信息所对应的速度价值信息;
获取与运动员实际距离信息相同的预设距离信息所对应的距离价值信息;
根据获取的速度价值信息以及的距离价值信息获取体能价值信息。
9.如权利要求8所述的基于动作捕捉技术的足球评测方法,其特征在于,所述根据所述运动员轨迹信息、足球运动信息以及虚拟成像信息进行评测分析进一步包括:
根据多次获取的所述射门精度信息、多次获取的盘带精度信息、多次获取的传球评价信息、多次获取的传球评价信息、多次获取的体能价值信息获取运动员综合评价信息。
10.一种基于动作捕捉技术的足球评测系统,其特征在于,所述基于动作捕捉技术的足球评测系统包括可追踪足球、可追踪球鞋、投影系统、红外追踪系统、总控制器;所述总控制器分别与所述投影系统、红外追踪系统连接;其中,
所述投影系统用于投影虚拟成像信息;
红外追踪系统用于追踪可追踪足球的位置、可追踪球鞋以及虚拟成像信息,并将追踪到的信息传递给所述总控制器;
所述总控制器用于根据获取到的信息,采用如权利要求1至9中任意一项所述的足球评测方法进行评测分析。
CN202211045482.3A 2022-08-30 2022-08-30 一种基于动作捕捉技术的足球评测方法及足球评测系统 Active CN115414648B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211045482.3A CN115414648B (zh) 2022-08-30 2022-08-30 一种基于动作捕捉技术的足球评测方法及足球评测系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211045482.3A CN115414648B (zh) 2022-08-30 2022-08-30 一种基于动作捕捉技术的足球评测方法及足球评测系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115414648A true CN115414648A (zh) 2022-12-02
CN115414648B CN115414648B (zh) 2023-08-25

Family

ID=84200943

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211045482.3A Active CN115414648B (zh) 2022-08-30 2022-08-30 一种基于动作捕捉技术的足球评测方法及足球评测系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115414648B (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070207873A1 (en) * 2006-03-01 2007-09-06 Acushnet Company IR system for kinematic analysis
CN108765457A (zh) * 2018-04-11 2018-11-06 深圳市瑞立视多媒体科技有限公司 一种捕捉球的运动姿态识别方法及其装置
CN109847321A (zh) * 2019-01-31 2019-06-07 软通智慧科技有限公司 一种运动员训练辅助方法、装置、服务器及存储介质
WO2019208529A1 (ja) * 2018-04-23 2019-10-31 株式会社スポーツセンシング モーションキャプチャシステム、モーションキャプチャ方法、モーションキャプチャ方法で用いられるマーカ、及び、モーションキャプチャ方法で用いられるプログラム
CN210813817U (zh) * 2019-10-07 2020-06-23 上海鸣展多媒体科技有限公司 守门员机器人
CN112515661A (zh) * 2020-11-30 2021-03-19 魔珐(上海)信息科技有限公司 姿态捕捉方法、装置、电子设备及存储介质
CN114041139A (zh) * 2019-07-31 2022-02-11 英特尔公司 比赛状态检测和轨迹融合

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070207873A1 (en) * 2006-03-01 2007-09-06 Acushnet Company IR system for kinematic analysis
CN108765457A (zh) * 2018-04-11 2018-11-06 深圳市瑞立视多媒体科技有限公司 一种捕捉球的运动姿态识别方法及其装置
WO2019208529A1 (ja) * 2018-04-23 2019-10-31 株式会社スポーツセンシング モーションキャプチャシステム、モーションキャプチャ方法、モーションキャプチャ方法で用いられるマーカ、及び、モーションキャプチャ方法で用いられるプログラム
CN109847321A (zh) * 2019-01-31 2019-06-07 软通智慧科技有限公司 一种运动员训练辅助方法、装置、服务器及存储介质
CN114041139A (zh) * 2019-07-31 2022-02-11 英特尔公司 比赛状态检测和轨迹融合
CN210813817U (zh) * 2019-10-07 2020-06-23 上海鸣展多媒体科技有限公司 守门员机器人
CN112515661A (zh) * 2020-11-30 2021-03-19 魔珐(上海)信息科技有限公司 姿态捕捉方法、装置、电子设备及存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
CN115414648B (zh) 2023-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11348256B2 (en) Determining X,Y,Z,T biomechanics of moving actor with multiple cameras
US10628678B2 (en) Classification of activity derived from multiple locations
US10886017B2 (en) Analysis system and analysis method
US20100030350A1 (en) System and Method for Analyzing Data From Athletic Events
AU2018404876B2 (en) Golf ball tracking system
AU2012231925B2 (en) Virtual golf simulation apparatus and sensing device and method used for the same
US20100311512A1 (en) Simulator with enhanced depth perception
US11710316B2 (en) System and method for object tracking and metric generation
US11972579B1 (en) System, method and apparatus for object tracking and human pose estimation
CN101964047A (zh) 一种基于多跟踪点的人体动作识别方法
US11850498B2 (en) Kinematic analysis of user form
JP2008224654A (ja) 運動動作を測定するための方法及び測定装置
CN109069903A (zh) 用于监测体育事件中的对象的系统和方法
CN115414648B (zh) 一种基于动作捕捉技术的足球评测方法及足球评测系统
JP6760610B2 (ja) 位置計測システム、及び位置計測方法
KR102519798B1 (ko) 라이다센서 및 인공지능을 이용한 체험형 야구-시뮬레이션 서비스 시스템
US11896882B2 (en) Extended reality system for training and evaluation
JP7054950B1 (ja) 位置計測システム、及び位置計測方法
KR102507339B1 (ko) 라이다센서 및 빅데이터를 이용한 체험형 축구 경기 운영시스템
EP4325448A1 (en) Data processing apparatus and method
EP4325443A1 (en) Data processing apparatus and method
CA3189146A1 (en) System and method for object tracking and metric generation
CN117716388A (zh) 用于感测移动的球的影像分析方法及利用其的传感装置
KR20220035616A (ko) 골프스윙에 대한 센싱장치 및 이를 이용한 클럽헤드의 임팩트 위치 센싱방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant