[发明专利]一种基于运动轨迹的乒乓球发球得分识别方法

权利要求书

1.一种基于运动轨迹的乒乓球发球得分识别方法，其特征在于：

步骤1、建立三维空间坐标系及设置参数；

建立三维空间坐标系，原点为乒乓球桌正中心，x轴和y轴组成水平面，x轴平行于乒乓球桌窄边，y轴平行于乒乓球桌长边，z轴垂直于桌面向上；记地面的z轴坐标值为Z₀；球桌面的x轴坐标值范围为(-X₁,X₁)，y轴坐标值范围为(-Y₁,Y₁)，z轴坐标值为Z₁；球网的x轴坐标值范围为(-X₂,X₂)，y轴坐标值为Y₂，z轴坐标值范围为(Z₁,Z₂)；将对局双方分别编号为A和B，则球桌和球拍的编号为其相应对局方的编号；设置采样时间间隔T；设置用于判断发球的乒乓球加速度阈值P；设置用于识别乒乓球碰撞的角度变化阈值Q；设置碰撞偏离容忍值M；声明单位时间间隔内乒乓球的角度变量声明变量k＝1；声明表示定位时间顺序的变量i；

步骤2、计算乒乓球的实时位置坐标值及判断是否发球；

利用乒乓球定位技术和装置，计算乒乓球在每个采样时刻的位置坐标值；令i＝i+1，此时乒乓球位置坐标值为(x_i,y_i,z_i)，调取前一时刻乒乓球位置坐标值(x_i-1,y_i-1,z_i-1)，计算乒乓球加速度当aP时，判定此时发球，根据乒乓球坐标值(x_i,y_i,z_i)所在的范围识别发球方的编号，则识别出的发球方为己方，进入步骤3；否则返回步骤2；

步骤3、计算乒乓球的实时位置坐标值及计算变量的值；

利用乒乓球定位技术和装置，计算乒乓球在每个采样时刻的位置坐标值；令i＝i+1，此时乒乓球位置坐标值为(x_i,y_i,z_i)，调取前两个时刻乒乓球的位置坐标值(x_i-1,y_i-1,z_i-1)和(x_i-2,y_i-2,z_i-2)，计算计算当时，则判定乒乓球发生碰撞，进入步骤4；否则判定乒乓球没有发生碰撞，返回步骤3；

步骤4、根据运动轨迹判断乒乓球的碰撞点及根据碰撞点判断发球是否得分；

步骤4.1、根据运动轨迹判断乒乓球是否撞击桌面；

当满足时，则判定乒乓球撞击桌面；若k＝1，则根据乒乓球坐标值(x_i,y_i,z_i)所在的范围判断撞击的球桌编号与发球方编号是否一致，若一致，则令k＝k+1，返回步骤3，否则判定发球不成功，结束；若k＝2，则根据乒乓球坐标值(x_i,y_i,z_i)所在的范围判断撞击的球桌编号与发球方编号是否一致，若一致，则判定发球不成功，结束，否则判定发球成功，令k＝k+1，返回步骤3；若k2，则判定乒乓球再次撞击球桌，此时己方发球得分，结束；当不满足时，则判定乒乓球没有撞击桌面，进入步骤4.2；

步骤4.2、根据运动轨迹判断乒乓球是否撞击地面；

当满足Z₀≤z_i(Z₀+M)时，则判定乒乓球撞击地面；若k≤2，则判定此时发球不成功，结束；若k2，则判定此时己方发球得分，结束；当不满足Z₀≤z_i(Z₀+M)时，则判定乒乓球没有撞击地面，进入步骤4.3；

步骤4.3、根据运动轨迹判断乒乓球是否撞击球网；

当满足时，则判定乒乓球撞击球网；若k＝1，则判定发球不成功，结束；若k＝2，则返回步骤3；若k2，则判定此时己方发球得分，结束；当不满足时，则判定乒乓球没有撞击球网，进入步骤4.4；

步骤4.4、根据运动轨迹判断乒乓球是否被球拍撞击；

此时判定乒乓球被球拍撞击；若k＝1，则判定发球不成功，结束；若k＝2，则根据乒乓球坐标值(x_i,y_i,z_i)所在的范围判断球拍编号与发球方编号是否一致，若一致，则判定发球不成功，结束，否则判定此时己方发球得分，结束；若k2，则根据乒乓球坐标值(x_i,y_i,z_i)所在的范围判断球拍编号与发球方编号是否一致，若一致，则判定乒乓球被己方球拍撞击，此时己方发球得分，结束，否则判定乒乓球被对方球拍撞击，此时己方发球不得分，结束。