[发明专利]气冰球机器人控制方法、装置及气冰球运动设备

说明书

本申请提供的气冰球机器人的控制方法，在摄像头捕捉到气冰球后取连续数帧的位置坐标信息，之后对这几帧信息进线性处理，得到该气冰球的轨迹运动函数，对该函数图像进行绘制之后得到该函数与气冰球机器人的交点。同时，加入边缘碰撞检测系统，在通过轨迹预测得到其轨迹运动函数后，如果其终点超过了气冰球桌的边界，将对轨迹函数进行修正，得到其边缘碰撞之后的对称轨迹。进而根据确定的目标轨迹和对称轨迹来确定气冰球机器人的击球位置，实现气冰球机器人的击打动作。本申请的气冰球机器人增加了气冰球的动态图像捕捉，此外通过轨迹预测和碰撞检测，提高了识别精度和反应速度，提高了冰气球机器人的连续性和稳定性。

技术领域

本发明涉及智能设备领域，尤其涉及一种基于机器视觉的气冰球机器人控制方法、装置及气冰球运动设备。

背景技术

与传统的冰球运动相比，气冰球是一种将冰球运动搬上桌面的运动，锻炼人员通过与气冰球机器人互相击打位于桌面上的冰球，来实现在家就能运动健身的目的，气冰球机器人可以应用于家庭娱乐，健身，科技展示，游乐场等场地，该方法可以大大提高气冰球机器人运动的可靠性和稳定性，有利于气冰球机器人的推广。

气冰球机器人的工作原理是在气冰球桌面上安装摄像头，通过实时、动态地捕捉位于桌面上的气冰球的位置，确定气冰球机器人击打气冰球的位置。但是当前的基于机器视觉的气冰球机器人大多采用直接检测的方式，直接判断冰球的当前位置，没有对冰球位置速度的预测和判断，就导致了气冰球机器人的运动总是落后于冰球的位置。同时，由于现有的气冰球娱乐装置中，在气冰球快速移动过程中，由于摄像头对气冰球的运动轨迹仅捕捉少数图像帧，导致捕捉到的气冰球的位置不完整，这就使得气冰球机器人在击打气冰球的时候不能准确的捕捉到气冰球的位置。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种基于机器视觉的气冰球机器人控制方法、装置及气冰球运动设备，用于解决现有技术中气冰球机器人击打反应滞后、击打准确率不高的问题。

第一方面，本申请提供一种基于机器视觉的气冰球机器人控制方法，该气冰球机器人控制方法包括：

S1：捕捉连续若干帧气冰球运动图像，根据所述运动图像采集气冰球的坐标信息；

S2：对连续若干帧中气冰球的所述坐标信息进行线性化处理，得到所述气冰球的目标轨迹，

S3：将所述目标轨迹在虚拟运动图上进行模拟绘制，并判断所述目标轨迹是否与所述虚拟运动图上气冰球的桌面边缘存在交点；

S4：若存在步骤S3中所述交点，则确定所述目标轨迹关于所述桌面边缘函数的对称轨迹，并根据所述目标轨迹及所述对称轨迹确定气冰球机器人的运动路径，其中所述对称轨迹与所述目标轨迹关于所述桌面边缘在所述交点处的中垂线对称。

第二方面，本申请实施例提供一种基于机器视觉的气冰球机器人控制装置，该气冰球机器人控制装置包括：

坐标采集模块：用于捕捉连续若干帧气冰球运动图像，根据所述运动图像采集气冰球的坐标信息；

轨迹确定模块：用于对连续若干帧中气冰球的所述坐标信息进行线性化处理，得到所述气冰球的目标轨迹，

虚拟判断模块：用于将所述目标轨迹在虚拟运动图上进行模拟绘制，并判断所述目标轨迹是否与所述虚拟运动图上气冰球的桌面边缘存在交点；

路径确定模块：用于若存在步骤S3中所述交点，则确定所述目标轨迹关于所述桌面边缘函数的对称轨迹，并根据所述目标轨迹及所述对称轨迹确定气冰球机器人的运动路径，其中所述对称轨迹与所述目标轨迹关于所述桌面边缘在所述交点处的中垂线对称。

第三方面，本申请实施例还提供一种气冰球运动设备，所述气冰球球机器人包括：气冰球桌、支架、摄像头、皮带、步进电机、气冰球机器人以及上述第二方面任一所述的气冰球机器人控制装置。