[发明专利]一种基于感应台面和球拍面采集兵乓球击打轨迹的方法、装置、计算机设备及存储介质

说明书

本发明涉及体育器材技术领域，公开了一种基于感应台面和球拍面采集兵乓球击打轨迹的方法、装置、计算机设备及存储介质。通过本发明创造，可提供一种基于乒乓球感应台面和球拍面采集乒乓球击打轨迹的全新方法，即在应用到布置有乒乓球感应台面和球拍面的乒乓球训练或比赛场所中时，可通过在乒乓球击打时由感应台面或球拍面采集的球体碰撞空间位置/和已知碰撞面姿态数据，确定出乒乓球在碰撞后的出射空间位置、出射速度和出射自转角速度，最后基于这些数据可进一步确定出乒乓球在下一次碰撞前的击打轨迹，从而无需全程高速地成像、识别和追踪乒乓球，大大降低了对乒乓球击打轨迹采集系统的硬件成本需求，便于实际推广和应用。

技术领域

本发明属于体育器材技术领域，具体地涉及一种基于感应台面和球拍面采集兵乓球击打轨迹的方法、装置、计算机设备及存储介质。

背景技术

乒乓球运动在我国广为普及，作为专业运动员，精湛的技术必须经过高强度和高效的训练，因此在训练或比赛中需观察乒乓球飞行轨迹，进而分析了解对手打球习惯与套路，对于了解对手是一个绝佳的途径，使得在训练或比赛中有必要采集获取乒乓球击打轨迹，以便进行还原再现或指导乒乓球机器人进行接球。

目前采集获取乒乓球击打轨迹的主要手段是应用基于高速摄像机的图像识别及追踪系统来完成，但是由于乒乓球非常小，乒乓球表面和乒乓球台表面因都很光滑容易反光，而且乒乓球行程很短，在高速运动(3-5m/s)时整个有效行程仅持续0.5s左右，使得准确检测、识别和追踪乒乓球的任务非常困难，这对图像识别及追踪系统提出了极高的硬件成本需求，难以普遍推广和实现。

发明内容

为了解决现有乒乓球击打轨迹采集方式所存在的系统硬件成本需求高的问题，本发明目的在于提供一种基于感应台面和球拍面采集兵乓球击打轨迹的方法、装置、计算机设备及存储介质，可以应用到布置有乒乓球感应台面和球拍面的乒乓球训练或比赛场所中，并通过在乒乓球击打时由感应台面或球拍面采集的球体碰撞空间位置/和已知碰撞面姿态数据，确定出乒乓球在碰撞后的出射空间位置、出射速度和出射自转角速度，最后基于这些数据可进一步确定出乒乓球在下一次碰撞前的击打轨迹，从而无需全程高速地成像、识别和追踪乒乓球，大大降低了对乒乓球击打轨迹采集系统的硬件成本需求，便于实际推广和应用。

第一方面，本发明提供了一种基于感应台面和球拍面采集兵乓球击打轨迹的方法，包括：

获取乒乓球在球体碰撞事件发生时由乒乓球碰撞对象触发记录的球体碰撞空间位置，其中，所述乒乓球碰撞对象为乒乓球台或乒乓球拍，所述乒乓球台具有用于感知是否发生所述球体碰撞事件的和用于定位所述球体碰撞空间位置的感应台面，所述乒乓球拍具有用于感知是否发生所述球体碰撞事件的、用于定位所述球体碰撞空间位置的和用于动态记录碰撞面姿态数据的球拍面；

根据所述球体碰撞空间位置、所述乒乓球的直径和所述乒乓球碰撞对象的已知碰撞面姿态数据，确定出所述乒乓球在所述球体碰撞事件发生后的出射空间位置；

根据所述已知碰撞面姿态数据以及所述乒乓球在所述球体碰撞事件发生前的已知入射速度和已知入射自转角速度，确定出所述乒乓球在所述球体碰撞事件发生后的出射速度和出射自转角速度，其中，所述已知入射速度包含有所述乒乓球在入射时的已知速度值和已知速度方向，所述已知入射自转角速度包含有所述乒乓球在入射时的已知角速度值、已知自转方向和已知自转轴姿态数据，所述出射速度包含有所述乒乓球在出射时的速度值和速度方向，所述出射自转角速度包含有所述乒乓球在出射时的角速度值、自转方向和自转轴姿态数据；

根据所述出射空间位置、所述出射速度和所述出射自转角速度，确定出所述乒乓球在下一次球体碰撞事件发生前的击打轨迹。