羽毛球揮拍動(dòng)作識(shí)別方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及交互應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種羽毛球揮拍動(dòng)作識(shí)別方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]羽毛球運(yùn)動(dòng)中，隨著其周邊設(shè)備的不斷擴(kuò)充，跟蹤并識(shí)別羽毛球揮拍過程已經(jīng)成為羽毛球運(yùn)動(dòng)中的重要交互式應(yīng)用。
[0003]現(xiàn)有的羽毛球揮拍動(dòng)作跟蹤和識(shí)別主要分為基于圖像視頻的識(shí)別技術(shù)和基于傳感器的識(shí)別技術(shù)。前者是利用高速攝像機(jī)拍攝設(shè)置在羽毛球拍上的標(biāo)志點(diǎn)，從而獲取球拍運(yùn)動(dòng)信息，此過程依賴于圖像和視頻處理。
[0004]而基于傳感器的識(shí)別技術(shù)則是要利用傳感器來測(cè)量出揮拍過程中的運(yùn)動(dòng)軌跡空間、速度和旋轉(zhuǎn)角度等原始數(shù)據(jù)，對(duì)原始數(shù)據(jù)根據(jù)特征值識(shí)別羽毛球揮拍動(dòng)作。
[0005]然而，基于圖像識(shí)別的識(shí)別技術(shù)需要使用高速攝像機(jī)，而高速攝像機(jī)價(jià)格昂貴，攜帶不便，只適用于專業(yè)訓(xùn)練場(chǎng)景下，并且對(duì)硬件平臺(tái)的專業(yè)性要求和處理能力均要求非常高，運(yùn)用范圍受局限。
[0006]另一方面的，基于傳感器的識(shí)別技術(shù)雖然成本和運(yùn)用范圍均不會(huì)受到局限，但是由于各種羽毛球揮拍動(dòng)作之間作為特征值的加速度和角速度等信息都比較相似，比較難提取各動(dòng)作類型的特征值，因此造成較高的復(fù)雜性和較低的可分性，進(jìn)而所得到的羽毛球揮拍動(dòng)作識(shí)別結(jié)果的誤判過多。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]基于此，有必要提供一種羽毛球揮拍動(dòng)作識(shí)別方法，所述方法能夠提高識(shí)別率，避免出現(xiàn)羽毛球揮拍動(dòng)作識(shí)別中的誤判。
[0008]另外，還有必要提供一種羽毛球揮拍動(dòng)作識(shí)別裝置，所述裝置能夠提高識(shí)別率，避免出現(xiàn)羽毛球揮拍動(dòng)作識(shí)別中的誤判。
[0009]為解決上述技術(shù)問題，將采用如下技術(shù)方案:
一種羽毛球揮拍動(dòng)作識(shí)別方法，包括:
獲取跟蹤羽毛球拍產(chǎn)生的原始數(shù)據(jù)，所述原始數(shù)據(jù)由羽毛球拍上的傳感器在揮拍過程持續(xù)采集得到；
端點(diǎn)檢測(cè)所述原始數(shù)據(jù)得到有效數(shù)據(jù)段；
通過動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整算法匹配所述有效數(shù)據(jù)段和預(yù)置的模板，所述預(yù)置的模板對(duì)應(yīng)于羽毛球揮拍動(dòng)作的動(dòng)作類型；
根據(jù)匹配結(jié)果得到對(duì)應(yīng)的羽毛球揮拍動(dòng)作識(shí)別結(jié)果。
[0010]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述通過動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整算法匹配所述有效數(shù)據(jù)段和預(yù)置的模板之前，所述方法還包括:
通過預(yù)置的特征值對(duì)所述有效數(shù)據(jù)段預(yù)先進(jìn)行區(qū)分；
判斷所述有效數(shù)據(jù)段是否能夠通過特征值區(qū)分得到動(dòng)作類型，若為是，則輸出區(qū)分得到的動(dòng)作類型為羽毛球揮拍動(dòng)作識(shí)別結(jié)果，若為否，則
進(jìn)入所述通過動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整算法匹配所述有效數(shù)據(jù)段和預(yù)置的模板的步驟。
[0011]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述通過預(yù)置的特征值對(duì)所述有效數(shù)據(jù)段預(yù)先進(jìn)行區(qū)分的步驟包括:
讀取預(yù)置的特征值，所述預(yù)置的特征值用于識(shí)別部分羽毛球揮拍動(dòng)作，對(duì)應(yīng)于部分動(dòng)作類型；
比對(duì)所述特征值和有效數(shù)據(jù)段，在所述有效數(shù)據(jù)段與所述特征值相符時(shí)所述特征值對(duì)應(yīng)的動(dòng)作類型為區(qū)分得到的動(dòng)作類型。
[0012]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述通過動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整算法匹配所述有效數(shù)據(jù)段和預(yù)置的模板的步驟包括:
在所述有效數(shù)據(jù)段中進(jìn)行姿態(tài)融合得到三軸重力分量的時(shí)間序列；
由動(dòng)作類型模板庫中預(yù)置的模板分別與所述時(shí)間序列通過動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整算法進(jìn)行匹配，得到所述時(shí)間序列與任一模板之間的匹配距離；
提取最小匹配距離，判斷所述最小匹配距離是否小于閾值，若為是，則根據(jù)所述最小匹配距離生成匹配結(jié)果。
[0013]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述方法還包括:
為羽毛球揮拍中的動(dòng)作類型采集預(yù)設(shè)數(shù)量的測(cè)試數(shù)據(jù)，所述測(cè)試數(shù)據(jù)由羽毛球拍上的傳感器在同一揮拍動(dòng)作的揮拍過程中采集得到；
對(duì)同一動(dòng)作類型的預(yù)設(shè)數(shù)量測(cè)試數(shù)據(jù)，將以一測(cè)試數(shù)據(jù)為臨時(shí)模板匹配得到與其它測(cè)試數(shù)據(jù)之間的匹配距離，運(yùn)算得到所述臨時(shí)模板與其它測(cè)試數(shù)據(jù)之間的匹配距離之和；
選取匹配距離之和最小的測(cè)試數(shù)據(jù)作為所述動(dòng)作類型的預(yù)置模板，并保存。
[0014]—種羽毛球揮拍動(dòng)作識(shí)別裝置，包括:
原始數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取跟蹤羽毛球拍產(chǎn)生的原始數(shù)據(jù)，所述原始數(shù)據(jù)由羽毛球拍上的傳感器在揮拍過程持續(xù)采集得到；
端點(diǎn)檢測(cè)模塊，用于端點(diǎn)檢測(cè)所述原始數(shù)據(jù)得到有效數(shù)據(jù)段；
模板識(shí)別模塊，用于通過動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整算法匹配所述有效數(shù)據(jù)段和預(yù)置的模板，所述預(yù)置的模板對(duì)應(yīng)于羽毛球揮拍動(dòng)作的動(dòng)作類型；
結(jié)果輸出模塊，用于根據(jù)匹配結(jié)果得到對(duì)應(yīng)的羽毛球揮拍動(dòng)作識(shí)別結(jié)果。
[0015]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述裝置還包括:
特征值區(qū)分模塊，用于通過預(yù)置的特征值對(duì)所述有效數(shù)據(jù)段預(yù)先進(jìn)行區(qū)分；
判斷模塊，用于判斷所述有效數(shù)據(jù)段是否能夠通過特征值區(qū)分得到動(dòng)作類型，若為是，則輸出區(qū)分得到的動(dòng)作類型為羽毛球揮拍動(dòng)作識(shí)別結(jié)果，若為否，則通知所述模板識(shí)別模塊。
[0016]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述特征值區(qū)分模塊包括:
讀取單元，用于讀取預(yù)置的特征值，該預(yù)置的特征值用于識(shí)別部分羽毛球揮拍動(dòng)作，對(duì)應(yīng)于部分動(dòng)作類型；
比對(duì)單元，用于比對(duì)所述特征值和有效數(shù)據(jù)段，在所述有效數(shù)據(jù)段與所述特征值相符時(shí)所述特征值對(duì)應(yīng)的動(dòng)作類型為區(qū)分得到的動(dòng)作類型。
[0017]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述模板識(shí)別模塊包括: 姿態(tài)融合單元，用于在所述有效數(shù)據(jù)段中進(jìn)行姿態(tài)融合得到三軸重力分量的時(shí)間序列；
匹配單元，用于由動(dòng)作類型模板庫中預(yù)置的模板分別與所述時(shí)間序列通過動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整算法進(jìn)行匹配，得到所述時(shí)間序列與任一模板之間的匹配距離；
距離判斷單元，用于提取最小匹配距離，判斷所述最小匹配距離是否小于閾值，若為是，則根據(jù)所述最小匹配距離生成匹配結(jié)果。
[0018]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述裝置還包括:
測(cè)試數(shù)據(jù)采集模塊，用于為羽毛球揮拍中的動(dòng)作類型采集預(yù)設(shè)數(shù)量的測(cè)試數(shù)據(jù)，所述測(cè)試數(shù)據(jù)由羽毛球拍上的傳感器在同一揮拍動(dòng)作的揮拍過程中采集得到；
測(cè)試數(shù)據(jù)匹配模塊，用于對(duì)同一動(dòng)作類型的預(yù)設(shè)數(shù)量測(cè)試數(shù)據(jù)，將以一測(cè)試數(shù)據(jù)為臨時(shí)模板匹配得到與其它測(cè)試數(shù)據(jù)之間的匹配距離，運(yùn)算得到所述臨時(shí)模板與其它測(cè)試數(shù)據(jù)之間的匹配距離之和；
距離選取模塊，用于選取匹配距離之和最小的測(cè)試數(shù)據(jù)作為所述動(dòng)作類型的預(yù)置模板，并保存。
[0019]由上述技術(shù)方案可知，羽毛球揮拍過程中，將獲取跟蹤羽毛球拍產(chǎn)生的原始數(shù)據(jù)，該原始數(shù)據(jù)是由羽毛球拍上的傳感器在揮拍過程持續(xù)采集得到的，在原始數(shù)據(jù)中進(jìn)行端點(diǎn)檢測(cè)，以提取有效數(shù)據(jù)段，通過動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整算法對(duì)有效數(shù)據(jù)段和每一預(yù)置的模板進(jìn)行匹配得到相應(yīng)的匹配結(jié)果，根據(jù)匹配結(jié)果即可獲知有效數(shù)據(jù)段所對(duì)應(yīng)的羽毛球拍的動(dòng)作類型，進(jìn)而得到對(duì)應(yīng)的羽毛球揮拍動(dòng)作識(shí)別結(jié)果，在此過程中依賴于整個(gè)有效數(shù)據(jù)段與模板的匹配，因此，并不需要通過單一的特征值來實(shí)現(xiàn)羽毛球揮拍動(dòng)作的識(shí)別，并且此匹配過程是通過動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整算法實(shí)現(xiàn)的，將得以保證了匹配過程中的精準(zhǔn)性，在此基礎(chǔ)上所得到的羽毛球揮拍動(dòng)作識(shí)別將提高了識(shí)別率，有效避免了羽毛球揮拍動(dòng)作識(shí)別中的誤判。
【附圖說明】
[0020]圖1是一個(gè)實(shí)施例中羽毛球揮拍動(dòng)作識(shí)別方法的流程圖；
圖2是另一個(gè)實(shí)施例中羽毛球揮拍動(dòng)作識(shí)別方法的流程圖；
圖3是圖2中通過預(yù)置的特征值對(duì)有效數(shù)據(jù)段預(yù)先進(jìn)行區(qū)分；
圖4是圖1中通過