專利名稱：體育項(xiàng)目訓(xùn)練輔導(dǎo)系統(tǒng)數(shù)據(jù)圖像同步系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于運(yùn)動(dòng)器械領(lǐng)域，尤其涉及一種用于高爾夫球類的訓(xùn)練系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
高爾夫球類運(yùn)動(dòng)適合任何季節(jié)，高爾夫的運(yùn)動(dòng)是全方位的，可以活動(dòng)到人的各個(gè) 部位，增加身體的柔韌性和抵抗力，所以，除了參加高爾夫比賽，在日常進(jìn)行高爾夫技術(shù)的 練習(xí)，通過(guò)健身來(lái)調(diào)整身體狀態(tài)，已經(jīng)成為人們生活非常重要的一部分。要打好高爾夫球，基本動(dòng)作階段(例如揮桿動(dòng)作)的訓(xùn)練是最基礎(chǔ)和非常關(guān)鍵 的；這其中，訓(xùn)練/追求完美的揮桿動(dòng)作的過(guò)程，是最耗費(fèi)教練和初學(xué)者的精力和時(shí)間的事 情。為了有助于迅速地提高受訓(xùn)者打高爾夫球的動(dòng)作熟練程度，各種輔助練習(xí)/訓(xùn)練 器材、裝置應(yīng)運(yùn)而生。CN 01810196. 8 “高爾夫球訓(xùn)練裝置”、CN200680015067. 6 “使用激光器和4軸光 感測(cè)的高爾夫球和桿頭信息的分析系統(tǒng)”以及CN200480016921. 1 “高爾夫揮桿訓(xùn)練裝置與 使用方法”等中國(guó)專利或?qū)＠暾?qǐng)文件中公開(kāi)了各種與之相關(guān)的裝置和器材。但是，現(xiàn)在市面上的各種與高爾夫球類相關(guān)的訓(xùn)練輔導(dǎo)系統(tǒng)或裝置，多是要么只 有錄/放像裝置，要么只能測(cè)試/記錄各種數(shù)據(jù)，缺乏一個(gè)能將兩者統(tǒng)一起來(lái)的同步系統(tǒng)。由于不能將記錄圖像和檢測(cè)數(shù)據(jù)兩者同步起來(lái)，加上有些形體、姿態(tài)或重心偏移 方面的問(wèn)題不是用語(yǔ)言能說(shuō)明白的，導(dǎo)致教練和受訓(xùn)者不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)/確定存在的問(wèn)題， 不利于受訓(xùn)者的及時(shí)改進(jìn)或快速提高。以訓(xùn)練場(chǎng)為主要銷售/使用對(duì)象的大型/高級(jí)高爾夫球類訓(xùn)練輔導(dǎo)系統(tǒng)，雖然可 以通過(guò)復(fù)雜的硬件系統(tǒng)將圖像記錄和數(shù)據(jù)檢測(cè)兩部分同步起來(lái)，但那是以高昂的購(gòu)置/使 用/維修成本、較復(fù)雜的系統(tǒng)構(gòu)成以及較龐大的安裝空間為代價(jià)的，而這些均不是一般普 通的個(gè)人或家庭所能承受得起的。所以，這也阻礙了高爾夫球活動(dòng)以及高爾夫球類訓(xùn)練輔 導(dǎo)系統(tǒng)的普及。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種既能同步提供受訓(xùn)者的實(shí)時(shí)圖像/數(shù)據(jù) 信息、而且采購(gòu)/使用成本低廉的、特別適用于普通家庭/個(gè)人使用的體育項(xiàng)目訓(xùn)練輔導(dǎo)系 統(tǒng)數(shù)據(jù)圖像同步系統(tǒng)。本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種體育項(xiàng)目訓(xùn)練輔導(dǎo)系統(tǒng)數(shù)據(jù)圖像同步系統(tǒng)，包括 受訓(xùn)者所站立的平衡板和計(jì)算機(jī)，其特征是在平衡板周邊設(shè)置至少四只傳感器；各傳感 器與數(shù)據(jù)采集卡連接；數(shù)據(jù)采集卡與計(jì)算機(jī)連接；設(shè)置一數(shù)碼攝像頭與計(jì)算機(jī)連接。其中，所述的數(shù)據(jù)采集卡經(jīng)有線或無(wú)線方式與計(jì)算機(jī)連接。所述的傳感器為稱重/重量/力矩傳感器。所述的數(shù)碼攝像頭以幀為單位攝取/傳輸圖像。
本發(fā)明還提供了上述體育項(xiàng)目訓(xùn)練輔導(dǎo)系統(tǒng)數(shù)據(jù)圖像同步系統(tǒng)的工作步驟，包括 受訓(xùn)者動(dòng)作的圖像攝取/錄像，其特征是(1)系統(tǒng)自檢、啟動(dòng);(2)計(jì)算機(jī)、傳感器和攝像頭開(kāi)始工作；(3)計(jì)算機(jī)收到一幀圖像，讀取一次傳感器數(shù)據(jù)；(4)計(jì)算機(jī)將收到的各幀圖像與傳感器數(shù)據(jù)建立對(duì)應(yīng)關(guān)系；
(5)計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)地顯示圖像信號(hào)和傳感器數(shù)據(jù)，處于“單純實(shí)時(shí)顯示”模式；(6)檢測(cè)是否有“記錄開(kāi)始”信號(hào)；(7)當(dāng)計(jì)算機(jī)收到“記錄開(kāi)始”信號(hào)時(shí)，進(jìn)入“圖像/數(shù)據(jù)同步記錄”模式，將T時(shí) 刻的圖像信號(hào)顯示并存儲(chǔ)至計(jì)算機(jī)硬盤中的指定位置；(8)將T時(shí)刻的傳感器數(shù)據(jù)同步地存儲(chǔ)至計(jì)算機(jī)內(nèi)存中的指定位置；(9)同步地顯示T時(shí)刻的圖像信號(hào)和傳感器數(shù)據(jù)；(10)時(shí)間參數(shù)指針T的數(shù)值+1 ；(11)檢測(cè)是否有“記錄停止”信號(hào)；(12)若無(wú)“記錄停止”信號(hào)，重復(fù)上述第(7)至第(11)步驟；(13)當(dāng)收到“記錄停止”信號(hào)時(shí)，將存儲(chǔ)至計(jì)算機(jī)內(nèi)存中的傳感器數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)至 計(jì)算機(jī)硬盤中的指定位置，并保存其圖像/數(shù)據(jù)的同步對(duì)應(yīng)關(guān)系；(14)返回到上述第(3)步驟的“單純實(shí)時(shí)顯示”模式，繼續(xù)檢測(cè)是否有“記錄開(kāi)始” 的信號(hào)。進(jìn)一步地，上述的同步系統(tǒng)還可以利用存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中的各幀圖像和同步對(duì)應(yīng)的 傳感器數(shù)據(jù)，進(jìn)行訓(xùn)練圖像和傳感器數(shù)據(jù)的同步重放。上述的計(jì)算機(jī)每收到一幀圖像，即同步地依次順序讀取一次各個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)， 并將該幀圖像與各傳感器的數(shù)據(jù)依次分別建立同步對(duì)應(yīng)關(guān)系。上述的數(shù)碼攝像頭以幀為單位攝取/傳輸圖像。上述的傳感器為稱重/重量/力矩傳感器，其測(cè)量輸出值經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換后送入計(jì) 算機(jī)。上述的計(jì)算機(jī)利用上述圖像和數(shù)據(jù)信息，可以提供受訓(xùn)者動(dòng)作圖像和受訓(xùn)者重心 位置的同步實(shí)時(shí)顯示；經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理，還可提供受訓(xùn)者重心位置的歷史變化軌跡。與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1.利用市面上常見(jiàn)的低價(jià)設(shè)備，構(gòu)成采購(gòu)/使用成本低廉的、能同步提供受訓(xùn)者 的實(shí)時(shí)圖像/數(shù)據(jù)信息的訓(xùn)練輔導(dǎo)系統(tǒng)，特別適合普通的家庭或個(gè)人使用；2.采用圖像的幀信號(hào)作為數(shù)據(jù)采集的觸發(fā)信號(hào)，無(wú)需設(shè)置昂貴的硬件同步系統(tǒng)， 極大地降低了整套裝置的造價(jià)和成本；3.將采集的傳感器數(shù)據(jù)信息暫存入計(jì)算機(jī)的內(nèi)存中，提高了整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行/反 應(yīng)速度。


圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)構(gòu)成示意圖；圖2是本發(fā)明的工作步驟流程圖。
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圖中1為平衡板，21 24為傳感器，31 34為數(shù)據(jù)采集卡，4為攝像頭，5為計(jì)算 機(jī)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。圖1中，本發(fā)明在受訓(xùn)者所站立的平衡板周邊設(shè)置了至少四只傳感器；各傳感器 與數(shù)據(jù)采集卡連接；數(shù)據(jù)采集卡與計(jì)算機(jī)連接；設(shè)置一數(shù)碼攝像頭與計(jì)算機(jī)連接。其中，所述的數(shù)據(jù)采集卡可以經(jīng)有線或無(wú)線方式與計(jì)算機(jī)連接，當(dāng)采用有線連接 方式時(shí)，可以采用一個(gè)多通道數(shù)據(jù)采集卡，以并行或串行方式與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；當(dāng)采 用無(wú)線連接方式時(shí)，可以用一個(gè)多通道數(shù)據(jù)采集卡，或用多個(gè)單通道數(shù)據(jù)采集卡，將傳感器 的數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸?shù)揭粋€(gè)與計(jì)算機(jī)相連的無(wú)線接收器。由于其為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再詳述。所述的傳感器為稱重/重量/力矩傳感器。所述的數(shù)碼攝像頭以幀為單位攝取/傳輸圖像。其數(shù)碼攝像頭可以選用市售的普通數(shù)碼攝像頭或DV攝像機(jī)，采用USB、 FireWire400或FireWire 800(俗稱“火線”)接口方式與計(jì)算機(jī)連接，其具體連接可參見(jiàn) IEEE1394工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或IEEE 1394B工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)內(nèi)容，在此不再敘述。為了更好地采集受訓(xùn)者重心變化的信息，根據(jù)平衡板面積的大小來(lái)決定傳感器的 設(shè)置數(shù)量；通常，傳感器設(shè)置數(shù)量以4或6或8個(gè)為宜。圖2中，本系統(tǒng)的工作步驟至少包括(1)系統(tǒng)自檢、啟動(dòng)；(2)計(jì)算機(jī)、傳感器和攝像頭開(kāi)始工作；(3)計(jì)算機(jī)收到一幀圖像，讀取一次傳感器數(shù)據(jù)；(4)計(jì)算機(jī)將收到的各幀圖像與傳感器數(shù)據(jù)建立對(duì)應(yīng)關(guān)系；(5)計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)地顯示圖像信號(hào)和傳感器數(shù)據(jù)，處于“單純實(shí)時(shí)顯示”模式；(6)檢測(cè)是否有“記錄開(kāi)始”信號(hào)；(7)當(dāng)計(jì)算機(jī)收到“記錄開(kāi)始”信號(hào)時(shí)，進(jìn)入“圖像/數(shù)據(jù)同步記錄”模式，將T時(shí) 刻的圖像信號(hào)顯示并存儲(chǔ)至計(jì)算機(jī)硬盤中的指定位置；(8)將T時(shí)刻的傳感器數(shù)據(jù)同步地存儲(chǔ)至計(jì)算機(jī)內(nèi)存中的指定位置；(9)同步地顯示T時(shí)刻的圖像信號(hào)和傳感器數(shù)據(jù)；(10)時(shí)間參數(shù)指針T的數(shù)值+1 ；(11)檢測(cè)是否有“記錄停止”信號(hào)；(12)若無(wú)“記錄停止”信號(hào)，重復(fù)上述第(7)至第(11)步驟；(13)當(dāng)收到“記錄停止”信號(hào)時(shí)，將存儲(chǔ)至計(jì)算機(jī)內(nèi)存中的傳感器數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)至 計(jì)算機(jī)硬盤中的指定位置，并保存其圖像/數(shù)據(jù)的同步對(duì)應(yīng)關(guān)系；(14)返回到上述第(3)步驟的“單純實(shí)時(shí)顯示”模式，繼續(xù)檢測(cè)是否有“記錄開(kāi)始” 的信號(hào)。進(jìn)一步地，該同步系統(tǒng)利用存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中的各幀圖像和同步對(duì)應(yīng)的傳感器數(shù) 據(jù)，進(jìn)行訓(xùn)練圖像和傳感器數(shù)據(jù)的同步重放。
其中，所述的計(jì)算機(jī)每收到一幀圖像，即同步地依次順序讀取一次各個(gè)傳感器的 數(shù)據(jù)，并將該幀圖像與各傳感器的數(shù)據(jù)依次分別建立同步對(duì)應(yīng)關(guān)系。。所述的數(shù)碼攝像頭以幀為單位攝取/傳輸圖像。所述的傳感器為稱重/重量/力矩傳感器，其測(cè)量輸出值經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換后送入計(jì) 算機(jī)。本系統(tǒng)利用上述圖像和數(shù)據(jù)信息，可以提供受訓(xùn)者動(dòng)作圖像和受訓(xùn)者重心位置的 同步實(shí)時(shí)顯示；經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理，還可提供受訓(xùn)者重心位置的歷史變化軌跡。由于本系統(tǒng)利用市面上常見(jiàn)的低價(jià)設(shè)備，構(gòu)成采購(gòu)/使用成本低廉的、能同步提 供受訓(xùn)者的實(shí)時(shí)圖像/數(shù)據(jù)信息的訓(xùn)練輔導(dǎo)系統(tǒng)，故特別適合普通的家庭或個(gè)人使用；同 時(shí)，因?yàn)槠洳捎脠D像的幀信號(hào)作為數(shù)據(jù)采集的觸發(fā)信號(hào)，無(wú)需設(shè)置昂貴的硬件同步系統(tǒng)，極 大地降低了整套裝置的造價(jià)和成本；此外，其將采集的傳感器數(shù)據(jù)信息暫存入計(jì)算機(jī)的內(nèi) 存中，提高了整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行/反應(yīng)速度；加上其數(shù)據(jù)采集卡可以采用有線或無(wú)線的方式 與計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接，大大方便了整個(gè)系統(tǒng)的安裝或布局。為了更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，亦可以參考前述提到的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)和 /或中國(guó)發(fā)明專利所公開(kāi)的相關(guān)內(nèi)容。需要注意的是，上述諸專利文獻(xiàn)/文件只應(yīng)看作有助于對(duì)本申請(qǐng)技術(shù)方案的理 解，而不應(yīng)看作是對(duì)本申請(qǐng)某些部分的某種限制。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在領(lǐng)會(huì)和掌握了本發(fā)明的基本發(fā)明思路后，完全可以不 經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性的勞動(dòng)，在本發(fā)明所公開(kāi)的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，做出各種等同的或相似的技術(shù) 方案，這些等同的或相似的技術(shù)方案也應(yīng)看作是本發(fā)明所請(qǐng)求保護(hù)的范圍。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)以上各實(shí)施例的變化或變形，都 將落在本申請(qǐng)之權(quán)利要求所要求的保護(hù)范圍內(nèi)。本發(fā)明可廣泛地用于體育球類項(xiàng)目(如高爾夫球或棒球)或理療康復(fù)治療的訓(xùn)練 領(lǐng)域。
權(quán)利要求
一種體育項(xiàng)目訓(xùn)練輔導(dǎo)系統(tǒng)數(shù)據(jù)圖像同步系統(tǒng)，包括受訓(xùn)者所站立的平衡板和計(jì)算機(jī)，其特征是在平衡板周邊設(shè)置至少四只傳感器；各傳感器與數(shù)據(jù)采集卡連接；數(shù)據(jù)采集卡與計(jì)算機(jī)連接；設(shè)置一數(shù)碼攝像頭與計(jì)算機(jī)連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的體育項(xiàng)目訓(xùn)練輔導(dǎo)系統(tǒng)數(shù)據(jù)圖像同步系統(tǒng)，其特征是所述的 數(shù)據(jù)采集卡經(jīng)有線或無(wú)線方式與計(jì)算機(jī)連接。
3.按照權(quán)利要求1所述的體育項(xiàng)目訓(xùn)練輔導(dǎo)系統(tǒng)數(shù)據(jù)圖像同步系統(tǒng)，其特征是所述的 傳感器為稱重/重量/力矩傳感器。
4.按照權(quán)利要求1所述的體育項(xiàng)目訓(xùn)練輔導(dǎo)系統(tǒng)數(shù)據(jù)圖像同步系統(tǒng)，其特征是所述的 數(shù)碼攝像頭以幀為單位攝取/傳輸圖像。
5.一種按照權(quán)利要求1所述的體育項(xiàng)目訓(xùn)練輔導(dǎo)系統(tǒng)數(shù)據(jù)圖像同步系統(tǒng)，包括受訓(xùn)者 動(dòng)作的圖像攝取/錄像，其特征是所述的系統(tǒng)按照下列步驟進(jìn)行工作(1)系統(tǒng)自檢、啟動(dòng)；(2)計(jì)算機(jī)、傳感器和攝像頭開(kāi)始工作；(3)計(jì)算機(jī)收到一幀圖像，讀取一次傳感器數(shù)據(jù)；(4)計(jì)算機(jī)將收到的各幀圖像與傳感器數(shù)據(jù)建立對(duì)應(yīng)關(guān)系；(5)計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)地顯示圖像信號(hào)和傳感器數(shù)據(jù)，處于“單純實(shí)時(shí)顯示”模式；(6)檢測(cè)是否有“記錄開(kāi)始”信號(hào)；(7)當(dāng)計(jì)算機(jī)收到“記錄開(kāi)始”信號(hào)時(shí)，進(jìn)入“圖像/數(shù)據(jù)同步記錄”模式，將T時(shí)刻的 圖像信號(hào)顯示并存儲(chǔ)至計(jì)算機(jī)硬盤中的指定位置；(8)將T時(shí)刻的傳感器數(shù)據(jù)同步地存儲(chǔ)至計(jì)算機(jī)內(nèi)存中的指定位置；(9)同步地顯示T時(shí)刻的圖像信號(hào)和傳感器數(shù)據(jù)；(10)時(shí)間參數(shù)指針T的數(shù)值+1；(11)檢測(cè)是否有“記錄停止”信號(hào)；(12)若無(wú)“記錄停止”信號(hào)，重復(fù)上述第(7)至第(11)步驟；(13)當(dāng)收到“記錄停止”信號(hào)時(shí)，將存儲(chǔ)至計(jì)算機(jī)內(nèi)存中的傳感器數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)至計(jì)算 機(jī)硬盤中的指定位置，并保存其圖像/數(shù)據(jù)的同步對(duì)應(yīng)關(guān)系；(14)返回到上述第(3)步驟的“單純實(shí)時(shí)顯示”模式，繼續(xù)檢測(cè)是否有“記錄開(kāi)始”的信號(hào)。
6.按照權(quán)利要求5所述的體育項(xiàng)目訓(xùn)練輔導(dǎo)系統(tǒng)數(shù)據(jù)圖像同步系統(tǒng)，其特征是所述的 同步系統(tǒng)利用存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中的各幀圖像和同步對(duì)應(yīng)的傳感器數(shù)據(jù)，進(jìn)行訓(xùn)練圖像和傳感 器數(shù)據(jù)的同步重放。
7.按照權(quán)利要求5或6所述的體育項(xiàng)目訓(xùn)練輔導(dǎo)系統(tǒng)數(shù)據(jù)圖像同步系統(tǒng)，其特征是所 述的計(jì)算機(jī)每收到一幀圖像，即同步地依次順序讀取一次各個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)，并將該幀圖 像與各傳感器的數(shù)據(jù)依次分別建立同步對(duì)應(yīng)關(guān)系。
8.按照權(quán)利要求5或6所述的體育項(xiàng)目訓(xùn)練輔導(dǎo)系統(tǒng)數(shù)據(jù)圖像同步系統(tǒng)，其特征是所 述的數(shù)碼攝像頭以幀為單位攝取/傳輸圖像。
9.按照權(quán)利要求5或6所述的體育項(xiàng)目訓(xùn)練輔導(dǎo)系統(tǒng)數(shù)據(jù)圖像同步系統(tǒng)，其特征所述 的傳感器為稱重/重量/力矩傳感器，其測(cè)量輸出值經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換后送入計(jì)算機(jī)。
10.按照權(quán)利要求5或6所述的體育項(xiàng)目訓(xùn)練輔導(dǎo)系統(tǒng)數(shù)據(jù)圖像同步系統(tǒng)，其特征是所 述的計(jì)算機(jī)利用上述圖像和數(shù)據(jù)信息，可以提供受訓(xùn)者動(dòng)作圖像和受訓(xùn)者重心位置的同步 實(shí)時(shí)顯示；經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理，還可提供受訓(xùn)者重心位置的歷史變化軌跡。
全文摘要
一種體育項(xiàng)目訓(xùn)練輔導(dǎo)系統(tǒng)數(shù)據(jù)圖像同步系統(tǒng)，屬于運(yùn)動(dòng)器械領(lǐng)域。包括受訓(xùn)者所站立的平衡板和計(jì)算機(jī)，其特征是在平衡板周邊設(shè)置至少四只傳感器；各傳感器與數(shù)據(jù)采集卡連接；數(shù)據(jù)采集卡與計(jì)算機(jī)連接；設(shè)置一數(shù)碼攝像頭與計(jì)算機(jī)連接。本發(fā)明還提供了一種上述系統(tǒng)的工作步驟。其既能同步提供受訓(xùn)者的實(shí)時(shí)圖像和重心變化數(shù)據(jù)信息、而且采購(gòu)/使用成本低廉，特別適用于普通家庭/個(gè)人使用，可廣泛地用于體育球類項(xiàng)目(如高爾夫球或棒球)或理療康復(fù)治療的訓(xùn)練領(lǐng)域。
文檔編號(hào)A63B71/00GK101822895SQ20091004696
公開(kāi)日2010年9月8日 申請(qǐng)日期2009年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月4日
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