一种识别乒乓球撞击球桌的角度的系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种识别乒乓球撞击球桌的角度的系统及方法。其系统包括获取压力传感数据及判断乒乓球是否撞击球桌模块、计算乒乓球撞击球桌的位置模块、计算乒乓球撞击球桌的角度模块。事先建立坐标系和划分桌面区域，并持续进行乒乓球运动定位，获取压力传感数据，判断乒乓球是否撞击球桌模块根据乒乓球撞击球桌产生的压力数据判断乒乓球是否撞击球桌；计算乒乓球撞击球桌的位置模块通过桌面区域划分计算乒乓球撞击球桌的位置；计算乒乓球撞击球桌的角度模块根据撞击位置和前一时刻乒乓球空间位置计算撞击的角度。本发明专利技术解决了乒乓球桌的物联网方案不能识别乒乓球撞击球桌角度的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种识别乒乓球撞击球桌的角度的系统及方法
本专利技术属于智能乒乓球运动
，特别是涉及一种识别乒乓球撞击球桌的角度的系统及方法。
技术介绍
目前乒乓球桌的物联网改造方案主要有两种，一种是安装摄像头等高精度仪器，获取乒乓球运动的视频或图像数据；另一种是在球桌桌面上安装压电感应单元，获取乒乓球撞击球桌的数据。两种方案均不能识别乒乓球撞击球桌的角度。为此提出一种识别乒乓球撞击球桌的角度的系统及方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是乒乓球桌的物联网方案不能识别乒乓球撞击球桌角度的问题，提出一种识别乒乓球撞击球桌的角度的系统及方法。本专利技术基于压力传感器以及乒乓球运动定位技术，压力传感器可以根据物体压力呈现一定的形变并获得压力传感数据，乒乓球运动定位技术是指根据已有的物联网装置和方法计算乒乓球在运动过程中位置的技术。如图1所示，在乒乓球桌上部署压力传感器以及用于乒乓球运动定位的物联网组件(如信号强度定位技术等)，获得压力传感数据及乒乓球位置数据，然后发送至服务器，服务器根据压力传感数据以及乒乓球位置数据计算乒乓球撞击球桌的角度。事先建立乒乓球运动系统的三维空间坐标系，原点为乒乓球桌正中心，x轴和y轴组成水平面，z轴垂直于桌面向上。乒乓球桌面均匀部署N个压力传感器，N是正整数，根据N个压力传感器的位置把球桌面划分为N个区域并编号，压力传感器位于各区域的中心，压力传感器编号与球桌面区域编号一致。设置采样时间间隔T，其值小于对局中乒乓球撞击球桌的平均时间间隔(根据历史数据统计获得)。设置乒乓球撞击球桌产生的压力传感数据的最小阈值L和最大阈值H。利用已有的乒乓球运动定位技术和装置，计算乒乓球在每个采样时刻的位置坐标值。一种识别乒乓球撞击球桌的角度的系统，包括获取压力传感数据及判断乒乓球是否撞击球桌模块、计算乒乓球撞击球桌的位置模块、计算乒乓球撞击球桌的角度模块。获取压力传感数据及判断乒乓球是否撞击球桌模块：部署在乒乓球桌面的压力传感设备按照采样时间间隔T获取压力传感数据，然后将压力传感数据发送至服务器；服务器获取的同一个采样时刻的压力传感数据中，当有且只有一个压力传感数据u满足L≤u≤H时，则判定此采样时刻乒乓球撞击乒乓球桌，进入计算乒乓球撞击球桌的位置模块；否则返回获取压力传感数据及判断乒乓球是否撞击球桌模块。计算乒乓球撞击球桌的位置模块：读取压力传感数据u对应的压力传感器编号，以该编号对应的球桌面区域中心位置为乒乓球撞击球桌的位置；根据乒乓球桌在三维空间坐标系中的位置，计算乒乓球撞击球桌的位置坐标值，记为(xu,yu,0)；进入计算乒乓球撞击球桌的角度模块。计算乒乓球撞击球桌的角度模块：调取前一采样时刻的乒乓球位置坐标值(xv,yv,zv)；计算乒乓球撞击球桌的角度α＝arcsin(h/f)，其中h＝zv；返回获取压力传感数据及判断乒乓球是否撞击球桌模块。本专利技术的识别乒乓球撞击球桌的角度的系统框图如图2所示。一种识别乒乓球撞击球桌的角度的方法按以下步骤：步骤1、划分乒乓球桌区域及设置参数。根据乒乓球桌面上均匀部署的N个压力传感器把球桌面划分为N个区域并编号，N是正整数，压力传感器位于各区域的中心，压力传感器编号与球桌面区域编号一致；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，z轴垂直于桌面向上；设置采样时间间隔T；设置乒乓球撞击桌面产生的压力传感数据的最小阈值L和最大阈值H。步骤2、计算乒乓球的位置坐标值。利用已有的乒乓球运动定位技术和装置，计算乒乓球在每个采样时刻的位置坐标值。步骤3、获取压力传感数据及判断乒乓球是否撞击球桌。部署在乒乓球桌面的N个压力传感设备按照采样时间间隔T获取压力传感数据，然后将压力传感数据发送至服务器；服务器获取的同一个采样时刻的压力传感数据中，当有且只有一个压力传感数据u满足L≤u≤H时，则判定此采样时刻乒乓球撞击乒乓球桌，进入步骤4；否则返回步骤2。步骤4、计算乒乓球撞击球桌的位置。读取压力传感数据u对应的压力传感器编号，以该编号对应的球桌面区域中心位置为乒乓球撞击球桌的位置；根据乒乓球桌在三维空间坐标系中的位置，计算乒乓球撞击球桌的位置坐标值，记为(xu,yu,0)。步骤5、计算乒乓球撞击球桌的角度。调取前一采样时刻的乒乓球位置坐标值(xv,yv,zv)；计算乒乓球撞击球桌的角度α＝arcsin(h/f)，其中h＝zv；返回步骤2。本专利技术的识别乒乓球撞击球桌的角度的方法的流程图如图3所示。本专利技术的系统及方法具有的优点是：通过结合压力传感器触感反馈技术和乒乓球运动定位技术，准确地计算乒乓球撞击球桌的角度。附图说明图1是本专利技术的识别乒乓球撞击球桌角度的乒乓运动系统结构示意图；图2是本专利技术识别乒乓球撞击球桌的角度的系统框图；图3是本专利技术识别乒乓球撞击球桌的角度的方法流程图；图4是本专利技术实施例的三维空间坐标系示意图；图5是本专利技术实施例的乒乓球桌区域划分和编号示意图。具体实施方式下面对本专利技术优选实施例作详细说明。本专利技术基于压力传感器以及乒乓球运动定位技术，压力传感器可以根据物体压力呈现一定的形变并获得压力传感数据，乒乓球运动定位技术是指根据已有的物联网装置和方法计算乒乓球在运动过程中位置的技术。如图1所示，在乒乓球桌上部署压力传感器以及用于乒乓球运动定位的物联网组件(如信号强度定位技术等)，获得压力传感数据及乒乓球位置数据，然后发送至服务器，服务器根据压力传感数据以及乒乓球位置数据计算乒乓球撞击球桌的角度。事先建立乒乓球运动系统的三维空间坐标系，原点为乒乓球桌正中心，x轴和y轴组成水平面，z轴垂直于桌面向上。乒乓球桌面均匀部署N个压力传感器，N是正整数，根据N个压力传感器的位置把球桌面划分为N个区域并编号，压力传感器位于各区域的中心，压力传感器编号与球桌面区域编号一致。设置采样时间间隔T，其值小于对局中乒乓球撞击球桌的平均时间间隔(根据历史数据统计获得)。设置乒乓球撞击球桌产生的压力传感数据的最小阈值L和最大阈值H。本实施例中，建立三维空间坐标系的原点为乒乓球桌正中心，乒乓球桌正中心是指乒乓球网中心轴与乒乓球桌的交点，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，如图4所示。乒乓球桌面均匀部署24个压电薄膜传感器，即N＝24，从而将乒乓球桌划分为24个区域，压电薄膜传感器位于各区域的中心，各区域按照一定顺序(从左到右，从上到下)用阿拉伯数字编号，如图5所示。设置采样时间间隔T＝0.5毫秒。设置乒乓球撞击桌面产生的电压最小阈值L＝0.1毫伏(mV)，最大阈值H＝10毫伏。利用已有的乒乓球运动定位技术和装置，计算乒乓球在每个采样时刻的位置坐标值。本实施例中，采用基于信号强度定位的乒乓球定位方法计算乒乓球的位置坐标值，在乒乓球桌分布三个信号接收装置，在乒乓球上携带信号发送装置，各信号接收装置接收乒乓球发送的无线信号，获取信号强度，然后发送至服务器，服务器根据信号强度以及信号接收装置的位置计算乒乓球每个采样时刻的位置坐标值。一种识别乒乓球撞击球桌的角度的系统，包括获取压力传感数据及判断乒乓球是否撞击球桌模块、计算乒乓球撞击球桌的位置模块、计算乒乓球撞击球桌的角度模块。获取压力传感数据及判断乒乓球是否撞击球桌模块：部署在乒乓球桌面的压力传感设备本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种识别乒乓球撞击球桌的角度的系统，其特征在于包括获取压力传感数据及判断乒乓球是否撞击球桌模块、计算乒乓球撞击球桌的位置模块、计算乒乓球撞击球桌的角度模块。

【技术特征摘要】
1.一种识别乒乓球撞击球桌的角度的系统，其特征在于包括获取压力传感数据及判断乒乓球是否撞击球桌模块、计算乒乓球撞击球桌的位置模块、计算乒乓球撞击球桌的角度模块。2.根据权利要求1所述的识别乒乓球撞击球桌的角度的系统，其获取压力传感数据及判断乒乓球是否撞击球桌模块的特征在于：部署在乒乓球桌面的压力传感设备按照事先设置的采样时间间隔T获取压力传感数据，然后将压力传感数据发送至服务器；服务器获取的同一个采样时刻的压力传感数据中，当有且只有一个压力传感数据u满足L≤u≤H时，其中L和H是事先设置的乒乓球撞击桌面产生的压力传感数据的最小阈值和最大阈值，则判定此采样时刻乒乓球撞击乒乓球桌，进入计算乒乓球撞击球桌的位置模块；否则返回获取压力传感数据及判断乒乓球是否撞击球桌模块。3.根据权利要求1所述的识别乒乓球撞击球桌的角度的系统，其计算乒乓球撞击球桌的位置模块的特征在于：读取压力传感数据u对应的压力传感器编号，以该编号对应的球桌面区域中心位置为乒乓球撞击球桌的位置；根据乒乓球桌在三维空间坐标系中的位置，计算乒乓球撞击球桌的位置坐标值，记为(xu,yu,0)；进入计算乒乓球撞击球桌的角度模块。4.根据权利要求1所述的识别乒乓球撞击球桌的角度的系统，其计算乒乓球撞击球桌的角度模块的特征在于：调取前一采样时刻的乒乓球位置坐标值(xv,yv,zv)；计算乒乓球撞击球桌的角度α＝arcsin(h/f)，其中h＝zv；返回获取压力传感数据及判断乒乓球是否撞击球桌模块。5.一种识别乒乓球撞击球桌的角度的方法，其特征在于包括：步骤1、划分乒乓球桌区域及设置参数；步骤2、计算乒乓球的位置坐标值；步骤3、获取压力传感数据及判断乒乓球...

【专利技术属性】
技术研发人员：严军荣，卢玉龙，陈彦琦，
申请(专利权)人：杭州乾博科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33