配合传感器的增强现实滑雪辅助训练系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种配合传感器的增强现实滑雪辅助训练系统及方法。该系统包括：九轴传感器、与所述九轴传感器通讯连接的头戴式AR显示装置，可通过九轴传感器实时采集滑雪者的滑雪动作数据，并利用头戴式AR显示装置的中央处理器进行动作还原，同时将还原后的滑雪者的滑雪动作与标准的滑雪动作进行比对，并根据比对结果生成相应的指导信息，再将指导信息通过头戴式AR显示装置的穿透视显示器显示到滑雪者的视野中，实现对滑雪者的滑雪动作的实时纠正，能够提升滑雪训练的训练效果，降低滑雪训练的培训成本。

Augmented reality ski training system and method with sensors

The invention provides an augmented reality skiing auxiliary training system and method with sensors. The system includes: Nine axis sensor, connected with the nine axis sensor communication head mounted AR display device, the real-time data acquisition of nine skiers ski movement axis sensor, and the use of a head mounted AR display device of central processor for action at the same time reduction, action action and standard after the original skiing skiers the ski for comparison, and generate the corresponding guidance information according to the comparison result, then guide the information through a head mounted AR display device display to penetrate the skier's vision, to achieve real-time correction of the ski for skiers, ski training can enhance the training effect, reduce the training cost of ski training.

【技术实现步骤摘要】
配合传感器的增强现实滑雪辅助训练系统及方法
本专利技术涉及增强现实
，尤其涉及一种配合传感器的增强现实滑雪辅助训练系统及方法。
技术介绍
随着社会的发展，各个行业的进步都为生活质量的提高做出了卓越贡献。其中，虚拟现实(VirtualReality，VR)技术的出现极大地丰富了人们的生活，虚拟现实技术通过计算机生成一种模拟环境，并结合采集的图像信息实现交互式的三维视景和行为，从而使用户沉浸到模拟环境中，实现人与虚拟现实环境的交互，达到身临奇境的体验。目前，包括VR眼镜在内的各类头戴式虚拟现实设备是市面上最常见的虚拟现实设备，用户通过配戴头戴式虚拟现实设备将对外界的视觉、听觉封闭，头戴式虚拟现实设备在对应左右眼的屏幕上分别显示左右眼的图像，人眼获取这种带有差异的信息后在脑海中产生立体感，引导用户产生一种身在虚拟环境中的感觉，通过头戴式虚拟现实设备显示不同的图像能够模拟出各种各样的场景与环境，从而将虚拟技术应用各种各样的场景之中。由虚拟现实技术发展而来的增强现实(AugmentedReality，AR)技术是将虚拟的信息叠加到真实世界中，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验，不同于虚拟现实技术，采用增强现实技术用户不仅能够看到由计算机生成的虚拟信息，还能够看到现有世界的真实信息，临场感与真实感都更强。近年来，滑雪运动已成为一项非常受欢迎的冬季体育项目，滑雪时滑雪运动员穿着专业的滑雪橇通过滑动滑雪杆在被雪覆盖的面上进行滑动，对于场地、器材、以及天气的要求非常高，受制于此，人们进行滑雪训练机会非常有限，利用有限的滑雪训练机会快速掌握滑雪技巧对于普通人来说难度非常大，传统的滑雪教学方法都是先由教练示范滑雪动作，学员再根据教练的动作进练习，但学员在练习时动作常常出错，而教练往往也因为需要顾及多个学员难以及时发现，导致学员不能及时纠正错误学习到正确的滑雪动作，而采用一对一人工教学的费用又非常昂贵，对滑雪运动的普及带来了障碍，因此，需要提供一种滑雪训练辅助设备来辅助学员进行滑雪训练，以及时指导纠正学员的滑雪动作。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种配合传感器的增强现实滑雪辅助训练系统，能够提升滑雪训练的训练效果，降低滑雪训练的培训成本。本专利技术的目的还在于提供一种配合传感器的增强现实滑雪辅助训练方法能够提升滑雪训练的训练效果，降低滑雪训练的培训成本。为实现上述目的，本专利技术提供了一种配合传感器的增强现实滑雪辅助训练系统，包括：九轴传感器、与所述九轴传感器通讯连接的头戴式AR显示装置；所述头戴式AR显示装置包括：中央处理器、与所述中央处理器通讯连接的存储器以及穿透式显示器，所述存储器中保存有标准的滑雪动作；所述九轴传感器包括：两分别用于采集滑雪者的双手动作数据的第一九轴传感器、两分别用于采集滑雪者的双脚动作数据的第二九轴传感器、两分别用于采集滑雪者的腰部动作数据的第三九轴传感器、两分别用于采集滑雪者的两上臂动作数据的第四九轴传感器、一用于采集滑雪者的头部动作数据的第五九轴传感器、两分别用于采集滑雪者的两大腿部动作数据的第六九轴传感器、和两分别用于采集滑雪者的臀部两侧动作数据的第七九轴传感器；所述中央处理器用于根据九轴传感器采集到的滑雪者的双手动作数据、双脚动作数据、腰部动作数据、两上臂动作数据、头部动作数据、两大腿动作数据、及臀部动作数据据还原滑雪者的双手动作、双脚动作、腰部动作、两上臂动作、头部动作、两大腿动作、及臀部动作并将其与存储器中的标准的滑雪动作进行比对，得出比对结果，并根据比对结果给出相应的指导信息；所述穿透式显示器，用于实时显示中央处理器给出的指导信息。所述两第一九轴传感器分设于所述滑雪者使用的两滑雪杖的顶部或所述滑雪者的两手腕处，所述两第二九轴传感器分设于两滑雪者使用的两滑雪板上或所述滑雪者的两脚踝处，所述两第三九轴传感器分设于所述滑雪者腰部的两侧，所述两第四九轴传感器分设于所述滑雪者两上臂处，所述第五九轴传感器设于所述滑雪者的头部，所述两第六九轴传感器分设于所述滑雪者的两大腿上，所述两第七九轴传感器分设于所述滑雪者臀部的两侧。所述存储器中保存的标准的滑雪动作包括：标准的滑雪双手动作、双脚动作、腰部动作、两上臂动作、头部动作、两大腿动作、及臀部动作。所述头戴式AR显示装置还包括：摄像头和TOF传感器，所述摄像头和TOF传感器均与所述中央处理器通讯连接；所述标准的滑雪双手动作、双脚动作、腰部动作、两上臂动作、头部动作、两大腿动作、及臀部动作包括：分别对应于多种滑雪场景的多个标准的滑雪双手动作、双脚动作、腰部动作、两上臂动作、头部动作、两大腿动作、及臀部动作；所述摄像头和TOF传感器用于实时采集滑雪者眼前的滑雪道状况，所述中央处理器根据滑雪者眼前的滑雪道状况确定当前的滑雪场景，并根据当前的滑雪场景选定与当前滑雪场景对应的标准的滑雪双手动作、双脚动作、腰部动作、两上臂动作、头部动作、两大腿动作、及臀部动作与当前采集到的滑雪者双手动作、双脚动作、腰部动作、两上臂动作、头部动作、两大腿动作、及臀部动作进行比对。所述中央处理器给出的指导信息包括：当前滑雪者的双手动作、双脚动作、腰部动作、两上臂动作、头部动作、两大腿动作、及臀部动作与当前滑雪场景对应的标准的双手动作、双脚动作、腰部动作、两上臂动作、头部动作、两大腿动作、及臀部动作的区别、以及当前滑雪场景对应的标准的滑雪双手动作、双脚动作、腰部动作、两上臂动作、头部动作、两大腿动作、及臀部动作。一种配合传感器的增强现实滑雪辅助训练方法包括如下步骤：步骤S1、提供一种配合传感器的增强现实滑雪辅助训练系统，包括：九轴传感器、与所述九轴传感器通讯连接的头戴式AR显示装置；所述头戴式AR显示装置包括：中央处理器、与所述中央处理器通讯连接的存储器以及穿透式显示器，所述存储器中保存有标准的滑雪动作；所述九轴传感器包括：两第一九轴传感器、两第二九轴传感器、两第三九轴传感器、两第四九轴传感器、一第五九轴传感器、两第六九轴传感器和两第七九轴传感器；步骤S2、滑雪者佩戴九轴传感器以及头戴式AR显示装置；步骤S3、滑雪者进行滑雪动作，所述两第一九轴传感器实时采集滑雪者的双手动作数据，所述两第二九轴传感器实时采集滑雪者的双脚动作数据，两第三九轴传感器实时采集滑雪者的腰部动作数据，两第四九轴传感器实时采集滑雪者的两上臂动作数据，一第五九轴传感器实时采集滑雪者的头部动作数据，两第六九轴传感器实时采集滑雪者的两大腿部动作数据，两第七九轴传感器实时采集滑雪者的臀部两侧动作数据；所述中央处理器获取滑雪者的双手动作数据、双脚动作数据、腰部动作数据、两上臂动作数据、头部动作数据、两大腿动作数据、及臀部动作数据，并根据所述双手动作数据、双脚动作数据、腰部动作数据、两上臂动作数据、头部动作数据、两大腿动作数据、及臀部动作数据还原滑雪者的双手动作、双脚动作、腰部动作、两上臂动作、头部动作、两大腿动作、及臀部动作，并将滑雪者的双手动作、双脚动作、腰部动作、两上臂动作、头部动作、两大腿动作、及臀部动作与存储器中的标准的滑雪动作进行比对，得出比对结果，并根据比对结果给出相应的指导信息，所述穿透式显示器获取中央处理器给出的指导信息并将指导信息实时显示到滑雪者的视野中。所述步骤S2中滑雪者将两第一九轴传本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种配合传感器的增强现实滑雪辅助训练系统，其特征在于，包括：九轴传感器(1)、与所述九轴传感器(1)通讯连接的头戴式AR显示装置(2)；所述头戴式AR显示装置(2)包括：中央处理器(21)、与所述中央处理器(21)通讯连接的存储器(22)以及穿透式显示器(23)，所述存储器(22)中保存有标准的滑雪动作；所述九轴传感器(1)包括：两分别用于采集滑雪者的双手动作数据的第一九轴传感器(11)、两分别用于采集滑雪者的双脚动作数据的第二九轴传感器(12)、两分别用于采集滑雪者的腰部动作数据的第三九轴传感器(13)、两分别用于采集滑雪者的两上臂动作数据的第四九轴传感器(14)、一用于采集滑雪者的头部动作数据的第五九轴传感器(15)、两分别用于采集滑雪者的两大腿部动作数据的第六九轴传感器(16)、和两分别用于采集滑雪者的臀部两侧动作数据的第七九轴传感器(17)；所述中央处理器(21)用于根据九轴传感器(1)采集到的滑雪者的双手动作数据、双脚动作数据、腰部动作数据、两上臂动作数据、头部动作数据、两大腿动作数据、及臀部动作数据还原滑雪者的双手动作、双脚动作、腰部动作、两上臂动作、头部动作、两大腿动作、及臀部动作并将其与存储器(22)中的标准的滑雪动作进行比对，得出比对结果，并根据比对结果给出相应的指导信息；所述穿透式显示器(23)，用于实时显示中央处理器(21)给出的指导信息。...

【技术特征摘要】
1.一种配合传感器的增强现实滑雪辅助训练系统，其特征在于，包括：九轴传感器(1)、与所述九轴传感器(1)通讯连接的头戴式AR显示装置(2)；所述头戴式AR显示装置(2)包括：中央处理器(21)、与所述中央处理器(21)通讯连接的存储器(22)以及穿透式显示器(23)，所述存储器(22)中保存有标准的滑雪动作；所述九轴传感器(1)包括：两分别用于采集滑雪者的双手动作数据的第一九轴传感器(11)、两分别用于采集滑雪者的双脚动作数据的第二九轴传感器(12)、两分别用于采集滑雪者的腰部动作数据的第三九轴传感器(13)、两分别用于采集滑雪者的两上臂动作数据的第四九轴传感器(14)、一用于采集滑雪者的头部动作数据的第五九轴传感器(15)、两分别用于采集滑雪者的两大腿部动作数据的第六九轴传感器(16)、和两分别用于采集滑雪者的臀部两侧动作数据的第七九轴传感器(17)；所述中央处理器(21)用于根据九轴传感器(1)采集到的滑雪者的双手动作数据、双脚动作数据、腰部动作数据、两上臂动作数据、头部动作数据、两大腿动作数据、及臀部动作数据还原滑雪者的双手动作、双脚动作、腰部动作、两上臂动作、头部动作、两大腿动作、及臀部动作并将其与存储器(22)中的标准的滑雪动作进行比对，得出比对结果，并根据比对结果给出相应的指导信息；所述穿透式显示器(23)，用于实时显示中央处理器(21)给出的指导信息。2.如权利要求1所述的配合传感器的增强现实滑雪辅助训练系统，其特征在于，所述两第一九轴传感器(11)分设于所述滑雪者使用的两滑雪杖的顶部或所述滑雪者的两手腕处，所述两第二九轴传感器(12)分设于两滑雪者使用的两滑雪板上或所述滑雪者的两脚踝处，所述两第三九轴传感器(13)分设于所述滑雪者腰部的两侧，所述两第四九轴传感器(14)分设于所述滑雪者两上臂处，所述第五九轴传感器(15)设于所述滑雪者的头部，所述两第六九轴传感器(16)分设于所述滑雪者的两大腿上，所述两第七九轴传感器(17)分设于所述滑雪者臀部的两侧。3.如权利要求1所述的配合传感器的增强现实滑雪辅助训练系统，其特征在于，所述存储器(22)中保存的标准的滑雪动作包括：标准的滑雪双手动作、双脚动作、腰部动作、两上臂动作、头部动作、两大腿动作、及臀部动作。4.如权利要求3所述的配合传感器的增强现实滑雪辅助训练系统，其特征在于，所述头戴式AR显示装置(2)还包括：摄像头(24)和TOF传感器(25)，所述摄像头(24)和TOF传感器(25)均与所述中央处理器(21)通讯连接；所述标准的滑雪双手动作、双脚动作、腰部动作、两上臂动作、头部动作、两大腿动作、及臀部动作包括：分别对应于多种滑雪场景的多个标准的滑雪双手动作、双脚动作、腰部动作、两上臂动作、头部动作、两大腿动作、及臀部动作；所述摄像头(24)和TOF传感器(25)用于实时采集滑雪者眼前的滑雪道状况，所述中央处理器(21)根据滑雪者眼前的滑雪道状况确定当前的滑雪场景，并根据当前的滑雪场景选定与当前滑雪场景对应的标准的滑雪双手动作、双脚动作、腰部动作、两上臂动作、头部动作、两大腿动作、及臀部动作与当前采集到的滑雪者双手动作、双脚动作、腰部动作、两上臂动作、头部动作、两大腿动作、及臀部动作进行比对。5.如权利要求4所述的配合传感器的增强现实滑雪辅助训练系统，其特征在于，所述中央处理器(21)给出的指导信息包括：当前滑雪者的双手动作、双脚动作、腰部动作、两上臂动作、头部动作、两大腿动作、及臀部动作与当前滑雪场景对应的标准的双手动作、双脚动作、腰部动作、两上臂动作、头部动作、两大腿动作、及臀部动作的区别、以及当前滑雪场景对应的标准的滑雪双手动作、双脚动作、腰部动作、两上臂动作、头部动作、两大腿动作、及臀部动作。6.一种配合传感器的增强现实滑雪辅助训练方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1、提供一种配合传感器的增强现实滑雪辅助训练系统，包括：九轴传感器(1)、与所述九轴传感器(1)通讯连接的头戴式AR显示装置(2)；所述头戴式AR显示装置(2)包括：中央处理器(21)、与所述中央处理器...

【专利技术属性】
技术研发人员：李方红，常嘉兴，俞震，
申请(专利权)人：深圳市科创数字显示技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44