一种基于uwb定位的篮球运动分析系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于uwb定位的篮球运动分析系统，包括：uwb标签，设于篮球运动员上，用于获取篮球运动员的坐标；多个基站，布设于篮球场周围，用于接收uwb标签发出的信号，以对场内的uwb标签进行定位，并将坐标数据传输给后台服务端；后台服务端，用于对接收到的坐标数据进行处理，获取篮球运动员的实时位置并通过坐标变化对篮球运动员的运动进行分析，然后进行数据及图像化显示；以及数据库，用于存储基站上传的数据以供后台服务端调用，还用于存储后台服务端处理后的数据。该系统定位精度高，实时性强，有利于对篮球运动过程进行数据分析。

A basketball analysis system based on UWB positioning

【技术实现步骤摘要】
一种基于uwb定位的篮球运动分析系统
本专利技术涉及运动分析
，具体涉及一种基于uwb定位的篮球运动分析系统。
技术介绍
众所周知篮球运动是一项对身体指标和运动员自身行为特点非常依赖的运动，同时又对团队合作，战术安排具有很高的要求。评价一个优秀的篮球运动员有场均得分，篮板，助攻等数据，但是这些统计数据并不能反映篮球运动员实时在场上的状态和团队的竞技状态，诸如NBA等高水平联赛研究球员还是依赖于观看比赛录像回放，同时，教练组对场上球员的安排和比赛节奏的控制也依赖人为的感觉判断，有时会做出一些错误的战术安排，也没能换下表现不好的球员。一个教练组对球队球员的了解也需要很长的一段磨合时间，需要更多的参考数据。诸如此类问题都非常依赖人为的感觉判断。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于uwb定位的篮球运动分析系统，该系统定位精度高，实时性强，有利于对篮球运动过程进行数据分析。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种基于uwb定位的篮球运动分析系统，其特征在于，包括：uwb标签，设于篮球运动员上，用于获取篮球运动员的坐标；多个基站，布设于篮球场周围，用于接收uwb标签发出的信号，以对场内的uwb标签进行定位，并将坐标数据传输给后台服务端；后台服务端，用于对接收到的坐标数据进行处理，获取篮球运动员的实时位置并通过坐标变化对篮球运动员的运动进行分析，然后进行数据及图像化显示；以及数据库，用于存储基站上传的数据以供后台服务端调用，还用于存储后台服务端处理后的数据。进一步地，所述uwb标签设于篮球运动员鞋底。进一步地，包括多个uwb标签，分别设于多个篮球运动员上，以同时获取多个篮球运动员的坐标。进一步地，所述后台服务端在设定时间窗口内处理坐标数据，获取对应时间窗口内篮球运动员的实时位置，并通过坐标变化，计算篮球运动员的移动幅度、移动速度、移动热点以及移动路线，并进行图形绘制，然后在屏幕上进行数据及图像化显示。进一步地，所述时间窗口包括基于篮球比赛规则的多种设定，包括一次进攻回合24秒，一节比赛12分钟，以及犯规、失误、边线球的处理时间。进一步地，所述移动幅度通过计算对应时间窗口内坐标数据的方差得到。进一步地，所述后台服务端基于篮球运动员的移动幅度和移动速度，判断所述篮球运动员的疲惫状态。进一步地，所述后台服务端基于篮球运动员的移动热点，配合得分数据，计算所述篮球运动员的进攻、防守效率。进一步地，所述后台服务端基于篮球运动员的移动路线，判断所述篮球运动员是否准确执行设定战术。相较于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：提供了一种基于uwb定位的篮球运动分析系统，通过对篮球运动员鞋底的uwb标签进行定位，实时获取运动员在球场上的坐标位置，通过计算其坐标变化得出其移动幅度、移动速度、移动热点、移动路线等，直接分析或结合其他数据分析篮球运动员的运动情况，从而可以帮助教练组分析场上运动员是否有效执行设计战术，哪一位运动员是场上薄弱一环，及时轮换运动员，同时针对运动员的个人特点制定战术。附图说明图1是本专利技术实施例的系统结构示意图。图2是本专利技术实施例的系统工作流程图。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。本专利技术提供一种基于uwb定位的篮球运动分析系统，如图1所示，包括多个uwb标签、多个基站、后台服务端和数据库。所述uwb标签设于篮球运动员上，用于获取篮球运动员的坐标。在本实施例中，所述uwb标签设于篮球运动员鞋底。本系统可以同时包括多个uwb标签，分别设于多个篮球运动员上，以同时获取多个篮球运动员的坐标，进而同时对多个篮球运动员进行运动分析。所述多个基站布设于篮球场周围，用于接收uwb标签发出的信号，以对场内的uwb标签进行定位，并将坐标数据传输给后台服务端。所述后台服务端用于对接收到的坐标数据进行处理，获取篮球运动员的实时位置并通过坐标变化对篮球运动员的运动进行分析，然后进行数据及图像化显示。所述数据库用于存储基站上传的数据以供后台服务端调用，还用于存储后台服务端处理后的数据。在本实施例中，所述后台服务端在设定时间窗口内处理坐标数据，获取对应时间窗口内篮球运动员的实时位置，并通过坐标变化，计算篮球运动员的移动幅度、移动速度、移动热点以及移动路线，并进行图形绘制，然后在屏幕上进行数据及图像化显示。其中，所述移动幅度通过计算对应时间窗口内坐标数据的方差得到。所述时间窗口包括基于篮球比赛规则的多种设定，包括一次进攻回合24秒，一节比赛12分钟，以及犯规、失误、边线球的处理时间。在以上计算的基础上，所述后台服务端：1、基于篮球运动员的移动幅度和移动速度，判断所述篮球运动员的疲惫状态。2、基于篮球运动员的移动热点，配合得分数据，计算所述篮球运动员的进攻、防守效率。3、基于篮球运动员的移动路线，判断所述篮球运动员是否准确执行设定战术。下面结合附图对本专利技术系统的工作流程进行说明。如图2所示，首先在要定位的篮球运动员鞋底装上uwb标签，在篮球场周围设置基站，连接上后台服务端，测试是否可以定位，uwb标签定位算法可采用TOF,TDoA,AoA等定位算法。完成测试后可进行工作。获取uwb标签三维空间位置信息后基站将数据传入后台服务端与数据库，经过处理后将定位人员位置绘制在电脑屏幕中的按比例绘制的球场地图之中。当训练比赛开始时，如需得到一次进攻的路线信息，可在后台服务端点击对应功能键触发，路线信息的绘制可以根据该球员的横坐标与纵坐标的变化绘制，由路线信息反映出该定位球员的进攻路线/防守路线，如需得到多次或者该球员在场上所有时间的路线信息，可以选择点击对应功能键触发定时器，定时器可以根据篮球一次进攻回合24秒，一节比赛12分钟，以及犯规，失误，边线球等处理时间。在定时器工作期间记录路线信息保存，定时器刷新后路线信息也刷新进行第二次绘制与保存信息，以此类推。保存的信息在数据库中可以随时调用。如需判断是否执行战术，可提前在数据库中输入多条预定执行的战术移动路线，横纵坐标可设定偏离值，当该uwb定位标签路线偏离值大于预设的坐标偏离值或该球员移动路线在预设战术移动路线中查询不到时，可判定该定位球员未按照预定战术执行。标记该球员，将该球员信息与该比赛时间段存入数据库中，保存的信息在数据库中可以随时调用。如需得到移动热区，移动热区的算法可以由该球员横坐标与纵坐标出现频率的区间得到，同时对照该时间段球队的得分情况和该球员的得分，助攻，篮板，盖帽数据，综合得到进攻效率（或进攻威胁）或防守效率。算法如下：进攻效率=（个人得分+助攻数*2）/球队得分/处于该热区时间段（单位秒）防守效率=对方该热区时间段进攻失败数/对方该热区时间段总进攻次数+篮板数*0.1+盖帽数*0.1在比赛过程中坐标变化幅度与速度只要坐标出现变化就实时计算，通过坐标的变化幅度与速度可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于uwb定位的篮球运动分析系统，其特征在于，包括：/nuwb标签，设于篮球运动员上，用于获取篮球运动员的坐标；/n多个基站，布设于篮球场周围，用于接收uwb标签发出的信号，以对场内的uwb标签进行定位，并将坐标数据传输给后台服务端；/n后台服务端，用于对接收到的坐标数据进行处理，获取篮球运动员的实时位置并通过坐标变化对篮球运动员的运动进行分析，然后进行数据及图像化显示；以及/n数据库，用于存储基站上传的数据以供后台服务端调用，还用于存储后台服务端处理后的数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于uwb定位的篮球运动分析系统，其特征在于，包括：
uwb标签，设于篮球运动员上，用于获取篮球运动员的坐标；
多个基站，布设于篮球场周围，用于接收uwb标签发出的信号，以对场内的uwb标签进行定位，并将坐标数据传输给后台服务端；
后台服务端，用于对接收到的坐标数据进行处理，获取篮球运动员的实时位置并通过坐标变化对篮球运动员的运动进行分析，然后进行数据及图像化显示；以及
数据库，用于存储基站上传的数据以供后台服务端调用，还用于存储后台服务端处理后的数据。


2.根据权利要求1所述的一种基于uwb定位的篮球运动分析系统，其特征在于，所述uwb标签设于篮球运动员鞋底。


3.根据权利要求1所述的一种基于uwb定位的篮球运动分析系统，其特征在于，包括多个uwb标签，分别设于多个篮球运动员上，以同时获取多个篮球运动员的坐标。


4.根据权利要求1所述的一种基于uwb定位的篮球运动分析系统，其特征在于，所述后台服务端在设定时间窗口内处理坐标数据，获取对应时间窗口内篮球运动员的实时位置，并通过坐标变化，计算篮球运动...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国栋，张神德，杨庆庆，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建;35