智能乒乓球拍击打检测方法和检测装置制造方法及图纸

本申请提供了一种智能乒乓球拍击打检测方法及检测装置，智能乒乓球拍击打检测方法包括以下步骤：通过设置在乒乓球拍上的加速度传感器获取乒乓球垂直球拍面方向的加速度信息；对获取的加速度进行差分得到加速度的差分值；对加速度差分序列进行过滤，以过滤掉其中的单周期离散点；通过分析过滤后的加速度差分序列检测预设时间窗口内是否有碰撞信号；确定碰撞信号的初始点，并基于初始点确定碰撞的起振方向，同时结合应用场景对起振方向进行过滤，对起振方向符合应用场景的击打输出一次击打结果。果。果。

【技术实现步骤摘要】
智能乒乓球拍击打检测方法和检测装置


[0001]本申请属于乒乓球击打检测领域，具体涉及一种智能乒乓球拍击打检测方法和检测装置。

技术介绍

[0002]乒乓球作为我国的国球，是一项广受人们热爱的运动，其具有广泛地群众基础。乒乓球这项运动离不开乒乓球拍，传统的乒乓球拍是一个纯机械的设备，打球信息需要人工进行统计。随着科学技术的发展，将乒乓球拍做成一款智能的机电产品越来越成为一种趋势。智能乒乓球拍通过增加压力传感器、加速度计和陀螺仪等传感器实现打球信息的自动获取。
[0003]然而，现有的智能乒乓球拍获取打球信息的方式存在以下问题：智能乒乓球拍改变了球拍击球作业区域的结构，接触式传感器影响打球效果和使用者的体验感；需要在球拍的两面粘贴传感器且传感器覆盖整个球拍，工艺复杂，所需成本高。

技术实现思路

[0004]为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供了一种智能乒乓球拍击打检测方法和检测装置。
[0005]根据本申请实施例的第一方面，本申请提供了一种智能乒乓球拍击打检测方法，其包括以下步骤：
[0006]通过设置在乒乓球拍上的加速度传感器获取乒乓球垂直球拍面方向的加速度信息；
[0007]对获取的加速度进行差分得到加速度的差分值；
[0008]对加速度差分序列进行过滤，以过滤掉其中的单周期离散点；
[0009]通过分析过滤后的加速度差分序列检测预设时间窗口内是否有碰撞信号；
[0010]确定碰撞信号的初始点，并基于初始点确定碰撞的起振方向，同时结合应用场景对起振方向进行过滤，对起振方向符合应用场景的击打输出一次击打结果。
[0011]上述智能乒乓球拍击打检测方法中，所述加速度传感器安装在智能乒乓球拍的非作业区域。
[0012]上述智能乒乓球拍击打检测方法中，所述对获取的加速度进行差分得到加速度的差分值的过程为：
[0013]获取当前时刻垂直球拍面方向的加速度az
i
以及上一时刻垂直球拍面方向的加速度az
i
‑1；
[0014]将当前时刻垂直球拍面方向的加速度az
i
与上一时刻垂直球拍面方向的加速度az
i
‑1作差，得到加速度的差分值daz
i
为：daz
i
＝az
i
‑
az
i
‑1。
[0015]进一步地，所述对加速度差分序列进行过滤，以过滤掉其中的单周期离散点的具体过程为：
[0016]预设触发滤波的加速度差分阈值A、单周期离散点的阈值B和离散点前后稳定的阈值C；
[0017]判断加速度的差分值daz
i+1
与触发滤波的加速度差分阈值A的关系、差分值daz
i+1
与daz
i
的和与单周期离散点的阈值B的关系、差分值daz
i
‑1与daz
i
‑2的差与离散点前后稳定的阈值C的关系、差分值daz
i
‑2与daz
i
‑3的差与离散点前后稳定的阈值C的关系、差分值daz
i+4
与daz
i+3
的差与离散点前后稳定的阈值C的关系以及差分值daz
i+3
与daz
i+2
的差与离散点前后稳定的阈值C的关系；
[0018]如果|daz
i+1
|>A，
[0019]|daz
i+1
+daz
i
|<B，
[0020]|daz
i+4
‑
daz
i+3
|<C，|daz
i+3
‑
daz
i+2
|<C，
[0021]|daz
i
‑1‑
daz
i
‑2|<C，|daz
i
‑2‑
daz
i
‑3|<C，则对当前时刻和下一时刻加速度的差分值进行修改，修改为：daz
i
＝daz
i
‑1，daz
i+1
＝daz
i
‑1。
[0022]更进一步地，所述通过分析过滤后的加速度差分序列检测预设时间窗口内是否有碰撞信号的具体过程为：
[0023]选取长度为N的滤波后的加速度差分序列daz
i
、daz
i
‑1、
…
、daz
i
‑
N+1
，对该加速度差分序列进行线性拟合y＝k*x+b，得到拟合系数k和b；
[0024]其中，x表示索引，y表示滤波后的加速度差分值，N为奇数；
[0025]计算各时刻的加速度差分值的残差cc
i
：
[0026]cc
i
＝|k*i+b
‑
daz
i
|；
[0027]计算拟合后N个点的残差平均值Ecc：
[0028][0029]判断cc
((N+1)/2)
是否大于碰撞触发阈值D且满足cc
((N+1)/2)
>h*Ecc，如果是，则判定球拍触发了碰撞，碰撞信号ec
((N+1)/2)
为1；否则，判定球拍没有触发碰撞，碰撞信号ec
((N+1)/2)
为0；其中，碰撞触发阈值D和平均残差比例值h根据实际测试情况进行标定获得。
[0030]更进一步地，所述确定碰撞信号的初始点，并基于初始点确定碰撞的起振方向，同时结合应用场景对起振方向进行过滤，对起振方向符合应用场景的击打输出一次击打结果的具体过程为：
[0031]当ec
i
＝1时，判断ec
i
‑1是否为0且距离上一个初始点的时间dtc
i
是否大于颠球最小间隔时间阈值F；
[0032]如果ec
i
‑1＝0且dtc
i
>F，则判定ec
i
为碰撞信号的初始点，其中，阈值F为相邻两次颠球的最小时间，可以取值为100毫秒，用于过滤一些干扰。
[0033]根据加速度的差分值daz
i
的正负号确定球拍正面还是反面受到了碰撞；
[0034]结合实际应用场景，确定球拍正反面的合规性，以对起振方向符合应用场景的击打进行输出。
[0035]更进一步地，所述结合实际应用场景，确定球拍正反面的合规性的具体过程为：
[0036]当对空或对墙颠球时，如果乒乓球对球拍的冲击力的方向与重力加速度方向一致，则判定是击打操作；
[0037]当对地颠球时，如果乒乓球对球拍的冲击力本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能乒乓球拍击打检测方法，其特征在于，包括以下步骤：通过设置在乒乓球拍上的加速度传感器获取乒乓球垂直球拍面方向的加速度信息；对获取的加速度进行差分得到加速度的差分值；对加速度差分序列进行过滤，以过滤掉其中的单周期离散点；通过分析过滤后的加速度差分序列检测预设时间窗口内是否有碰撞信号；确定碰撞信号的初始点，并基于初始点确定碰撞的起振方向，同时结合应用场景对起振方向进行过滤，对起振方向符合应用场景的击打输出一次击打结果。2.根据权利要求1所述的智能乒乓球拍击打检测方法，其特征在于，所述加速度传感器安装在智能乒乓球拍的非作业区域。3.根据权利要求1所述的智能乒乓球拍击打检测方法，其特征在于，所述对获取的加速度进行差分得到加速度的差分值的过程为：获取当前时刻垂直球拍面方向的加速度az
i
以及上一时刻垂直球拍面方向的加速度az
i
‑1；将当前时刻垂直球拍面方向的加速度az
i
与上一时刻垂直球拍面方向的加速度az
i
‑1作差，得到加速度的差分值daz
i
为：daz
i
＝az
i
‑
az
i
‑1。4.根据权利要求3所述的智能乒乓球拍击打检测方法，其特征在于，所述对加速度差分序列进行过滤，以过滤掉其中的单周期离散点的具体过程为：预设触发滤波的加速度差分阈值A、单周期离散点的阈值B和离散点前后稳定的阈值C；判断加速度的差分值daz
i+1
与触发滤波的加速度差分阈值A的关系、差分值daz
i+1
与daz
i
的和与单周期离散点的阈值B的关系、差分值daz
i
‑1与daz
i
‑2的差与离散点前后稳定的阈值C的关系、差分值daz
i
‑2与daz
i
‑3的差与离散点前后稳定的阈值C的关系、差分值daz
i+4
与daz
i+3
的差与离散点前后稳定的阈值C的关系以及差分值daz
i+3
与daz
i+2
的差与离散点前后稳定的阈值C的关系；如果|daz
i+1
|>A，|daz
i+1
+daz
i
|<B，|daz
i+4
‑
daz
i+3
|<C，|daz
i+3
‑
daz
i+2
|<C，|daz
i
‑1‑
daz
i
‑2|<C，|daz
i
‑2‑
daz
i
‑3|<C，则对当前时刻和下一时刻加速度的差分值进行修改，修改为：daz
i
＝daz
i
‑1，daz
i+1
＝daz
i
‑1。5.根据权利要求4所述的智能乒乓球拍击打检测方法，其特征在于，所述通过分析过滤后的加速度差分序列检测预设时间窗口内是否有碰撞信号的具体过程为：选取长度...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海波，张文，刘福川，陈盟，白姗姗，
申请(专利权)人：上海创屹科技有限公司，
类型：发明
国别省市：