具有使得球旋转能检测的标记的乒乓球制造技术

本发明专利技术说明一种乒乓球(2)，在其球形的球表面(6)上施加使得球旋转能用测量技术检测的标记(8)。标记(8)包括一定数量的标记点(P

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有使得球旋转能检测的标记的乒乓球


[0001]本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分的乒乓球(以下简称“球”)，其具有球形的球表面和施加在球表面上的使得球旋转能用测量技术检测的标记，其中，标记包括一定数量的标记点。这种乒乓球例如由WO 2020 096120 A1已知。

技术介绍

[0002]在乒乓球运动中，除了球速之外，球旋转(也称为“自旋”)也至关重要，这是因为球旋转对球的飞行轨迹和球在乒乓球台和对方球员的球拍上的回弹行为有着决定性的影响。尤其是在竞技乒乓球比赛中，因而非常需要尽量精确地确定飞行中的自旋，以便例如使教练能够实现客观地监控和有针对性地改进乒乓球运动员的拍球技术。此外，在锦标赛比赛中在比赛审核或体育报道范围内，还需要(尽量实时)测量和分析乒乓球的球运动。
[0003]为了使乒乓球在飞行中的自旋可见，原则上已知在球表面上施加标记。这样例如在“乒乓球”主题的德语维基百科条目中(https://de.wikipedia.org/wiki/Tischtennisball；2020年4月17日20:51时的版本)描绘一种乒乓球训练用球，在其球表面上印刷上由大面积颜色构成的彩色图案作为用于进行自旋识别的标记。
[0004]在由WO 2020 096120 A1已知的一种乒乓球中，被施加用于进行自旋识别的标记另一方面包含六个标记点，它们均匀分布于球表面上。每个标记点均具有在5mm(毫米)至13mm之间的直径。
[0005]与乒乓球运动类似地，高尔夫运动中也存在对在飞行中球旋转进行测量的需求。在这里，也应用施加到球表面上的、尤其是以点图案形式的标记，以便在开球时使得球旋转能用测量技术检测。相应的高尔夫球例如由CN 107 543 530 A、KR 102 101 512 B1、US 2018 0353828 A1和US 7 062 082 B2已知。这里公开的标记分别具有包含多个紧密相邻的标记点的一个或多个组。
[0006]替选地，根据CN 106 643 662 A，为了识别自旋在高尔夫球中应用了具有一维或二维结构(例如线条)的标记。再次替选地，在JP 2016218014A中建议，使用施加到高尔夫球上的制造商标记作为使得自旋可检测的标记。
[0007]虽然用于对高尔夫球进行自旋测量的自动方法已经被成功使用，但在乒乓球运动中还没有建立相应的测量方法。这主要是由于传统测量方法对于在乒乓球运动中能有意义地使用而言太慢了。因为与高尔夫相比，乒乓是一项速度非常快的运动，其特点是击球频率较高；在球交换期间，球跨网典型每秒超过一次。更糟糕的是，不同于高尔夫运动，在测量开始时球的定位和定向是未知的。在高尔夫运动中，自旋测量典型是在击打时进行，在击打之前球是静止的(从而对球的定位和定向是准确限定的)，而乒乓球的自旋是在飞行中测量的(大多数是在跨网时)。然而，由于只能预先以非常高的不准确性预测乒乓球的运动轨迹，因此用于乒乓球自旋计算的测量设备必须先找到球，然后其才能测量自旋，这花费了相当多的测量时间。此外，乒乓球在其被测量设备检测时的定向是事先未知的并且必须首先进行获知。出于这些原因，迄今为止，只能在有利的情况下才能实现对飞行中的乒乓球的自旋测
量，并且根据比赛进程只能以较长的时间延迟实现测量。在每种比赛情况下(尤其是接近实时，即，接近在两次击球之间的时间过程中)，可靠的自旋获知目前尚无法提供。

技术实现思路

[0008]本专利技术任务在于能够实现特别快速且可靠地自动获知乒乓球在飞行中的球旋转(自旋)。
[0009]该任务根据本专利技术通过权利要求1的特征解决。据此说明一种乒乓球，其具有球形的球表面和施加在球表面上的使得球旋转(自旋)能用测量技术检测的标记。如由WO 2020 096120 A1本身已知地，标记包括多个标记点。标记点的数量在下文用变量N说明。乒乓球的半径在下文用变量R说明。
[0010]优选地，与使得自旋可检测相关的标记仅由标记点构成。换而言之，在这种情况下，标记是除了所述标记点之外没有其他结构的纯点图案。也就是说，在本专利技术的该变型方案中，乒乓球虽然也可以在其球表面上具有其他结构或图案。然而这样的其他结构不属于与获知自旋相关的标记并且在获知自旋时也不作评估。
[0011]根据本专利技术，球表面上标记点的分布由一定数量的准则来表征：
[0012]根据第一准则，其中每个标记点与其三个最近相邻点之间的大圆线的长度的标准差至少是这些长度的平均值的12％。在计算标准差时，因而考虑所有标记点至其各自三个最近相邻点的点间距。
[0013]根据第二准则，其中每个标记点和其三个最近相邻点之间的大圆线的最小长度至少是这些大圆线的长度的平均值的40％。换而言之，根据第二标准，其中一个标记点与其三个最近相邻点之间的大圆线具有的长度都不低于这些大圆线的长度的平均值的40％。
[0014]对第二准则附加或替选地，点分布的表征在于，其中每个标记点与其三个最近相邻点之间的大圆线的最小长度至少是球半径与点数量N的平方根的商的120％。换而言之，根据第三准则，其中一个标记点与其三个最近相邻点之间的大圆线具有的长度都不低于球半径与点数量的平方根的商的120％。
[0015]在第二和第三准则中也分别考虑到所有标记点与其各自三个最近相邻点的点间距。
[0016]本专利技术基于这样的认知，即，可靠地且数值上足够简单地并因而快速地获知乒乓球自旋的可行性主要依赖于施加到乒乓球上的标记的类型。
[0017]在第一步骤，本专利技术在此基于这样的考虑，即，具有一维或二维结构的标记不利于自动获知自旋，这是因为这种结构只能通过数值上复杂且因而相对耗时的图像识别措施(尤其是通过分割)来检测。与此相反，点状结构众所周知地可以以数值上复杂度非常低的方式来检测。因而本专利技术关注的是开发一种由一定数量的标记点构成的或至少包括这样的标记点的标记。
[0018]然而，在WO 2020 096120 A1中建议的标记点的均匀分布被认为是不利的，这是因为它无法实现从乒乓球的所摄照片成像中明确识别球定向。更确切地说，在这里所建议的球中有六个不同的定向，它们被标记反映其本身，并因而使得这些定向在球的照片拍摄中无法区分。标记的这种冗余众所周知可能导致在对球得到时序图像进行比较评估时，能在不同图像中识别到的标记点被彼此错误地配属，这又会造成在进行自旋计算中出错。
[0019]然而如在CN 107 543 530 A、KR 102 101 512 B1、US 2018 0353828 A1和US 7 062 082 B2中建议的对标记点的分组，也被证实对于在乒乓球运动中进行自旋获知并不是有意义的。这主要是因为在开始在乒乓比赛中用测量技术检测时球的定向(不同于高尔夫运动中在击打情况下)是未知的。因此由于乒乓球可能以任意定向进入测量设备的检测范围内，使得在检测时间点，很多集中成组的测量点有相对较高的概率并不位于朝向测量设备的球侧，并因而仅被较差地成像或根本没有被成像。在这些情况下，基于对球的时序图像的评估的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.乒乓球(2)，其具有球形的球表面(6)和施加在所述球表面(6)上的使得球旋转能用测量技术检测的标记(8)，其中，所述标记(8)包括一定数量(N)的标记点(P
i
)，其特征在于，所述标记点(P
i
)在所述球表面(6)上分布成使得
‑
每个所述标记点(P
i
)与其三个最近相邻点(14、16、18)之间的大圆线(20)的长度(Z
i,j
)的标准差至少是这些长度(Z
i,j
)的平均值(μ)的12％，并且
‑
每个所述标记点(P
i
)与其三个最近相邻点(14、16、18)之间的大圆线(20)的最小长度至少是这些长度(Z
i,j
)的平均值(μ)的40％和/或至少是球半径(R)与所述标记点(P
i
)的数量(N)的平方根的商的120％。2.根据权利要求1所述的乒乓球(2)，其中，所述标记点(P
i
)在所述球表面(6)上分布成使得每个所述标记点(P
i
)与其三个最近相邻点(14、16、18)之间的大圆线(20)的长度(Z
i,j
)的标准差至少是这些长度(Z
i,j
)的平均值(μ)的15％。3.根据权利要求1或2所述的乒乓球(2)，其中，每个所述标记点(P
i
)与其三个最近相邻点(14、16、18)之间的大圆线(20)的最小长度至少是这些长度(Z
i,j
)的平均值(μ)的50％，尤其至少是60％。4.根据权利要求1至3中任一项所述的乒乓球(2)，其中，每个所述标记点(P
i
)与其三个最近相邻点(14、16、18)之间的大圆线(20)的最小长度至少是所述球半径(R)与点数(N)的平方根的商的150％，尤其至少是180％。5.乒乓球(2)，尤其是根据权利要求1至4中任一项所述的乒乓球(2)，其具有球形的球表面(6)和施加在所述球表面(6)上的使得球旋转能用测量技术检测的标记(8)，其中，所述标记(8)包括一定数量的标记点(P
i
)，其中，所述标记点(P
i
)在所述球表面(6)分布成使得将每个标记点(P
i
)的三个最近相邻点(14、16、18)彼此连接起来的大圆线(20)的长度(Q
i,k
)的极差(ΔQ
i
)大于每个标记点(P
i
)与其三个最近相邻点(14、16、18)之间的大圆线(20)的长度(Z
i,j
)的平均值(μ)的30％，优选大于35％并且尤其是大于40％。6.根据权利要求1至5中任一项所述的乒乓球(2)，其中，所述标记点(P
i
)的数量在13至25之间，优选在16至21之间，尤其是18或19个。7.根据权利要求1至6中任一项所述的乒乓球(2)，其中，每个标记点(P
i
)的直径(d)在所述球半径(R)的10％至24％之间，优选在15％至20％之间，尤其是17.5％。8.根据权利要求1至7中任一项所述的乒乓球(2)，其中，每个标记点(P
i
)的直径(2)在2.0mm至4.8mm之间，优选在3.0mm至4.0mm之间，尤其是3.5mm。9.根据权利要求1至8中任一项所述的乒乓球(2)，其中，所有标记点(P
i
)具有相同形状和大小。10.根据权利要求1至9中任一项所述的乒乓球(2)，其中，所述标记点(P
i
)具有与其余球表面(6)不同的红外线吸收和/或红外线再发射表征，从而使得所述标记点(P
i
)在电磁辐射光谱的红外线范围内、尤其是在所述乒乓球(2)的
红外图像中从其余球表面(6)形成对比地突显出来。11.根据权利要求1至10中任一项所述的乒乓球(2)，其中，所述标记点(P
i
)具有不同于其余球表面(6)的颜色，从而使得所述标记点(P
i
)在电磁辐射光谱的可见范围内、尤其是在所述乒乓球(2)的滤色相片中从其余球表面(6)形成对比地突显出来。12.乒乓球(2)，尤其是根据权利要求1至11中任一项所述的乒乓球(2)，其具有球形的球表面(6)和施加在所述球表面(6)上的使得球旋转能用测量技术检测的标记(8)，其中，所述标记(8)包括一定数量的标记点(P
i
)，
‑
其中，所述标记(8)包括18个标记点(P
i
)，
‑
其中，从第一标记点(P1)出发
‑
至其最近相邻点(P2)的大圆线(20)的长度(Z
1,1
)与球半径(R)的比率是0.54
±
20％，优选
±
10％，尤其是
±
5％，
‑
至其次近相邻点(P5)的大圆线(20)的长度(Z
1,2
)与球半径(R)的比率是0.91
±
20％，优选
±
10％，尤其是
±
5％，和
‑
至其第三近相邻点(P
17
)的大圆线(20)的长度(Z
1,3
)与球半径(R)的比率是0.99
±
20％，优选
±
10％，尤其是
±
5％，
‑
其中，从第二标记点(P2)出发
‑
至其最近相邻点(P1)的大圆线(20)的长度(Z
2,1
)与球半径(R)的比率是0.54
±
20％，优选
±
10％，尤其是
±
5％，
‑
至其次近相邻点(P4)的大圆线(20)的长度(Z
2,2
)与球半径(R)的比率是0.72
±
20％，优选
±
10％，尤其是
±
5％，和
‑
至其第三近相邻点(P5)的大圆线(20)的长度(Z
2,3
)与球半径(R)的比率是0.83
±
20％，优选
±
10％，尤其是
±
5％，
‑
其中，从第三标记点(P3)出发
‑
至其最近相邻点(P
10
)的大圆线(20)的长度(Z
3,1
)与球半径(R)的比率是0.78
±
20％，优选
±
10％，尤其是
±
5％，
‑
至其次近相邻点(P
15
)的大圆线(20)的长度(Z
3,2
)与球半径(R)的比率是0.84
±
20％，优选
±
10％，尤其是
±
5％，和
‑
至其第三近相邻点(P8)的大圆线(20)的长度(Z
3,3
)与球半径(R)的比率是0.87
±
20％，优选
±
10％，尤其是
±
5％，
‑
其中，从第四标记点(P4)出发
‑
至其最近相邻点(P2)的大圆线(20)的长度(Z
4,1
)与球半径(R)的比率是0.72
±
20％，优选
±
10％，尤其是
±
5％，
‑
至其次近相邻点(P
12
)的大圆线(20)的长度(Z
4,2
)与球半径(R)的比率是0.84
±
20％，优选
±
10％，尤其是
±
5％，和
‑
至其第三近相邻点(P5)的大圆线(20)的长度(Z
4,3
)与球半径(R)的比率是0.85
±
20％，优选
±
10％，尤其是
±
5％，
‑
其中，从第五标记点(P5)出发
‑
至其最近相邻点(P
12
)的大圆线(20)的长度(Z
5,1
)与球半径(R)的比率是0.79
±
20％，
优选
±
10％，尤其是
±
5％，
‑
至其次近相邻点(P2)的大圆线(20)的长度(Z
5,2
)与球半径(R)的比率是0.83
±
20％，优选
±
10％，尤其是
±
5％，和
‑
至其第三近相邻点(P4)的大圆线(20)的长度(Z
5,3
)与球半径(R)的比率是0.85
±
20％，优选
±
10％，尤其是
±
5％，
‑
其中，从第六标记点(P6)出发
‑
至其最近相邻点(P
12
)的大圆线(20)的长度(Z
6,1
)与球半径(R)的比率是0.67
±
20％，优选
±
10％，尤其是
±
5％，
‑
至其次近相邻点(P
18
)的大圆线(20)的长度(Z
6,2
)与球半径(R)的比率是0.73
±
20％，优选
±
10％，尤其是
±
5％，和
‑
至其第三近相邻点(P
15
)的大圆线(20)的长度(Z
6,3
)与球半径(R)的比率是0.94
±
20％，优选
±
10％，尤其是
±
5％，
‑
其中，从第七标记点(P7)出发
‑
至其最近相邻点(P
16
)的大圆线(20)的长度(Z
7,1
)与球半径(R)的比率是0.59
±
20％，优选
±
10％，尤其是
±
5％，
‑
至其次近相邻点(P
17
)的大圆线(20)的长度(Z
7,2
)与球半径(R)的比率是0.76
±
20％，优选
±
10％，尤其是
±
5％，和
‑
至其第三近相邻点(P
15
)的大圆线(20)的长度(Z
7,3
)与球半径(R)的比率是0.90
±
20％，优选
±
10％，尤其是
±
5％，
‑
其中，从第八标记点(P8)出发
‑
至其最近相邻点(P
15
)的大圆线(20)的长度(Z
8,1
)与球半径(R)的比率是0.82
±
20％，优选
±
10％，尤其是
±
5％，
‑
至其次近相邻点(P3)的大圆线(20)的长度(Z
8,2
)与球半径(R)的比率是0.87
±
20％，优选
±
10％，尤其是
±
5％，和
‑
至其第三近相邻点(P
11
)的大圆线(20)的长度(Z
8,3
)与球半径(R)的比率是0.89
±
20％，优选
±
10％，尤其是
±
5％，
‑
其中，从第九标记点(P9)出发
‑
至其最近相邻点(P
14
)的大圆线(20)的长度(Z
9,1
)与球半径(R)的比率是0.51
±
20％，优选
±
10％，尤其是
±
5％，
‑
至其次近相邻点(P
18
)的大圆线(20)的长度(Z
9,2
)与球半径(R)的比率是0.91
±
20％，优选
±
10％，尤其是
±
5％，和
‑
至其第三近相邻点(P8)的大圆线(20)的长度(Z
9,3
)与球半径(R)的比率是0.95
±
20％，优选
±
10％，尤其是
±
5％，
‑
其中，从第十标记点(P
10
)出发
‑
至其最近相邻点(P
13
)的大圆线(20)的长度(Z
10,1
)与球半径(R)的比率是0.75
±
20％，优选
±
10％，尤其是
±
5％，
‑
至其次近相邻点(P
17
)的大圆线(20)的长度(Z
10,2
)与球半径(R)的比率是0.75
±
20％，优选
±
10％，尤其是
±
5％，和
‑
至其第三近相邻点(P3)的大圆线(20)的长度(Z
10,3
)与球半径(R)的比率是0.78
±
20％，优选
±
10％，尤其是
±
5％，
‑
其中，从第十一标记点(P
11
)出发
‑
至其最近相邻点(P
13
)的大圆线(20)的长度(Z
11,1
)与球半径(R)的比率是0.82
±
20％，优选
±
10％，尤其是
±
5％，
‑
至其次近相邻点(P
10
)的大圆线(20)的长度(Z
11,2
)与球半径(R)的比率是0.88
±
20％，优选
±
10％，尤其是
±
5％，和
‑
至其第三近相邻点(P8)的大圆线(20)的长度(Z
11,3
)与球半径(R)的比率是0.89
±
20％，优选
±
10％，尤其是
±
5％，
‑
其中，从第十二标记点(P
12
)出发
‑
至其最近相邻点(P6)的大圆线(20)的长度(Z
12,1
)与球半径(R)的比率是0.67
±
20％，优选
±
10％，尤其是
±
5％，
‑
至其次近相邻点(P5)的大圆线(20)的长度(Z
12,2
)与球半径(R)的比率是0.79
±
20％，优选
±
10％，尤其是
±
5％，和
‑
至其第三近相邻点(P4)的大圆线(20)的长度(Z
12,3
)与球半径(R)的比率是0.84
±
20％，优选
±
10％，尤其是
±
5％，
‑
其中，从第十三标记点(P
13
)出发
‑
至其最近相邻点(P
10
)的大圆线(20)的长度(Z
13,1
)与球半径(R)的比率是0.75
±
20％，优选
±
10％，尤其是
±
5％，
‑
至其次近相邻点(P
11
)的大圆线(20)的长度(Z
13,2
)与球半径(R)的比率是0.82
±
20％，优选
±
10％，尤其是
±
5％，和
‑
至其第三近相邻点(P1)的大圆线(20)的长度(Z
13,3
)与球半径(R)的比率是1.02
±
20％，优选
±
10％，尤其是
±
5％，
‑
其中，从第十四标记点(P
14
)出发
‑
至其最近相邻点(P9)的大圆线(20)的长度(Z
14,1
)与球半径(R)的比率是0.51
±
20％，优选
±
10％，尤其是
±
5％，
‑
至其次近相邻点(P4)的大圆线(20)的长度(Z
14,2
)与球半径(R)的比率是0.92
±
20％，优选
±
10％，尤其是
±
5％，和
‑
至其第三近相邻点(P
11
)的大圆线(20)的长度(Z
14,3
)与球半径(R)的比率是0.98
±
20％，优选
±
10％，尤其是
±
5％，
‑
其中，从第十五标记点(P
15
)出发
‑
至其最近相邻点(P8)的大圆线(20)的长度(Z
15,1
)与球半径(R)的比率是0.82
±
20％，优选
±
10％，尤其是
±
5％，
‑
至其次近相邻点(P3)的大圆线(20)的长度(Z
15,2
)与球半径(R)的比率是0.84
±
20％，优选
±
10％，尤其是
±
5％，和
‑
至其第三近相邻点(P7)的大圆线(20)的长度(Z
15,3
)与球半径(R)的比率是0.90
±
20％，优选
±
10％，尤其是
±
5％，
‑
其中，从第十六标记点(P
16
)出发
‑
至其最近相邻点(P7)的大圆线(20)的长度(Z
16,1
)与球半径(R)的比率是0.59
±
20％，优选
±
10％，尤其是
±
5％，
‑
至其次近相邻点(P
17
)的大圆线(20)的长度(Z
16,2
)与球半径(R)的比率是0.74
±
20％，优选
±
10％，尤其是
±
5％，和
‑
至其第三近相邻点(P5)的大圆线(20)的长度(Z
16,3
)与球半径(R)的比率是1.10
±
20％，优选
±
10％，尤其是
±
5％，
‑
其中，从第十七标记点(P
17
)出发
‑
至其最近相邻点(P
16
)的大圆线(20)的长度(Z
17,1
)与球半径(R)的比率是0.74
±
20％，优选
±
10％，尤其是
±
5％，
‑
至其次近相邻点(P
10
)的大圆线(20)的长度(Z
17,2
)与球半径(R)的比率是0.75
±
20％，优选
±
10％，尤其是
±
5％，和
‑
至其第三近相邻点(P7)的大圆线(20)的长度(Z
1...

【专利技术属性】
技术研发人员：马蒂亚斯，
申请(专利权)人：ESN德国乒乓球技术有限公司，
类型：发明
国别省市：