[发明专利]一种智能递球系统

说明书

技术领域

本发明涉及网球训练辅助设备领域，尤其是一种智能递球系统。

背景技术

随着网球运动的发展普及，越来越多的人参与到了网球运动的行列中，我国网球运动人口数量每年以10％左右的速度增长，运动人群相对更年轻更活跃，消费力也更强。

人体姿势识别是人机交互发展的一个关键的技术，人通过做各种姿势将想要表达的信息传递给计算机，而计算机通过识别人体的动作以达到准确的理解人体动作的含义，人体姿势识别技术已经成为一个研究热点。但目前市场上尚无基于人体姿势识别的全自动的递送网球产品，递球的操作都是依靠人工进行，所以其相关市场空白，为了填补智能递送网球的市场空白，基于人体姿势识别的递球系统的产品需求越来越迫切。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种智能递球系统，能够不依靠人工的直接操作而实现自主递球，从而无须用户去休息区或指定地点自行取球。

本发明解决其问题所采用的技术方案是：

一种智能递球系统，包括根据人体姿势进行递球动作的递球机器人和用于控制递球机器人进行递球动作的软件系统；递球机器人之中设置有用于获取人体姿势数据的视频捕捉设备、根据递球指令驱动递球机器人进行移动的运动机构和应用软件系统对人体姿势进行识别与分类的中央处理模块，视频捕捉设备和运动机构分别与中央处理模块相连接；软件系统利用BP神经网络对人体姿势进行识别与分类。

进一步，软件系统利用BP神经网络对人体姿势进行识别与分类，包括以下步骤：

A、视频捕捉设备获取与人体姿势数据对应的姿势图片；

B、运用OPENCV库对姿势图片进行人体分离处理，得到分离图片；

C、判断分离图片是否为人体，若为人体，对分离图片进行二值化处理，输出二值化图像；若不为人体，停止识别与分类工作；

D、对BP神经网络进行训练学习，把二值化图像输入到完成训练学习的BP神经网络之中，提取人体姿势特征值；

E、对人体姿势特征值进行识别与分类，若人体姿势特征值对应递球指令，运动机构驱动递球机器人进行移动并递球；若人体姿势特征值不对应递球指令，递球机器人待机。

进一步，步骤B中运用OPENCV库对姿势图片进行人体分离处理，利用高斯背景建模把人体在姿势图片之中分离出来。

进一步，运动机构包括轮子和用于驱动轮子的电机，轮子设置于递球机器人的底部。

进一步，递球机器人之中还设置有用于为递球机器人提供前方障碍情况的避障传感器，避障传感器与中央处理模块相连接。

进一步，递球机器人之中还设置有用于为递球机器人提供与外部终端进行通信的无线通信模块，无线通信模块与中央处理模块相连接。

进一步，递球机器人之中还设置有用于为递球机器人提供工作电源的锂电池组。

进一步，中央处理模块由处理芯片S5P6816及其外围电路构成。

进一步，视频捕捉设备为摄像头。

本发明的有益效果是：一种智能递球系统，视频捕捉设备通过拍摄人体姿势而捕捉一定数量的姿势图片，并且把这些姿势图片传输到中央处理模块之中，中央处理模块应用软件系统对姿势图片进行分析处理，从而对人体姿势进行识别与分类，当被识别出来的人体姿势符合递球指令的要求时，中央处理模块控制运动机构使得递球机器人能够带着球向着用户进行移动，从而无须用户去休息区或指定地点自行取球；因此，递球机器人在软件系统的驱动作用下，能够根据用户作出的相应的姿势而进行准确的递球服务，从而能够不依靠人工的直接操作而实现自主递球，从而无须用户去休息区或指定地点自行取球。

附图说明

下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。

图1是本发明的智能递球系统的原理图；

图2是软件系统对人体姿势进行识别与分类的流程图；

图3是训练BP神经网络的流程图；

图4是使用BP神经网络的流程图。

具体实施方式