[发明专利]一种高尔夫挥杆视频的智能比对分析系统及方法

说明书

本发明公开一种高尔夫挥杆视频的智能比对分析系统，包括：红外检测装置，与所述红外检测装置连接的Openpose关键点检测装置，与所述Openpose关键点检测装置连接的关键点信息序列预处理装置，与所述关键点信息序列预处理装置连接的高尔夫挥杆动作序列检测装置，与所述高尔夫挥杆动作序列检测装置和所述关键点信息序列预处理装置连接的高尔夫挥杆动作关键帧检测装置，与所述高尔夫挥杆动作关键帧检测装置和所述关键点信息序列预处理装置连接的智能比对分析装置，与所述智能比对分析装置和所述红外检测装置连接的渲染装置。本发明还提出一种高尔夫挥杆视频的智能比对分析方法，通过动态+静态、正面+侧面多角度的比对分析提取到各个特征。

技术领域

本发明属于人体行为识别技术领域，具体涉及高尔夫挥杆动作序列的检测方法，高尔夫挥杆动作视频关键帧检测方法，尤其涉及一种高尔夫挥杆视频的智能比对分析系统及方法。

背景技术

传统的体育训练都是一对一或者一对多的教练面授训练，不但受到了时间地点的局限，而且培训费用高，教练资源紧张。为了解决这一问题，越来越多的职业体育训练队或者国家训练队开始将运动捕捉应用于体育训练中。运动捕捉系统协助训练专家从多个视角观测训练者的运动动作，并获取训练者的多个运动参数和生理指标参数，为科学化的训练提供可靠的依据。

对于高尔夫运动，运动员的姿势和动作对于运动员打高尔夫时的表现有着很重要的影响。有时候一个细微的姿态变化都会影响到打球的方向、力度等等。许多研究者都尝试通过人体的姿势来研究运动员打高尔夫球时的摆动，因为肉眼无法在一瞬间精确的观察到运动员的动作是否标准。

目前有许多技术都被应用到高尔夫运动捕捉中，主要有机械式运动捕捉、电磁式运动捕捉、声学式运动捕捉、光学式运动捕捉来采集学员的运动信息数据。机械式运动捕捉精度较高，实时性好，可以同时捕捉多个对象，但机械装置对捕捉对象的动作约束比较大，使用不方便。电磁式运动捕捉技术成熟，成本低廉，可实现实时捕捉，但只能捕捉低频运动，对环境要求高，周围不能有磁场，多个捕捉会存在干扰。声学式运动捕捉可以很好的解决人体自遮挡问题，价格低廉，但存在较大的延迟和滞后，精度不高，误差较大。光学式运动捕捉，对运动对象没有限制，硬件成本低廉，后期数据处理大，算法复杂，对光线要求高，精度有待提高。

目前，市面的高尔夫分析仪大多都是由传感器来采集运动员的数据，由于需要穿戴专业的装备或者需要在身上放置标记物，来追踪人体的各部位的运动信息，在一定程度上限制了运动员的运动，所以很难得到广泛的应用。另一方面，在计算机视觉研究领域，大部分都是通过像Kinect这样的深度摄像机来拍摄运动员的动作或者通过普通摄像机来拍摄视频通过姿态估计的方法来预测运动员的各个骨骼关键点信息。目前获取运动员的运动信息就只有这两种技术，但仅仅得到这些运动员的运动信息还不足以识别出运动员的动作是否错误。目前大部分高尔夫分析仪都还只能依靠人来分析高尔夫挥杆视频，或者回看视频来分析，或者通过运动信息数据来分析关键运动参数从而给出相应的指导，但没法像专业教练一样直接指出关键性错误的地方。

发明内容

对于高尔夫动作分析而言，传统的动作识别的识别粒度比较粗，只能区分跑、走、拥抱等比较明显的动作，而高尔夫动作分析需要识别出姿势和动作是否合乎标准，其识别粒度非常精细，通过传统的动作识别是无法达到效果。目前市面上的高尔夫分析仪大部分是通过运动员携带传感器来记录运动员的运动过程中的身体参数的变化，但这些参数只能在一定角度上反映运动员的一些动作的错误，没法精确的定位一开始动作错误的地方，像专业教练一样及时指出错误的地方。而且携带传感器会给运动员带来很大的不便，不利于运动员发挥。

为解决上述技术问题，克服现有技术存在的技术缺陷，本发明采用如下技术方案：一种高尔夫挥杆视频的智能比对分析系统，包括：

与正面、侧面摄像头连接的红外检测装置，用于输出正面、侧面的运动员的挥杆视频；