[发明专利]基于图像运算的羽毛球步伐训练检测方法和系统

权利要求书

1.基于图像运算的羽毛球步伐训练检测方法，其特征在于，包括：

训练开始前：

步骤一、通过固定设置在羽毛球场地上方的摄像头获取羽毛球场地图像，所述羽毛球场地上用单一颜色标记出多个步伐训练的跑位目标区域，该在场地上标记出的跑位目标区域与羽毛球步伐辅助训练器中的点位一一对应，所述跑位目标区域呈圆形且其颜色与场地其它区域颜色不同并形成明显的对比；

步骤二、从所述羽毛球场地图像中提取跑位目标区域，进而获取各跑位目标区域在图像中的坐标信息；

训练过程中：

步骤三、通过与步骤一中固定设置在羽毛球场地上方的同一摄像头获取运动员在羽毛球场地进行步伐训练的图像，所述运动员进行步伐训练时身着单一颜色的训练服，所述训练服的颜色与跑位目标区域的颜色不同并形成明显的对比；

步骤四、对于步骤三中获取的运动员在羽毛球场地进行步伐训练的图像，提取各跑位目标区域中的像素，并将当前帧中各跑位目标区域的像素与前一帧中各跑位目标区域的像素相减，若某个跑位目标区域的当前帧与前一帧像素差值超出给定阈值，则给该跑位目标区域的计数加1；

训练结束后：

步骤五、统计各跑位目标区域的实际计数并用其除以羽毛球步伐辅助训练器中对应点位的指令累积计数，即可得出运动员在各跑位目标区域的动作执行完成率。

2.根据权利要求1所述基于图像运算的羽毛球步伐训练检测方法，其特征在于，步骤二中获取各跑位目标区域在图像中的坐标信息的过程包括：

（21）利用颜色空间转换算法，将图像由RGB格式转换为HSV格式；

（22）在HSV格式的图像中将跑位目标区域的颜色分离出来 ，去掉其它颜色；

（23）将彩色图像进行二值化处理，再利用霍夫圆变换检测算法将各跑位目标区域所对应的标记圆检测出来；

（24）提取各标记圆中心点的坐标和半径，从而得到各跑位目标区域在图像中的坐标信息。

3.根据权利要求1或2所述基于图像运算的羽毛球步伐训练检测方法，其特征在于：步骤二开始之前，先对羽毛球场地图像进行预处理，对羽毛球场地图像进行预处理的过程包括图像对比度增强和直方图修正处理。

4.根据权利要求1或2所述基于图像运算的羽毛球步伐训练检测方法，其特征在于：步骤四开始之前，先对运动员在羽毛球场地进行步伐训练的图像作预处理，对运动员在羽毛球场地进行步伐训练的图像作预处理的过程包括图像矫正、配准、几何变换以及平滑去噪处理。

5.基于图像运算的羽毛球步伐训练系统，其特征在于，包括：

摄像头，固定设置于羽毛球场地上方，用于在运动员开始训练前获取羽毛球场地图像，并且用于在训练过程中获取运动员在羽毛球场地进行步伐训练的图像；

训练服，供运动员训练时穿着，其颜色与跑位目标区域颜色不同并形成明显的对比；

羽毛球步伐辅助训练器，用于向运动员发出跑动至某一点位的指令，并提供各点位的指令累积计数；

标记部件，用于实现在羽毛球场地上用单一颜色标记出多个呈圆形且与羽毛球步伐辅助训练器中点位一一对应的跑位目标区域，使得被标记的跑位目标区域的颜色与场地其它区域颜色不同并形成明显的对比；

图像处理与计算单元，与所述摄像头及羽毛球步伐辅助训练器通信，并用于按照权利要求1-4中任意一项所述的方法检测运动员在各跑位目标区域的动作执行完成率。

6.根据权利要求5所述的基于图像运算的羽毛球步伐训练系统，其特征在于：

所述标记部件为多块单一颜色的不干胶贴纸，所述不干胶贴纸可粘贴于羽毛球场地的地板上。