[发明专利]一种基于增强现实的壁球训练方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于增强现实的壁球训练方法及装置，在壁球训练这一应用场景下，通过增强现实显示设备来为训练者提供虚拟训练场景与视觉反馈，包括：首先选取合适的场地，初始化训练场景，并在训练的过程中追踪壁球的轨迹并将壁球的落点与规定击打区域进行分析比较，实时地以增强现实的方式呈现在相关设备上，为训练者提供视觉上的反馈，从而实现帮助训练者训练的目的。本发明可以有效帮助训练者进行训练，对环境的依赖性低，可以方便地进行训练。

技术领域

本发明涉及体育训练领域，特别是一种基于增强现实的壁球训练方法。

背景技术

壁球是一项室内项目，所以它可以不受季节、天气的限制，是一项全天候的运动。壁球的规则较为简单，参与年龄也非常广泛，是一项老少皆宜的运动。

但目前的壁球训练还存在一系列问题：一方面，进行壁球训练需要专门的场地，这大大限制了进行壁球训练的地点；另一方面，在进行训练的时候，训练者只能根据肉眼判断击球的情况，缺少视觉上的反馈，同时也很难将训练的过程与结果量化，只能盲目地进行训练。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术存在的壁球训练结果难以量化的问题，而提供一种基于增强现实的壁球训练方法及装置，可以帮助训练者更好地进行训练。

技术方案：一种基于增强现实的壁球训练方法，包括以下步骤：

步骤一、提供平坦墙壁作为训练场景，对训练场景初始化，并设定得分区域；

步骤二、利用追踪算法追踪球的轨迹，并将轨迹以增强现实的方式显示在增强现实设备上；

步骤三、通过所述轨迹得到球击打在墙壁上的落点，在增强现实设备上显示所述落点；

步骤四、实时显示当前所有的训练数据，每当球的落点在得分区域中时，对当前所有的训练数据进行更新并显示，更新统计的得分情况；

步骤五、通过统计的得分情况以及上一次击球的落点与预设的训练目标落点之间的比较，给出训练指导。

进一步地，步骤一包括：

（a1）提供平坦墙壁，通过Canny边缘检测算法检测墙壁的边界，划定区域，并利用所述墙壁的长宽比对区域进行修正，得到矩形区域作为训练场景；

（a2）进行训练场景初始化，根据预先设定好的纹理对训练场景进行渲染，并在训练场景上划分出得分区域。

进一步地，步骤（a2）中，训练场景预设为纯白色，用橘红色实线作为得分区域线，将整个训练场景划分为多个不同得分区域。

进一步地，步骤二中的追踪算法包括：

（b1）球为绿色球，根据颜色与形状利用比对算法追踪球的轨迹，所述比对算法包括：

将采集到的图像转换为YUV格式，从图像中提取出所有绿色区域；

对所有的绿色区域提取轨迹；

对所有得到的轨迹进行霍夫圆变换，提取轨迹形状，将得到的近似正圆视为球；

（b2）对球的轨迹进行可视化，所述可视化包括：

保存相邻两帧的图像，将相邻两帧中球的位置变化加入所述轨迹中；

利用红色的线段绘制轨迹；

越早加入轨迹的线段透明度越高。

进一步地，步骤三中落点的获得方法包括：

（c1）通过球的轨迹判断落点，包括：

不断测量新加入轨迹的线段的斜率并保存，所述斜率用滑动平均法取平均值获取；