[发明专利]一种基于姿态比对的高尔夫挥杆动作评分估计方法

说明书

本发明公开了一种基于姿态比对的高尔夫挥杆动作评分估计方法，包括：模板视频和用户视频进行配准；提取用户视频人体动作特征；将提取的用户视频人体特征及其模板视频挥杆动作比对，并对不同特征的比对结果进行加权评分。本发明提供的基于姿态比对的高尔夫挥杆动作评分估计方法，无论是在背景简单还是杂场景中都能快速准确的计算出高尔夫挥杆动作的评分，具有很好的推广前景。

技术领域

本发明属于机器视觉以及图形处理技术领域，具体涉及一种基于姿态比对的高尔夫挥杆动作评分估计方法。

背景技术

对于高尔夫运动来说，人体姿态的变化是决定击球效果的一个重要因素，所以，对于人体运动姿态的分析是高尔夫训练系统的重要组成部分。现有的高尔夫训练系统中，虽然都能对用户动作进行纠正，但却不能对用户动作进行一个合理的评分估计，用户只能根据自己的错误动作的数量来评判自己通过训练后的挥杆动作是否有提升。然而某些关节动作虽然存在一定的错误，但是可能对击球的效果的影响有限，因此，通过错误动作的数量来评判自己挥杆动作的好坏并不合理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于姿态比对的高尔夫挥杆动作评分估计方法，以解决对用户动作评估的合理性。

为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：

一种基于姿态比对的高尔夫挥杆动作评分估计方法，包括以下步骤：

1)模板视频和用户视频进行配准：利用球杆斜率的信息，从用户视频中抽取部分帧与模板视频进行一一对应；

2)提取人体动作特征：利用人体关节点坐标，提取若干个人体肢体角，作为人体动作特征；

3)将提取的用户视频人体特征及其模板视频挥杆动作比对，并对不同特征的比对结果进行加权评分。

进一步的，步骤1)中，利用球杆斜率的信息来进行模板视频和用户视频帧匹配，具体包括以下步骤：

(THCx_i,THCy_i)是模板视频中第i帧的球杆上靠近手部的一点的点坐标，(TDCx_i,TDCy_i)是模板视频中第i帧的球杆上靠近球杆杆头一点坐标，由计算可得模板视频第i帧中的球杆在笛卡尔坐标系下与水平方向的形成的角度值TCρ_i，TCρ_i的范围为[0,180)；

(UHCx_j,UHCy_j)是用户视频中第j帧的球杆上靠近手部的一点的点坐标，(UDCx_j,UDCy_j)是用户视频中第j帧的球上靠近球杆杆头一点坐标，由计算可得户视频上杆阶段第j帧中的球杆在笛卡尔坐标系下与水平方向的形成的角度值UCρ_j，UCρ_j的范围为[0,180)；

将一段完整的挥杆视频分成三段，即上杆阶段视频(开始帧至上杆末期)、下杆阶段视频(上杆末期后的第一帧至击球帧)以及随杆阶段视频(击球后的第一帧至终止帧)，各阶段视频的匹配方式一致，三个阶段的视频统称为模板阶段视频，模板视频是一个完整的视频，包含上杆、下杆、随杆三个阶段视频，模板阶段视频是已经被分段的视频，可能是上杆、下杆、随杆阶段视频中的任意一个，视频帧匹配过程主要分成三步，具体步骤如下：

(1)找出与模板阶段视频第1帧最匹配的用户阶段视频帧：