一种基于传感器的冰壶运动测力分析系统

摘要

本发明公布了一种基于传感器的冰壶运动测力分析系统，解决了教练员不能通过具体数据来了解运动员的运动状态的问题。本系统包括视频图像采集装置、测力装置、数据分析系统，按照时间轴线将视频每帧画面与反作用力合力大小F、反作用力合力方向叠加并显示，了解运动员的运动状态从而给出指导性建议。本发明具有通过帧画面来分析运动员的运动状态的优点。

说明书

技术领域

本发明涉及数据采集领域，具体涉及一种基于传感器的冰壶运动测力分析系统。

背景技术

目前的运动比赛中，采用摄像机实时记录运动员的运动状态，用于回顾查看运动员比赛时是否违规、动作是否规范。冰壶项目运动员在蹬冰起滑时，作用力的大小与方向直接影响运动员的投壶的速度和准确性，但是现有的通过视频来分析运动员的动作，教练员无法通过具体的数据看到运动员起滑时的作用力变化、作用力方向、冲量，从而分析运动员运动过程中的具体动作，给予指导性意见。因此，如何能让教练员通过数据来分析运动员比赛过程中的运动状态，让指导意见有数据支持成为一种发展趋势。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于传感器的冰壶运动测力分析系统，更直观的看到冰壶运动员在蹬冰起滑时的动作、作用力大小和作用力方向。

为实现上述目的，本发明采用了以下方案：

一种基于传感器的冰壶运动测力分析系统，包括视频图像采集装置，测力装置，数据分析系统；

所述视频图像采集装置采集视频；

所述测力装置包括起滑脚蹬、三分量力传感器壳体、固定工装；所述起滑脚蹬分为前端脚蹬和后端脚蹬两部分，所述后端脚蹬的下方有一个长、高与所述三分量力传感器壳体长、高相同的缺口；所述三分量力传感器壳体嵌入后端脚蹬缺口，所述三分量力传感器壳体内部设置有三分量力传感器，所述三分量力传感器输出模拟信号；所述固定工装置于所述起滑脚蹬与所述三分量力传感器壳体下方；

所述数据分析系统，用于接收视频图像采集装置传输的视频；

所述数据分析系统，用于接收三分量力传感器输出的模拟信号，将模拟信号转换为数字信号，数字信号为按照时间轴线M的连续的数据；

所述数据分析系统，用于将视频按照时间轴线M分解成多帧画面；

所述数据分析系统，用于将连续的数据按照时间轴线M来获得每帧画面相对应的反作用力合力大小F、反作用力合力方向；

所述数据分析系统，用于按照时间轴线将反作用力合力大小F、反作用力合力方向与每帧画面叠加；

所述数据分析系统，用于显示每帧画面和反作用力合力大小F、反作用力合力方向叠加的画面。

进一步的，视频为冰壶运动员起滑时的视频，清晰的记录运动员在比赛过程中的运动画面。

进一步的，三分量力传感器可以同时获得沿X坐标的力±Fx、沿Y坐标的力±Fy、沿Z坐标的力±Fz。

进一步的，数据分析系统通过±Fx、±Fy、±Fz计算得到反作用力合力大小F、反作用力合力方向。

进一步的，起滑脚蹬、三分量力传感器壳体、固定工装通过螺钉固定为一个整体，然后通过所述的固定工装的四个通孔连接到事先在冰面预留的安装坑内。

通过上述方案的实施，本发明的有益效果是：通过图像采集装置获得视频，通过传感器接收运动员施加的作用力，数据分析系统接收视频与作用力数据，按照时间轴线将视频每帧画面与反作用力合力大小、反作用力合力方向叠加显示，使教练员通过帧画面更加清晰的了解运动员的运动状态，分析结果可帮助教练员和运动员提出指导性意见，改进运动技术和提升运动表现。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。

图1为本发明的系统结构图；

图2为本发明的测力装置；

图3为本发明截取的帧画面。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-起滑脚蹬；2-三分量力传感器；3-固定工装；4-前端脚蹬；5-后端脚蹬。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行阐述，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

一种基于传感器的冰壶运动测力分析系统，包括视频图像采集装置，测力装置，数据分析系统；

所述视频图像采集装置采集视频；

所述测力装置包括起滑脚蹬1、三分量力传感器壳体2、固定工装3；所述起滑脚蹬1分为前端脚蹬4和后端脚蹬5两部分，所述后端脚蹬5的下方有一个长、高与所述三分量力传感器壳体2长、高相同的缺口；所述三分量力传感器壳体2嵌入后端脚蹬缺口，所述三分量力传感器壳体2内部设置有三分量力传感器，所述三分量力传感器输出模拟信号；所述固定工装3置于所述起滑脚蹬1与所述三分量力传感器壳体2下方；

所述数据分析系统，用于接收视频图像采集装置传输的视频；

所述数据分析系统，用于接收三分量力传感器输出的模拟信号，将模拟信号转换为数字信号，数字信号为按照时间轴线M的连续的数据；

所述数据分析系统，用于将视频按照时间轴线M分解成多帧画面；

所述数据分析系统，用于将连续的数据按照时间轴线M来获得每帧画面相对应的反作用力合力大小F、反作用力合力方向；

所述数据分析系统，用于按照时间轴线将反作用力合力大小F、反作用力合力方向与每帧画面叠加；

所述数据分析系统，用于显示每帧画面和反作用力合力大小F、反作用力合力方向叠加的画面。

实施例2

进一步的，视频为冰壶运动员起滑时的视频，清晰的记录运动员在比赛过程中的运动画面。

实施例3

进一步的，三分量力传感器可以同时获得沿X坐标的力±Fx、沿Y坐标的力±Fy、沿Z坐标的力±Fz。

实施例4

进一步的，数据分析系统通过±Fx、±Fy、±Fz计算得到反作用力合力大小F、反作用力合力方向。

实施例5

进一步的，起滑脚蹬、三分量力传感器壳体、固定工装通过螺钉固定为一个整体，然后通过所述的固定工装的四个通孔连接到事先在冰面预留的安装坑内。

实施例6

如图1、图2、图3所示，本发明为一种基于传感器的冰壶运动测力分析系统，包括视频图像采集装置，测力装置，数据分析系统；视频图像采集装置，采集运动员起滑时的运动视频；测力装置，运动员起滑时通过对三分量力传感器施加力，得到沿X坐标的力±Fx、沿Y坐标的力±Fy、沿Z坐标的力±Fz，三分量力传感器输出±Fx、±Fy、±Fz的模拟信号；数据分析系统接收模拟信号，将模拟信号转换为数字信号，数字信号为按照时间轴线M的连续的数据，数据分析系统通过±Fx、±Fy、±Fz计算得到反作用力合力大小F、反作用力合力方向；数据分析系统接收视频图像采集装置传输的视频，将视频按照时间轴线M分解成多帧画面，然后按照时间轴线将反作用力合力大小F、反作用力合力方向与每帧画面叠加并显示帧画面。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。