基于人臉識別的乒乓球智能訓(xùn)練平臺設(shè)計
發(fā)布時間:2021-07-29 11:58
隨著人工智能在社會多個領(lǐng)域的應(yīng)用呈現(xiàn),以人臉識別為基礎(chǔ)的公安人臉布控、社區(qū)人臉門禁、單位人臉考勤等應(yīng)用已逐步進入實用階段,人體行為識別和非接觸人體生理參數(shù)檢測等技術(shù)的研究也得到快速發(fā)展,人工智能在文體娛樂領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)開始興起,如何將現(xiàn)有的成熟技術(shù)應(yīng)用于文體娛樂領(lǐng)域的乒乓球智能訓(xùn)練系統(tǒng)是值得研究的一個熱點問題。本文嘗試將這些技術(shù)綜合應(yīng)用于智能乒乓球訓(xùn)練系統(tǒng)中,有效提升訓(xùn)練人員的訓(xùn)練體驗與整個訓(xùn)練過程的安全。相對于傳統(tǒng)的教練一對一指導(dǎo)方式,本文通過會員人臉注冊機制,允許多個會員同時在場所中獲得各人專屬的訓(xùn)練學(xué)習(xí)計劃,并通過發(fā)球機進行個性化的訓(xùn)練,同時收集訓(xùn)練中的動作視頻,乒乓球落點視頻上傳云端進行智能分析,方便專業(yè)教練進行評估,提出新的個性化訓(xùn)練計劃,實現(xiàn)一對多的新型教練訓(xùn)練系統(tǒng)。本文設(shè)計了一款基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)人臉識別、人體骨骼識別和人臉心率檢測的綜合智能乒乓球訓(xùn)練系統(tǒng)與平臺,主要用于解決乒乓球運動領(lǐng)域的智能化訓(xùn)練問題,該系統(tǒng)在乒乓球訓(xùn)練場所入口處放置人臉識別攝像頭,用于乒乓球會員簽到及訓(xùn)練臺號的分配,在每個智能訓(xùn)練球臺上方設(shè)置智能分析攝像頭,用于乒乓球會員的動作檢測和人臉心率檢測。每個...
【文章來源】:南京郵電大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
一種基于智能手環(huán)的體育教學(xué)平臺使用界面
南京郵電大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士研究生學(xué)位論文第一章緒論7圖1.2龐伯特2.0和運動員進行訓(xùn)練的場景近兩年,已經(jīng)大量涌現(xiàn)出一批專利,利用深度學(xué)習(xí)對乒乓球運動中的動作進行比對、糾正、重建,能夠進一步提升科學(xué)的訓(xùn)練方法,提高訓(xùn)練效率,同時采用三維重建的方法能夠讓人們更加形象清晰認識到自己的錯誤。2019年,由劉昌黎等人公布的專利已經(jīng)聚焦于采用深度學(xué)習(xí)的方法智能糾正乒乓球的接發(fā)球姿勢[20],研究了一種智能乒乓球糾正練習(xí)系統(tǒng)。整個系統(tǒng)由控制模塊,畫面采集模塊,手勢檢測模塊,身體檢測模塊,語音交互模塊,3D顯示模塊組成。其主要目的主要針對于快速糾正運動員的擊球標準動作,由于乒乓球發(fā)球球速快,旋轉(zhuǎn)多,球路復(fù)雜,擊球手需要快速作出判斷進行回擊,在這個過程中較為容易出現(xiàn)動作的變形。目前這一動作的標準與否主要通過教練員的人眼判斷,并對此加以指導(dǎo)和糾正,而且發(fā)球狀態(tài)無法經(jīng)常保持一致,對單一的回擊動作也很難做出重復(fù)的矯正練習(xí)。通過架設(shè)于訓(xùn)練者周圍的若干攝像頭采集訓(xùn)練視頻,與標準數(shù)據(jù)動作進行對比,強化了單一動作的訓(xùn)練,做到了具體化、標準化,避免了目測產(chǎn)生的誤判問題。近兩年,隨著生活節(jié)奏越來越快,越來越多的人們選擇購買智能發(fā)球機在家進行乒乓球運動,由此也帶來了乒乓球智能發(fā)球機的快速發(fā)展。過去的老式發(fā)球機由于其設(shè)備不夠智能化,只能發(fā)出固定幾個角度和球速的球,缺少變化,被專業(yè)訓(xùn)練隊員所舍棄,同時也不利于新手入門的成長。2019年,洛可可公司推出了一款智能乒乓球訓(xùn)練發(fā)球機[21],其具體裝置如下圖1.3所示。
南京郵電大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士研究生學(xué)位論文第一章緒論8圖1.3智能乒乓球發(fā)球機的產(chǎn)品圖該公司的產(chǎn)品已經(jīng)多年市場的歷練,自成立以來在乒乓球領(lǐng)域中有超過六十年的研發(fā)經(jīng)驗,并為一些世界頂級乒乓球員制造過乒乓球器材,結(jié)合雙方在專業(yè)乒乓球和發(fā)球機制造領(lǐng)域的知識。該智能發(fā)球機產(chǎn)品歷時五年的研發(fā),最終被命名為Infinity智能發(fā)球機。如下圖1.4所示,是該智能發(fā)球機的結(jié)構(gòu)渲染圖。圖中可以看到該發(fā)球機采用了智能回收網(wǎng)的設(shè)計,能夠?qū)⒙淙刖W(wǎng)內(nèi)的乒乓球重新吸入發(fā)球機中,進行持續(xù)的高強度訓(xùn)練。同時球網(wǎng)采用了多個掛鉤的設(shè)計,方便進行安裝,能夠快速在球臺上安裝展開運動訓(xùn)練。圖1.4智能乒乓球訓(xùn)練發(fā)球機回收網(wǎng)系統(tǒng)為了達到能夠進行實戰(zhàn)訓(xùn)練的水平,該智能發(fā)球機相比于市面上的普通產(chǎn)品,采用了如下圖1.5所示的電機控制組,高達六組電機的控制單元能夠讓發(fā)球機高速響應(yīng)指令,快速發(fā)出多個角度、不同頻率的球。經(jīng)過實際測試,該智能發(fā)球機能夠?qū)崿F(xiàn)水平方向上一百五十度的無縫高速轉(zhuǎn)動,垂直方向上五十度到向下三十度的發(fā)球軌跡,同時每分鐘最高可以發(fā)出120
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于反向雙目識別的駕駛員分心檢測[J]. 王冠,李振龍. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2018(17)
[2]Hough算法在圖像處理中的應(yīng)用[J]. 鐘彩,文密. 信息通信. 2012(06)
[3]人臉檢測技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展研究[J]. 霍鵬. 科技信息. 2012(24)
[4]遺傳算法研究進展[J]. 馬永杰,云文霞. 計算機應(yīng)用研究. 2012(04)
[5]表面肌電信號測試中工頻干擾的抑制[J]. 羅志增,任曉亮. 儀器儀表學(xué)報. 2005(02)
[6]基于隱馬爾可夫模型的自動人臉識別方法[J]. 徐毅瓊,李弼程,王波. 計算機應(yīng)用. 2004(S2)
[7]濾除ECG中肌電和寬頻率范圍工頻干擾的小波算法[J]. 趙捷,華玫. 航天醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)工程. 2004(03)
碩士論文
[1]基于彈性圖匹配法的人臉識別算法研究[D]. 劉曉東.上海交通大學(xué) 2009
本文編號:3309280
【文章來源】:南京郵電大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
一種基于智能手環(huán)的體育教學(xué)平臺使用界面
南京郵電大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士研究生學(xué)位論文第一章緒論7圖1.2龐伯特2.0和運動員進行訓(xùn)練的場景近兩年,已經(jīng)大量涌現(xiàn)出一批專利,利用深度學(xué)習(xí)對乒乓球運動中的動作進行比對、糾正、重建,能夠進一步提升科學(xué)的訓(xùn)練方法,提高訓(xùn)練效率,同時采用三維重建的方法能夠讓人們更加形象清晰認識到自己的錯誤。2019年,由劉昌黎等人公布的專利已經(jīng)聚焦于采用深度學(xué)習(xí)的方法智能糾正乒乓球的接發(fā)球姿勢[20],研究了一種智能乒乓球糾正練習(xí)系統(tǒng)。整個系統(tǒng)由控制模塊,畫面采集模塊,手勢檢測模塊,身體檢測模塊,語音交互模塊,3D顯示模塊組成。其主要目的主要針對于快速糾正運動員的擊球標準動作,由于乒乓球發(fā)球球速快,旋轉(zhuǎn)多,球路復(fù)雜,擊球手需要快速作出判斷進行回擊,在這個過程中較為容易出現(xiàn)動作的變形。目前這一動作的標準與否主要通過教練員的人眼判斷,并對此加以指導(dǎo)和糾正,而且發(fā)球狀態(tài)無法經(jīng)常保持一致,對單一的回擊動作也很難做出重復(fù)的矯正練習(xí)。通過架設(shè)于訓(xùn)練者周圍的若干攝像頭采集訓(xùn)練視頻,與標準數(shù)據(jù)動作進行對比,強化了單一動作的訓(xùn)練,做到了具體化、標準化,避免了目測產(chǎn)生的誤判問題。近兩年,隨著生活節(jié)奏越來越快,越來越多的人們選擇購買智能發(fā)球機在家進行乒乓球運動,由此也帶來了乒乓球智能發(fā)球機的快速發(fā)展。過去的老式發(fā)球機由于其設(shè)備不夠智能化,只能發(fā)出固定幾個角度和球速的球,缺少變化,被專業(yè)訓(xùn)練隊員所舍棄,同時也不利于新手入門的成長。2019年,洛可可公司推出了一款智能乒乓球訓(xùn)練發(fā)球機[21],其具體裝置如下圖1.3所示。
南京郵電大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士研究生學(xué)位論文第一章緒論8圖1.3智能乒乓球發(fā)球機的產(chǎn)品圖該公司的產(chǎn)品已經(jīng)多年市場的歷練,自成立以來在乒乓球領(lǐng)域中有超過六十年的研發(fā)經(jīng)驗,并為一些世界頂級乒乓球員制造過乒乓球器材,結(jié)合雙方在專業(yè)乒乓球和發(fā)球機制造領(lǐng)域的知識。該智能發(fā)球機產(chǎn)品歷時五年的研發(fā),最終被命名為Infinity智能發(fā)球機。如下圖1.4所示,是該智能發(fā)球機的結(jié)構(gòu)渲染圖。圖中可以看到該發(fā)球機采用了智能回收網(wǎng)的設(shè)計,能夠?qū)⒙淙刖W(wǎng)內(nèi)的乒乓球重新吸入發(fā)球機中,進行持續(xù)的高強度訓(xùn)練。同時球網(wǎng)采用了多個掛鉤的設(shè)計,方便進行安裝,能夠快速在球臺上安裝展開運動訓(xùn)練。圖1.4智能乒乓球訓(xùn)練發(fā)球機回收網(wǎng)系統(tǒng)為了達到能夠進行實戰(zhàn)訓(xùn)練的水平,該智能發(fā)球機相比于市面上的普通產(chǎn)品,采用了如下圖1.5所示的電機控制組,高達六組電機的控制單元能夠讓發(fā)球機高速響應(yīng)指令,快速發(fā)出多個角度、不同頻率的球。經(jīng)過實際測試,該智能發(fā)球機能夠?qū)崿F(xiàn)水平方向上一百五十度的無縫高速轉(zhuǎn)動,垂直方向上五十度到向下三十度的發(fā)球軌跡,同時每分鐘最高可以發(fā)出120
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于反向雙目識別的駕駛員分心檢測[J]. 王冠,李振龍. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2018(17)
[2]Hough算法在圖像處理中的應(yīng)用[J]. 鐘彩,文密. 信息通信. 2012(06)
[3]人臉檢測技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展研究[J]. 霍鵬. 科技信息. 2012(24)
[4]遺傳算法研究進展[J]. 馬永杰,云文霞. 計算機應(yīng)用研究. 2012(04)
[5]表面肌電信號測試中工頻干擾的抑制[J]. 羅志增,任曉亮. 儀器儀表學(xué)報. 2005(02)
[6]基于隱馬爾可夫模型的自動人臉識別方法[J]. 徐毅瓊,李弼程,王波. 計算機應(yīng)用. 2004(S2)
[7]濾除ECG中肌電和寬頻率范圍工頻干擾的小波算法[J]. 趙捷,華玫. 航天醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)工程. 2004(03)
碩士論文
[1]基于彈性圖匹配法的人臉識別算法研究[D]. 劉曉東.上海交通大學(xué) 2009
本文編號:3309280
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