27334.基于視頻圖像處理的罰籃技術(shù)動(dòng)作輔助訓(xùn)練系統(tǒng)

1、浙江理工大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得浙江理工大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。學(xué)位論文作者簽名：k軸嵌簽字目期：)。J7年弓月J弓日浙江理工大學(xué)碩士學(xué)位論文基于視頻圖像處理的罰籃技術(shù)動(dòng)作

2、輔助訓(xùn)練系統(tǒng)摘要罰籃是運(yùn)動(dòng)員重要的訓(xùn)練項(xiàng)目，也是比賽中最為有效的得分方式。由于其技巧性強(qiáng)，所以需要從最初的動(dòng)作開始訓(xùn)練，然后循序漸進(jìn)的養(yǎng)成一種適合自己的投籃節(jié)奏。目前輔助運(yùn)動(dòng)員罰籃訓(xùn)練的方式還停留在使用攝像機(jī)記錄投籃視頻，然后通過觀看錄像回放的方式來指導(dǎo)運(yùn)動(dòng)員，該方式依靠的是教練的經(jīng)驗(yàn)和運(yùn)動(dòng)員的主觀來判斷每次投籃的得失，缺乏科學(xué)的指導(dǎo)，也容易忽視運(yùn)動(dòng)員的個(gè)體特殊性。針對(duì)上述問題，論文中應(yīng)用視頻圖像的相關(guān)算法，設(shè)計(jì)了一套輔助運(yùn)動(dòng)員罰籃訓(xùn)練

3、的系統(tǒng)。系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)分析運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作、技術(shù)參數(shù)、出手信息，并給出相應(yīng)的輔助意見。下面是論文的主要研究?jī)?nèi)容：(1)在運(yùn)動(dòng)員的罰籃視頻中，存在許多的罰籃無關(guān)幀，真正的罰籃幀集包含了起始、抬臂、下蹲、伸展的所有過程。為了獲取罰籃幀集和球的出手信息，論文中通過分析多個(gè)樣本的多次罰籃視頻提出了出手幀檢測(cè)算法，建立了出手幀數(shù)學(xué)模型，可以快速精準(zhǔn)的定位出手幀，確定罰籃幀集，為進(jìn)一步的獲取籃球的出手狀態(tài)信息做準(zhǔn)備。并通過多個(gè)樣本的實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了算法的可靠性

4、和魯棒性。(2)在罰籃過程中對(duì)籃球的分析至關(guān)重要。針對(duì)罰籃視頻中籃球的特征，論文在標(biāo)準(zhǔn)的Hough變化的基礎(chǔ)上，提出了籃球定位檢測(cè)算法。一方面，針對(duì)視頻處理的特性，提取籃球前景和邊緣信息對(duì)干擾像素點(diǎn)進(jìn)行剔除，減少計(jì)算次數(shù)。另一方面，從圓參數(shù)方程入手，將像素點(diǎn)空間映射到圓參數(shù)空間，再降低累加器維度，使用多維數(shù)組代替多重循環(huán)進(jìn)行投票，獲取圓半徑，計(jì)算出圓，th坐標(biāo)。通過實(shí)驗(yàn)對(duì)比驗(yàn)證了算法的有效性和抗干擾性。(3)在出手幀檢測(cè)和籃球定位算法的

5、基礎(chǔ)上，獲取出手速度與角度。為了矯正罰籃時(shí)運(yùn)動(dòng)員的持球手型，提出了手型獲取算法，獲取手型，提供給運(yùn)動(dòng)員參考。通過對(duì)專業(yè)運(yùn)動(dòng)員的罰籃技術(shù)進(jìn)行分析總結(jié)，概括了罰籃動(dòng)作的技術(shù)要領(lǐng)，并對(duì)其進(jìn)行參數(shù)量化，最終指導(dǎo)運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作。(4)系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)。系統(tǒng)的前臺(tái)用戶交互界面使用Qt編寫，包含系統(tǒng)的初始化和相應(yīng)的功能菜單。后臺(tái)的圖像處理模塊使用c／c編程，調(diào)用OpenCV249的視頻圖像庫(kù)來實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)處理模塊主要實(shí)現(xiàn)對(duì)手軌跡信息的篩選、出手信息的計(jì)算、技