專利名稱：投影式臺球訓(xùn)練系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電腦軟件系統(tǒng)和投影技術(shù)，可應(yīng)用于斯諾克、中式八球、十六彩、九球等臺球運動技術(shù)的訓(xùn)練，適用于初、中、高級臺球球員及愛好者，具體屬于投影式臺球訓(xùn)練系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
臺球的競技水平主要包括四個方面準(zhǔn)度、母球走位控制、打球思路和心理素質(zhì)。 其中前兩項可以通過訓(xùn)練提高，后兩項通過實戰(zhàn)及教練指導(dǎo)來實現(xiàn)。目前臺球訓(xùn)練方式存在以下的問題(1)臺球桌畫線問題目前的臺球訓(xùn)練中，如果在臺球桌上畫一些母球運行軌跡或網(wǎng)格輔助線只能用粉筆或其它標(biāo)線筆，經(jīng)過實際測量后定位。但是，這種畫線方式如果要想擦掉很費事，甚至要更換臺尼。況且畫線的種類以直線居多，曲線不易實現(xiàn)。(2)臺球瞄準(zhǔn)問題現(xiàn)有臺球準(zhǔn)度訓(xùn)練的器材有紙卡式臺球瞄準(zhǔn)訓(xùn)練器、紙卡式臺球薄厚瞄準(zhǔn)訓(xùn)練尺、吊錘式臺球瞄準(zhǔn)訓(xùn)練器等訓(xùn)練器材。這些器材均要放置于臺球桌臺上，而且本身是有厚度的。這樣對于目標(biāo)球或是母球經(jīng)過這種紙卡或碰撞到訓(xùn)練器材時，都會對臺球的運行路線產(chǎn)生一定影響。同時臺球運行還會使紙卡或器材產(chǎn)生位移，需要經(jīng)常調(diào)整，十分不方便。(3)母球走位控制訓(xùn)練問題專利文獻(xiàn)曾公開一種名稱《臺球走位分析電視系統(tǒng)》 (申請?zhí)?01010175567. 4)，該系統(tǒng)要在球桌的四周吊掛滑軌和4臺電視機(jī)，球員在訓(xùn)練時要不停地抬頭去看母球路線以及模擬路線，該系統(tǒng)存在弊端如下a.實現(xiàn)困難。因為在臺球桌的四周吊掛滑軌和4臺電視機(jī)，這需要很大的空間。 而且4臺電視機(jī)的重量問題會對滑軌有極高的要求，特別是穩(wěn)定性。另外還有電視吊掛的高低問題，過高會影響使用者的觀看，過低會影響使用者的活動。b.電視機(jī)的屏幕尺寸問題。如果電視屏幕過小，不利于觀看；過大則重量、體積就會相應(yīng)增加，很不方便。c.不實用。每次球員打完一桿球就必須抬頭去觀看電視上的效果，這樣不但影響球員的專注力，還觀看不直觀、也不精確。d.不精確。電視的屏幕大小有限。所以不可能精確地反映出臺球的真實運行軌跡。臺球的走位要求特別精確，如差1厘米就可能滿盤皆輸。e.局限性。電腦輸出信息只能在電視機(jī)上顯示，不能投射在臺球桌上；也不能顯示訓(xùn)練輔助線、母球位置、目標(biāo)球位置、虛擬球位置及其瞄球點、母球和目標(biāo)球模擬運動軌跡和擊球提示的影像。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述臺球訓(xùn)練系統(tǒng)存在的問題，提供一種能使臺球定位更加準(zhǔn)確，獲取數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)，訓(xùn)練更加方便、清楚、直觀的投影式臺球訓(xùn)練系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法，能幫助球員迅速提高對臺球瞄準(zhǔn)度及母球走位控制的水平。為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案該投影式臺球訓(xùn)練系統(tǒng)包括臺球桌、圖像采集設(shè)備、臺球燈，還增設(shè)投影設(shè)備、電腦、音箱設(shè)備；圖像采集設(shè)備置于臺球燈中，并其端部與臺球燈下端持平，其信號輸出端接至電腦輸入端；所說臺球燈懸掛于臺球桌上的至少1.2米高處，使圖像采集設(shè)備正對臺球桌中心；投影設(shè)備吊掛于臺球燈的旁側(cè)，其設(shè)備輸入端接電腦輸出端并由其控制；電腦信號輸出端接至音箱設(shè)備輸入端。所說投影設(shè)備采用投影機(jī)。所說投影設(shè)備可以采用交互式投影機(jī)。所說圖像采集設(shè)備采用攝像頭。投影式臺球訓(xùn)練系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，包括如下處理步驟建立準(zhǔn)度和出桿校正和與母球走位有關(guān)的訓(xùn)練課程內(nèi)容的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫；建立與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫相關(guān)的圖像文件和動畫文件或視頻文件；上述標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫和與其有關(guān)的圖像文件和動畫或視頻文件保存在電腦中；啟動系統(tǒng)軟件程序初始化，對投影設(shè)備、圖像采集設(shè)備和其相關(guān)參數(shù)進(jìn)行校正；校正完畢后，球員登錄、選擇初級或中級或高級訓(xùn)練課程；讀取選擇相應(yīng)級別的演示動畫或視頻文件信息，并通過投影設(shè)備按1 1的比例回放在臺球桌上，供球員觀看和學(xué)習(xí)；可以通過遙控器或鍵盤控制電腦讀取標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫中相關(guān)信息并控制投影設(shè)備在臺球桌上顯示各種訓(xùn)練輔助線、母球位置、目標(biāo)球位置、虛擬球位置及其瞄球點、母球和目標(biāo)球模擬運動軌跡和擊球提示的影像；球員根據(jù)顯示的影像針對相應(yīng)級別訓(xùn)練課程進(jìn)行臺球瞄準(zhǔn)度訓(xùn)練和母球走位控制訓(xùn)練；在訓(xùn)練的同時，圖像采集設(shè)備捕捉擊打過程視頻，該視頻傳入電腦與數(shù)據(jù)庫中標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，根據(jù)分析結(jié)果給出下次擊打建議，并由音箱設(shè)備播放，擊打視頻按 11比例回放到臺球桌上；判斷是否繼續(xù)訓(xùn)練，如選擇繼續(xù)，則接續(xù)課程選擇程序步驟。如不繼續(xù)進(jìn)行，將保存訓(xùn)練進(jìn)度與訓(xùn)練成績，然后退出系統(tǒng)。上述標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫的建立依據(jù)相關(guān)的臺球訓(xùn)練教程，將所涉及到的母球和目標(biāo)球的球心定位坐標(biāo)、母球運行軌跡的起始點和終點坐標(biāo)、目標(biāo)袋口的代碼輸入到相應(yīng)訓(xùn)練課程記錄中構(gòu)成臺球放置位置、臺球模擬運行軌跡及擊球提示信息的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫。在臺球桌上顯示的各種訓(xùn)練輔助線包括標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格線或標(biāo)尺，將球桌分隔成若干區(qū)域，還包括根據(jù)球員需要在臺球桌面顯示的曲線。投影設(shè)備和圖像采集設(shè)備校正過程投影設(shè)備校正由電腦向投影設(shè)備傳送校正定位影像，并顯示在臺球桌上，通過調(diào)整投影設(shè)備以達(dá)到定位影像與臺球桌面完全重合為止；圖像采集設(shè)備校正電腦控制投影設(shè)備在臺球桌上投畫出定位影像，由圖像采集設(shè)備錄制，并回放在臺球桌上，根據(jù)投射結(jié)果來調(diào)整圖像采集設(shè)備的位置及參數(shù)；初級課程內(nèi)容包括出桿校正和準(zhǔn)度訓(xùn)練。中級課程內(nèi)容包括力度訓(xùn)練、高桿走位、低桿走位、反彈球、間接球的訓(xùn)練。高級課程內(nèi)容包括旋轉(zhuǎn)球、弧線球、跳球、解球、固定球型訓(xùn)練、經(jīng)典球局復(fù)盤和自定義的訓(xùn)練。在采用交互式投影機(jī)的條件下，可以在臺球桌上用專用筆代替鼠標(biāo)控制電腦操作，進(jìn)行課程訓(xùn)練選擇、訓(xùn)練設(shè)置和實時在臺球桌上畫線。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比有益效果如下1.由于采用投影設(shè)備可以直接將臺球訓(xùn)練的相關(guān)影像顯示在臺球桌上，還能在臺球桌上顯示各種網(wǎng)格線、標(biāo)尺、落袋區(qū)域以及其他輔助線，使臺球訓(xùn)練更加科學(xué)精確，效果直觀方便，提高了訓(xùn)練效率，并不受傳統(tǒng)訓(xùn)練器材的影響。2.由于采用投影設(shè)備將瞄準(zhǔn)虛擬球和瞄準(zhǔn)點直接顯示在臺球桌上，這樣使球員在瞄準(zhǔn)擊球時有點可循，可以清楚地看到母球所要達(dá)到的準(zhǔn)確位置，這種方式精確科學(xué)，進(jìn)而提高臺球擊打準(zhǔn)度。解決了傳統(tǒng)臺球訓(xùn)練方式靠估算和薄厚估計等模糊的瞄準(zhǔn)方式。3.由于投影設(shè)備與軟件設(shè)計的結(jié)合，實現(xiàn)將母球模擬運行軌跡顯示在臺球桌上， 同時投射出擊球點、擊球力度和擊球角度提示信息。解決了傳統(tǒng)臺球訓(xùn)練中母球運行軌跡只能口頭傳授或用粉筆畫出和與擊球點、力度、角度配合不精確等問題。這樣使球員在擊打過程有“線”可依，有利于培養(yǎng)球感。4.由于采用投影設(shè)備將每一節(jié)訓(xùn)練課程的出桿動作、擊打方式、擊球效果、母球和目標(biāo)球的運行狀態(tài)都通過動畫模擬或教練示范視頻真實地回放到臺球桌上。如同高水平教練親身示范，直觀、生動，使球員印象深刻。5.由于采用圖像采集設(shè)備捕捉擊打視頻，將球員擊打后俯視視頻原原本本地回放于臺球桌面上，對糾正球員擊打方式和增強(qiáng)母球控制大有益處。6.采用交互式投影訓(xùn)練模式有利于自定義訓(xùn)練方式，使訓(xùn)練內(nèi)容更加完善，同時也使系統(tǒng)控制方式簡單；可以在臺球桌上用專用筆代替鼠標(biāo)控制電腦操作，進(jìn)行課程訓(xùn)練選擇、訓(xùn)練設(shè)置和實時在臺球桌上畫線，從而更加節(jié)省訓(xùn)練時間，提高訓(xùn)練效率。7.由于結(jié)合臺球訓(xùn)練軟件，能夠更加系統(tǒng)科學(xué)地安排訓(xùn)練課程，再配合投影設(shè)備使訓(xùn)練效果更加顯著，能讓球員的臺球技術(shù)在短時間內(nèi)得到迅速提高。解決了傳統(tǒng)臺球教練技術(shù)不夠全面，培訓(xùn)內(nèi)容不夠科學(xué)、不夠系統(tǒng)、不夠細(xì)致的問題。


圖1為投影式臺球訓(xùn)練系統(tǒng)示意圖；圖2為投影式臺球訓(xùn)練系統(tǒng)的軟件流程圖；圖3為瞄準(zhǔn)點訓(xùn)練示意圖；圖4為母球走位訓(xùn)練示意圖；圖5橫向空岸練習(xí)示意圖；圖6縱向空岸練習(xí)示意圖；圖7直線擊球練習(xí)示意圖；圖8空袋送球練習(xí)示意圖9母球直線擊打目標(biāo)球入角袋練習(xí)示意圖；圖10母球長距離撞擊目標(biāo)球入袋練習(xí)示意圖；圖11母球擊打中袋球或角袋球練習(xí)示意圖；圖12任意兩球組合擊球入袋練習(xí)示意圖；圖13力度訓(xùn)練示意圖；圖14低桿走位訓(xùn)練示意圖；圖15高桿走位訓(xùn)練示意圖；圖16反彈球訓(xùn)練示意圖；圖17間接球訓(xùn)練示意圖；圖18旋轉(zhuǎn)球訓(xùn)練示意圖；圖19弧線球訓(xùn)練示意圖；圖20跳球訓(xùn)練示意圖；圖21解球訓(xùn)練示意圖；圖22-1固定球型訓(xùn)練示意圖；圖22-2固定球型訓(xùn)練示意圖；圖23經(jīng)典球局復(fù)盤示意圖。
具體實施例方式結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的方案進(jìn)一步詳細(xì)描述參見附圖1，它包括臺球桌5、圖像采集設(shè)備3、臺球燈2，其特征在于還設(shè)有投影設(shè)備1、電腦4、音箱設(shè)備6 ；圖像采集設(shè)備3置于臺球燈2中，并其端部與臺球燈2下端持平，其信號輸出端接至電腦輸入端；所說臺球燈懸掛于臺球桌5上的至少1. 2米高處，使圖像采集設(shè)備3正對臺球桌5中心；投影設(shè)備1吊掛于臺球燈2的旁側(cè)，其設(shè)備輸入端接電腦 4輸出端并由其控制電腦4信號輸出端接至音箱設(shè)備6輸入端。所說投影設(shè)備3采用投影機(jī)，優(yōu)選還可采用交互式投影機(jī)；為了錄制實際擊球過程視頻，圖像采集設(shè)備3可采用攝像頭。采用攝像頭捕捉擊打視頻，實現(xiàn)將球員擊打后俯視視頻1 1比例回放于臺球桌5面上。所說臺球燈懸掛于臺球桌的高度，優(yōu)選為1. 2 2米高處。參見附圖2 4，投影式臺球訓(xùn)練系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，包括如下處理步驟建立準(zhǔn)度和出桿校正與母球走位有關(guān)的訓(xùn)練課程的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫；建立與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫記錄相關(guān)的圖像文件和動畫文件或視頻文件；上述標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫和與其有關(guān)的圖像文件和動畫文件或視頻文件保存在電腦中；啟動系統(tǒng)軟件程序初始化，對投影設(shè)備1和圖像采集設(shè)備3相關(guān)參數(shù)進(jìn)行校正；校正完畢后，球員登錄、選擇初級或中級或高級訓(xùn)練課程；讀取電腦中所選擇的與訓(xùn)練課程內(nèi)容有關(guān)的演示動畫或視頻文件信息，并通過投影設(shè)備1按1 1的比例回放在臺球桌5上，供球員觀看和學(xué)習(xí)；通過遙控器7或鍵盤發(fā)指令控制電腦讀取標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫中相關(guān)信息并控制投影設(shè)備1在臺球桌5上顯示各種訓(xùn)練輔助線、母球位置、目標(biāo)球位置、虛擬球位置及其瞄球點、母球和目標(biāo)球模擬運動軌跡和擊球提示的影像；根據(jù)影像顯示針對相應(yīng)級別訓(xùn)練課程進(jìn)行臺球瞄準(zhǔn)度訓(xùn)練和母球走位控制訓(xùn)練；在訓(xùn)練的同時，圖像采集設(shè)備3捕捉擊打過程視頻，該視頻傳入電腦與數(shù)據(jù)庫中標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，根據(jù)分析結(jié)果給出下次擊打建議，并由音箱設(shè)備6播放，擊打視頻按1 1比例回放到臺球桌5上。然后判斷是否繼續(xù)訓(xùn)練，如選擇繼續(xù)，則接續(xù)訓(xùn)練課程選擇程序步驟。如不繼續(xù)，將保存訓(xùn)練進(jìn)度與訓(xùn)練成績，然后退出系統(tǒng)。上述標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫的建立在建立此類訓(xùn)練標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫時，依據(jù)相關(guān)的臺球訓(xùn)練教程，將所涉及到的母球14 和目標(biāo)球10的球心定位坐標(biāo)、母球模擬運行軌跡13的起始點和終點坐標(biāo)、目標(biāo)袋口 8的代碼輸入到相應(yīng)訓(xùn)練課程記錄中構(gòu)成有臺球放置位置、臺球模擬運行軌跡及擊球提示信息的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫。在本實施例中，準(zhǔn)度和出桿校正的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫的建立過程當(dāng)電腦讀取該課程記錄時，根據(jù)球心坐標(biāo)畫出并顯示母球14和目標(biāo)球10的位置； 根據(jù)母球模擬運行軌跡13的起始和終點坐標(biāo)畫出母球的模擬運行軌跡；同時根據(jù)目標(biāo)袋口 8顯示擊打瞄準(zhǔn)點11和虛擬球12。根據(jù)球心坐標(biāo)、半徑畫球的位置畫圓，以及根據(jù)起始終點坐標(biāo)畫線的任務(wù)均可以由編程語句實現(xiàn)，結(jié)果直接輸入到投影設(shè)備1上，并實時顯示在臺球桌5上。母球走位有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫的建立過程在輸入標(biāo)準(zhǔn)訓(xùn)練數(shù)據(jù)時，需要把每節(jié)課的訓(xùn)練內(nèi)容由幾位專業(yè)的高水平臺球教練按要求擊打，同時由視頻的圖象采集設(shè)備3捕捉擊打過程視頻并攝錄下來，再由電腦4根據(jù)捕捉圖像分析母球的起始點和終點坐標(biāo)，以及運行軌跡，并記錄下來。最后取幾位教練擊打結(jié)果的平均值作為本節(jié)訓(xùn)練課程的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。球員用戶在訓(xùn)練時，采用型號相同的臺球桌進(jìn)行訓(xùn)練，以保證摩擦系數(shù)、庫邊彈力相類似。訓(xùn)練過程中，由電腦4對球員的擊打視頻數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫中標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較，以給出擊打建議。投影設(shè)備和圖像采集設(shè)備校正過程投影設(shè)備校正由電腦4向投影設(shè)備1傳送校正定位影像，并顯示在臺球桌5上， 通過調(diào)整投影設(shè)備1使定位影像與臺球桌5面完全重合為止；圖像采集設(shè)備校正電腦控制投影設(shè)備在臺球桌上顯示出定位影像，由圖像采集設(shè)備錄制，并回放在臺球桌上，根據(jù)顯示結(jié)果來調(diào)整圖像采集設(shè)備的位置及參數(shù)。其中，圖像采集設(shè)備3的校正參數(shù)有光圈、焦距、白平衡、感光度及捕捉模式。在臺球桌上5顯示的各種訓(xùn)練輔助線包括標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格線或標(biāo)尺，將球桌分隔成若干區(qū)域，還包括根據(jù)球員需要在臺球桌面顯示的曲線。根據(jù)個人的需求可對上述內(nèi)容進(jìn)行不同顯示模式的設(shè)置包括網(wǎng)格輔助線設(shè)置如顏色、粗細(xì)、格數(shù)；顯示標(biāo)尺的開關(guān)設(shè)置；母球顏色、目標(biāo)球顏色、顯示方式設(shè)置；軌跡線顏色、粗細(xì)及顯示方式設(shè)置；
顯示時間設(shè)置。其中包括虛擬球顯示時間、母球顯示時間以及軌跡顯示時間。通過不同顯示模式設(shè)置，將設(shè)置命令通過電腦控制投影設(shè)備和顯示器進(jìn)行顯示滿足訓(xùn)練要求的各種訓(xùn)練輔助線。在采用交互式投影設(shè)備的條件下，可以在臺球桌上用專用筆代替鼠標(biāo)控制電腦操作，進(jìn)行課程訓(xùn)練選擇、訓(xùn)練設(shè)置和實時在臺球桌上畫線。初級訓(xùn)練課程內(nèi)容包括出桿校正、準(zhǔn)度訓(xùn)練。其中出桿校正課程包括橫向空岸校正與縱向空岸校正，參見附圖5、6在此練習(xí)中可通過遙控器7或鍵盤向電腦發(fā)送指令，由電腦4控制投影設(shè)備1在臺球桌5上顯示出母球位置、輔助球位置及母球模擬運行軌跡13。球員按投影的位置擺放母球14和輔助球19，并按擊球提示擊打擊母球14。母球14經(jīng)庫邊反彈從兩個輔助球19 之間穿過為正確，或附圖5所示的反彈后依然沿所畫軌跡運行為正確。擊打的過程由圖象采集設(shè)備3將捕捉的視頻傳入電腦與數(shù)據(jù)庫中標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)比較分析后，給出下次擊打建議?？v向空岸校正實現(xiàn)過程與橫向空岸校正相同，只是母球14的運行路線較長，更能檢驗球員出桿是否筆直。以上練習(xí)可以校正出桿姿勢，檢驗球員的基本功。直線擊球練習(xí)，參見附圖7直線擊球練習(xí)是用母球14直線擊打目標(biāo)球10后，兩球繼續(xù)前進(jìn)，目標(biāo)球經(jīng)庫邊反彈后如果與母球14相遇并直線撞擊，則說明出桿筆直，擊打正確，否則為錯誤應(yīng)按電腦提示糾正。空袋送球練習(xí)，參見附圖8空袋送球練習(xí)是將臺球按投影設(shè)備1投影提示的位置擺放后，按提示將母球打入相應(yīng)目標(biāo)袋口 8。此訓(xùn)練目的也是為了檢驗球員的出桿姿勢是否標(biāo)準(zhǔn)。母球直線擊打目標(biāo)球入角袋練習(xí)，參見附圖9直線擊打目標(biāo)球10入角袋練習(xí)是將母球14和目標(biāo)球10按投影提示的位置擺放后，按擊球點提示16擊打母球14撞擊目標(biāo)球10進(jìn)入相應(yīng)目標(biāo)袋口 8。此訓(xùn)練目的同樣為檢驗球員的出桿筆直程度。參見附圖10 12，準(zhǔn)度課程練習(xí)包括母球長距離撞擊目標(biāo)球入袋練習(xí)、母球擊打中袋球或角袋球練習(xí)及任意兩球組合擊球入袋練習(xí)。準(zhǔn)度練習(xí)時通過投影設(shè)備1在目標(biāo)球10的旁邊顯示出虛擬球12和瞄準(zhǔn)點11。這樣球員在擊打時，擊打母球14中心，對準(zhǔn)瞄準(zhǔn)點11擊打，使母球14與虛擬球12重合，達(dá)到目標(biāo)入袋的目的，并可以提高進(jìn)球的準(zhǔn)度。本實施例中，由電腦4控制投影設(shè)備1在臺球桌5上顯示母球14、目標(biāo)球10、母球模擬運行軌跡13及目標(biāo)球模擬運行軌跡9，并在目標(biāo)球10旁邊顯示出虛擬球12和瞄準(zhǔn)點 11。球員按提示擊打后，由圖象采集設(shè)備3捕捉擊打過程視頻，并將該過程視頻傳回電腦4 與其標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)加以比較分析，根據(jù)分析結(jié)果給出下次擊打建議。其中，母球長距離撞擊目標(biāo)球入袋練習(xí)，參見附圖10在底袋對角線兩端附近分別按投影位置擺放母球14和目標(biāo)球10，根據(jù)在目標(biāo)球 10旁邊的虛擬球12位置和瞄準(zhǔn)點11擊打母球中心，使目標(biāo)球進(jìn)目標(biāo)袋口 8。此練習(xí)目的是訓(xùn)練長距離擊球準(zhǔn)度
母球擊打中袋球或角袋球練習(xí)，參見附圖11母球擊打中袋球或角袋球練習(xí)為母球定位練習(xí)。即母球14只固定在一個位置，而去擊打不同位置的目標(biāo)球10，使其入目標(biāo)袋口 8。此練習(xí)目的在于練習(xí)中袋、底袋的擊球準(zhǔn)度。任意兩球組合擊球入袋練習(xí)，參見附圖12這種練習(xí)是由投影設(shè)備1在臺球桌5上顯示5 8組目標(biāo)球位置、母球位置、虛擬球12及瞄準(zhǔn)點11。球員按照路線提示信息依次擊打各目標(biāo)球，以提高不同位置的擊打準(zhǔn)度。任意球位瞄準(zhǔn)訓(xùn)練球員可以根據(jù)自己的需要，在臺球桌5上任意擺放一個母球14和一個目標(biāo)球10， 由圖象采集設(shè)備3捕捉母球14和目標(biāo)球10的影像，由電腦根據(jù)臺球的顏色自動分辨母球和目標(biāo)球，再根據(jù)球員選擇的目標(biāo)袋口 8，在目標(biāo)球10旁邊投射虛擬球12及母球14的瞄準(zhǔn)點11。這樣，只要球員在擊打母球時，把母球中心對準(zhǔn)瞄準(zhǔn)點11，并使擊打后使母球14 與虛擬球12重合，這樣就可以保證目標(biāo)球入目標(biāo)袋口 8中。中級訓(xùn)練課程包括力度訓(xùn)練、高桿走位、低桿走位、反彈球和間接球訓(xùn)練。其中，力度訓(xùn)練，參見附圖13由電腦控制在臺球桌5上顯示出同一擊球點因擊球力度不同而產(chǎn)生不同的模擬運行軌跡，球員依此訓(xùn)練，從而對擊打力度有一個理性的認(rèn)識，進(jìn)行提高球員對力度的控制能力。本實施例中，由電腦4控制投影設(shè)備1在臺球桌5上顯示出同一擊打點因力度不同而產(chǎn)生不同的模擬運行軌跡。球員依此軌跡使用球桿15按不同擊球力度提示17包括中力擊或中大力擊或大力擊或加大力擊打，由圖象采集設(shè)備3捕捉擊打過程視頻，并傳回電腦4與其標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)加以比較分析，根據(jù)分析結(jié)果給出下次擊打建議。低桿走位訓(xùn)練，參見附圖14低桿走位訓(xùn)練是投影設(shè)備1在臺球桌5上顯示母球位置、目標(biāo)球位置及因為擊打力度不同和母球擊打的瞄準(zhǔn)點11的不同而使母球產(chǎn)生不同的模擬運行軌跡。然后將目標(biāo)球10和母球14按其位置擺放。球員根據(jù)顯示在臺球桌5的虛擬球的瞄準(zhǔn)點11和擊球力度提示17用母球14擊打目標(biāo)球10。通過此訓(xùn)練，球員可以掌握低桿擊球后母球的運行范圍和運行軌跡，提高球員對母球的控制能力。高桿走位訓(xùn)練，參見附圖15高桿走位訓(xùn)練與低桿走位訓(xùn)練實現(xiàn)步驟大體相同，不同的是母球14擊球點不同， 在中點以上。因此而產(chǎn)生的母球運行軌跡也不盡相同。通過此訓(xùn)練，球員可以掌握高桿擊球后母球的運行范圍和運行軌跡，提高球員對母球14的控制能力。反彈球訓(xùn)練，參見附圖16如果擊打母球中心撞擊目標(biāo)球時，則目標(biāo)球的運行是根據(jù)反射角等于入射角的基本反射原理進(jìn)行運動。程序依據(jù)此原理設(shè)計，使電腦控制投影設(shè)備1在臺球桌5上顯示目標(biāo)球模擬運行軌跡9、反射角、入射角利于球員掌握。間接球訓(xùn)練，參見附圖17間接球訓(xùn)練是指目標(biāo)球不直接入袋，而是借助其它球撞擊后改變原有運行軌跡而入目標(biāo)袋口的方式。在此項訓(xùn)練時，電腦控制投影設(shè)備1在臺球桌5上顯示出目標(biāo)球的復(fù)雜運行軌跡和間接球位置20。選擇高級訓(xùn)練課程包括旋轉(zhuǎn)球、弧線球、跳球、解球、固定球型訓(xùn)練、經(jīng)典球局復(fù)盤和自定義訓(xùn)練。旋轉(zhuǎn)球訓(xùn)練，參見附圖18旋轉(zhuǎn)球是因為擊打母球14左上、左、左下、右上、右、右下位置而使母球產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)， 因此運行軌跡更為復(fù)雜。由電腦4控制投影設(shè)備1在臺球桌5上顯示因為擊球點提示16的影像位不同而形成的各種母球模擬運行軌跡13和擊球點提示16對應(yīng)的代碼包括a，b，c, d，e, f。球員依此練習(xí)，可以進(jìn)一步提高對母球走位的精確控制能力?；【€球訓(xùn)練，參見附圖19弧線球是較為高級的桿法，因為球桿15抬高角度不同再配合擊球點和擊球力度從而使母球運行產(chǎn)生弧線。在這種訓(xùn)練中，投影設(shè)備1每次都將顯示出擊球提示包括球桿 15擊球角度提示18、擊球力度提示17和擊球點提示16，障礙球21位置及訓(xùn)練輔助網(wǎng)格線 22。便球員對母球14所要產(chǎn)生的弧線做到心中有數(shù)。跳球訓(xùn)練，參見附圖20跳球訓(xùn)練與弧線球訓(xùn)練相類似，是為了避開障礙球20擊打目標(biāo)球的高級桿法。這也需在臺球桌上投射出擊球點、球桿15的擊球角度提示18和擊球力度提示17，這樣才能達(dá)到理想的跳球效果。解球訓(xùn)練，參見附圖21解球訓(xùn)練是指母球通過庫邊反彈的方式繞開障礙球21而擊打目標(biāo)球10。本系統(tǒng)可以在臺球桌5上清楚地顯示出母球吃庫后的反彈路線，可以是吃一庫兩庫甚至多庫后的反彈軌跡。通過此訓(xùn)練可以很好地增加球員的球感，以利于在實戰(zhàn)中破解障礙球。固定球型訓(xùn)練，參見附圖22-1，22-2本系統(tǒng)提供了多種固定球型的訓(xùn)練方式如目標(biāo)球擺放成環(huán)型或直角型，球員按提示依次用母球14擊打目標(biāo)球10，使其進(jìn)入目標(biāo)袋口 8。該訓(xùn)練方式是針對球員實戰(zhàn)能力的一個綜合性訓(xùn)練。經(jīng)典球局復(fù)盤，參見附圖23該訓(xùn)練可以針對某些比賽中的經(jīng)典球局進(jìn)行重復(fù)練習(xí)，通過電腦控制投影設(shè)備在臺球桌5上顯示母球位置、多個目標(biāo)球位置及其模擬運行軌跡9、多個母球模擬運行軌跡13 及其模擬停止位置；球員按提示依次用母球14擊打目標(biāo)球10，使其進(jìn)入目標(biāo)袋口 8。自定義訓(xùn)練。球員根據(jù)自身的情況可以自己定義訓(xùn)練球型，系統(tǒng)可以根據(jù)定義球型提供參考擊打思路。
權(quán)利要求
1.一種投影式臺球訓(xùn)練系統(tǒng)，它包括臺球桌(5)、圖像采集設(shè)備(3)、臺球燈O)，其特征在于還設(shè)有投影設(shè)備(1)、電腦G)、音箱設(shè)備(6)；圖像采集設(shè)備C3)置于臺球燈(2) 中，并其頭端部與臺球燈( 下端持平，其信號輸出端接至電腦輸入端；所說臺球燈懸掛于臺球桌( 上的至少1. 2米高處，使圖像采集設(shè)備C3)正對臺球桌(5)中心；投影設(shè)備(1) 吊掛于臺球燈⑵的旁側(cè)，其設(shè)備輸入端接電腦⑷輸出端并由其控制電腦⑷信號輸出端接至音箱設(shè)備(6)輸入端。
2.按權(quán)利要求1所說的投影式臺球訓(xùn)練系統(tǒng)，其特征在于所說投影設(shè)備(3)采用投影機(jī)。
3.按權(quán)利要求1或2所說的投影式臺球訓(xùn)練系統(tǒng)，其特征在于所說投影設(shè)備(3)還可以采用交互式投影機(jī)。
4.按權(quán)利要求1所說的投影式臺球訓(xùn)練系統(tǒng)，其特征在于所說圖像采集設(shè)備(3)采用攝像頭。
5.權(quán)利要求1所述的投影式臺球訓(xùn)練系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，其特征在于包括如下處理步驟建立準(zhǔn)度和出桿校正與母球走位有關(guān)訓(xùn)練課程的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫； 建立與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫相關(guān)的圖像文件和動畫模擬文件或視頻文件； 上述標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫和與其有關(guān)的圖像文件和動畫模擬文件或視頻文件保存在電腦中； 啟動系統(tǒng)軟件程序初始化，對投影設(shè)備(1)、圖像采集設(shè)備C3)和其相關(guān)參數(shù)進(jìn)行校正； 校正完畢后，球員登錄、選擇初級、中級或高級訓(xùn)練課程；讀取選擇的演示動畫或視頻文件信息，并通過投影設(shè)備(1)按1 1的比例回放在臺球桌( 上，供球員觀看和學(xué)習(xí)；通過遙控器(7)或鍵盤控制電腦讀取標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫中相關(guān)信息并控制投影設(shè)備(1)在臺球桌( 上顯示各種訓(xùn)練輔助線、母球位置、目標(biāo)球位置、虛擬球位置及其瞄球點(11)、母球和目標(biāo)球模擬運動軌跡(9)和擊球提示的影像；球員根據(jù)讀取的影像顯示針對相應(yīng)級別訓(xùn)練課程進(jìn)行臺球瞄準(zhǔn)度訓(xùn)練和母球走位控制訓(xùn)練；在訓(xùn)練的同時，圖像采集設(shè)備C3)捕捉擊打過程視頻，該視頻傳入電腦(4)與數(shù)據(jù)庫中標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，根據(jù)分析結(jié)果給出下次擊打建議，并由音箱設(shè)備(6)播放，擊打視頻按1 1比例回放到臺球桌(5)上；判斷是否繼續(xù)訓(xùn)練，如選擇繼續(xù)，則接續(xù)訓(xùn)練課程選擇程序步驟。
6.按權(quán)利要求5所述的一種投影式臺球訓(xùn)練系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，其特征在于如不繼續(xù)， 將保存訓(xùn)練進(jìn)度與訓(xùn)練成績，然后退出系統(tǒng)。
7.按權(quán)利要求5所述的投影式臺球訓(xùn)練系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，其特征在于建立標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫的過程依據(jù)相關(guān)的臺球訓(xùn)練教程，將所涉及到的母球(14)和目標(biāo)球(10)的球心定位坐標(biāo)、母球運行軌跡的起始點和終點坐標(biāo)、目標(biāo)袋口(8)的代碼輸入到相應(yīng)訓(xùn)練課程記錄中構(gòu)成臺球放置位置、臺球模擬運行軌跡及擊球提示信息的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫。
8.按權(quán)利要求5所述的投影式臺球訓(xùn)練系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，其特征在于在臺球桌(5)上顯示的各種訓(xùn)練輔助線包括標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)格線或標(biāo)尺，將球桌分隔成若干區(qū)域，還包括根據(jù)球員需要在臺球桌面顯示的曲線。
9.按權(quán)利要求5所述的一種投影式臺球訓(xùn)練系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，其特征在于投影設(shè)備和圖像采集設(shè)備校正過程投影設(shè)備校正由電腦向投影設(shè)備(3)傳送校正定位影像，并顯示在臺球桌(5) 上，通過調(diào)整投影設(shè)備C3)使定位影像與臺球桌( 面完全重合為止；圖像采集設(shè)備校正電腦控制投影設(shè)備C3)在臺球桌上投顯示定位影像，由圖像采集設(shè)備錄制，并回放在臺球桌上，根據(jù)投射結(jié)果來調(diào)整圖像采集設(shè)備的位置及參數(shù)。
10.按權(quán)利要求5所述的一種投影式臺球訓(xùn)練系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，其特征在于初級訓(xùn)練課程包括出桿校正和準(zhǔn)度訓(xùn)練。
11.按權(quán)利要求5所述的投影式臺球訓(xùn)練系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，其特征在于中級訓(xùn)練課程包括力度訓(xùn)練、高桿走位、低桿走位、反彈球、間接球的訓(xùn)練。
12.按權(quán)利要求5所述的投影式臺球訓(xùn)練系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，其特征在于高級訓(xùn)練課程包括旋轉(zhuǎn)球、弧線球、跳球、解球、固定球型訓(xùn)練、經(jīng)典球局復(fù)盤和自定義的訓(xùn)練。
13.按權(quán)利要求5、10、11或12所述的投影式臺球訓(xùn)練系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，其特征在于 在采用交互式投影設(shè)備的條件下，可以在臺球桌上用專用筆代替鼠標(biāo)控制電腦(4)操作， 進(jìn)行課程訓(xùn)練選擇、訓(xùn)練設(shè)置和實時在臺球桌上畫線。
全文摘要
本發(fā)明公開一種投影式臺球訓(xùn)練系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法，該系統(tǒng)包括臺球桌、圖像采集設(shè)備、臺球燈及投影設(shè)備；臺球燈中安裝的圖像采集設(shè)備的頭端與其燈下端持平，并懸掛于臺球桌上的某高處正對臺球桌中心；投影設(shè)備吊掛于臺球燈旁側(cè)通過電腦控制；該系統(tǒng)的實現(xiàn)方法建立訓(xùn)練課程的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫和與相關(guān)影像文件并；系統(tǒng)程序運行時，通過選擇初級到高級訓(xùn)練課程，讀取上述數(shù)據(jù)和文件，由投影設(shè)備將所需的演示視頻、輔助線、臺球位置、瞄準(zhǔn)點、母球及目標(biāo)球模擬運動軌跡等影像顯示臺球桌上；按影像訓(xùn)練時，圖像采集設(shè)備捕捉擊打視頻，并送入電腦分析，并給出下次擊打建議。使臺球訓(xùn)練更加科學(xué)精確、直觀方便，進(jìn)而提高了臺球擊打準(zhǔn)度和母球控制能力。
文檔編號A63D15/00GK102327697SQ201110312228
公開日2012年1月25日 申請日期2011年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月14日
發(fā)明者李姣昂 申請人:李姣昂