基于人工智能的乒乓球旋转测量与推算

发布时间：2021-10-17 09:53

　　人工智能是现代科技最热门的一个课题,在各个领域中都有很广泛的应用。其中,乒乓球机器人作为人工智能产品的显著代表,已经发展了三十多年的时间。目前的乒乓球机器人已经可以完成击打低速、无旋转的球,但是无法完成击打带旋转的乒乓球的任务,主要是乒乓球的旋转测量是最大的难点,本文主要针对这一难点进行研究。乒乓球运动有五大核心要素:速度、力量、旋转、弧线和落点,其中,乒乓球最核心的要素就是旋转。本文主要基于人工智能的算法对乒乓球的旋转进行测量和推算,提出新的想法和思路去计算旋转的速度大小、方向和类型,测算旋转的核心思想主要分为三类:直接测量法,轨迹反推旋转法,动作预判旋转法。本文主要根据这三类核心思想设计算法对旋转进行测量,并解决了在测算过程中遇到的一些难点问题,最终通过实验进行了验证。直接测量法指的是利用摄像机直接拍摄乒乓球,根据乒乓球上商标的移动来计算乒乓球旋转速度的方向和大小,由于只有一个商标,多目摄像机不一定都可以拍摄到,本文设计了一种基于单目摄像机计算乒乓球旋转速度的算法,主要利用连续4帧或随机5帧图像中商标的位移轨迹来进行计算,成功计算出旋转的速度大小和旋转轴的方向。轨迹反推旋转法指的是... 

【文章来源】：上海体育学院上海市

【文章页数】：112 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

乒乓球受力分析

球上标记

图 2.1 球体旋转模型 o-xyz 中，两个黑色圆代表一个球体，其中实的圆，虚线圆代表球体上任意一个截面所形形所在的截面，易知在空间中两个平面相交交的交线即为中间那条黑色直线。而这两个

【参考文献】：
期刊论文
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[2]基于视频识别的乒乓球发球裁判系统实验研究——针对抛球高度和抛球角度问题[J]. 季云峰,施之皓,王朝立,任杰.  计算机工程与应用. 2016(10)
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[4]神经网络七十年:回顾与展望[J]. 焦李成,杨淑媛,刘芳,王士刚,冯志玺.  计算机学报. 2016(08)
[5]沉浸式变电站仿真培训系统的设计与实现[J]. 陈永波,林昌年,李军锋,熊山,高峰,王国平,魏文辉,杨选怀.  电网技术. 2015(07)
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[7]基于DTW与混合判别特征检测器的手势识别[J]. 黄振翔,彭波,吴娟,王儒朋.  计算机工程. 2014(05)
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博士论文
[1]乒乓球机器人视觉测量与控制[D]. 张正涛.中国科学院研究生院（自动化研究所） 2010
[2]基于实时视觉的乒乓球机器人标定和轨迹跟踪技术研究[D]. 张远辉.浙江大学 2009

硕士论文
[1]乒乓球轨迹预测与分类研究[D]. 孙智宇.北京交通大学 2015



本文编号：3441563