基于传感器与图像捕捉的运动员数据分析设备的设计开题报告

1. 研究目的与意义

目前的体育训练中，主要多以教练员个人经验去判断运动员的各项技术动作，完成指标等内容，只是粗略的去计算运动员数据、凭直觉判断技术动作完成质量，再进行运动员技术上的调整。这样会造成技术调整不到位，误差过大，以及对教练员的经验也要求极高，对教练员的判断力、专注力、教学水平，以及运动员的吸收理解能力都有着一定的要求。所以希望通过单片机，传感器，图像采集与捕捉等主要技术，以专业分析软件，计算机编程技术等为辅，设计一套“智能化教练”，更加专业化，更加精准化，更加数字化的对运动员的技术动作进行分析，并推出改进方案，训练内容等，本设计还需要一定运动训练学的知识体系为铺垫，是一个涉及自动化专业与运动训练专业交叉的项目。

2. 课题关键问题和重难点

在此设计中，主要采用了计算机、高清摄像头、单片机、压力传感器、红外传感器、图像分析系统、编程软件等模块联合完成。由一名运动员现场展示技术动作，并对该运动员进行分析，最后出一份电子报告。

本项目设计的关键问题是：（1）图像捕捉的准确性。难点是：（1）如何将传感器得到的模拟信号实时转化为数字信号传输于计算机；（2）如何通过编程软件对得到的运动员数据进行技术分析并出电子报告

所以我们需要仔细研究传感器与计算机的通信问题，熟练运用编程软件对数字信息进行分析。

3. 国内外研究现状（文献综述）

1、绪论

1.1课题的背景

目前的体育训练中，主要多以教练员个人经验去判断运动员的各项技术动作，完成指标等内容，只是粗略的去计算运动员数据、凭直觉判断技术动作完成质量，再进行运动员技术上的调整。这样会造成技术调整不到位，误差过大，以及对教练员的经验也要求极高，对教练员的判断力、专注力、教学水平，以及运动员的吸收理解能力都有着一定的要求。所以希望通过单片机，传感器，图像采集与捕捉等主要技术，以专业分析软件，计算机编程技术等为辅，设计一套“智能化教练”，更加专业化，更加精准化，更加数字化的对运动员的技术动作进行分析，并推出改进方案，训练内容等，本设计还需要一定运动训练学的知识体系为铺垫，是一个涉及自动化专业与运动训练专业交叉的项目。

4. 研究方案

在此设计中，主要采用了计算机、高清摄像头、单片机、压力传感器、红外传感器、图像分析系统、编程软件等模块联合完成。高清摄像头、压力传感器、红外传感器采集现场运动员信息，形成数字信息后，然后传给计算机，计算机对得到的数字信息进行分析，得出运动员技术方面的数据并形成电子报告，是一套体系完善，智能化自动化极高的设备。

高清摄像头负责对运动员的结构数据进行分析，压力传感器负责对运动员的力量数据进行分析，红外传感器主要分析位移及到点信息，计算机主要负责后期的分析于报告推出。为了达到准确性，精细化，设备都按照较高规格的型号进行进行采购，保证后续设计工作开展的顺利。

编程设计是研究方案中的一个核心以及难点，在编程设计中，需要一个以运动训练学为基础的知识库，根据个人对该书本知识的学习与掌握，将其知识抽象化为编程语句可以读懂的库，以便对传感器及高清摄像头实时传输的数据进行分析，以及后期报告的研制与推出。

5. 工作计划

计划：

第 1 周 接受任务书，领会课题含义，按要求查找相关资料；翻译相关英文资料

第 2 周 阅读相关资料，理解有关内容；写出开题报告一份；