高尔夫球定位方法及测距方法、服务器和计算机存储介质

专利名称：高尔夫球定位方法及测距方法、服务器和计算机存储介质

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202111522880.5

专利申请（专利权）人：大连三通科技发展有限公司
权利人地址：辽宁省大连市高新技术产业园区数码路北段21.23号

专利发明（设计）人：潘仲光

专利摘要：本发明一种高尔夫球定位方法和测距方法、服务器和计算机存储介质，在测量击球距离时，不需要用到整个球场的地图来确认击球和落球位置，而是将已经事先精确测得的每洞的发球台和洞杯位置作为锚点，在落球点确认最靠近的锚点，通过移动设备的移动轨迹估计功能获得当前落球点的移动方向和相对于最靠近的锚点的移动距离，结合锚点的位置数据换算出落球位置，利用勾股定理结合当前洞第s‑1杆的落球位置和第s杆的落球位置，计算出当前洞第s杆的击球距离，以及结合当前洞的洞杯位置，得到当前洞第s杆的落球位置与洞杯位置的距离，可以将精度误差控制在1.5码左右，能替代误差精度超过五米的卫星定位数据，以及替代电子仪器测距。

主权利要求：
1.一种高尔夫球定位方法，其特征在于包括至少一台装设有定位测距APP的移动设备,该移动设备具有移动轨迹估计功能，定位测距APP通过该移动轨迹估计功能可持续获得手持用户实时的移动方向和移动距离，把预先知道精准位置数据的地点叫做锚点，将预先测得的发球位置(Xt,Yt)和洞杯位置(Xc,Yc)设为开始锚点和结束锚点，用户手持移动设备从当前洞的发球位置(Xt,Yt)移动到洞杯位置(Xc,Yc)，通过所述移动轨迹估计功能持续获得实时的移动方向、相对于所有锚点的移动距离，用户到达球停留的地方通过移动设备确认当前落球点，定位测距APP确认最靠近当前落球点的锚点,将该锚点的位置数据，结合通过移动轨迹估计功能获取当前落球点的移动方向、相对于最靠近的锚点的移动距离，换算出当前落球点的落球位置(Xs,Ys)；
用户在发球台上开球前，先通过移动设备确认当前洞的发球台，定位测距APP将预置的当前洞发球位置(Xt,Yt)作为坐标系的原点，同时启动移动轨迹估计功能，用户从当前洞的发球台到果岭的洞杯之间，手持移动设备持续运行移动轨迹估计功能，每次到达球停下来的地点，在球上方的位置用户在移动设备的定位测距APP确认当前落球点。
2.根据权利要求1所述的一种高尔夫球定位方法，其特征在于：在上述开始锚点和结束锚点之间增加至少一个中间锚点。
3.根据权利要求1、2所述的任一种高尔夫球定位方法，其特征在于：所述的移动轨迹估计功能是通过陀螺三轴传感器进行惯性定位而计算获得移动轨迹。
4.根据权利要求1、2所述的任一种高尔夫球定位方法，其特征在于：所述的移动轨迹估计功能是通过摄像头持续采集运动中的视频流，结合不同帧的差异情况和利用聚焦测算地上物每帧的移动距离，从而实现移动轨迹的估计。
5.一种高尔夫球的测距方法，根据权利要求1‑4任一种高尔夫球定位方法得到每洞从发球台到洞杯之间所有的落球位置(Xs,Ys)，其特征在于：利用勾股定理结合当前洞第s杆的落球位置(Xs,Ys)和第s‑1杆的落球位置(Xs‑1,Ys‑1)，计算出当前洞第s杆的击球距离，以及结合当前洞的洞杯位置(Xc,Yc)，得到当前洞第s杆的落球位置(Xs,Ys)与洞杯位置(Xc,Yc)的距离，当s=1时,该第（s‑1=0）杆的落球位置就是发球位置(Xt,Yt)，当第s杆是当前洞的最后一杆时，其落球位置(Xs,Ys)就是洞杯位置(Xc,Yc)。
6.一种服务器，其特征在于，所述服务器包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的高尔夫球定位程序，所述高尔夫球定位程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至4中任一项所述的高尔夫球定位方法的步骤。
7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有高尔夫球定位程序，所述高尔夫球定位程序运行时实现如权利要求1至4中任一项所述的高尔夫球定位方法的步骤。
8.一种服务器，其特征在于，所述服务器包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的高尔夫球的测距程序，所述高尔夫球的测距程序被所述处理器执行时实现如权利要求5所述的高尔夫球的测距方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有高尔夫球的测距程序，所述高尔夫球的测距程序运行时实现如权利要求5所述的高尔夫球的测距方法的步骤。 说明书 : 高尔夫球定位方法及测距方法、服务器和计算机存储介质技术领域[0001] 本发明涉及高尔夫领域，涉及高尔夫球定位方法及基于该高尔夫球定位的测距方法、服务器及计算机存储介质，尤其是测量每杆击球位与洞杯距离的方法。背景技术[0002] 高尔夫球比赛得分依据的是各球员把高尔夫球从发球台打到果岭上的洞杯内所使用的杆数，因此，技术统计需要确认每杆击球距离或落球位置距离洞杯有多远，这样才能与其他球员对比任何距离的进洞杆数上的差距。一般在果岭上会以1英尺或30厘米的精度来统计距离，在果岭以外地区则会以码或米的精度统计距离。[0003] 为了精准测距，很多人依赖各种测距仪。但是测距仪一方面不好携带，另一方面若由于天气原因或位于转角盲区无法看到目标时，使用测距仪是无法测距的。比较普遍的方法是用卫星定位来计算距离。然而依照现有技术，每个人的移动设备获得的卫星定位数据误差是很大的，一般超过五米。虽然职业比赛是不允许用电子仪器测距，但比赛组织仍然需要统计球员的每杆击球位与洞杯的距离，因此，有必要研发一种更为精准地测量每杆击球位与洞杯距离的方法。发明内容[0004] 本发明的目的在于提供一种高尔夫球定位方法及基于该高尔夫球定位的测距方法、服务器和计算机存储介质，能替代误差精度超过五米的卫星定位数据，以及替代电子仪器测距，精准定位高尔夫球的落球位置，以及测量每杆击球点或落球点与洞杯的距离。[0005] 本发明一种高尔夫球定位方法，包括至少一台装设有定位测距APP的移动设备,该移动终端具有移动轨迹估计功能，定位测距APP通过该移动轨迹估计功能可持续获得手持用户实时的移动方向和移动距离，把预先知道精准位置数据的地点叫做锚点，将预先测得的发球位置(Xt,Yt)和洞杯位置(Xc,Yc)设为开始锚点和结束锚点，用户手持移动设备从当前洞的发球位置(Xt,Yt)移动到洞杯位置(Xc,Yc)，通过所述移动轨迹估计功能持续获得实时的移动方向、相对于所有锚点的移动距离，用户到达球停留的地方通过移动设备确认当前落球点，定位测距APP确认最靠近当前落球点的锚点,将该锚点的位置数据，结合通过移动轨迹估计功能获取当前落球点的移动方向、相对于最靠近的锚点的移动距离，换算出当前落球点的落球位置(Xs,Ys)。[0006] 在上述开始锚点和结束锚点之间增加至少一个中间锚点。[0007] 所述的移动轨迹估计功能是通过陀螺三轴传感器进行惯性定位而计算获得移动轨迹。[0008] 所述的移动轨迹估计功能是通过摄像头持续采集运动中的视频流，结合不同帧的差异情况和利用聚焦测算地上物每帧的移动距离，从而实现移动轨迹的估计。[0009] 用户在发球台上开球前，先通过移动设备确认当前洞的发球台，定位测距APP将预置的当前洞发球位置(Xt,Yt)作为坐标系的原点，同时启动移动轨迹估计功能，用户从当前洞的发球台到果岭的洞杯之间，手持移动设备持续运行移动轨迹估计功能，每次到达球停下来的地点，在球上方的位置用户在移动设备的定位测距APP确认当前落球点。[0010] 一种高尔夫球的测距方法，根据上述高尔夫球定位方法得到每洞从发球台到洞杯之间所有的落球位置(Xs,Ys)，利用勾股定理结合当前洞第s杆的落球位置(Xs,Ys)和第s‑1杆的落球位置(Xs‑1,Ys‑1)，计算出当前洞第s杆的击球距离，以及结合当前洞的洞杯位置(Xc,Yc)，得到当前洞第s杆的落球位置(Xs,Ys)与洞杯位置(Xc,Yc)的距离，当s=1时,上述第（s‑1=0）杆的落球位置就是发球位置(Xt,Yt)，当第s杆是当前洞的最后一杆时，其落球位置(Xs,Ys)就是洞杯位置(Xc,Yc)。[0011] 一种服务器，所述服务器包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的高尔夫球定位程序，所述高尔夫球定位程序被所述处理器执行时实现所述的高尔夫球定位方法的步骤。[0012] 一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有高尔夫球定位程序，所述高尔夫球定位程序运行时实现如所述的高尔夫球定位方法的步骤。[0013] 进一步的，还有一种服务器，所述服务器包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的高尔夫球的测距程序，所述高尔夫球的测距程序被所述处理器执行时实现所述的高尔夫球的测距方法的步骤。[0014] 进一步的，还有一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有高尔夫球的测距程序，所述高尔夫球的测距程序运行时实现所述的高尔夫球的测距方法的步骤。[0015] 采用本发明的技术方案，在测量击球距离时，不需要用到整个球场的地图来确认击球和落球位置，而是将已经事先精确测得的每洞的发球台、洞杯位置及若干喷灌点作为开始锚点、中间锚点和结束锚点，在落球点确认最靠近的锚点，通过移动设备的移动轨迹估计功能获得当前落球点的移动方向、相对于最靠近的锚点的移动距离，结合锚点的绝对位置数据换算出落球点的落球位置(Xs,Ys)。[0016] 本发明在计算落球位置时，利用了锚点精准的绝对位置数据，结合通过移动设备的移动轨迹估计功能来获取的当前落球点相对于最靠近的锚点的位置数据，可以大大减少计算中误差的叠加。[0017] 由于误差是随着距离远度而变大，若以球道中线作为区分线，且仅设置开始锚点和结束锚点，则位于非果岭的落球与最靠近的锚点的最长距离不超过300码。若精度误差0.5%，则误差为1.5码，符合精度要求。当第s杆的落球点位于发球台与球道中线之间，则将通过移动设备实时获得的落球点的移动方向、相对于发球台的移动距离，结合开始锚点的绝对位置数据来换算得到当前落球点的落球位置(Xs,Ys)，当第s杆的落球点位于球道中线与洞杯之间，则将通过移动设备实时获得的落球点的移动方向、相对于洞杯的移动距离，结合结束锚点的绝对位置数据来换算得到当前落球点的落球位置(Xs,Ys)，这样就可以缩小球道中线到洞杯的每个落球点位置的误差。果岭上也是一样，都是用洞杯位置反算每杆球停下来的相对位置。[0018] 由此可见，本发明可以将精度误差控制在1.5码左右，能替代误差精度超过五米的卫星定位数据，以及替代电子仪器测距。如果在发球台和洞杯之间再增加一个中间锚点，则一个球道划分两个区，那么误差就可以减少到0.75码。若需要提升测量精度，还可以根据需要增加至少一个中间锚点，每确认一次中间锚点，后续就以该中间锚点为原点估计移动轨迹，移动距离越短，精度越高，再结合精准的绝对位置数据换算的落球位置就越准确。具体实施方式[0019] 高尔夫比赛与车辆行驶时的导航有许多不一样的地方。虽然一轮比赛有18个洞（7公里距离），但是由于存在如下几方面因素：（1）每个洞互相是没有关联性的；（2）每个洞从发球台到洞杯的位置和距离是球场本身就有精准测试数据的；（3）虽然大家喜欢知道球在地图上的具体位置，但对统计目的来说其实只需要了解每个击球点与洞杯的距离，不需要与地图互动；（4）虽然果岭上的距离精准度要达到1英尺，但果岭大小一般在50到500平米或500到5000平方英尺之间；因此可以判定，高尔夫赛事中测量每杆击球位与洞杯距离不需要大地图的连贯性，以及非果岭区域可以采用100‑600码之间2码精准度的测距方法，果岭上可以采用1‑100英尺之间1英尺精准度的测距方法（果岭本身可以增加锚点来增加精准度）。由于球场在建造时就有发球台与果岭之间的具体位置数据，在比赛之前可以通过专业测试来分别获得18洞的发球台和洞杯的准确距离。本发明把预先知道精准位置数据的地点叫做锚点。[0020] 配置有陀螺仪方向感应器、三轴速度和角度感应器的移动设备的精度误差大概在0.5%左右，则果岭上最大距离100英尺的误差是0.5英尺，可见果岭上的精准度符合要求。非果岭最大距离600码的误差是3码，不符合上述2码精准度的要求。由于通常球员发球实际最远距离位于发球台和洞杯之间位于前1/2的地方，即本球道的中线近发球台的区间位置，意味着球员从发球台发球，其落球位于非果岭的最长距离是300码，若精度误差0.5%，则误差为1.5码，符合要求。通过摄像头持续采集运动中的视频流，结合不同帧的差异情况和利用聚焦测算地上物每帧的移动距离，从而实现移动轨迹的估计方法可能比基于陀螺三轴传感器进行惯性定位而计算获得移动轨迹更为精准。[0021] 本发明一种高尔夫球定位方法，包括至少一台装设有定位测距APP的移动设备,该移动终端具有移动轨迹估计功能，定位测距APP通过该移动轨迹估计功能可持续获得手持用户实时的移动方向和移动距离，把预先知道精准位置数据的地点叫做锚点，将预先测得的发球位置(Xt,Yt)和洞杯位置(Xc,Yc)设为开始锚点和结束锚点，用户手持移动设备从当前洞的发球位置(Xt,Yt)移动到洞杯位置(Xc,Yc)，通过移动终端的移动轨迹估计功能持续获得实时的移动方向、相对于所有锚点的移动距离，即相对于开始锚点或者结束锚点的移动距离，当用户到达球停留的地方通过移动设备确认当前落球点，定位测距APP选取最靠近当前落球点的锚点，将该锚点的位置数据，结合通过移动轨迹估计功能获取当前落球点的移动方向、相对于最靠近锚点的移动距离换算出当前落球点的落球位置(Xs,Ys)。[0022] 上述移动设备移动轨迹估计功能，包括（1）通过陀螺三轴传感器进行惯性定位而计算获得移动轨迹，可提供移动轨迹上任一点的移动方向和相对于起始点的移动距离；（2）通过摄像头持续采集运动中的视频流，结合不同帧的差异情况和利用聚焦测算地上物每帧的移动距离，从而实现移动轨迹的估计，可提供移动轨迹上任一点的移动方向和相对于起始点的移动距离。移动设备移动轨迹估计功能本身属于现有技术，不是本发明的设计重点，此处不一一赘述。[0023] 本发明中预先知道精准的发球位置和洞杯位置数据，将其作为开始锚点和结束锚点，该精准的位置数据可以来自于球场建造时精准测量所得，也可以用高精密度卫星定位仪（例如误差在0.5米内）事先测得，或者通过蓝牙信标定位而得，获取精准位置数据的方式本身属于现有技术，不是本发明的设计重点，此处不一一赘述。[0024] 如果在开始锚点和结束锚点之间再增加一个锚点，则一个球道被划分两个区，那么精度误差就可以减少到0.75码，依次类推，本发明可以在开始锚点和结束锚点之间增加一个及一个以上的锚点，当走近中间锚点时，用户在移动设备上确认该锚点，则后台读取该锚点预存的位置数据，后续形成以该锚点为起始点的移动轨迹，一般选取球道中的喷灌点作为设置于球道的中间锚点，现有的喷灌盖子上都会写明距离果岭的码数，因此，喷灌点也是被精准定位过的点，可以作为本发明的锚点。[0025] 本发明是一种服务器，所述服务器包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的高尔夫球定位程序，所述高尔夫球定位程序被所述处理器执行时实现所述的高尔夫球定位方法的步骤。[0026] 本发明是一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有高尔夫球定位程序，所述高尔夫球定位程序运行时实现所述的高尔夫球定位方法的步骤。[0027] 本发明基于该高尔夫球定位的测距方法，通过上述定位方法得到每洞从发球台到洞杯之间所有的落球位置(Xs,Ys)，利用勾股定理结合当前洞第s杆的落球位置(Xs,Ys)和第s‑1杆的落球位置(Xs‑1,Ys‑1)，计算出当前洞第s杆的击球距离，以及结合当前洞的洞杯位置(Xc,Yc)，得到当前洞第s杆的落球位置(Xs,Ys)与洞杯位置(Xc,Yc)的距离，当s=1时,上述第s‑1杆的落球位置就是发球位置(Xt,Yt)，当第s杆是当前洞的最后一杆时，其落球位置(Xs,Ys)就是洞杯位置(Xc,Yc)。[0028] 本发明还可以是一种服务器，所述服务器包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的高尔夫球的测距程序，所述高尔夫球的测距程序被所述处理器执行时实现所述的高尔夫球的测距方法的步骤。[0029] 本发明还可以是一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有高尔夫球的测距程序，所述高尔夫球的测距程序运行时实现所述的高尔夫球的测距方法的步骤。[0030] 本发明一种高尔夫球定位方法，把预先知道精准位置的地点叫做锚点，将事先获得的当前洞发球台的发球位置(Xt,Yt)和洞杯位置(Xc,Yc)设为开始锚点和结束锚点，在球道中设置至少一个中间锚点，具体包括如下定位步骤：[0031] 步骤1、用户（例如球员/球童）在发球台上开球前，先通过移动设备确认当前洞的发球台，例如选择第几洞的发球台，定位测距APP将预置的当前洞发球位置(Xt,Yt)作为坐标系的原点，启动移动轨迹估计功能，该移动轨迹估计功能可以是利用陀螺三轴传感器进行惯性定位而计算获得的移动轨迹，也可以利用摄像头持续采集运动中的视频流，对不同帧进行聚焦测算得到的移动轨迹，或者其他能得到移动轨迹的方式，在移动轨迹估计过程中可以获取实时当前位置的移动方向、相对于所有锚点的移动距离；[0032] 步骤2、用户从当前洞的发球台到果岭的洞杯之间，手持移动设备持续运行移动轨迹估计功能，每次到达球停下来的地点或者中间锚点位置，在球上方的位置或者靠近中间锚点处，用户在移动设备的定位测距APP中确认当前落球点或者中间锚点，例如点击定位测距APP用户界面的相应位置，定位测距APP计算当前落球点的落球位置(Xs,Ys)时，选取最靠近当前落球点的锚点位置数据，结合通过移动轨迹估计功能提供的当前落球点的移动方向、相对于最靠近的锚点的移动距离换算出当前落球点的落球位置(Xs,Ys)，若最接近的锚点是结束锚点，则当前落球点的落球位置(Xs,Ys)必须是用户达到洞杯后，才能反算出相对于结束锚点的移动距离，进而换算出当前落球点的落球位置(Xs,Ys)。[0033] 上述用户在落球的上方确认当前落球点的同时，一般还会在定位测距APP中确认落球点的地貌情况，例如包括球道、长草、深草、障碍、沙坑、水池、果岭、界外、球是否遗失。[0034] 本发明的重点在于：在测量击球距离时，不需要用到整个球场的地图来确认击球和落球位置，而是将已经事先精确测得的每洞的发球台、洞杯位置及若干喷灌点作为开始锚点、中间锚点和结束锚点，在落球点确认最靠近的锚点，通过移动设备的移动轨迹估计功能获得当前落球点的移动方向、相对于最靠近的锚点的移动距离，结合锚点的绝对位置数据换算出落球点的落球位置(Xs,Ys)。本发明在计算落球位置时，利用了锚点精准的绝对位置数据，结合通过移动设备的移动轨迹估计功能来获取的当前落球点相对于最靠近的锚点的位置数据，可以大大减少计算中误差的叠加。[0035] 由于误差是随着距离远度而变大，若以球道中线作为区分线，且仅设置开始锚点和结束锚点，则位于非果岭的落球与最靠近的锚点的最长距离不超过300码。若精度误差0.5%，则误差为1.5码，符合精度要求。当第s杆的落球点位于发球台与球道中线之间，则将通过移动设备实时获得的落球点的移动方向、相对于发球台的移动距离，结合开始锚点的绝对位置数据来换算得到当前落球点的落球位置(Xs,Ys)，当第s杆的落球点位于球道中线与洞杯之间，则将通过移动设备实时获得的落球点的移动方向、相对于洞杯的移动距离，结合结束锚点的绝对位置数据来换算得到当前落球点的落球位置(Xs,Ys)，这样就可以缩小球道中线到洞杯的每个落球点位置的误差。果岭上也是一样，都是用洞杯位置反算每杆球停下来的相对位置。若需要提升测量精度，可以根据需要增加至少一个中间锚点，每确认一次中间锚点，后续就以该中间锚点为原点估计移动轨迹，移动距离越短，精度越高，再结合精准的绝对位置数据换算的落球位置就越准确。[0036] 本领域技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD‑ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。本发明的客户端可采用基于云端处理和存储空间的实施的计算机程序产品的形式，其客户端可以是眼镜、手表等穿戴式终端，终端的显示部分可以是激光投影或者球车的玻璃等。[0037] 在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flashRAM)。内存是计算机可读介质的示例。计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD‑ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。[0038] 还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个…”限定的要素，并不排除包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。[0039] 以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本申发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

专利地区：辽宁

专利申请日期：2021-12-14

专利公开日期：2024-11-29

专利公告号：CN114295125B