一种绕杆训练考核系统及其考核数据获取方法技术方案

本发明专利技术涉及体育训练考核系统和方法领域，具体是涉及一种绕杆训练考核系统及其考核数据获取方法，所述考核系统包括考核范围区、标志杆、双目立体视觉装置和后台处理器，所述标志杆为多根间隔排开立式布设在考核范围区内，所述双目立体视觉装置具有双目相机，其在考核范围区周围布设多台从多个视觉角度覆盖考核范围区，所述立体视觉装置通过有线或无线的方式连接后台处理器，双目立体视觉装置将视觉数据传输给后台处理器进行计算得出考核数据；该考核系统可代替人工实现智能考核，且考核系统结构简单，其考核数据获取方法，采用立体视觉数据进行计算得出考核过程数据，数据精确性高，考核过程数据可靠性高。

【技术实现步骤摘要】
一种绕杆训练考核系统及其考核数据获取方法
本专利技术涉及体育训练考核系统和方法领域，具体是涉及S形绕杆训练考核系统及其考核数据获取方法。
技术介绍
S形绕杆考核，是一些球类体育运动中常见的一种运球训练的考核项目，在一些体能训练中也有这样的考核项目。在学校学生的足球或篮球训练，或是专业训练足球或篮球的机构在考核时，考核场地通常是极为简单的设置多根标杆，考核主要是由教练或者老师进行人为判定学生的S形绕杆是否符合训练及考核标准，即主要为人工判定的方式，目前也有一些较为简单的辅助人工考核的设置，如在标杆上安装红外传感器，或在考核判断对象上佩戴或安装感应标签，通过红外传感器等的感应来辅助人工进行判断。但是这种方式无法准确的评估运球学生及足球或者篮球的准确位置，容易出现误判或者考生作弊的情况。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可代替人工实现智能考核，且考核系统结构简单，考核过程数据较为可靠的一种绕杆训练考核系统。本专利技术的另一目的在于提供上述一种绕杆训练考核系统的考核数据获取方法，该方法采用立体视觉数据进行计算得出考核过程数据，数据精确性高，考核过程数据可靠性高。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种绕杆训练考核系统，其特征在于：包括考核范围区、标志杆、双目立体视觉装置和后台处理器，所述标志杆为多根间隔排开立式布设在考核范围区内，所述双目立体视觉装置具有双目相机，其在考核范围区周围布设多台从多个视觉角度覆盖考核范围区，所述立体视觉装置通过有线或无线的方式连接后台处理器，双目立体视觉装置将视觉数据传输给后台处理器进行计算得出考核数据。所述双目立体视觉装置包括壳体、设置在壳体上的所述双目相机及设置在壳体上的蓄电池和电路模块，所述蓄电池连接电路模块为其供电，所述电路模块包括有天线、无线传输单元和控制单元，所述双目相机分别连接无线传输单元和控制单元，所述双目相机拍摄的数据通过无线传输单元传输给后台处理器，所述后台处理器通过控制单元控制双目相机的工作。所述双目立体视觉装置在考核范围区的四个对角方位分别布设。所述双目立体视觉装置架设在升降放置架上。所述S形绕杆训练考核系统还包括用于显示考核信息的显示屏。所述显示屏架设在升降放置架上，设置在考核范围区周围。所述标志杆为5根呈一字型排列在考核范围区中间区域。上述一种绕杆训练考核系统的考核数据获取方法，其获取考核时的过程数据的方法步骤如下：一、各个双目相机拍摄工作，分别获取考核过程的深度图像数据，用于对考核过程进行三维场景重构；二、各个双目相机分别将深度图像数据进行处理计算点云数据，生成场景的全景三维点云数据；三、各个双目相机将全景三维点云数据传输给后台处理器；四、后台处理器接收各个双目相机的全景三维点云数据进行无效点云数据的剔除处理，得出实时三维点云数据；五、后台处理器获取考核判断对象的数据库标准模板点云数据与实时三维点云数据进行点云配准处理，得出考核判断对象在实时三维点云数据中的坐标信息数据。步骤二的深度图像数据进行处理计算点云数据的转换公式如下：式中，fx，fy，cx，cy为相机内参，由相机厂家或自行标定给出；u,v为相机坐标系下的像素坐标值；X，Y，Z,为世界坐标系下的实际坐标值。步骤四的无效点云数据的剔除处理采用体素滤波和/或半径滤波的方式处理。步骤五的点云配准处理方式包括4点一致性集合的点云配准方式、正态分布变换的点云配准方式和/或迭代最近点的点云配准方式进行配准。所述迭代最近点的点云配准方式的点云配准处理方法如下，假设用Qi表示数据库标准模板点云数据，Pi表示实时三维点云数据，两个点云的对齐配准转换为使下列公式的目标函数E最小：式中，R为旋转矩阵，T为平移矩阵，n为点云的个数，i为点云的序号；采用最小二乘法求解上述公式，得出R和T，从而得出考核判断对象在实时三维点云数据中的坐标信息数据。通过采用上述技术方案，本专利技术的有益效果是：上述结构的S型绕杆训练考核系统是基于双目立体视觉技术，多个不同方位的双目相机可以同时对考核范围区进行拍摄，能够实时构建出场地内的三维结构，多视角记录更精准，可以非常直观准确的记录考核判断对象的实时准确位置，可无需在标志杆上安装任何传感器，也无需在考核判断对象上佩戴或安装感应标签，还能够有效防止考生作弊，有效降低误判的可能性，双目相机同时还可用于录像记录，方便后期回放，为考核过程提供可考并可溯源的数据。本专利技术的的考核数据获取方法采用立体视觉数据进行计算得出考核过程数据，数据精确性高，考核过程数据可靠性高，从而实现本专利技术可代替人工实现智能考核，且考核系统结构简单，考核过程数据较为可靠的目的效果。附图说明图1是本专利技术涉及的一种绕杆训练考核系统的结构示意图；图2是本专利技术涉及的一种绕杆训练考核系统中双目立体视觉装置的结构示意图；图3是一种绕杆训练考核系统的考核数据获取方法的流程结构框图。图中：考核范围区1；标志杆2；双目立体视觉装置3；双目相机31；壳体32；蓄电池33；电路模块34；天线341；显示屏4；后台处理器5。具体实施方式为了进一步解释本专利技术的技术方案，下面通过具体实施例来对本专利技术进行详细阐述。本专利技术公开的一种绕杆训练考核系统，如图1所示，包括考核范围区1、标志杆2、双目立体视觉装置3、显示屏4和后台处理器5。所述考核范围区1即为具有有效考核范围区域的考核场地，如图中所示的为一长方形区域，所述标志杆2多根间隔排开立式布设在考核范围区1内，具体也可根据考核项目内容来排布，如图中所示的为5根沿考核范围区1长度方向呈一字型排列在考核范围区1中间区域，用于S形绕杆训练的考核使用。如图2所示，所述双目立体视觉装置3具有双目相机31，从而实现本专利技术双目立体视觉拍摄的功能作用，即用于考核场地的三维全景重构、用于考核时的考核过程三维全景重构、生成场地的全景三维点云数据、录像等，其与后台处理器5可通过有线或无线的方式连接，实现数据的传输。本实施例中，所述双目立体视觉装置3还包括有壳体32、设置在壳体32上的蓄电池33和电路模块34，所述双目相机31设置在壳体32上，所述蓄电池33连接电路模块34为其供电，这里所述电路模块34可根据系统功能需要来相应的电路结构设置，如本实施例中，所述电路模块34包括有天线341、无线传输单元(例如WiFi模块)和控制单元(图中不可见)，所述双目相机31分别连接无线传输单元和控制单元，所述双目相机31拍摄的数据通过无线传输单元传输给后台处理器5，所述后台处理器5可通过控制单元控制双目相机31的拍摄工作。所述双目立体视觉装置3在考核范围区1周围布设多台从多个视觉角度覆盖考核范围区，如图中所示，所述双目立体视觉装置3在考核范围区1长方形的四个对角方位分别布设，方位布设合理，视角能够覆盖全面双目，即能够保证获取到不同角度的三维点云数据，可确定系统的精本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种绕杆训练考核系统，其特征在于：包括考核范围区、标志杆、双目立体视觉装置和后台处理器，所述标志杆为多根间隔排开立式布设在考核范围区内，所述双目立体视觉装置具有双目相机，其在考核范围区周围布设多台从多个视觉角度覆盖考核范围区，所述立体视觉装置通过有线或无线的方式连接后台处理器，双目立体视觉装置将视觉数据传输给后台处理器进行计算得出考核数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种绕杆训练考核系统，其特征在于：包括考核范围区、标志杆、双目立体视觉装置和后台处理器，所述标志杆为多根间隔排开立式布设在考核范围区内，所述双目立体视觉装置具有双目相机，其在考核范围区周围布设多台从多个视觉角度覆盖考核范围区，所述立体视觉装置通过有线或无线的方式连接后台处理器，双目立体视觉装置将视觉数据传输给后台处理器进行计算得出考核数据。


2.如权利要求1所述的一种绕杆训练考核系统，其特征在于：所述双目立体视觉装置包括壳体、设置在壳体上的所述双目相机及设置在壳体上的蓄电池和电路模块，所述蓄电池连接电路模块为其供电，所述电路模块包括有无线传输单元和控制单元，所述双目相机分别连接无线传输单元和控制单元，所述双目相机拍摄的数据通过无线传输单元传输给后台处理器，所述后台处理器通过控制单元控制双目相机的工作。


3.如权利要求1所述的一种绕杆训练考核系统，其特征在于：所述双目立体视觉装置在考核范围区的四个对角方位分别布设。


4.如权利要求1、2或3所述的一种绕杆训练考核系统，其特征在于：所述S形绕杆训练考核系统还包括用于显示考核信息的显示屏。


5.如权利要求4所述的一种绕杆训练考核系统，其特征在于：所述双目立体视觉装置和显示屏分别架设在升降放置架上。


6.如权利要求1-5任意一项所述的一种绕杆训练考核系统的考核数据获取方法，其获取考核时的过程数据的方法步骤如下：
一、各个双目相机拍摄工作，分别获取考核过程的深度图像数据，用于对考核过程进行三维场景重构；
二、各个双目相机分别将深度图像数据进行处理计算点云数据，生成场景的全景三维点云数据；
三、各个双...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗冠泰，李瑞峰，张陈涛，汤思榕，梁培栋，吴声节，吴贤德，
申请(专利权)人：福建泉州哈工大工程技术研究院，福建省通通发科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35