一种标定测距装置、运动距离测量方法及系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种标定测距装置，具有测距区域，测距区域内设有间隔分布的若干标志物，标志物包括多个第一标志物和多个第二标志物，多个第一标志物在第一直线上的投影等间距分布，且间距为Δ，第一标志物一一对应与第二标志物在第一直线上的投影重合。本发明专利技术还提出一种运动距离的测量方法和测量系统，实现在实施过程更节省人力物力。更节省人力物力。更节省人力物力。

【技术实现步骤摘要】
一种标定测距装置、运动距离测量方法及系统


[0001]本专利技术涉及运动测距
，尤其涉及一种标定测距装置、运动距离测量方法及系统。

技术介绍

[0002]现有的运动距离测量方案包括人工测量、压力传感器方案和红外对射传感器方案，在解决运动距离测量需求的同时，均有不足之处。人工测量方式，无法保障测量结果的准确性和公平性，且需要耗费一定的人力。压力传感器方案中，当测试者或者目标物落地后，触发压力传感器，产生电频信号并计算结果。由于需要将压力传感器以面的形式布设，所需传感器数量较多，导致设备笨重、移动不便。压力传感器也无法精准检测违规。红外对射传感器通过持续对射实现测距，上方布置红外线光路，正常红外脉冲照射时，红外接收端输出低电平信号，当测试者或目标物落地后发生遮挡，遮挡范围内的红外接收端输出高电平，从而计算出成绩。由于红外对射传感器需排布在测距区域上方，在使用过程中容易发生触碰，导致对射传感器的角度发生改变，对成绩的测量精度将会带来一定的误差，且此方法校准困难，无法常态化使用。此外，压力传感器方案和红外对射传感器方案，应用在不同的项目，都需要有不同的传感器载体设备，无法统一设备和规范，维护管理不便，另外，这两种传感器方案也无法记录运动员或目标物的运动视频，无法对此进行回溯分析、复核、归档等。

技术实现思路

[0003]为解决
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提出一种标定测距装置，具有测距区域，测距区域内设有间隔分布的若干标志物，标志物包括多个第一标志物和多个第二标志物，多个第一标志物在第一直线上的投影等间距分布，且间距为Δ，第一标志物一一对应与第二标志物在第一直线上的投影重合。
[0004]优选地，测距区域内还设有起始标注线，起始标注线相对于第二直线平行布置，起始标注线有且只有一侧布置有第一标志物，与起始标注线最近的第一标志物和起始标注线之间的距离为L，第二直线垂直于第一直线。
[0005]优选地，第一标志物、第二标志物具有与环境色不同的颜色标定。
[0006]优选地，第一标志物之间具有相同的颜色标识，第二标志物之间具有相同的颜色标识。
[0007]优选地，多个第一标志物平行于第一直线布置，多个第二标志物平行于第一直线布置。
[0008]本专利技术还提出一种基于上述标定测距装置实现的运动距离的测量方法，包括：
[0009]获取测距区域内起始位置位于起始标注线并沿第一直线方向运动的目标物的运动视频信息；
[0010]解析运动视频信息并获取目标物的终点；
[0011]获取终点与起始位置之间第一标志物的数量M，并得到第一距离为(M－1)*Δ；
[0012]获取终点相对于特定第一标志物之间在第一直线方向上的距离分量即补偿距离d1，其中，特定第一标志物为位于目标物运动方向后方且最靠近目标物的一个第一标志物；
[0013]即得出运动距离＝(M－1)*Δ+L+补偿距离d1。
[0014]优选地，“解析运动视频信息并获取目标物的终点”具体为：
[0015]对每一帧图像进行检测，得到目标物的边界框；
[0016]比较相邻两帧图像中目标物的边界框的位移值，获得与下一帧图像相比位移值第一次小于预设阈值的第一图像，
[0017]第一图像中目标物边界框上与起始线距离最近的点即为终点。
[0018]优选地，“获取终点与起始位置之间第一标志物的数量M”具体为：
[0019]以运动视频信息中任意一帧的第二图像的一个顶点为原点，建立平面直角坐标系，其中，X轴平行于第一直线，Y轴平行于第二直线，X轴的正方向与运动方向一致；
[0020]获取终点在坐标系下的坐标(x
′
end
,y
′
end
)；
[0021]对第二图像中的第一标志物和第二标志物进行检测，得到第一标志物的中心点坐标信息，该中心点坐标信息至少包含该第一标志物在坐标系下的坐标和该第一标志物在X轴正向上的排序值；
[0022]将所有第一标志物与与该第一标志物在Y轴上投影重合的第二标志物进行虚拟连线；
[0023]虚拟出一条与所有虚拟连线均具有交点且经过终点的线条；
[0024]采集交点在坐标系下的坐标并形成由所有交点坐标构成的完整坐标集；
[0025]遍历完整坐标集并获得由横坐标小于终点横坐标的所有交点坐标构成的部分坐标集；
[0026]遍历部分坐标集并获得横坐标最大的第一交点；
[0027]获取第一交点对应的目标虚拟连线，以及与该目标虚拟连线对应的第一标志物，以及与该第一标志物对应的第一排序值M；
[0028]第一距离＝(M－1)*Δ。
[0029]优选地，“获取终点相对于特定第一标志物之间在第一直线方向上的距离分量即补偿距离d
1”具体为：
[0030]补偿距离d1＝Δ
×
(x
′
end
‑
x
′
jmax
‑1)/(x
′
jmax
‑
x
′
jmax
‑1)；
[0031]其中，x
′
jmax
‑1为上述坐标系下位于运动方向上终点后方的第一个第一标志物的横坐标；x
′
jmax
为上述坐标系下位于运动方向上终点前方的第一个第一标志物的横坐标。
[0032]本专利技术还提出一种运动距离的测量系统，包括上述标定测距装置、视频采集设备、计算服务器和压线检测模块，所述运动距离的测量系统用于实现上述的运动距离的测量方法。
[0033]有益效果：
[0034]1、本专利技术的标定测距装置，针对立定跳远、投掷实心球、铅球等多个不同的体育项目，只需要适当调整标定范围，即可实现测量初始点和终点之间的标准化测量，通用性强，相关设备的布置不会对运动过程造成干扰。
[0035]2、本专利技术的方法，基于上述标定测距装置，基于图像采集实现初始点和终点的精
确计算，进而设备距离无需人工参与，即可解决了现有传感器方案针对不同的运动项目定制不同的传感器设备，同时，有效避免传感器设置距离的限制，规避了现有方案校准困难的问题，便于常态化使用。
[0036]3、本专利技术的系统适用于多个不同的体育活动项目，进行标准化距离测量，通用性强，解决了现有传感器方案针对不同的运动项目定制不同的传感器设备，无法统一设备和规范的问题，也降低了维护复杂度。
附图说明
[0037]图1为本专利技术提出的一种标定测距装置的一种实施方式的结构示意图。
[0038]图2为本专利技术提出的一种运动距离的测量方法的一种实施方式的流程图。
[0039]图3为本专利技术提出的一种运动距离的测量方法的一种实施方式中运动方向沿X轴方向的目标区域示意图。
[0040]图4为本专利技术提出的一种标定测距装置的另一种实施方式的目标区域示意图。
[0041]图5为本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种标定测距装置，其特征在于，具有测距区域，测距区域内设有间隔分布的若干标志物，标志物包括多个第一标志物和多个第二标志物，多个第一标志物在第一直线上的投影等间距分布，且间距为Δ，第一标志物一一对应与第二标志物在第一直线上的投影重合。2.根据权利要求1所述的标定测距装置，其特征在于，测距区域内还设有起始标注线，起始标注线相对于第二直线平行布置，起始标注线有且只有一侧布置有第一标志物，与起始标注线最近的第一标志物和起始标注线之间的距离为L，第二直线垂直于第一直线。3.根据权利要求1或2所述的标定测距装置，其特征在于，第一标志物、第二标志物具有与环境色不同的颜色标定。4.根据权利要求1或2所述的标定测距装置，其特征在于，第一标志物之间具有相同的颜色标识，第二标志物之间具有相同的颜色标识。5.根据权利要求1或2所述的标定测距装置，其特征在于，多个第一标志物平行于第一直线布置，多个第二标志物平行于第一直线布置。6.一种基于根据权利要求2所述的标定测距装置实现的运动距离的测量方法，其特征在于，包括：获取测距区域内起始位置位于起始标注线并沿第一直线方向运动的目标物的运动视频信息；解析运动视频信息并获取目标物的终点；获取终点与起始位置之间第一标志物的数量M，并得到第一距离为(M－1)*Δ；获取终点相对于特定第一标志物之间在第一直线方向上的距离分量即补偿距离d1，其中，特定第一标志物为位于目标物运动方向后方且最靠近目标物的一个第一标志物；即得出：运动距离＝(M－1)*Δ+L+补偿距离d1。7.根据权利要求6所述的运动距离的测量方法，其特征在于，“解析运动视频信息并获取目标物的终点”具体为：对每一帧图像进行检测，得到目标物的边界框；比较相邻两帧图像中目标物的边界框的位移值，获得与下一帧图像相比位移值第一次小于预设阈值的第一图像，第一图像中目标物边界框上与起始线距离最近的点即为终点。8.根据权利要求7所述的运动距离的测量方法，其特征在于，“获取终点与起始位置之间第一标志物的数量M”具体为：以运动视频信息中任意一帧的第二图像的一个顶...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐义平，
申请(专利权)人：安徽一视科技有限公司，
类型：发明
国别省市：