CN108572127A - 跨栏现场雾霾浓度逐级分析平台 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种跨栏现场雾霾浓度逐级分析平台，包括：PM2.5检测设备，设置在比赛现场，用于检测比赛现场的PM2.5浓度，并在检测到的PM2.5浓度大于等于预设浓度阈值时，发出雾霾过度信号，否则，发出雾霾正常信号；气温测量设备，设置在比赛现场，用于测量比赛现场的气温大小，并在测量到的气温大小大于等于预设温度阈值时，发出温度超标信号，否则，发出温度正常信号；时分双工通信设备，分别与所述PM2.5检测设备和所述气温测量设备连接，用于在接收到所述雾霾过度信号时，将所述PM2.5检测设备检测到的PM2.5浓度发送给附近的比赛监管中心。通过本发明，实现判断出跨栏比赛现场雾霾的严重程度。
Description
技术领域
本发明涉及运动器材领域，尤其涉及一种跨栏现场雾霾浓度逐级分析平台。
背景技术
跨栏跑的成绩，取决于运动员的平跑速度、跨越栏架的完善技术，以及跑、跨越栏架的完善技术，以及跑、跨两者协调配合的能力。仅有好的跑速，而无跨越栏架的完善技术，是不能在跨栏跑中获得优异成绩的。同样，仅有合理技术，而无良好跑速，也是不能在跨栏跑中获得更高成绩的。
跨栏跑的关键是快，这就是一要跑的快，二要完成跨越栏架一系列动作快。因此，任何距离跨栏跑的特点都是短时间大强度的工作。动作自然，而且能以必要的幅度和较快的频率完成，是现代跨栏跑技术的基本特征。尽管跨栏跑的距离有长有短，栏架有高有低，栏间跑的步数有多有少，但是跨越栏架的技术是基本相同的。
在实际比赛中，往往存在雾霾天气过浓而影响跨栏比赛进行的问题，对于跨栏比赛来说，由于赛道上摆放了许多跨栏工具，这个问题尤为突出，然而，当前并不存在能够判断雾霾是否影响到跨栏比赛进行的决定的技术方案。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种跨栏现场雾霾浓度逐级分析平台，先检测现场PM2.5浓度，在现场PM2.5浓度结果超标的情况下，再进一步检测赛道上各个运动员的各个比赛号码识别效果，以基于识别效果决定是否需要停止比赛的进行，从而防止比赛事故发生。
根据本发明的一方面，提供了一种跨栏现场雾霾浓度逐级分析平台，所述平台包括：
PM2.5检测设备，设置在比赛现场，用于检测比赛现场的PM2.5浓度，并在检测到的PM2.5浓度大于等于预设浓度阈值时，发出雾霾过度信号，否则，发出雾霾正常信号；
气温测量设备，设置在比赛现场，用于测量比赛现场的气温大小，并在测量到的气温大小大于等于预设温度阈值时，发出温度超标信号，否则，发出温度正常信号；
时分双工通信设备，分别与所述PM2.5检测设备和所述气温测量设备连接，用于在接收到所述雾霾过度信号时，将所述PM2.5检测设备检测到的PM2.5浓度发送给附近的比赛监管中心，还用于在接收到所述温度超标信号时，将所述气温测量设备测量到的气温大小发送给附近的比赛监管中心；
自动拍摄设备，设置在跨栏跑道的起点的上方，与所述PM2.5检测设备连接，用于在接收到所述雾霾过度信号时，从省电模式进入工作模式，以在所述工作模式下对所述比赛现场进行图像拍摄，以获得并输出现场比赛图像；
空间转换设备，与所述自动拍摄设备连接，用于接收所述现场比赛图像，将RGB空间的现场比赛图像转换为YUV空间的空间转换图像，并输出所述空间转换图像；
并行均衡化设备，与所述空间转换设备连接，用于接收所述空间转换图像，并对所述空间转换图像同时执行Y分量、U分量和V分量的直方图均衡化处理，以获得并输出并行均衡图像；
分辨率识别设备，与所述并行均衡化设备连接，用于接收所述并行均衡图像，对所述并行均衡图像进行分辨率识别，以获得所述并行均衡图像的实时分辨率，并输出所述实时分辨率。
由此可见，本发明至少具备以下几处发明点：
(1)采用先现场PM2.5检测后号码识别的方式，实现对跨栏比赛现场雾霾是否影响比赛进程的准确判断；
(2)基于在跨栏跑道的起点处识别成功的识别字符的数量的统计，确定现场雾霾严重程度，从而替换了人工肉眼检测，保证了现场检测的严谨性；
(3)通过将图像转换为YUV空间，克服RGB空间中图像均衡化处理产生奇异点而导致的图像不和谐现场，提高图像的处理效果；
(4)在进行图像分割前，基于不同算子的特性和待处理图像的分辨率，选择适应待处理图像本身的算子实现对待处理图像的边缘检测。
具体实施方式
下面将对本发明的跨栏现场雾霾浓度逐级分析平台的实施方案进行详细说明。
由于工业的污染和汽车尾气的过度排放，城市内雾霾污染的情况越来越严重，如果在严重雾霾天气下仍进行跨栏比赛，容易导致运动员碰撞跨栏工具以及相互碰撞的事故发生，当前，缺乏决定是否能够在雾霾天气下继续比赛的决策机制，为了克服上述不足，本发明搭建了一种跨栏现场雾霾浓度逐级分析平台。
根据本发明实施方案示出的跨栏现场雾霾浓度逐级分析平台包括：
PM2.5检测设备，设置在比赛现场，用于检测比赛现场的PM2.5浓度，并在检测到的PM2.5浓度大于等于预设浓度阈值时，发出雾霾过度信号，否则，发出雾霾正常信号；
气温测量设备，设置在比赛现场，用于测量比赛现场的气温大小，并在测量到的气温大小大于等于预设温度阈值时，发出温度超标信号，否则，发出温度正常信号。
接着，继续对本发明的跨栏现场雾霾浓度逐级分析平台的具体结构进行进一步的说明。
所述跨栏现场雾霾浓度逐级分析平台中还可以包括：
时分双工通信设备，分别与所述PM2.5检测设备和所述气温测量设备连接，用于在接收到所述雾霾过度信号时，将所述PM2.5检测设备检测到的PM2.5浓度发送给附近的比赛监管中心，还用于在接收到所述温度超标信号时，将所述气温测量设备测量到的气温大小发送给附近的比赛监管中心。
所述跨栏现场雾霾浓度逐级分析平台中还可以包括：
自动拍摄设备，设置在跨栏跑道的起点的上方，与所述PM2.5检测设备连接，用于在接收到所述雾霾过度信号时，从省电模式进入工作模式，以在所述工作模式下对所述比赛现场进行图像拍摄，以获得并输出现场比赛图像；
空间转换设备，与所述自动拍摄设备连接，用于接收所述现场比赛图像，将RGB空间的现场比赛图像转换为YUV空间的空间转换图像，并输出所述空间转换图像；
并行均衡化设备，与所述空间转换设备连接，用于接收所述空间转换图像，并对所述空间转换图像同时执行Y分量、U分量和V分量的直方图均衡化处理，以获得并输出并行均衡图像；
分辨率识别设备，与所述并行均衡化设备连接，用于接收所述并行均衡图像，对所述并行均衡图像进行分辨率识别，以获得所述并行均衡图像的实时分辨率，并输出所述实时分辨率；
自适应处理设备，与所述分辨率识别设备连接，用于接收所述并行均衡图像和所述实时分辨率，并在所述实时分辨率小于限量时，使用Sobel算子对所述并行均衡图像进行边缘检测操作，在所述实时分辨率大于等于限量时，使用Robert算子对所述并行均衡图像进行边缘检测操作；
图像分割设备，与所述自适应处理设备连接，用于基于所述自适应处理设备检测到的边缘将所述并行均衡图像中前景区域分割出来，并作为前景子图像输出；
号码提取设备，与所述图像分割设备连接，用于接收所述前景子图像，并基于比赛号码牌的预设图像特征从所述前景子图像中识别出各个号码牌图案，并对各个号码牌图像执行OCR识别以获取分别对应的各个识别字符；
号码匹配设备，与所述号码提取设备连接，用于接收所述各个识别字符，并将每一个识别字符与号码数据库中保存的各个号码进行匹配，匹配成功，则确定对应的识别字符识别成功；
数据分析设备，与所述号码匹配设备连接，用于获取识别成功的识别字符的数量，当所述数量小于等于预设数量阈值时，发出雾霾验证信号，否则，发出雾霾未验证信号；
其中，所述时分双工通信设备还与所述数据分析设备连接，用于在接收到所述雾霾过度信号且接收到所述雾霾验证信号时，将中止比赛控制信号发送给附近的比赛监管中心。
在所述跨栏现场雾霾浓度逐级分析平台中：
所述时分双工通信设备还用于在接收到所述雾霾正常信号时，无需将所述PM2.5检测设备检测到的PM2.5浓度发送给附近的比赛监管中心。
在所述跨栏现场雾霾浓度逐级分析平台中：
所述时分双工通信设备还用于在接收到所述温度正常信号时，无需将所述气温测量设备测量到的气温大小发送给附近的比赛监管中心。
在所述跨栏现场雾霾浓度逐级分析平台中：
所述自动拍摄设备还用于在接收到所述雾霾正常信号时，从工作模式进入省电模式，以在所述省电模式下停止对所述比赛现场进行的图像拍摄。
以及在所述跨栏现场雾霾浓度逐级分析平台中：
所述自动拍摄设备包括模式切换开关、拍摄支架、拍摄镜头和CCD传感器，所述模式切换开关、所述拍摄镜头和所述CCD传感器都设置在所述拍摄支架上。
另外，可采用CMOS传感器替换所述CCD传感器。1963年Morrison发表了可计算传感器，这是一种可以利用光导效应测定光斑位置的结构，成为CMOS图像传感器发展的开端。1995年低噪声的CMOS有源像素传感器单片数字相机获得成功。
CMOS图像传感器具有以下几个优点：1)、随机窗口读取能力。随机窗口读取操作是CMOS图像传感器在功能上优于CCD的一个方面，也称之为感兴趣区域选取。此外，CMOS图像传感器的高集成特性使其很容易实现同时开多个跟踪窗口的功能。2)、抗辐射能力。总的来说，CMOS图像传感器潜在的抗辐射性能相对于CCD性能有重要增强。3)、系统复杂程度和可靠性。采用CMOS图像传感器可以大大地简化系统硬件结构。4)、非破坏性数据读出方式。5)、优化的曝光控制。值得注意的是，由于在像元结构中集成了多个功能晶体管的原因，CMOS图像传感器也存在着若干缺点，主要是噪声和填充率两个指标。鉴于CMOS图像传感器相对优越的性能，使得CMOS图像传感器在各个领域得到了广泛的应用。
采用本发明的跨栏现场雾霾浓度逐级分析平台，针对现有技术中缺乏雾霾天气跨栏比赛决策机制的技术问题，通过采用先现场PM2.5检测后号码识别的方式，实现对跨栏比赛现场雾霾是否影响比赛进程的准确判断，在号码识别中，基于在跨栏跑道的起点处识别成功的识别字符的数量的统计，确定现场雾霾严重程度，尤为重要的是，在号码识别中还通过将图像转换为YUV空间，克服RGB空间中图像均衡化处理产生奇异点而导致的图像不和谐现场，提高图像的处理效果，以及在进行图像分割前，基于不同算子的特性和待处理图像的分辨率，选择适应待处理图像本身的算子实现对待处理图像的边缘检测。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (7)
1.一种跨栏现场雾霾浓度逐级分析平台，所述平台包括：
PM2.5检测设备，设置在比赛现场，用于检测比赛现场的PM2.5浓度，并在检测到的PM2.5浓度大于等于预设浓度阈值时，发出雾霾过度信号，否则，发出雾霾正常信号；
气温测量设备，设置在比赛现场，用于测量比赛现场的气温大小，并在测量到的气温大小大于等于预设温度阈值时，发出温度超标信号，否则，发出温度正常信号。
2.如权利要求1所述的跨栏现场雾霾浓度逐级分析平台，其特征在于，所述平台还包括：
时分双工通信设备，分别与所述PM2.5检测设备和所述气温测量设备连接，用于在接收到所述雾霾过度信号时，将所述PM2.5检测设备检测到的PM2.5浓度发送给附近的比赛监管中心，还用于在接收到所述温度超标信号时，将所述气温测量设备测量到的气温大小发送给附近的比赛监管中心。
3.如权利要求2所述的跨栏现场雾霾浓度逐级分析平台，其特征在于，所述平台还包括：
自动拍摄设备，设置在跨栏跑道的起点的上方，与所述PM2.5检测设备连接，用于在接收到所述雾霾过度信号时，从省电模式进入工作模式，以在所述工作模式下对所述比赛现场进行图像拍摄，以获得并输出现场比赛图像；
空间转换设备，与所述自动拍摄设备连接，用于接收所述现场比赛图像，将RGB空间的现场比赛图像转换为YUV空间的空间转换图像，并输出所述空间转换图像；
并行均衡化设备，与所述空间转换设备连接，用于接收所述空间转换图像，并对所述空间转换图像同时执行Y分量、U分量和V分量的直方图均衡化处理，以获得并输出并行均衡图像；
分辨率识别设备，与所述并行均衡化设备连接，用于接收所述并行均衡图像，对所述并行均衡图像进行分辨率识别，以获得所述并行均衡图像的实时分辨率，并输出所述实时分辨率；
自适应处理设备，与所述分辨率识别设备连接，用于接收所述并行均衡图像和所述实时分辨率，并在所述实时分辨率小于限量时，使用Sobel算子对所述并行均衡图像进行边缘检测操作，在所述实时分辨率大于等于限量时，使用Robert算子对所述并行均衡图像进行边缘检测操作；
图像分割设备，与所述自适应处理设备连接，用于基于所述自适应处理设备检测到的边缘将所述并行均衡图像中前景区域分割出来，并作为前景子图像输出；
号码提取设备，与所述图像分割设备连接，用于接收所述前景子图像，并基于比赛号码牌的预设图像特征从所述前景子图像中识别出各个号码牌图案，并对各个号码牌图像执行OCR识别以获取分别对应的各个识别字符；
号码匹配设备，与所述号码提取设备连接，用于接收所述各个识别字符，并将每一个识别字符与号码数据库中保存的各个号码进行匹配，匹配成功，则确定对应的识别字符识别成功；
数据分析设备，与所述号码匹配设备连接，用于获取识别成功的识别字符的数量，当所述数量小于等于预设数量阈值时，发出雾霾验证信号，否则，发出雾霾未验证信号；
其中，所述时分双工通信设备还与所述数据分析设备连接，用于在接收到所述雾霾过度信号且接收到所述雾霾验证信号时，将中止比赛控制信号发送给附近的比赛监管中心。
4.如权利要求3所述的跨栏现场雾霾浓度逐级分析平台，其特征在于：
所述时分双工通信设备还用于在接收到所述雾霾正常信号时，无需将所述PM2.5检测设备检测到的PM2.5浓度发送给附近的比赛监管中心。
5.如权利要求4所述的跨栏现场雾霾浓度逐级分析平台，其特征在于：
所述时分双工通信设备还用于在接收到所述温度正常信号时，无需将所述气温测量设备测量到的气温大小发送给附近的比赛监管中心。
6.如权利要求5所述的跨栏现场雾霾浓度逐级分析平台，其特征在于：
所述自动拍摄设备还用于在接收到所述雾霾正常信号时，从工作模式进入省电模式，以在所述省电模式下停止对所述比赛现场进行的图像拍摄。
7.如权利要求6所述的跨栏现场雾霾浓度逐级分析平台，其特征在于：
所述自动拍摄设备包括模式切换开关、拍摄支架、拍摄镜头和CCD传感器，所述模式切换开关、所述拍摄镜头和所述CCD传感器都设置在所述拍摄支架上。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: No. 300 Xuefu Road, Zhenjiang City, Jiangsu Province, 212013 Applicant after: Han Ming Address before: 230051 No. 18 Shenyang Road, Baohe Industrial Park, Baohe District, Hefei City, Anhui Province Applicant before: Han Ming |
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| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 200030 No. 898, Longwu Road, Xuhui District, Shanghai Applicant after: Han Ming Address before: No. 300, Xuefu Road, Zhenjiang City, Jiangsu Province, 212013 Applicant before: Han Ming |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180925 |