CN108828619B - 一种利用激光雷达检测运动者运动时间和路线轨迹的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用激光雷达检测运动者运动时间和路线轨迹的方法，该方法选择检测场地，搭建检测系统，检测系统包括：一个检测单元、一个判断计时单元、一个轨迹生成单元和一个显示单元，检测单元和判断计时单元连接，判断计时单元和运动轨迹生成单元及显示单元连接，运动轨迹生成单元和显示单元连接；检测单元包括至少一台激光雷达。本发明方法能够检测记录运动者运动通过每一段及全程路线的时间数值，自动生成运动路线轨迹；运动路线上不需安装其他检测记录设备，运动者身上不需要携带其他介质，对运动者运动无干扰；设备受外界环境影响小，结构简单易操作。
Description
技术领域
本发明涉及一种检测运动者运动时间和路线轨迹的方法，具体而言，涉及一种利用激光雷达检测运动者运动时间和路线轨迹的方法。
背景技术
运动者按规定路线完成运动的时间是体育考试、体质测试和体育竞赛等体育活动中常用的评价指标，主要通过检测运动者做运动时通过每一段及全程路线的时间数值，将检测记录的时间数值进行对比得出评价结果，为体质健康评价、体能训练、运动竞赛排名等提供参考依据。
目前的检测技术有:运动者阻断节点红外线技术、摄像机抓拍运动者通过节点时间技术。目前还没有一种能检测记录运动者运动通过每一段及全程路线的时间数值及路线轨迹的方法，并且安装操作简单、测试科学。
相近方案：阻断起点、节点、终点红外线的检测方案。
该检测方案：在运动起点、节点、终点线各安装一组红外线，运动者在开始测试后按路线依次阻断起点、节点、终点的红外线，仪器根据阻断红外线的顺序和时间判断运动者的运动时间和路线。
现有技术缺点：
1.不能记录和显示运动者运动路线轨迹，需人工监测运动路线轨迹，工作量大，容易出现误差。
2.需要架设的设备多，结构较复杂，容易受光线等外界环境影响发生故障。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种利用激光雷达检测运动者运动时间和路线轨迹的方法，该方法可检测运动者全程及每一段路线的运动时间，并生成运动路线的轨迹，结构简单易操作，减少了工作时，检测结果准确。首先解决了现有的测试方法无法实时看到运动者运动轨迹的技术问题；其次是该方法不需要在运动路线上摆放检测设备或者运动者身上携带其他介质，减少了外在因素对运动者产生的干扰。
为了解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：一种利用激光雷达检测运动者运动时间和路线轨迹的方法，该方法包括如下步骤：
（1）选择检测场地，搭建检测系统：
S1a.所述检测系统包括：一个检测单元、一个判断计时单元、一个轨迹生成单元和一个显示单元，检测单元和判断计时单元连接，判断计时单元和运动轨迹生成单元及显示单元连接，运动轨迹生成单元和显示单元连接；
所述检测单元包括至少一台激光雷达；
S1b.在检测区根据场地位置架设激光雷达，设置激光雷达激光束发射和接收范围能覆盖检测区域，判断高度为运动者躯干部位反射信号高度；
S1c.设置运动的起点线O、路线第一节点线N1、路线第二节点线N2、路线第三节点线N3、路线第四节点线N4、路线第五节点线N5......终点线F，路线节点数量可根据需要设置；
（2）检测过程
S2a.开始检测前激光雷达向检测区域发射激光束信号，检测区域内无运动物体；
S2b.运动者通过起点线O时激光雷达接收到反射激光束信号，将信号传至判断计时单元，判断单元判断检测开始并开始计时，判断计时单元将信号传至运动轨迹生成单元，运动轨迹生成单元生成运动轨迹L1，运动轨迹L1通过连接显示单元的信号连接端在显示单元显示；
S2c.运动者在规定路线持续运动，激光雷达接收到运动者通过第一节点线N1时的反射激光束信号，将信号传至判断计时单元，判断计时单元判断运动者通过第一节点线并记录过线时的时间T1，判断计时单元同时将信号传至运动轨迹生成单元；
S2d.运动者在规定路线持续运动，激光雷达连续接收激光束反射信号，并将信号传至判断计时单元，判断计时单元同时将信号传至运动轨迹生成单元，运动轨迹生成单元生成运动轨迹L2，运动轨迹L2通过连接的显示单元的信号连接端在显示单元显示；
S2e.运动者在规定路线持续运动，激光雷达接收到运动者通过第二节点线N2时的反射激光束信号，将信号传至判断计时单元，判断计时单元判断运动者通过第一节点线并记录过线时的时间T2，判断计时单元同时将信号传至运动轨迹生成单元；
S2f.运动者在规定路线持续运动，激光雷达持续接收到运动者的激光束反射信号，并将信号传至判断计时单元，依次生成路线轨迹L3、L4、L5......，依次记录运动者通过节点N3、N4、N5时的时间T3、T4、T5......，时间和运动轨迹通过连接的显示单元的信号连接端在显示单元显示；
S2g.激光雷达接收到运动者通过终点线F时的反射激光束信号，判断计时单元判断运动者到达终点并停止计时，通过终点的时间记录为TF，判断计时单元同时将信号传至运动轨迹生成单元，生成路线轨迹LF，时间和运动路线轨迹通过连接的显示单元的信号连接端在显示单元显示，本次检测完成；
S2h.显示单元显示的时间为各节点段和整个运动过程时间，运动轨迹为全程路线轨迹。
在本发明一个具体的实施例中，步骤S1c中，设置运动的起点线O、路线第一节点线N1、路线第二节点线N2、路线第三节点线N3、路线第四节点线N4、路线第五节点线N5，终点线F；步骤S2f中，运动者在规定路线持续运动，激光雷达持续接收到运动者的激光束反射信号，并将信号传至判断计时单元，依次生成路线轨迹L3、L4、L5，依次记录运动者通过节点N3、N4、N5时的时间T3、T4、T5，时间和运动轨迹通过连接的显示单元的信号连接端在显示单元显示。
作为优化，所述检测系统还包括录像单元，所述录像单元信号输出端与判断单元和显示单元信号连接。
本发明具有以下有益效果：
1.检测记录运动者运动通过每一段及全程路线的时间数值，自动生成运动路线轨迹。
2.运动路线上不需安装其他检测记录设备，运动者身上不需要携带其他介质，对运动者运动无干扰。
3.设备受外界环境影响小，结构简单易操作。
4.可进行记录的运动时间轨迹回放，重现运动过程，对结果再确认。
附图说明
图1为一种利用激光雷达检测运动者运动时间和路线轨迹的方法检测过程示意图。
图2为一种利用激光雷达检测运动者运动时间和路线轨迹的方法检测过程框图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式的详细描述来进一步阐明本发明，但并不是对本发明的限制，仅仅作示例说明。
请参见图1和图2，一种利用激光雷达检测运动者运动时间和路线轨迹的方法，该方法包括如下步骤：
（1）选择检测场地，搭建检测系统：
S1a.所述检测系统包括：一个检测单元、一个判断计时单元、一个轨迹生成单元和一个显示单元，检测单元和判断计时单元连接，判断计时单元和运动轨迹生成单元及显示单元连接，运动轨迹生成单元和显示单元连接；
所述检测单元包括至少一台激光雷达；
S1b.在检测区根据场地位置架设激光雷达，设置激光雷达激光束发射和接收范围能覆盖检测区域，判断高度为运动者躯干部位反射信号高度；
S1c.设置运动的起点线O、路线第一节点线N1、路线第二节点线N2、路线第三节点线N3、路线第四节点线N4、路线第五节点线N5，终点线F，路线节点数量可根据需要设置；
（2）检测过程：
S2a.开始检测前激光雷达向检测区域发射激光束信号，检测区域内无运动物体；
S2b.运动者通过起点线O时激光雷达接收到反射激光束信号，将信号传至判断计时单元，判断单元判断检测开始并开始计时，判断计时单元将信号传至运动轨迹生成单元，运动轨迹生成单元生成运动轨迹L1，运动轨迹L1通过连接显示单元的信号连接端在显示单元显示；
S2c.运动者在规定路线持续运动，激光雷达接收到运动者通过第一节点线N1时的反射激光束信号，将信号传至判断计时单元，判断计时单元判断运动者通过第一节点线并记录过线时的时间T1，判断计时单元同时将信号传至运动轨迹生成单元；
S2d.运动者在规定路线持续运动，激光雷达连续接收激光束反射信号，并将信号传至判断计时单元，判断计时单元同时将信号传至运动轨迹生成单元，运动轨迹生成单元生成运动轨迹L2，运动轨迹L2通过连接的显示单元的信号连接端在显示单元显示；
S2e.运动者在规定路线持续运动，激光雷达接收到运动者通过第二节点线N2时的反射激光束信号，将信号传至判断计时单元，判断计时单元判断运动者通过第一节点线并记录过线时的时间T2，判断计时单元同时将信号传至运动轨迹生成单元；
S2f.运动者在规定路线持续运动，激光雷达持续接收到运动者的激光束反射信号，并将信号传至判断计时单元，依次生成路线轨迹L3、L4、L5，依次记录运动者通过节点N3、N4、N5时的时间T3、T4、T5，时间和运动轨迹通过连接的显示单元的信号连接端在显示单元显示；
S2g.激光雷达接收到运动者通过终点线F时的反射激光束信号，判断计时单元判断运动者到达终点并停止计时，通过终点的时间记录为T6，判断计时单元同时将信号传至运动轨迹生成单元，生成路线轨迹L6，时间和运动路线轨迹通过连接的显示单元的信号连接端在显示单元显示，本次检测完成；
S2h.显示单元显示的时间为各节点段和整个运动过程时间，运动轨迹为全程路线轨迹。
作为优化，所述检测系统还包括录像单元，所述录像单元信号输出端与判断单元和显示单元信号连接。
录像单元包括至少一台摄像机；
在检测区根据场地位置架设摄像机，调整摄像机的摄像区域范围，摄像区域范围包括运动路径的起点到终点区域；
运动者通过起点线O时激光雷达接收到反射激光束信号，将信号传至判断计时单元，判断单元判断检测开始并开始录像检测；
当运动者通过终点线F时激光雷达接收到反射激光束信号，判断计时单元判断运动者到达终点并停止计时，判断计时单元同时将信号传至录像单元，录像单元停止录像并生成录像文件，本次录像检测完成。
Claims (2)
1.一种利用激光雷达检测运动者运动时间和路线轨迹的方法，其特征在于该方法包括如下步骤：
（1）选择检测场地，搭建检测系统：
S1a.所述检测系统包括：一个检测单元、一个判断计时单元、一个轨迹生成单元和一个显示单元，检测单元和判断计时单元连接，判断计时单元和运动轨迹生成单元及显示单元连接，运动轨迹生成单元和显示单元连接；所述的检测系统还包括录像单元，所述录像单元信号输出端与判断单元和显示单元信号连接；
所述检测单元包括一台激光雷达；
S1b.在检测区根据场地位置架设激光雷达，设置激光雷达激光束发射和接收范围能覆盖检测区域，判断高度为运动者躯干部位反射信号高度；
S1c.设置运动的起点线O、路线第一节点线N1、路线第二节点线N2、路线第三节点线N3、路线第四节点线N4、路线第五节点线N5......终点线F，路线节点数量可根据需要设置；
（2）检测过程：
S2a.开始检测前激光雷达向检测区域发射激光束信号，检测区域内无运动物体；
S2b.运动者通过起点线O时激光雷达接收到反射激光束信号，将信号传至判断计时单元，判断单元判断检测开始并开始计时，判断计时单元将信号传至运动轨迹生成单元，运动轨迹生成单元生成运动轨迹L1，运动轨迹L1通过连接显示单元的信号连接端在显示单元显示；
S2c.运动者在规定路线持续运动，激光雷达接收到运动者通过第一节点线N1时的反射激光束信号，将信号传至判断计时单元，判断计时单元判断运动者通过第一节点线并记录过线时的时间T1，判断计时单元同时将信号传至运动轨迹生成单元；
S2d.运动者在规定路线持续运动，激光雷达连续接收激光束反射信号，并将信号传至判断计时单元，判断计时单元同时将信号传至运动轨迹生成单元，运动轨迹生成单元生成运动轨迹L2，运动轨迹L2通过连接的显示单元的信号连接端在显示单元显示；
S2e.运动者在规定路线持续运动，激光雷达接收到运动者通过第二节点线N2时的反射激光束信号，将信号传至判断计时单元，判断计时单元判断运动者通过第一节点线并记录过线时的时间T2，判断计时单元同时将信号传至运动轨迹生成单元；
S2f.运动者在规定路线持续运动，激光雷达持续接收到运动者的激光束反射信号，并将信号传至判断计时单元，依次生成路线轨迹L3、L4、L5......，依次记录运动者通过节点N3、N4、N5时的时间T3、T4、T5......，时间和运动轨迹通过连接的显示单元的信号连接端在显示单元显示；
S2g.激光雷达接收到运动者通过终点线F时的反射激光束信号，判断计时单元判断运动者到达终点并停止计时，通过终点的时间记录为TF，判断计时单元同时将信号传至运动轨迹生成单元，生成路线轨迹LF，时间和运动路线轨迹通过连接的显示单元的信号连接端在显示单元显示，本次检测完成；
S2h.显示单元显示的时间为各节点段和整个运动过程时间，运动轨迹为全程路线轨迹。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤S1c中，设置运动的起点线O、路线第一节点线N1、路线第二节点线N2、路线第三节点线N3、路线第四节点线N4、路线第五节点线N5，终点线F；步骤S2f中，运动者在规定路线持续运动，激光雷达持续接收到运动者的激光束反射信号，并将信号传至判断计时单元，依次生成路线轨迹L3、L4、L5，依次记录运动者通过节点N3、N4、N5时的时间T3、T4、T5，时间和运动轨迹通过连接的显示单元的信号连接端在显示单元显示。
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