CN110090424A - 一种用于足球绕杆考核的裁判系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于足球绕杆考核的裁判系统，包括终端通讯设备、身份认证装置、抢跑检测及感应计时装置、监控装置、标志杆倾倒检测装置，身份认证装置、抢跑检测及感应计时装置、监控装置、标志杆倾倒检测装置均通过无线传输方式连接终端通讯设备；终端通讯设备用于将考试结果、考试时间、监考人员及考生身份信息展示给现场监考人员；抢跑检测及感应计时装置用于判断考生是否抢跑及考试计时；监控装置用于监控考生的行为状态、位置及足球位置，绘制考生运动轨迹；标志杆倾倒检测装置用于检测标志杆的状态；本发明有效防止代考替考的现象发生，并能够有效减少监考人员的劳动量，方便犯规行为的取证工作，便于进行后续的犯规处理工作。

Description

一种用于足球绕杆考核的裁判系统

技术领域

本发明涉及一种考试系统，具体为一种用于足球绕杆考核的裁判系统。

背景技术

现有传统的足球考试的监考通常采用人工监考方式，考生的得分成绩均由监考老师人为判定，当考生人数较多时，监考老师的工作任务量和监考压力也随之增加，并且这种传统的人工监考方式存在较大的主观因素，很大程度上依赖监考老师的业务能力和职业素质，常常会发生人为的误判和监考不力的情况，严重时会出现监考老师包庇考生的行为。

综上所述，如何有效避免误判和监考不力等情况的发生，给考生一个公平公正的结果，是本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供一种用于足球绕杆考核的裁判系统，解决了考生替考、检测足球考试中存在的出发时抢跑、漏绕标志杆、碰倒标志杆、故意手球、出考场边界等犯规行为，有效减少监考人员的劳动量，避免人为监考造成的误判和包庇情况的问题。

（二）技术方案

为了实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于足球绕杆考核的裁判系统，包括：终端通讯设备，所述终端通讯设备用于将考试结果、考试时间、监考人员及考生身份信息以图形化形式展示给现场监考人员；身份认证装置，所述身份认证装置与所述终端通讯设备通过无线传输方式连接，所述身份认证装置用于识别考生身份；抢跑检测及感应计时装置，所述抢跑检测及感应计时装置与所述终端通讯设备通过无线传输方式连接，所述抢跑检测及感应计时装置用于考试开始时判断考生是否抢跑及考试时间计时；监控装置，所述监控装置与所述终端通讯设备通过无线传输方式连接，所述监控装置用于监控考生的行为状态、位置及足球位置，并用于绘制考生运动轨迹；标志杆倾倒检测装置，所述标志杆倾倒检测装置与所述终端通讯设备通过无线传输方式连接，所述标志杆倾倒检测装置用于检测标志杆的状态。

进一步地，所述终端通讯设备包括核心数据处理装置和可连接无线局域网并展示考试结果、考试时间、监考人员及考生身份信息的计算机或手机，所述核心数据处理装置和计算机或手机可通过无线局域网连接。

更进一步地，所述身份认证装置包括识别模块、身份信息校验模块、智能语音提示模块；所述识别模块通过无线传输协议与所述核心数据处理装置连接，所述身份信息校验模块包括用于对身份证进行扫描获取身份证图像信息的扫描仪、用于处理身份证图像信息并转换成数字信息的图像处理器，所述图像处理器和所述扫描仪相连接，所述图像处理器接收来所述自扫描仪的图像信号，并向所述识别模块发送经处理后的身份证信息，处理后的身份证信息经由所述识别模块中数据库内所存储考生信息比对完成身份验证，所述识别模块将验证结果通过无线传输方式发送给核心数据处理装置，判断是否为考生本人；若非考生本人，则所述核心数据处理装置控制所述第一智能语音提示模块提示非考生本人；若是考生本人，则所述核心数据处理装置将考生人脸数据、身份证信息上传至所述计算机或手机。

更进一步地，所述抢跑检测及感应计时装置包括激光感应模块、计时模块、第二智能语音提示模块，所述激光感应模块、所述计时模块、所述第二智能语音提示模块依次电连接；所述抢跑检测及感应计时装置通过所述激光感应模块将数据无线传输给所述核心数据处理装置，所述核心数据处理装置控制所述计时模块计时；若出现考生抢跑现象，所述核心数据处理装置则控制所述第二智能语音提示模块提示考生抢跑

更进一步地，所述监控装置包括图像采集模块、第三智能语音提示模块；所述图像采集模块包括安装在考试场四周的四个监控相机，四个监控相机实时监测考生行为状态、位置和足球的位置，并将采集到的图像通过无线传输方式传输给所述核心数据处理装置，四个监控相机同时对考试期间的视频进行录像并存储录像；所述核心数据处理装置包括基于深度学习方法的视觉识别模块，所述基于深度学习方法的视觉识别模块通过对足球场地建模、对采集来的考生动作及足球位置图像进行预处理和目标区域的提取、捕捉考生与足球的位置判断考生是否漏绕标志杆、故意手球、出考场边界，若存在犯规行为，则第三智能语音提示模块会发出语音提示考生存在犯规行为，并将绘制好的考生运动轨迹发送给所述计算机或手机。

更进一步地，所述标志杆倾倒检测装置包括依次电连接的角度传感器数据采集模块和第四智能语音提示模块，所述角度传感器数据采集模块包括用于检测标志杆倾斜角度的角度传感器，所述角度传感器数据采集模块将标志杆倾斜角度数据实时传输至所述核心数据处理装置块，当所述核心数据处理装置块判断标志杆处于倾倒状态时，所述核心数据处理装置控制所述第四智能语音提示模块提示考生犯规。并将倾倒状态信息发送给所述计算机或手机。

更进一步地，所述激光感应模块包括设置在起点线两端的第一激光信号发射器、第一激光信号接收器、第一电池模块、设置在终点线两端的第二激光信号发射器、第二激光信号接收器、第二电池模块，所述第一激光信号发射器安装在起跑线一端的抢跑检测及感应计时装置内，所述第一激光信号接收器安装在起跑线另一端的抢跑检测及感应计时装置内，所述第一激光信号发射器与所述第一激光信号接收器处于同一水平高度，所述第一激光信号发射器和所述第一激光信号接收器方向相对，所述第一激光信号接收器可接收所述第一激光信号发射器发射的激光信号，然后由所述第一激光信号接收器将数据通过无线传输模块发射给相连接的核心数据处理装置，当所述第二激光信号发射器、所述第二激光信号接收器检测到信号变化时，由所述第二激光信号发射器通过无线传输模块发射给所述核心数据处理装置。

更进一步地，所述计时模块与所述激光感应模块电连接，若考生在考试指令发出前越过所述抢跑检测及感应计时装置，则所述激光感应模块将信号变化传输给所述核心数据处理装置，所述核心数据处理装置判定考生犯规，然后所述第二智能语音提示模块提示考生抢跑犯规，若考生未犯规，则启动所述计时模块开始计时，考生与足球均过终点线后结束计时，并由所述计时模块通过无线传输协议将总考试时间发送给所述核心数据处理装置，由所述核心数据处理装置通过局域网发送给所述计算机或手机。

此外本发明还提供了一种足球考试监考方法，采用上述的系统，工作步骤如下：

1）在考场入口处设置所述身份认证装置，所述身份认证装置内的身份信息校验模块将得到的考生人脸数据、身份证信息发送至所述识别模块，由所述识别模块通过数据库内所存储考生信息比对完成身份验证，将验证结果通过无线传输方式发送给所述核心数据处理装置，所述核心数据处理装置判断是否为考生本人，若身份证读取信息与人脸识别数据不符，第一智能语音提示模块则会提示非考生本人，若是考生本人，则将考生人脸数据、身份证信息上传至所述计算机或手机。

2）通过身份验证后，考生进入准备区等待考试指令，考试指令发出后，考生通过位于起点线的所述抢跑检测及感应计时装置触发所述计时模块开始计时，考生开始运球，同时，所述监控装置开始采集图像信息，之后将采集图像信息通过基于深度学习的视觉识别技术进行足球场地建模、考生和足球的动目标检测、目标图像识别、运动轨迹绘制，判定考生漏绕标志杆故意手球、出考场边界的犯规行为，并通过标志杆倾倒检测装置判断考生是否有碰倒标志杆的犯规行为，若判定有犯规行为，则取消单次成绩，无犯规行为则在考生完成所有路线并通过位于终点线的所述抢跑检测及感应计时装置时，计时结束，所述核心数据处理装置通过语音和显示屏将考试结果、考试时间、监考人员及考生身份信息以图形化形式展示给现场监考人员。

（三）有益效果

本发明的有益效果：

1、通过设置由身份信息校验和识别模块组成的身份认证装置，经由识别模块完成身份验证，有效防止代考替考的现象发生；

2、通过监控装置及视觉识别技术采集分析考场上的图像视频信息，判断考生是否存在犯规行为，方便地完成了犯规行为的取证工作，便于进行后续的犯规处理工作，并可防止监考老师的不公平公正行为，最大可能的保证了比赛的公平性；

3、该监考系统及方法能够有效减少监考人员的劳动量；

4、通过监控装置可存储考试过程及结果等有关数据，通过数据分析，可了解各省市区或学校考生足球测试水平与能力。

附图说明

图1为本发明的系统框图。

图2身份身份认证装置系统框图。

图3抢跑检测及考试计时装置系统框图。

图4监控装置系统框图。

附图标记：终端通讯设备-1、身份认证装置-2、抢跑检测及感应计时装置-3、监控装置-4、标志杆倾倒检测装置-5。

具体实施方式

为了使得本发明的技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚，下文中将结合本发明具体实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1所示的一种用于足球绕杆考核的裁判系统，包括终端通讯设备1、身份认证装置2、抢跑检测及感应计时装置3、监控装置4、标志杆倾倒检测装置5，身份认证装置2、抢跑检测及所述感应计时装置3、监控装置4、标志杆倾倒检测装置5均与终端通讯设备1通过无线传输方式连接，终端通讯设备1包括核心数据处理装置可连接无线局域网并用于将考试结果、考试时间、监考人员及考生身份信息以图形化形式展示给现场监考人员的计算机或手机；所述身份认证装置2用于识别考生身份；抢跑检测及感应计时装置3用于考试开始时判断考生是否抢跑及考试时间计时；监控装置4用于监控考生的行为状态、位置及足球位置，绘制考生运动轨迹；标志杆倾倒检测装置5与所述终端通讯设备1通过无线传输方式连接，标志杆倾倒检测装置5用于检测标志杆的状态。

如图2所示，身份认证装置2包括识别模块、身份信息校验模块、智能语音提示模块；识别模块通过无线传输协议与核心数据处理装置连接，身份信息校验模块包括用于对身份证进行扫描获取身份证图像信息的扫描仪、用于处理身份证图像信息并转换成数字信息的图像处理器，图像处理器和扫描仪相连接，图像处理器接收来自扫描仪的图像信号，并向识别模块发送经处理后的身份证信息，处理后的身份证信息经由识别模块中数据库内所存储考生信息比对完成身份验证，识别模块将验证结果通过无线传输方式发送给核心数据处理装置，判断是否为考生本人；若非考生本人，则核心数据处理装置控制第一智能语音提示模块提示非考生本人；若是考生本人，则核心数据处理装置将考生人脸数据、身份证信息上传至计算机或手机。

如图3所示，抢跑检测及感应计时装置3包括激光感应模块、计时模块、第二智能语音提示模块，激光感应模块、计时模块、第二智能语音提示模块依次电连接，抢跑检测及感应计时装置通过激光感应模块将数据无线传输给核心数据处理装置，核心数据处理装置控制计时模块计时；若出现考生抢跑现象，核心数据处理装置则控制第二智能语音提示模块提示考生抢跑，激光感应模块包括设置在起点线两端的第一激光信号发射器、第一激光信号接收器、第一电池模块、设置在终点线两端的第二激光信号发射器、第二激光信号接收器、第二电池模块，第一激光信号发射器安装在起跑线一端的抢跑检测及感应计时装置3内，所述第一激光信号接收器安装在起跑线另一端的抢跑检测及感应计时装置3内，所述第一激光信号发射器与第一激光信号接收器处于同一水平高度，第一激光信号发射器和第一激光信号接收器方向相对，第一激光信号接收器可接收第一激光信号发射器发射的激光信号，然后由第一激光信号接收器将数据通过无线传输模块发射给相连接的核心数据处理装置，当第二激光信号发射器、第二激光信号接收器检测到信号变化时，由第二激光信号发射器通过无线传输模块发射给所述核心数据处理装置；计时模块与激光感应模块电连接，若考生在考试指令发出前越过抢跑检测及感应计时装置3，则激光感应模块将信号变化传输给所述核心数据处理装置，核心数据处理装置判定考生犯规，然后第二智能语音提示模块提示考生抢跑犯规，若考生未犯规，则启动计时模块开始计时，考生与足球均过终点线后结束计时，并由并由计时模块通过无线传输协议将总考试时间发送给核心数据处理装置，由核心数据处理装置通过局域网发送给所述计算机或手机。激光信号发射器与接收器采用激光对射光传感器E3F-20L/20C1。

如图4所示，监控装置4包括图像采集模块、基于深度学习方法的视觉识别模块、第三智能语音提示模块；图像采集模块包括安装在考试场四周的四个监控相机，四个监控相机实时监测考生行为状态、位置和足球的位置，并将采集到的图像通过无线传输方式传输给核心数据处理装置，同时对考试期间的视频进行录像并存储录像；核心数据处理装置包括基于深度学习方法的视觉识别模块，基于深度学习方法的视觉识别模块通过对足球场地建模、对采集来的考生动作及足球位置图像进行预处理和目标区域的提取、捕捉考生与足球的位置判断考生是否漏绕标志杆、故意手球、出考场边界，若存在犯规行为则第三智能语音提示模块会发出语音提示考生存在犯规行为，考试结束后，核心数据处理装置将绘制好的考生运动轨迹发送给计算机或手机。图像采集模块采用海康威视DS-IPC-B12-I红外高清摄像机，基于深度学习方法的视觉识别模块采用单片机STM32F103C8T6。

标志杆倾倒检测装置5包括依次电连接的角度传感器数据采集模块、第四智能语音提示模块，角度传感器数据采集模块包括用于检测标志杆倾斜角度的角度传感器，角度传感器数据采集模块将标志杆倾斜角度数据实时传输至所述核心数据处理装置块，当核心数据处理装置块判断标志杆处于倾倒状态时，核心数据处理装置控制第四智能语音提示模块提示考生犯规。并将倾倒状态信息发送给所述计算机或手机，标志杆倾倒检测装置5采用电池供电，安装在标志杆底座上，5根标志杆总共需要安装5套检测终端，角度传感器数据采集模块的角度传感器采用GY-521的角度传感器。

具体实施过程：在考场入口处设置身份认证装置2，身份认证装置2内的身份信息校验模块将得到的考生人脸数据、身份证信息发送至识别模块，由识别模块通过数据库内所存储考生信息比对完成身份验证，将验证结果通过无线传输发送给核心数据处理装置，核心数据处理装置判断是否为考生本人，若身份证读取信息与人脸识别数据不符，第一智能语音提示模块则会提示非考生本人，若是考生本人，则将考生人脸数据、身份证信息上传至所述计算机或手机，通过身份验证后，考生进入准备区等待考试指令，考试指令发出后，考生通过位于起点线的抢跑检测及感应计时装置3触发计时模块开始计时，，考生开始运球，同时，监控装置4开始采集图像信息，之后将采集图像信息通过基于深度学习的视觉识别技术进行足球场地建模、考生和足球的动目标检测、目标图像识别、运动轨迹绘制，判定考生漏绕标志杆故意手球、出考场边界的犯规行为，并通过标志杆倾倒检测装置5判断考生是否有碰倒标志杆的犯规行为，若判定有犯规行为，则取消单次成绩，无犯规行为则在考生完成所有路线并通过位于终点线抢跑检测及感应计时装置时，计时结束，核心数据处理装置通过语音和显示屏将考试结果、考试时间、监考人员及考生身份信息以图形化形式展示给现场监考人员。

应当说明的是，本发明所述的实施方式仅仅是实现本发明的优选方式，对属于本发明整体构，而仅仅是显而易见的改动，均应属本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于足球绕杆考核的裁判系统，其特征在于，包括：

终端通讯设备（1），所述终端通讯设备（1）用于将考试结果、考试时间、监考人员及考生身份信息以图形化形式展示给现场监考人员；

身份认证装置（2），所述身份认证装置（2）与所述终端通讯设备（1）通过无线传输方式连接，所述身份认证装置（2）用于识别考生身份；

抢跑检测及感应计时装置（3），所述抢跑检测及感应计时装置（3）与所述终端通讯设备（1）通过无线传输方式连接，所述抢跑检测及感应计时装置（3）用于考试开始时判断考生是否抢跑及考试时间计时；

监控装置（4），所述监控装置（4）与所述终端通讯设备（1）通过无线传输方式连接，所述监控装置（4）用于监控考生的行为状态、位置及足球位置，并用于绘制考生运动轨迹；

标志杆倾倒检测装置（5），所述标志杆倾倒检测装置（5）与所述终端通讯设备（1）通过无线传输方式连接，所述标志杆倾倒检测装置（5）用于检测标志杆的状态。

2.根据权利要求1所述的足球绕杆考试智能裁判系统，其特征在于，所述终端通讯设备（1）包括核心数据处理装置和可连接无线局域网并展示考试结果、考试时间、监考人员及考生身份信息的计算机或手机，所述核心数据处理装置和计算机或手机可通过无线局域网连接。

3.根据权利要求2所述的足球绕杆考试智能裁判系统，其特征在于，所述身份认证装置（2）包括识别模块、身份信息校验模块、智能语音提示模块；所述识别模块通过无线传输协议与所述核心数据处理装置连接，所述身份信息校验模块包括用于对身份证进行扫描获取身份证图像信息的扫描仪和用于处理身份证图像信息并转换成数字信息的图像处理器，所述图像处理器和所述扫描仪相连接，所述图像处理器接收来自所述扫描仪的图像信号，并向所述识别模块发送经处理后的身份证信息，处理后的身份证信息经由所述识别模块中数据库内所存储考生信息比对完成身份验证，所述识别模块将验证结果通过无线传输方式发送给所述核心数据处理装置，判断是否为考生本人；若非考生本人，则所述核心数据处理装置控制所述第一智能语音提示模块提示非考生本人；若是考生本人，则所述核心数据处理装置将考生人脸数据、身份证信息上传至所述计算机或手机。

4.根据权利要求3所述的足球绕杆考试智能裁判系统，其特征在于，所述抢跑检测及感应计时装置（3）包括激光感应模块、计时模块、第二智能语音提示模块，所述激光感应模块、所述计时模块、所述第二智能语音提示模块依次电连接，所述抢跑检测及感应计时装置（3）通过所述激光感应模块将数据无线传输给所述核心数据处理装置，所述核心数据处理装置控制所述计时模块计时；若出现考生抢跑现象，所述核心数据处理装置则控制所述第二智能语音提示模块提示考生抢跑。

5.根据权利要求2所述的足球绕杆考试智能裁判系统，其特征在于，所述监控装置（4）包括图像采集模块、第三智能语音提示模块；所述图像采集模块包括安装在考试场四周的四个监控相机，四个监控相机实时监测考生行为状态、位置和足球的位置，并将采集到的图像通过无线传输方式传输给所述核心数据处理装置，四个监控相机同时对考试期间的视频进行录像并存储录像；所述核心数据处理装置包括基于深度学习方法的视觉识别模块，所述基于深度学习方法的视觉识别模块通过对足球场地建模、对采集来的考生动作及足球位置图像进行预处理和目标区域的提取、捕捉考生与足球的位置判断考生是否漏绕标志杆、故意手球、出考场边界，若存在犯规行为，则所述第三智能语音提示模块会发出语音提示考生存在犯规行为，并将绘制好的考生运动轨迹发送给所述计算机或手机。

6.根据权利要求2所述的足球绕杆考试智能裁判系统，其特征在于，所述标志杆倾倒检测装置（5）包括依次电连接的角度传感器数据采集模块和第四智能语音提示模块，所述角度传感器数据采集模块包括用于检测标志杆倾斜角度的角度传感器，所述角度传感器数据采集模块将标志杆倾斜角度数据实时传输至所述核心数据处理装置，当所述核心数据处理装置判断标志杆处于倾倒状态时，所述核心数据处理装置控制所述第四智能语音提示模块提示考生犯规，并将倾倒状态信息发送给所述计算机或手机。

7.根据权利要求4所述的足球绕杆考试智能裁判系统，其特征在于，所述激光感应模块包括设置在起点线两端的第一激光信号发射器、第一激光信号接收器、第一电池模块、设置在终点线两端的第二激光信号发射器、第二激光信号接收器、第二电池模块，所述第一激光信号发射器安装在起跑线一端的抢跑检测及感应计时装置（3）内，所述第一激光信号接收器安装在起跑线另一端的抢跑检测及感应计时装置（3）内，所述第一激光信号发射器与所述第一激光信号接收器处于同一水平高度，所述第一激光信号发射器和所述第一激光信号接收器方向相对，所述第一激光信号接收器可接收所述第一激光信号发射器发射的激光信号，然后由所述第一激光信号接收器将数据通过无线传输模块发射给所述核心数据处理装置，当所述第二激光信号发射器、所述第二激光信号接收器检测到信号变化时，由所述第二激光信号发射器通过无线传输模块发射给所述核心数据处理装置。

8.根据权利要求4所述的足球绕杆考试智能裁判系统，其特征在于，所述计时模块与所述激光感应模块电连接，若考生在考试指令发出前越过所述抢跑检测及感应计时装置（3），则所述激光感应模块将信号变化传输给所述核心数据处理装置，所述核心数据处理装置判定考生犯规，然后所述第二智能语音提示模块提示考生抢跑犯规，若考生未犯规，则启动所述计时模块开始计时，考生与足球均过终点线后结束计时，并由所述计时模块通过无线传输协议将总考试时间发送给所述核心数据处理装置，由所述核心数据处理装置通过局域网发送给所述计算机或手机。

9.一种足球考试监考方法，采用如权利要求1至8中任一项所述的足球绕杆考试智能裁判系统，其特征在于，工作步骤如下：

1）在考场入口处设置所述身份认证装置（2），所述身份认证装置（2）内的身份信息校验模块将得到的考生人脸数据、身份证信息发送至所述识别模块，所述识别模块通过数据库内所存储考生信息比对完成身份验证，将验证结果通过无线传输方式发送给所述核心数据处理装置，所述核心数据处理装置判断是否为考生本人，若身份证读取信息与人脸识别数据不符，第一智能语音提示模块则会提示非考生本人，若是考生本人，则将考生人脸数据、身份证信息上传至所述计算机或手机；

2）通过身份验证后，考生进入准备区等待考试指令，考试指令发出后，考生通过位于起点线的所述抢跑检测及感应计时装置（3）触发所述计时模块开始计时，考生开始运球，同时，所述监控装置（4）开始采集图像信息，之后将采集图像信息通过基于深度学习的视觉识别技术进行足球场地建模、考生和足球的动目标检测、目标图像识别、运动轨迹绘制，判定考生漏绕标志杆故意手球、出考场边界的犯规行为，并通过标志杆倾倒检测装置（5）判断考生是否有碰倒标志杆的犯规行为，若判定有犯规行为，则取消单次成绩，无犯规行为，则在考生完成所有路线并通过位于终点线的所述抢跑检测及感应计时装置（3）时，计时结束，所述核心数据处理装置通过语音和显示屏将考试结果、考试时间、监考人员及考生身份信息以图形化形式展示给现场监考人员。