CN110124295A - 排球垫球计数系统及其计数方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了排球垫球计数系统，包括信号连接的影像截取设备及电脑；还公开了排球垫球计数方法，包括以下步骤：（1）固定背景：截取设有对应实际垫球合格区域的虚拟光框的标准背景图像；（2）异物追踪与轨迹侦测：根据影像侦测出排球在每次垫球运动过程中是否进入虚拟光框、以及排球在每次垫球运动过程中的运动轨迹；（3）合格判定：当电脑判断出排球在一次垫球运动过程中进入虚拟光框，并通过排球运动轨迹判断出排球是从虚拟光框的下边框进入虚拟光框时，则判断该次排球垫球合格并计为一次有效计数。本发明具有能实现动态影像非接触测量且测试精度高的优点。

Description

排球垫球计数系统及其计数方法
技术领域
本发明涉及体育器材技术领域，具体涉及排球垫球计数系统及其计数方法。
背景技术
在国内各省市体育教学与体育考试中，排球垫球是教学和考试项目之一，目前市场主流的产品技术都是采用阻断式测量方式（如红外线或激光雷达）测量垫球的次数，如：在排球的实际垫球合格区域的两侧相对设置有红外发射器与红外接收器，通过判断排球在一次垫球运动过程中是否切断红外线，从而判断排球一次垫球运动过程是否合格。这种阻断式静态接触测量的垫球计数方式存在以下缺点：阻断式测量的测试精度低，经常发生落入实际垫球合格区域的排球切不到线束而出现检测误判和漏判现象，影响了考试的公正性和准确性。
发明内容
本发明的第一个目的是提供一种能实现动态影像非接触测量且测试精度高的排球垫球计数系统。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：所述的排球垫球计数系统，包括信号连接的影像截取设备及电脑；
影像截取设备：用于采集受测人员整个垫球过程的实时影像，并将采集影像实时发送给电脑：
电脑：用于实时接收影像截取设备发送的影像，并将受测人员每次垫球过程的每帧实时图像与标准背景图像进行对比，判断排球在每次垫球运动过程中是否进入标准背景图像上对应实际垫球合格区域的虚拟光框，同时将每帧实时图像与上一帧实时图像进行对比，侦测出排球在每次垫球运动过程中的运动轨迹；当判断出排球在一次垫球运动过程中进入虚拟光框、并通过排球运动轨迹判断出排球是从虚拟光框的下边框进入虚拟光框时，则判断该次排球垫球合格并计为一次有效计数。
进一步地，前述的排球垫球计数系统，其中：还包括与电脑信号连接的显示器，显示器用于显示受测者身份信息及垫球有效次数。
进一步地，前述的排球垫球计数系统，其中：还包括与电脑信号连接的发声模块，当排球每次垫球合格时，电脑都会控制发声模块发出声音提示。
本发明的第二个目的是提供一种能实现动态影像非接触测量且测试精度高的排球垫球计数方法。
为实现上述技术目的，本发明采用了如下技术方案：所述的排球垫球计数方法，包括以下步骤：
（1）固定背景：在垫球测试开始前，电脑先通过影像截取设备截取一张测试区域的垫球背景图像，并在该背景图像上框选出一个对应实际垫球合格区域的虚拟光框，将该设有虚拟光框的背景图像作为标准背景图像；
（2）拍照签到：受测人员进入测试区域后，影响截取设备先拍摄一张受测人员的签到照片并发送给电脑，电脑接收到签到照片后完成受测人员的签到；
（3）异物追踪与轨迹侦测：在垫球测试时，影像截取设备会对受测人员的每次垫球运动过程进行实时影像采集、并将所采集影像实时发送给电脑，电脑再将排球每次垫球运动过程的每帧实时图像与标准背景图像进行对比，判断排球在每次垫球运动过程中是否进入虚拟光框；同时电脑会将排球每次垫球运动过程的每帧实时图像与上一帧实时图像进行对比，侦测出排球在每次垫球运动过程中的运动轨迹；
（4）合格判定：当电脑判断出排球在一次垫球运动过程中进入虚拟光框，并通过排球运动轨迹判断出排球是从虚拟光框的下边框进入虚拟光框时，则判断该次排球垫球合格并计为一次有效计数。
进一步地，前述的排球垫球计数方法，其中：垫球测试结束后，电脑会自动记录保存整个测试影像及每个球的运动轨迹以便处理争议。
进一步地，前述的排球垫球计数方法，其中：电脑与考试中心联机，实现测量成绩数据的实时交互。
通过上述技术方案的实施，本发明的有益效果是：
（1）采用动态影像非接触测量，测试精度高，可实时监测球体运动轨迹，自动精准地判读出测试者垫球高度是否达到考试要求高度并予以计数；避免了因落入目标区域的排球切不到红外线束而出现的检测误判和漏判，提高了检测的公正性和准确性；
（2）测试人员完成测试后自动保存测试录像以便处理争议；
（3）可与考试中心联机，实现数据实时交互传输全自动测量成绩。
附图说明
图1为本发明所述的排球垫球计数系统的结构示意图。
图2为本发明所述的排球垫球计数方法中标准背景图像示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，所述的排球垫球计数系统，包括信号连接的影像截取设备1、电脑2、显示器3及发声模块4；所述电脑2同时与影像截取设备1、显示器3及发声模块4信号连接；
影像截取设备1：用于采集受测人员整个垫球过程的实时影像，并将采集影像实时发送给电脑2：
电脑2：用于实时接收影像截取设备发送的影像，并将受测人员每次垫球过程的每帧实时图像与标准背景图像进行对比，判断排球在每次垫球运动过程中是否进入标准背景图像上对应实际垫球合格区域的虚拟光框，同时将每帧实时图像与上一帧实时图像进行对比，侦测出排球在每次垫球运动过程中的运动轨迹；当判断出排球在一次垫球运动过程中进入虚拟光框、并通过排球运动轨迹判断出排球是从虚拟光框的下边框进入虚拟光框时，则判断该次排球垫球合格并计为一次有效计数；
显示器3：用于显示受测者身份信息及垫球有效次数；
发声模块4：当排球每次垫球合格时，电脑都会控制发声模块发出声音提示；
如图2所示，采用上述排球垫球计数系统的排球垫球计数方法，包括以下步骤：
（1）固定背景：在垫球测试开始前，电脑2先通过影像截取设备1截取一张测试区域的垫球背景图像，并在该背景图像上框选出一个对应实际垫球合格区域的虚拟光框，将该设有虚拟光框的背景图像作为标准背景图像；
（2）拍照签到：受测人员进入测试区域后，影响截取设备1先拍摄一张受测人员的签到照片并发送给电脑2，电脑2接收到签到照片后完成受测人员的签到，并在显示器3上显示受测人员的身份信息；
（3）异物追踪与轨迹侦测：在垫球测试时，影像截取设备1会对受测人员的每次垫球运动过程进行实时影像采集、并将所采集影像实时发送给电脑2，电脑2再将排球每次垫球运动过程的每帧实时图像与标准背景图像进行对比，判断排球在每次垫球运动过程中是否进入虚拟光框；同时电脑2会将排球每次垫球运动过程的每帧实时图像与上一帧实时图像进行对比，侦测出排球在每次垫球运动过程中的运动轨迹；
（4）合格判定：当电脑2判断出排球在一次垫球运动过程中进入虚拟光框，并通过排球运动轨迹判断出排球是从虚拟光框的下边框进入虚拟光框时，则判断该次排球垫球合格并计为一次有效计数，此时电脑2会控制发声模块4发出“Beep”的声音提示，同时显示器3上会显示出总的有效计数；
（5）成绩保存：垫球测试结束后，电脑2会自动记录保存整个测试影像及每个球的运动轨迹以便处理争议，同时电脑1会与考试中心5联机，实现测量成绩数据的实时交互。
本发明的优点是：
（1）采用动态影像非接触测量，测试精度高，可实时监测球体运动轨迹，自动精准地判读出测试者垫球高度是否达到考试要求高度并予以计数；避免了因落入目标区域的排球切不到红外线束而出现的检测误判和漏判，提高了检测的公正性和准确性；
（2）测试人员完成测试后自动保存测试录像以便处理争议；
（3）可与考试中心联机，实现数据实时交互传输全自动测量成绩。

Claims (6)

1.排球垫球计数系统，其特征在于：包括信号连接的影像截取设备及电脑；
影像截取设备：用于采集受测人员整个垫球过程的实时影像，并将采集影像实时发送给电脑：
电脑：用于实时接收影像截取设备发送的影像，并将受测人员每次垫球过程的每帧实时图像与标准背景图像进行对比，判断排球在每次垫球运动过程中是否进入标准背景图像上对应实际垫球合格区域的虚拟光框，同时将每帧实时图像与上一帧实时图像进行对比，侦测出排球在每次垫球运动过程中的运动轨迹；当判断出排球在一次垫球运动过程中进入虚拟光框、并通过排球运动轨迹判断出排球是从虚拟光框的下边框进入虚拟光框时，则判断该次排球垫球合格并计为一次有效计数。
2.根据权利要求1所述的排球垫球计数系统，其特征在于：还包括与电脑信号连接的显示器，显示器用于显示受测者身份信息及垫球有效次数。
3.根据权利要求1所述的排球垫球计数系统，其特征在于：还包括与电脑信号连接的发声模块，当排球每次垫球合格时，电脑都会控制发声模块发出声音提示。
4.采用如权利要求1所述的排球垫球计数系统的排球垫球计数方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）固定背景：在垫球测试开始前，电脑先通过影像截取设备截取一张测试区域的垫球背景图像，并在该背景图像上框选出一个对应实际垫球合格区域的虚拟光框，将该设有虚拟光框的背景图像作为标准背景图像；
（2）拍照签到：受测人员进入测试区域后，影响截取设备先拍摄一张受测人员的签到照片并发送给电脑，电脑接收到签到照片后完成受测人员的签到；
（3）异物追踪与轨迹侦测：在垫球测试时，影像截取设备会对受测人员的每次垫球运动过程进行实时影像采集、并将所采集影像实时发送给电脑，电脑再将排球每次垫球运动过程的每帧实时图像与标准背景图像进行对比，判断排球在每次垫球运动过程中是否进入虚拟光框；同时电脑会将排球每次垫球运动过程的每帧实时图像与上一帧实时图像进行对比，侦测出排球在每次垫球运动过程中的运动轨迹；
（4）合格判定：当电脑判断出排球在一次垫球运动过程中进入虚拟光框，并通过排球运动轨迹判断出排球是从虚拟光框的下边框进入虚拟光框时，则判断该次排球垫球合格并计为一次有效计数。
5.根据权利要求4所述的排球垫球计数方法，其特征在于：垫球测试结束后，电脑会自动记录保存整个测试影像及每个球的运动轨迹以便处理争议。
6.根据权利要求4或5所述的排球垫球计数方法，其特征在于：电脑与考试中心联机，实现测量成绩数据的实时交互。
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