CN110507967B - 一种柔力球网式项目裁判辅助系统 - Google Patents
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Abstract
发明提出一种柔力球网式项目裁判辅助系统，包括专用球拍，拍摄设备和计算机。本发明能够准确拍摄选手背后动作情况，解决了裁判视线被遮挡的问题。压力传感器可以准确无误的判断出手腕的抖动；侧旋或平旋时持拍臂最后猛的发力；手臂和手腕的挑动，使球未沿切线抛出等犯规行为。
Description
技术领域
本发明涉及体育器材领域，具体是一种辅助柔力球网式项目裁判员进行判罚的软件设备。
背景技术
2017年，在天津举办的第 13 届全运会中首次将 19 个群众体育项目纳入全运会赛制，柔力球就在其中。发明人从事柔力球网式裁判员工作已四年有余，执裁过程中裁判组成员对于网式柔力球的大多数技术动作的判断意见都能一致，唯独对于一个技术动作——弧形引化中断的判断很是头疼，存在“看的见就吹，看不见就放过”的现象，当然对于这个违例的判断说法，也存在仁者见仁、智者见智的情况。而这也正是造成裁判员和运动员矛盾的主要因素。
网式项目中的“弧形引化”是柔力球竞技运动的核心技术，一个完整的弧形引化动作是由迎球、引球、抛球三个部分组成。迎球：球飞来时，伸拍对着来球，与来球做相向运动。引球：顺着来球方向挥拍，当拍的速度与球的速度接近时，将球顺势切入球拍并引入抛球圆弧。抛球：球被引入抛球圆弧，当球拍减速到一定程度时，即球拍的线速度小于球运动的线速度，球因惯性顺着所划圆弧切线方向飞出。
“弧形引化”过程中，要求球的运动轨迹是一条连贯、圆滑、没有拐点的弧线。同时要求要通过身体的整体合力将球沿切线抛出，且要求加速在前半程。比赛过程中，只要出现停顿、持球或突然进行折转均被判为“引化中断”。
实际执裁过程中，运动员在做弧形引化过程中，经常出现身体局部（如手腕、手臂等）的发力将球抛出，比如：手腕的抖动；侧旋或平旋时持拍臂最后猛的发力；手臂和手腕的挑动，使球未沿切线抛出等，则判为“引化中断”。而这些如果在速度相对较慢时，肉眼是可以准确判断出来的，运动员也没有异议。然而在大型比赛中，比如全运会、国际柔力球大赛、全国柔力球总决赛类似这样的赛事中，误判、漏判不可避免：
（1）运动员水平较高，旋转的速度非常快，肉眼有时很难准确判断。
（2）裁判员、运动员和观众所处的位置不同，角度不同，三者判断出的结果有时会出现偏差。
（3）加上竞赛规则中副裁不允许做引化中断的手势，因此对于背对主裁做出的如腋下球、以及正对主裁的肩后球等动作，有时也很难判断出来。
关键场次的比赛，裁判员的每一次判罚都决定着运动员的场上“命运”，因此为了解决对该技术判断难的问题，同时也为了避免出现误判、漏判的现象，解决因角度不同产生的认识上的偏差问题，也为更好地辅助裁判员判罚，维护运动员自身权益，使裁判员更公平公正更准确的进行判罚，提高裁判员的公信力，使柔力球赛事能够规范、标准、有序的进行下去，有必要开发一个辅助裁判员进行临场判断的软件设备。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出一种柔力球网式项目裁判辅助系统。
本发明采用如下技术方案：
一种柔力球网式项目裁判辅助系统，包括专用球拍，拍摄设备和计算机；
所述专用球拍的拍框上安装有弹性拍面，拍框卡持弹性拍面的安装槽上设有压力传感器，压力传感器将拍面上的弹力转化为电信号；专用球拍的拍柄内设有无线发射器，无线发射器通过信号线与压力传感器连接，无线发射器连接有时间模块；拍柄内还设有给压力传感器、无线发射器和时间模块供电的电池；无线发射器将压力传感器的电信号以及发送时间信息实时无线传输到计算机；
所述拍摄设备包括至少两台摄影机，两台摄影机对称地设置在比赛双方半场的后方；摄影机将拍摄到的图像以及拍摄时间信息实时传送到计算机；
计算机依据时间信息，将压力传感器的电信号绘制成压力-时间曲线图；再根据拍摄时间将摄影机拍摄到的每帧图像与压力-时间曲线图对应；通过图像回放观察柔力球从球拍上抛出时压力的变化情况，判断选手是否存在犯规。
进一步的，所述压力传感器至少有三个，均匀分布在拍框上。
进一步的，所述摄影机有六台，每个半场的左侧、右侧和后方各一台。
进一步的，所述摄影机为高速摄影机。
采用上述技术方案的本发明与现有技术相比，有益效果是：
本发明能够准确拍摄选手背后动作情况，解决了裁判视线被遮挡的问题。压力传感器可以准确无误的判断出手腕的抖动；侧旋或平旋时持拍臂最后猛的发力；手臂和手腕的挑动，使球未沿切线抛出等犯规行为。
附图说明
图1 专用球拍结构示意图
图2 两台摄像机分布示意图
图3 六台摄像机分布示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步详述本发明。
一种柔力球网式项目裁判辅助系统，其特征在于，包括专用球拍，拍摄设备和计算机。
如图1所示，专用球拍的拍框2上安装有弹性拍面1，柔力球拍框和拍面的连接方式是，拍框内侧有一圈卡槽，拍面四周边沿为凸块，凸块卡在卡槽内。本发明中，拍框2卡持弹性拍面1的安装槽内侧上设有压力传感器3，弹性拍面受到球的压力时，拍面凸块向卡槽上施加压力，压力传感器3将此压力转化为电信号。
专用球拍的拍柄内设有无线发射器6，无线发射器6通过信号线与压力传感器3连接，无线发射器6上集成有时间模块；拍柄内还设有供电的电池5，供电电池通过电线连接各模块。无线发射器将压力传感器的电信号以及发送时间信息实时无线传输到计算机。
如图2拍摄设备包括至少两台摄影机，两台摄影机对称地设置在比赛双方半场的后方。优选的，如图3所示，增设4台摄像机用于两侧动作拍摄。摄影机将拍摄到的图像以及拍摄时间信息实时传送到计算机。摄影机最好用高速摄影机，捕捉更多动作细节。
计算机依据时间信息，将压力传感器的电信号绘制成压力-时间曲线图；再根据拍摄时间将摄影机拍摄到的每帧图像与压力-时间曲线图对应。
进行弧形引化动作中，球的运动轨迹是一条连贯、圆滑、没有拐点的弧线，最后球沿切线抛出，此时压力-时间曲线图为连续变化，较为平滑的曲线。如出现手腕的抖动；侧旋或平旋时持拍臂最后猛的发力；手臂和手腕的挑动等犯规行为，必然造成拍面所受压力突然大幅增大的情况。
在进行辅助判罚时，通过图像回放观察柔力球从球拍上抛出时压力的变化情况，在疑似犯规动作发生时，如果出现压力-时间曲线大幅变化的情况，即可认定选手存在犯规。
为了压力数据准确，拍框内部应当多安装几个传感器，综合几个传感器的读数进行整体判断。本发明中使用了3个，也可安装更多个，但也要考虑结构的重量，挥拍动作等因素。
以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变化，均包含于本发明的权利范围之内。
Claims (4)
1.一种柔力球网式项目裁判辅助系统，其特征在于，包括专用球拍，拍摄设备和计算机；
所述专用球拍的拍框上安装有弹性拍面，拍框卡持弹性拍面的安装槽上设有压力传感器，压力传感器将拍面上的弹力转化为电信号；专用球拍的拍柄内设有无线发射器，无线发射器通过信号线与压力传感器连接，无线发射器连接有时间模块；拍柄内还设有给压力传感器、无线发射器和时间模块供电的电池；无线发射器将压力传感器的电信号以及发送时间信息实时无线传输到计算机
所述拍摄设备包括至少两台摄影机，两台摄影机对称地设置在比赛双方半场的后方；摄影机将拍摄到的图像以及拍摄时间信息实时传送到计算机；
计算机依据时间信息，将压力传感器的电信号绘制成压力-时间曲线图；再根据拍摄时间将摄影机拍摄到的每帧图像与压力-时间曲线图对应；通过图像回放观察柔力球从球拍上抛出时压力的变化情况，判断选手是否存在犯规；
在疑似犯规动作发生时，如果出现压力-时间曲线大幅变化的情况，即认定选手存在犯规。
2.如权利要求1所述的一种柔力球网式项目裁判辅助系统，其特征在于，所述压力传感器至少有三个，均匀分布在拍框上。
3.如权利要求1所述的一种柔力球网式项目裁判辅助系统，其特征在于，所述摄影机有六台，每个半场的左侧、右侧和后方各一台。
4.如权利要求1所述的一种柔力球网式项目裁判辅助系统，其特征在于，所述摄影机为高速摄影机。
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