CN110795576A - 一种基于rfid技术的比赛影像自动拍摄并匹配的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于RFID技术的比赛影像自动拍摄并匹配的系统和方法，旨在解决影像资料分类和匹配不便的问题。其技术方案要点是：包括计时芯片模块、影像资料拍摄及上传模块、数据采集模块、云端服务器模块、网络平台模块以及LED显示控制模块,且各模块之间通信连接。本发明通过采集比赛中拍摄的参赛人员影像资料，并结合计时芯片模块获取的信息，利用云端服务器模块结合当前比赛的计时数据处理分析影像资料，从而将拍摄到的影像资料匹配到对应的参赛选手。

Description

一种基于RFID技术的比赛影像自动拍摄并匹配的系统和方法
技术领域
本发明涉及体育竞赛技术领域，更具体地说，它涉及一种基于RFID技术的比赛影像自动拍摄并匹配的系统和方法。
背景技术
赛事照片资料和视频(下称“影像资料”)在比赛仲裁和赛事体验方面有着重要的意义，而其中最关键的是影像资料与参赛者的匹配，常用的影像资料分类和匹配方法有人工法和图像识别法，人工法准确性高，但太耗时耗力，图像识别法多采用图像处理方法，根据参赛选手佩戴在胸前的号码布号码进行图像识别，此种方法要求参赛者要正确佩戴号码布，摄影师只能从选手前方进行拍摄，运动中号码布的飘动、褶皱以及手自然摆动引起的遮挡都会导致号码无法成功识别。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于RFID技术的比赛影像自动拍摄并匹配的系统和方法，通过采集比赛中拍摄的参赛人员影像资料，并结合计时芯片模块获取的信息，利用云端服务器模块结合当前比赛的计时数据处理分析影像资料，从而将拍摄到的影像资料匹配到对应的参赛选手。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种基于RFID技术的比赛影像自动拍摄并匹配的系统，包括计时芯片模块、影像资料拍摄及上传模块、数据采集模块、云端服务器模块、网络平台模块以及LED显示控制模块,且各模块之间通信连接；
所述计时芯片模块，用于实时采集运动员的比赛数据以及触发影像资料拍摄及上传模块进行拍摄；
所述影像资料拍摄及上传模块，用于影像资料拍摄并将拍摄资料上传到数据采集模块；
所述数据采集模块，用于保存运动员基本信息、接收保存运动员相应的计时结果以及接收保存运动员相应的影像资料；
所述云端服务器模块，用于结合当前比赛的所有运动员信息、各个计时点的时间信息、比赛的进程信息数据，将获取到的影像资料准确地匹配到对应的运动员；
所述网络平台模块，用于将影像资料推送给相应的参赛选手；
所述LED显示控制模块，用于将比赛数据和影像资料匹配相应的显示模板后进行上屏显示。
优选地，所述计时芯片模块包括射频读写器、电子标签和天线，所述电子标签为运动员比赛数据的载体，通过铺设于终点线附近的天线将数据传输至射频读写器，所述射频读写器将读取的信息传输至数据采集模块。
优选地，所述影像资料拍摄及上传模块为安装有配套拍摄软件的平板电脑。
优选地，所述数据采集模块包括串口、微处理器、以太网卡、数据采集工作站以及数据库，所述串口用于连接计时芯片模块和影像资料拍摄及上传模块，所述微处理器用于处理计时芯片模块和影像资料拍摄及上传模块传输过来的数据，所述以太网卡用于将数据传输至数据采集工作站，所述数据采集工作站用于实现运动员比赛信息的显示和管理，所述数据库用于存储数据。
优选地，所述微处理器上还连接有随机储存卡和SD卡，用于提升数据采集模块的容量。
优选地，云端服务器模块内设置有影像资料匹配模块，所述影像资料匹配模块用于将所有数据准确地匹配到运动员上。
优选地，所述LED显示控制模块包括LED控制器和LED显示屏，所述LED控制器用于选择相关的数据进行显示，所述LED显示屏用于接收LED控制器传输而至的数据并完成内容的显示。
一种基于RFID技术的比赛影像自动拍摄并匹配的方法，包括以下步骤：
运动员经过计时芯片模块时，计时芯片模块完成对运动员信息的阅读后，通过触发接口将触发信号发送给影像资料拍摄及上传模块，同时将数据通过串口传输至数据采集模块。
影像资料拍摄及上传模块收到发送过来的触发信号后立即进行影像资料拍摄。与此同时，将已经拍摄完成的影像资料以及拍摄信息通过串口传输至数据采集模块。
数据采集模块对输入的数据进行处理，将数据存入数据库，将数据发送至云端服务器模块；
云端服务器模块内的影像资料匹配模块对数据进行归类、整合处理，结合当前比赛的所有运动员信息、各个计时点的时间信息、比赛的进程信息数据，将获取到的影像资料准确地匹配到对应的运动员；
网络平台模块提取影像资料后通过网络平台推送给相应的参赛选手，从而让选手能够方便的找到自己在比赛中的影像资料，增强比赛体验；
LED显示控制模块提取所有数据后，在LED控制器上选择需要进行显示的数据传输至LED显示屏，LED显示屏对数据进行最终的显示。
优选地，所述影像资料匹配模块对输入的数据进行处理的步骤包括：
计算影像拍摄时间对应的比赛时间、匹配拍摄位置对应的计时点位置；
查找计时点位置和计时点都匹配的运动员详细数据；
根据影像资料进一步筛选匹配的运动员；
将影像资料与运动员的配对数据存入数据库。
本发明采用以上技术方案，达到的有益效果为：系统能够通过影像资料拍摄及上传模块自动采集比赛中拍摄的参赛人员影像资料，并结合计时芯片模块采集的信息，利用云端服务器模块结合当前比赛的计时数据处理分析影像资料，从而将拍摄到的影像资料匹配到对应的参赛选手。利用这套系统，能够将影像资料精准地进行对号入座，进行影像资料识别和分类，影像资料信息包括被拍摄者信息、拍摄地点、拍摄时间。
附图说明
图1为本发明一种基于RFID技术的比赛影像自动拍摄并匹配的系统结构示意图；
图2为本发明一种基于RFID技术的比赛影像自动拍摄并匹配的方法流程图；
图3为本发明中影像资料匹配模块对输入的数据进行处理的方法流程图。
图中：1、计时芯片模块；2、影像资料拍摄及上传模块；3、数据采集模块；4、云端服务器模块；5、网络平台模块；6、LED显示控制模块；101、电子标签；102、射频读写器；301、串口；302、微处理器；303、随机储存卡；304、SD卡；305、以太网卡；306、数据采集工作站；307、数据库；401、影像资料匹配模块；601、LED显示屏；602、LED控制器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。
一种基于RFID技术的比赛影像自动拍摄并匹配的系统，如图1所示，包括计时芯片模块1、影像资料拍摄及上传模块2、数据采集模块3、云端服务器模块4、网络平台模块5以及LED显示控制模块6。计时芯片模块1包括射频读写器102、电子标签101和天线，电子标签101为运动员比赛数据的载体，通过铺设于终点线附近的天线将数据传输至射频读写器102，射频读写器102将读取的信息传输至数据采集模块3。射频读写器102通过天线发送一定频率的射频信号，当电子标签101进入发射天线工作区域时产生感应电流，电子标签101获得能量被激活，电子标签101将自身编码等信息通过内置发送天线发送出去，天线接收到从电子标签101发送来的信号，经天线传送到射频读写器102，射频读写器102对接收的信号进行解调和解码，即能获取电子标签101的编码等信息，借此，计时芯片模块1完成对运动员数据的实时采集。在赛事中如果有需要在非计时点采集影像数据，则可以采用附加RFID阅读装置和外置天线的手持便携设备。该便携设备利用RFID阅读装置读取经过的运动员佩戴的芯片，并将数据发送到数据采集模块3，这种设备携带方便，只需要一人即可操作，可以布设在任何位置，有必要的情况下，该设备还可随时移动到更合适的位置，极具灵活性。同时射频读写器102与影像资料拍摄及上传模块2通过信号连接，影像资料拍摄及上传模块2为安装有配套拍摄软件的平板电脑，射频读写器102工作的同时，启动平板电脑的拍摄软件，对运动员进行拍摄，借此，影像资料拍摄及上传模块2自动完成对运动员影像资料的采集。计时芯片模块1与影像资料拍摄及上传模块2均通过信号连接的形式将资料数据传输至数据采集模块3。数据采集模块3包括串口301、微处理器302、以太网卡305、数据采集工作站306以及数据库307，计时芯片模块1中的射频读写器102和影像资料拍摄及上传模块2均与串口301连接，将资料数据传输至微处理器302，微处理器302将资料数据处理后通过以太网卡305实现与数据采集工作站306之间的以太网通信，将数据传输至数据采集工作站306，数据采集工作站306对资料数据进行管理并将资料数据存储于数据库307中，借此，实现保存运动员基本信息、接收保存运动员相应的计时结果以及接收保存运动员相应的影像资料的功能。微处理器302上还连接有随机储存卡303和SD卡304，用于提升数据采集模块3的容量，避免出现数据采集模块3内存不足的情况。云端服务器模块4通过网络的形式将资料数据从数据采集模块3中提取出来，云端服务器模块4内设置有影像资料匹配模块401，影像资料匹配模块401对数据进行归类、整合处理，结合当前比赛的所有运动员信息、各个计时点的时间信息、比赛的进程信息数据，将获取到的影像资料准确地匹配到对应的运动员。整合后的所有资料数据一方面可以通过网络平台模块5推送给相应的参赛选手，另一方面也可通过信号连接的方式传输至LED显示控制模块6，LED显示控制模块6包括LED控制器602和LED显示屏601，在LED控制器602上选择相关的数据进行显示，LED显示屏601接收LED控制器602传输而至的选择的数据并将其显示出来。
如图2和图3所示，一种基于RFID技术的比赛影像自动拍摄并匹配的方法，包括以下步骤：
运动员经过计时芯片模块1时，计时芯片模块1完成对运动员信息的阅读后，通过触发接口将触发信号发送给影像资料拍摄及上传模块2，同时将数据通过串口301传输至数据采集模块3。
影像资料拍摄及上传模块2收到发送过来的触发信号后立即进行影像资料拍摄。与此同时，将已经拍摄完成的影像资料以及拍摄信息通过串口301传输至数据采集模块3。
数据采集模块3对输入的数据进行处理，将数据存入数据库307，将数据发送至云端服务器模块4；
云端服务器模块4内的影像资料匹配模块401结合计时芯片模块1提供的比赛流程信息和计时点配置信息以及影像资料拍摄及上传模块2提供的影像资料，计算影像拍摄时间对应的比赛时间、匹配拍摄位置对应的计时点位置，再结合计时芯片模块1提供的比赛所有运动员的基本信息及各个计时点成绩，查找计时点位置和计时点都匹配的运动员详细数据，之后根据影像资料进一步筛选匹配的运动员，最后将影像资料与运动员的配对数据存入数据库307；
网络平台模块5提取影像资料后通过网络平台推送给相应的参赛选手，从而让选手能够方便的找到自己在比赛中的影像资料，增强比赛体验；
LED显示控制模块6提取所有数据后，在LED控制器602上选择需要进行显示的数据传输至LED显示屏601，LED显示屏601对数据进行最终的显示。
本发明有以下诸多优点：
影像资料的拍摄过程实现全自动，不需要额外安排人员；
仅在运动员经过时才拍摄影像资料，无人通过时不进行拍摄，也不拍摄经过跑道的其他人员；
在计时点使用时，拍摄的时机准确，通过计时芯片模块1触发，能够保证在运动员经过时进行拍摄；
实时性高，拍摄的影像资料实时通过互联网传输到云端服务器模块4，经过影像资料匹配模块401分析匹配后就能提供给赛事主办方或者提供给每个运动员。在网络状态正常的情况下，整个过程的耗时不会超过30s；
基本不会遗漏运动员的影像资料，由计时芯片模块1触发拍摄软件，只要运动员通过就能拍摄到影像资料；
影像资料匹配的要求低、准确度高，并且能够匹配同一份影像资料中的多个人。本系统能够根据计时芯片模块1提供的成绩数据进行匹配，不依赖于图像识别技术，无论有没有拍摄到号码簿，都能进行准确地匹配；
影像资料展示简单方便，效果显著，本系统能够方便的连接终点LED显示屏601，并有针对性的展示拍摄到的影像资料，同时也能够通过网络平台模块5将影像资料连同成绩数据推送给运动员；
灵活性高，使用附加RFID阅读装置和外置天线的手持便携设备作为额外的计时芯片模块1，能够方便的将本套系统布置在赛场中的任意位置，并且还能够随意移动；
快速匹配视频，依赖本系统独特的匹配算法，无论匹配视频还是照片都能够在短时间内完成，相比通过图像识别匹配视频中每一帧图像，有着巨大的速度优势。不仅如此，在匹配视频时，不仅仅是匹配到一份视频文件，而是能够精准地匹配到视频中的一个时间点。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于RFID技术的比赛影像自动拍摄并匹配的系统，其特征在于，包括计时芯片模块(1)、影像资料拍摄及上传模块(2)、数据采集模块(3)、云端服务器模块(4)、网络平台模块(5)以及LED显示控制模块(6),且各模块之间通信连接；
所述计时芯片模块(1)，用于实时采集运动员的比赛数据以及触发影像资料拍摄及上传模块(2)进行拍摄；
所述影像资料拍摄及上传模块(2)，用于影像资料拍摄并将拍摄资料上传到数据采集模块(3)；
所述数据采集模块(3)，用于保存运动员基本信息、接收保存运动员相应的计时结果以及接收保存运动员相应的影像资料；
所述云端服务器模块(4)，用于结合当前比赛的所有运动员信息、各个计时点的时间信息、比赛的进程信息数据，将获取到的影像资料准确地匹配到对应的运动员；
所述网络平台模块(5)，用于将影像资料推送给相应的参赛选手；
所述LED显示控制模块(6)，用于将比赛数据和影像资料匹配相应的显示模板后进行上屏显示。
2.根据权利要求1所述的一种基于RFID技术的比赛影像自动拍摄并匹配的系统，其特征在于，所述计时芯片模块(1)包括射频读写器(102)、电子标签(101)和天线，所述电子标签(101)为运动员比赛数据的载体，通过铺设于终点线附近的天线将数据传输至射频读写器(102)，所述射频读写器(102)将读取的信息传输至数据采集模块(3)。
3.根据权利要求1所述的一种基于RFID技术的比赛影像自动拍摄并匹配的系统，其特征在于，所述影像资料拍摄及上传模块(2)为安装有配套拍摄软件的平板电脑。
4.根据权利要求1所述的一种基于RFID技术的比赛影像自动拍摄并匹配的系统，其特征在于，所述数据采集模块(3)包括串口(301)、微处理器(302)、以太网卡(305)、数据采集工作站(306)以及数据库(307)，所述串口(301)用于连接计时芯片模块(1)和影像资料拍摄及上传模块(2)，所述微处理器(302)用于处理计时芯片模块(1)和影像资料拍摄及上传模块(2)传输过来的数据，所述以太网卡(305)用于将数据传输至数据采集工作站(306)，所述数据采集工作站(306)用于实现运动员比赛信息的显示和管理，所述数据库(307)用于存储数据。
5.根据权利要求4所述的一种基于RFID技术的比赛影像自动拍摄并匹配的系统，其特征在于，所述微处理器(302)上还连接有随机储存卡(303)和SD卡(304)，用于提升数据采集模块(3)的容量。
6.根据权利要求1所述的一种基于RFID技术的比赛影像自动拍摄并匹配的系统，其特征在于，云端服务器模块(4)内设置有影像资料匹配模块(401)，所述影像资料匹配模块(401)用于将所有数据准确地匹配到运动员上。
7.根据权利要求1所述的一种基于RFID技术的比赛影像自动拍摄并匹配的系统，其特征在于，所述LED显示控制模块(6)包括LED控制器(602)和LED显示屏(601)，所述LED控制器(602)用于选择相关的数据进行显示，所述LED显示屏(601)用于接受LED控制器(602) 传输而至的数据并完成内容的显示。
8.一种基于RFID技术的比赛影像自动拍摄并匹配的方法，其特征在于，包括以下步骤：
运动员经过计时芯片模块(1)时，计时芯片模块(1)完成对运动员信息的阅读后，通过触发接口将触发信号发送给影像资料拍摄及上传模块(2)，同时将数据通过串口(301)传输至数据采集模块(3)。
影像资料拍摄及上传模块(2)收到发送过来的触发信号后立即进行影像资料拍摄。与此同时，将已经拍摄完成的影像资料以及拍摄信息通过串口(301)传输至数据采集模块(3)。
数据采集模块(3)对输入的数据进行处理，将数据存入数据库(307)，将数据发送至云端服务器模块(4)；
云端服务器模块(4)内的影像资料匹配模块(401)对数据进行归类、整合处理，结合当前比赛的所有运动员信息、各个计时点的时间信息、比赛的进程信息数据，将获取到的影像资料准确地匹配到对应的运动员；
网络平台模块(5)提取影像资料后通过网络平台推送给相应的参赛选手，从而让选手能够方便的找到自己在比赛中的影像资料，增强比赛体验；
LED显示控制模块(6)提取所有数据后，在LED控制器(602)上选择需要进行显示的数据传输至LED显示屏(601)，LED显示屏(601)对数据进行最终的显示。
9.根据权利要求8所述的一种基于RFID技术的比赛影像自动拍摄并匹配的方法，其特征在于，所述影像资料匹配模块(401)对输入的数据进行处理的步骤包括：
计算影像拍摄时间对应的比赛时间、匹配拍摄位置对应的计时点位置；
查找计时点位置和计时点都匹配的运动员详细数据；
根据影像资料进一步筛选匹配的运动员；
将影像资料与运动员的配对数据存入数据库(307)。
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