CN111541843B - 一种基于运动传感器的精彩画面实时自动抓拍方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于运动传感器的精彩画面实时自动抓拍方法，体育赛事直播技术领域。该基于运动传感器的精彩画面实时自动抓拍方法，包括运动员穿戴式设备、三坐标定位信号接收模块、三坐标定位信号处理模块、摄像机定位模块和镜头转移模块。通过利用三轴加速度传感器和三轴陀螺仪姿态传感器配合六轴运动传感器数据处理模块实时监测运动员的运动状态，并通过三坐标定位信号发射器配合三坐标定位信号处理模块与三坐标定位信号接收模块确定运动员的三轴坐标，再利用三轴坐标使自动摄像机自动调整拍摄角度，可自行判断精彩画面并进行抓拍，无需摄像师和导播进行人工捕捉和抓拍，大大节省了人力成本。

Description

一种基于运动传感器的精彩画面实时自动抓拍方法
技术领域
本发明涉及体育赛事直播技术领域，具体为一种基于运动传感器的精彩画面实时自动抓拍方法。
背景技术
体育(physical education，缩写PE或P.E.)，是一种复杂的社会文化现象，它以身体与智力活动为基本手段，根据人体生长发育、技能形成和机能提高等规律，达到促进全面发育、提高身体素质与全面教育水平、增强体质与提高运动能力、改善生活方式与提高生活质量的一种有意识、有目的、有组织的社会活动。随着国际交往的扩大，体育事业发展的规模和水平已是衡量一个国家、社会发展进步的一项重要标志，也成为国家间外交及文化交流的重要手段。体育可分为大众体育、专业体育、学校体育等种类。包括体育文化、体育教育、体育活动、体育竞赛、体育设施、体育组织、体育科学技术等诸多要素。体育运动自古代奥运会时期发展至今，其组织性和相关规则不断得到加强。工业化使得在发达及发展中国家的居民有了更多的闲暇时间，这让他们可以参加并观看观赏性体育运动，体育运动曾参与人数增加，传播更为普遍。随着大众媒体和全球联系的加强，这一趋势更加明显。体育运动专业化成为主流，体育运动更加流行，体育迷们通过广播、电视、互联网追逐职业运动员，同时他们也自己参与业余的体育运动，从中得到锻炼和娱乐。
在科技发展的现代体育赛事已经和互联网直播和电视节目分不开，体育赛事进行过程中经常会出现一些精彩画面，一般这些精彩画面的捕捉基本上是靠摄像师和导播进行人工捕捉，或者在大量的固定摄像机的拍摄画面中挑选和剪辑成精彩画面，大大增加了人力成本，且容易漏掉一些精彩画面。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于运动传感器的精彩画面实时自动抓拍方法，解决了体育赛事中需要大量人力来捕捉和抓拍精彩画面的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于运动传感器的精彩画面实时自动抓拍方法，包括运动员穿戴式设备、三坐标定位信号接收模块、三坐标定位信号处理模块、摄像机定位模块和镜头转移模块，并包括以下步骤：
S1.通过三轴加速度传感器和三轴陀螺仪姿态传感器对运动员的三轴加速度和三轴姿态的数据进行实时采集，并将数据实时发送给六轴运动传感器数据处理模块；
S2.六轴运动传感器数据处理模块通过接受到的运动数据，对运动员的运动状态的数据根据预设的数据进行处理和判断，运动员的运动状态的数据达到一定的阈值时，六轴运动传感器数据处理模块控制三坐标定位信号发射器进行定位信号发射；
S3.位于比赛场地周围固定地点的三坐标定位信号接收模块接收三坐标定位信号发射器的信号，并确定信号接收的时间，再将时间数据发送给三坐标定位信号接收模块；
S4.三坐标定位信号处理模块通过三坐标定位信号接收模块接收信号的时间差和三坐标定位信号接收模块的位置信息计算出运动员与三坐标定位信号接收模块的距离，并通过预设的比赛场地三轴坐标系确定运动员在比赛场地的三轴坐标，再将三轴坐标数据发送给摄像机定位模块；
S5.摄像机定位模块以接收到的运动员的三轴坐标数据为中心，通过预设的摄像机位置坐标数据，在运动员周围一定的区域内查找可用的自动摄像机，并将运动员的三轴坐标数据通过无线局域网分别发送给与查找到的自动摄像机相对应的镜头转移模块；
S6.与查找到的自动摄像机相对应的镜头转移模块可利用运动员的三轴坐标数据调整相对应的自动摄像机的拍摄角度和焦距，使相对应的自动摄像机能够拍摄到高清和完整的画面；
S7.运动员周围的多个自动摄像机在拍摄到多个角度的高清画面后，通过无线局域网将画面储存在专门的服务器内，且可根据拍摄时间和拍摄任务，将画面保存在一个专门建立的子文件内，便于检索和查看；
S8.在保存完毕后，可通过服务器发送提醒，并通过一台多屏显示器将多个角度的高清画面进行同步播放，使人员进行查看和检测是否为精彩画面。
优选的，所述运动员穿戴式设备包括三轴加速度传感器、三轴陀螺仪姿态传感器、六轴运动传感器数据处理模块和三坐标定位信号发射器。
优选的，所述三坐标定位信号接收模块包括分别布置在比赛场地的四个方向的地面和二十米高度的位置的信号接收器和相对应的高精度计时器。
优选的，所述镜头转移模块包括一个俯仰角调整机构、一个旋转角调整机构和相对应的俯仰角传感器和旋转角传感器。
优选的，所述运动员穿戴式设备所负载的三轴加速度传感器、三轴陀螺仪姿态传感器、六轴运动传感器数据处理模块和三坐标定位信号发射器均通过一个额定容量为四千毫安时的锂离子电池供电。
优选的，所述服务器可以是微型PC机、普通商用服务器或是基于O2O技术的云端服务器。
(三)有益效果
本发明提供了一种基于运动传感器的精彩画面实时自动抓拍方法。具备以下有益效果：
1、可利用三轴加速度传感器和三轴陀螺仪姿态传感器配合六轴运动传感器数据处理模块实时监测运动员的运动状态，并通过三坐标定位信号发射器配合三坐标定位信号处理模块与三坐标定位信号接收模块确定运动员的三轴坐标，再利用三轴坐标使自动摄像机自动调整拍摄角度，可自行判断精彩画面并进行抓拍，无需摄像师和导播进行人工捕捉和抓拍，大大节省了人力成本。
2、可通过摄像机定位模块和镜头转移模块，利用运动员的三轴坐标使一定区域内的自动摄像机自动调整拍摄角度和焦距，可在同一时间拍摄出多个角度的画面，并利用服务器统一储存在一个专门建立的子文件内，便于检索和查看，方便了剪辑人员的查找和剪辑，进一步减少了人力成本。
附图说明
图1为本发明流程示意图；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
如图1所示，本发明实施例提供一种基于运动传感器的精彩画面实时自动抓拍方法，包括运动员穿戴式设备、三坐标定位信号接收模块、三坐标定位信号处理模块、摄像机定位模块和镜头转移模块，包括以下步骤：
S1.通过三轴加速度传感器和三轴陀螺仪姿态传感器对运动员的三轴加速度和三轴姿态的数据进行实时采集，并将数据实时发送给六轴运动传感器数据处理模块；
S2.六轴运动传感器数据处理模块通过接受到的运动数据，对运动员的运动状态的数据根据预设的数据进行处理和判断，运动员的运动状态的数据达到一定的阈值时，六轴运动传感器数据处理模块控制三坐标定位信号发射器进行定位信号发射；
S3.位于比赛场地周围固定地点的三坐标定位信号接收模块接收三坐标定位信号发射器的信号，并确定信号接收的时间，再将时间数据发送给三坐标定位信号接收模块；
S4.三坐标定位信号处理模块通过三坐标定位信号接收模块接收信号的时间差和三坐标定位信号接收模块的位置信息计算出运动员与三坐标定位信号接收模块的距离，并通过预设的比赛场地三轴坐标系确定运动员在比赛场地的三轴坐标，再将三轴坐标数据发送给摄像机定位模块；
S5.摄像机定位模块以接收到的运动员的三轴坐标数据为中心，通过预设的摄像机位置坐标数据，在运动员周围一定的区域内查找可用的自动摄像机，并将运动员的三轴坐标数据通过无线局域网分别发送给与查找到的自动摄像机相对应的镜头转移模块；
S6.与查找到的自动摄像机相对应的镜头转移模块可利用运动员的三轴坐标数据调整相对应的自动摄像机的拍摄角度和焦距，使相对应的自动摄像机能够拍摄到高清和完整的画面；
S7.运动员周围的多个自动摄像机在拍摄到多个角度的高清画面后，通过无线局域网将画面储存在专门的服务器内，且可根据拍摄时间和拍摄任务，将画面保存在一个专门建立的子文件内，便于检索和查看；
S8.在保存完毕后，可通过服务器发送提醒，并通过一台多屏显示器将多个角度的高清画面进行同步播放，使人员进行查看和检测是否为精彩画面。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种基于运动传感器的精彩画面实时自动抓拍方法，包括运动员穿戴式设备、三坐标定位信号接收模块、三坐标定位信号处理模块、摄像机定位模块和镜头转移模块，其特征在于：包括以下步骤：
S1.通过三轴加速度传感器和三轴陀螺仪姿态传感器对运动员的三轴加速度和三轴姿态的数据进行实时采集，并将数据实时发送给六轴运动传感器数据处理模块；
S2.六轴运动传感器数据处理模块通过接收到的运动数据，对运动员的运动状态的数据根据预设的数据进行处理和判断，运动员的运动状态的数据达到一定的阈值时，六轴运动传感器数据处理模块控制三坐标定位信号发射器进行定位信号发射；
S3.位于比赛场地周围固定地点的三坐标定位信号接收模块接收三坐标定位信号发射器的信号，并确定信号接收的时间，再将时间数据发送给三坐标定位信号接收模块；
S4.三坐标定位信号处理模块通过三坐标定位信号接收模块接收信号的时间差和三坐标定位信号接收模块的位置信息计算出运动员与三坐标定位信号接收模块的距离，并通过预设的比赛场地三轴坐标系确定运动员在比赛场地的三轴坐标，再将三轴坐标数据发送给摄像机定位模块；
S5.摄像机定位模块以接收到的运动员的三轴坐标数据为中心，通过预设的摄像机位置坐标数据，在运动员周围一定的区域内查找可用的自动摄像机，并将运动员的三轴坐标数据通过无线局域网分别发送给与查找到的自动摄像机相对应的镜头转移模块；
S6.与查找到的自动摄像机相对应的镜头转移模块可利用运动员的三轴坐标数据调整相对应的自动摄像机的拍摄角度和焦距，使相对应的自动摄像机能够拍摄到高清和完整的画面；
S7.运动员周围的多个自动摄像机在拍摄到多个角度的高清画面后，通过无线局域网将画面储存在专门的服务器内，且可根据拍摄时间和拍摄任务，将画面保存在一个专门建立的子文件内；
S8.在保存完毕后，可通过服务器发送查看提醒，并通过一台多屏显示器将多个角度的高清画面进行同步播放。
2.根据权利要求1所述的一种基于运动传感器的精彩画面实时自动抓拍方法，其特征在于：所述运动员穿戴式设备包括三轴加速度传感器、三轴陀螺仪姿态传感器、六轴运动传感器数据处理模块和三坐标定位信号发射器。
3.根据权利要求1所述的一种基于运动传感器的精彩画面实时自动抓拍方法，其特征在于：所述三坐标定位信号接收模块包括分别布置在比赛场地的四个方向的地面和二十米高度的位置的信号接收器和相对应的高精度计时器。
4.根据权利要求1所述的一种基于运动传感器的精彩画面实时自动抓拍方法，其特征在于：所述镜头转移模块包括一个俯仰角调整机构、一个旋转角调整机构和相对应的俯仰角传感器和旋转角传感器。
5.根据权利要求1所述的一种基于运动传感器的精彩画面实时自动抓拍方法，其特征在于：所述运动员穿戴式设备所负载的三轴加速度传感器、三轴陀螺仪姿态传感器、六轴运动传感器数据处理模块和三坐标定位信号发射器均通过一个额定容量为四千毫安时的锂离子电池供电。
6.根据权利要求1所述的一种基于运动传感器的精彩画面实时自动抓拍方法，其特征在于：所述服务器可以是微型PC机、普通商用服务器或是基于O2O技术的云端服务器。
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