CN111686434B - 可移动式基座智能驱动平台 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可移动式基座智能驱动平台，包括：可移动式基座，设置在篮球场地的其中一个篮球架的底部，与距离辨别设备连接，用于基于实地间距与预设间距之间的差值移动其上方的篮球架以使得实地间距与预设间距一致；网络通信接口，与距离辨别设备连接，用于将所述距离辨别设备计算获得的实地间距通过网络发送给比赛监控中心的服务器；所述可移动式基座包括信号接收设备、直流电机和可移动式云台，所述直流电机分别与所述信号接收设备和所述可移动式云台连接。本发明的可移动式基座智能驱动平台原理可靠、运行稳定。由于采用视觉检测机制替换红外或超声检测机制，从而能够克服比赛人员的干扰，提升比赛场地设备控制的自动化水平。

Description

可移动式基座智能驱动平台
技术领域
本发明涉及自动控制领域，尤其涉及一种可移动式基座智能驱动平台。
背景技术
在自动控制技术的发展历史上，第五代过程控制体系(FCS，Fieldbus ControlSystem现场总线控制系统)即FCS是从DCS发展而来，就象DCS从CCS发展过来一样，有了质的飞跃。“分散控制”发展到“现场控制”；数据的传输采用“总线”方式。
但是FCS与DCS的真正的区别在于FCS有更广阔的发展空间。由于传统的DCS的技术水平虽然在不断提高，但通信网络最低端只达到现场控制站一级，现场控制站与现场检测仪表、执行器之间的联系仍采用一对一传输的4-20mA模拟信号，成本高，效率低，维护困难，无法发挥现场仪表智能化的潜力，实现对现场设备工作状态的全面监控和深层次管理。
所谓现场总线就是连接智能测量与控制设备的全数字式、双向传输、具有多节点分支结构的通信链路。简单地说传统的控制是一条回路，而FCS技术是各个模块如控制器、执行器、检测器等挂在一条总线上来实现通信，当然传输的也就是数字信号。主要的总线有Profibus，LonWorks等。
发明内容
为了解决现有技术中的相关问题，本发明提供了一种可移动式基座智能驱动平台，能够在篮球比赛进行中也能完成对篮球架距离的微调，从而克服了红外检测或超声波检测机制容易被比赛场地上的人员干扰的缺陷。
为此，本发明至少需要具备以下几处重要的发明点：
(1)采用高精度的视觉检测机制的篮球比赛场地的篮球架之间的距离执行实时检测和距离调整，从而即使在比赛中也能完成对篮球架距离的微调；
(2)获取每一个篮球架目标对应的成像区域的形心，将两个篮球架目标分别对应的两个形心的连线经过的所述内容锐化图像中的像素点的数量作为代表性数量，基于抓拍设备的成像焦距、代表性数量以及篮球架实时景深均值计算两个篮球架目标的实地间距。
根据本发明的一方面，提供了一种可移动式基座智能驱动平台，所述平台包括：
可移动式基座，设置在篮球场地的其中一个篮球架的底部，与距离辨别设备连接，用于基于实地间距与预设间距之间的差值移动其上方的篮球架以使得实地间距与预设间距一致；
网络通信接口，与距离辨别设备连接，用于将所述距离辨别设备计算获得的实地间距通过网络发送给比赛监控中心的服务器；
所述可移动式基座包括信号接收设备、直流电机和可移动式云台，所述直流电机分别与所述信号接收设备和所述可移动式云台连接；
电子眼抓拍设备，用于对篮球场地进行现场图像数据抓拍操作，以获得并输出对应的即时抓拍图像；
内容锐化设备，与所述电子眼抓拍设备连接，用于对接收到的即时抓拍图像执行高通滤波锐化处理，以获得相应的内容锐化图像；
外形检测设备，与所述内容锐化设备连接，用于基于篮球架外形特征对所述内容锐化图像中执行篮球架目标检测，以获得篮球场地两个篮球架目标分别对应的成像区域；
第一提取设备，与所述外形检测设备连接，用于获取每一个篮球架目标对应的成像区域的形心，将两个篮球架目标分别对应的两个形心的连线经过的所述内容锐化图像中的像素点的数量作为代表性数量输出；
第二提取设备，与所述外形检测设备连接，用于获取所述两个篮球架目标分别在所述内容锐化图像中的景深，并计算所述两个篮球架目标分别对应的景深的均值以作为实时景深均值输出；
距离辨别设备，分别与所述第一提取设备和所述第二提取设备连接，用于基于所述电子眼抓拍设备的成像焦距、所述代表性数量以及所述实时景深均值计算两个篮球架目标的实地间距；
其中，在所述可移动式基座中，所述预设间距为篮球场地上两个篮球架之间的满足篮球比赛标准的距离。
根据本发明的另一方面，还提供了一种可移动式基座智能驱动方法，所述方法包括使用一种如上述的可移动式基座智能驱动平台，用于基于比赛场地的设备间距实现对设备下方的可移动式基座的驱动控制。
本发明的可移动式基座智能驱动平台原理可靠、运行稳定。由于采用视觉检测机制替换红外或超声检测机制，从而能够克服比赛人员的干扰，提升比赛场地设备控制的自动化水平。
具体实施方式
下面将对本发明的可移动式基座智能驱动平台的实施方案进行详细说明。
直流电机(direct current machine)是指能将直流电能转换成机械能(直流电动机)或将机械能转换成直流电能(直流发电机)的旋转电机。它是能实现直流电能和机械能互相转换的电机。当它作电动机运行时是直流电动机，将电能转换为机械能；作发电机运行时是直流发电机，将机械能转换为电能。
直流电机的结构应由定子和转子两大部分组成。直流电机运行时静止不动的部分称为定子，定子的主要作用是产生磁场，由机座、主磁极、换向极、端盖、轴承和电刷装置等组成。运行时转动的部分称为转子，其主要作用是产生电磁转矩和感应电动势，是直流电机进行能量转换的枢纽，所以通常又称为电枢，由转轴、电枢铁心、电枢绕组、换向器和风扇等组成。
现有技术中，篮球比赛场地的两个篮球架之间的距离在比赛中由于扣篮等原因容易产生细微的变动，而这种变动对于射手型篮球运动员来说非常敏感，直接能够影响到他们的命中率，如果使用比较成熟的红外距离检测机制或超声距离检测机制，则检测结果很容易受到比赛场上人员的干扰。
为了克服上述不足，本发明搭建了一种可移动式基座智能驱动平台，能够有效解决相应的技术问题。
根据本发明实施方案示出的可移动式基座智能驱动平台包括：
可移动式基座，设置在篮球场地的其中一个篮球架的底部，与距离辨别设备连接，用于基于实地间距与预设间距之间的差值移动其上方的篮球架以使得实地间距与预设间距一致；
网络通信接口，与距离辨别设备连接，用于将所述距离辨别设备计算获得的实地间距通过网络发送给比赛监控中心的服务器；
所述可移动式基座包括信号接收设备、直流电机和可移动式云台，所述直流电机分别与所述信号接收设备和所述可移动式云台连接；
电子眼抓拍设备，用于对篮球场地进行现场图像数据抓拍操作，以获得并输出对应的即时抓拍图像；
内容锐化设备，与所述电子眼抓拍设备连接，用于对接收到的即时抓拍图像执行高通滤波锐化处理，以获得相应的内容锐化图像；
外形检测设备，与所述内容锐化设备连接，用于基于篮球架外形特征对所述内容锐化图像中执行篮球架目标检测，以获得篮球场地两个篮球架目标分别对应的成像区域；
第一提取设备，与所述外形检测设备连接，用于获取每一个篮球架目标对应的成像区域的形心，将两个篮球架目标分别对应的两个形心的连线经过的所述内容锐化图像中的像素点的数量作为代表性数量输出；
第二提取设备，与所述外形检测设备连接，用于获取所述两个篮球架目标分别在所述内容锐化图像中的景深，并计算所述两个篮球架目标分别对应的景深的均值以作为实时景深均值输出；
距离辨别设备，分别与所述第一提取设备和所述第二提取设备连接，用于基于所述电子眼抓拍设备的成像焦距、所述代表性数量以及所述实时景深均值计算两个篮球架目标的实地间距；
其中，在所述可移动式基座中，所述预设间距为篮球场地上两个篮球架之间的满足篮球比赛标准的距离。
接着，继续对本发明的可移动式基座智能驱动平台的具体结构进行进一步的说明。
所述可移动式基座智能驱动平台中还可以包括：
现场计时设备，与所述第一提取设备连接，用于为所述第一提取设备提供计时参考信号。
所述可移动式基座智能驱动平台中：
所述现场计时设备还与所述第二提取设备连接，用于为所述第二提取设备提供计时参考信号。
所述可移动式基座智能驱动平台中：
所述现场计时设备还与所述距离辨别设备连接，用于为所述距离辨别设备提供计时参考信号。
所述可移动式基座智能驱动平台中：
所述第一提取设备、所述第二提取设备和所述距离辨别设备与同一电力供应设备连接，用于从所述电力供应设备分别获取需要的供电功率。
所述可移动式基座智能驱动平台中：
所述第一提取设备、所述第二提取设备和所述距离辨别设备被设置在同一块柔性电路板上。
所述可移动式基座智能驱动平台中还可以包括：
漏电保护电路，与所述第一提取设备连接，用于为所述第一提取设备提供漏电保护服务。
所述可移动式基座智能驱动平台中还可以包括：
光电感应设备，设置在所述第一提取设备的外壳上，用于对所述第一提取设备的周围环境进行图像采集。
同时，为了克服上述不足，本发明还搭建了一种可移动式基座智能驱动方法，所述方法包括使用一种如上述的可移动式基座智能驱动平台，用于基于比赛场地的设备间距实现对设备下方的可移动式基座的驱动控制。
另外，所述第一提取设备为一SOC芯片。SystemonChip，简称SOC，也即片上系统。从狭义角度讲，他是信息系统核心的芯片集成，是将系统关键部件集成在一块芯片上；从广义角度讲，SOC是一个微小型系统，如果说中央处理器(CPU)是大脑，那么SOC就是包括大脑、心脏、眼睛和手的系统。国内外学术界一般倾向将SOC定义为将微处理器、模拟IP核、数字IP核和存储器(或片外存储控制接口)集成在单一芯片上，他通常是客户定制的，或是面向特定用途的标准产品。
SOC定义的基本内容主要在两方面：其一是他的构成，其二是他形成过程。系统级芯片的构成可以是系统级芯片控制逻辑模块、微处理器/微控制器CPU内核模块、数字信号处理器DSP模块、嵌入的存储器模块、和外部进行通讯的接口模块、含有ADC/DAC的模拟前端模块、电源提供和功耗管理模块，对于一个无线SOC还有射频前端模块、用户定义逻辑(他可以由FPGA或ASIC实现)以及微电子机械模块，更重要的是一个SOC芯片内嵌有基本软件(RDOS或COS以及其他应用软件)模块或可载入的用户软件等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
虽然本发明已以实施例揭示如上，但其并非用以限定本发明，任何所属技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，应当可以做出适当的改动和同等替换。因此本发明的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。

Claims (5)

1.一种可移动式基座智能驱动平台，其特征在于，所述平台包括：
可移动式基座，设置在篮球场地的其中一个篮球架的底部，与距离辨别设备连接，用于基于实地间距与预设间距之间的差值移动其上方的篮球架以使得实地间距与预设间距一致；
网络通信接口，与距离辨别设备连接，用于将所述距离辨别设备计算获得的实地间距通过网络发送给比赛监控中心的服务器；
所述可移动式基座包括信号接收设备、直流电机和可移动式云台，所述直流电机分别与所述信号接收设备和所述可移动式云台连接；
电子眼抓拍设备，用于对篮球场地进行现场图像数据抓拍操作，以获得并输出对应的即时抓拍图像；
内容锐化设备，与所述电子眼抓拍设备连接，用于对接收到的即时抓拍图像执行高通滤波锐化处理，以获得相应的内容锐化图像；
外形检测设备，与所述内容锐化设备连接，用于基于篮球架外形特征对所述内容锐化图像中执行篮球架目标检测，以获得篮球场地两个篮球架目标分别对应的成像区域；
第一提取设备，与所述外形检测设备连接，用于获取每一个篮球架目标对应的成像区域的形心，将两个篮球架目标分别对应的两个形心的连线经过的所述内容锐化图像中的像素点的数量作为代表性数量输出；
第二提取设备，与所述外形检测设备连接，用于获取所述两个篮球架目标分别在所述内容锐化图像中的景深，并计算所述两个篮球架目标分别对应的景深的均值以作为实时景深均值输出；
距离辨别设备，分别与所述第一提取设备和所述第二提取设备连接，用于基于所述电子眼抓拍设备的成像焦距、所述代表性数量以及所述实时景深均值计算两个篮球架目标的实地间距；
其中，在所述可移动式基座中，所述预设间距为篮球场地上两个篮球架之间的满足篮球比赛标准的距离；
现场计时设备，与所述第一提取设备连接，用于为所述第一提取设备提供计时参考信号；
所述现场计时设备还与所述第二提取设备连接，用于为所述第二提取设备提供计时参考信号；
所述现场计时设备还与所述距离辨别设备连接，用于为所述距离辨别设备提供计时参考信号；
所述第一提取设备、所述第二提取设备和所述距离辨别设备与同一电力供应设备连接，用于从所述电力供应设备分别获取需要的供电功率。
2.如权利要求1所述的可移动式基座智能驱动平台，其特征在于：
所述第一提取设备、所述第二提取设备和所述距离辨别设备被设置在同一块柔性电路板上。
3.如权利要求2所述的可移动式基座智能驱动平台，其特征在于，还包括：
漏电保护电路，与所述第一提取设备连接，用于为所述第一提取设备提供漏电保护服务。
4.如权利要求3所述的可移动式基座智能驱动平台，其特征在于，还包括：
光电感应设备，设置在所述第一提取设备的外壳上，用于对所述第一提取设备的周围环境进行图像采集。
5.一种可移动式基座智能驱动方法，所述方法包括提供一种如权利要求1-4任一所述的可移动式基座智能驱动平台，用于基于比赛场地的设备间距实现对设备下方的可移动式基座的驱动控制。
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