CN210645067U - 一种识别篮球轨迹摄像头模组 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种识别篮球轨迹摄像头模组，包括承重连接杆，承重连接杆顶部连接有承重连接块，承重连接块上表面和固定连接板的底部连接，固定连接板的外表面对称分布有摄像头，承重连接杆的外表面套装有连接套筒，连接套筒的外侧等距分布有多个第一U形连接板，第一U形连接板和连接杆的端部连接，承重连接杆的底部等距分布有多个第二U形连接板，连接杆的外侧设置有第二U形连接板；该项目使用一套使用成本较低的基于计算机视觉的篮球智能轨迹追踪系统，通过视频/数字图像基本操作、运动目标提取与跟踪、物体识别、越界判定算法及其实现等部分，以期更好地减少篮球比赛中的误判，使篮球比赛可以公平公正地进行。
Description
技术领域
本实用新型涉及篮球运动场设备技术领域，尤其涉及一种识别篮球轨迹摄像头模组。
背景技术
在高级别的篮球比赛中，已经有相关的视频回放中心，回放中心的作用在于当出现争议球的时候，裁判通过便通过回放中心的回放画面进行裁决，2014年的时候，NBA新任总裁亚当·萧华牵头建立了全新的高科技回放转播中心：在转播中心中拥有高达94块高清监视屏，可以清晰地监测到29个球馆的每一个角落，显然，这对于篮球比赛中的判罚有着极大的帮助。
但是由于回放中心的系统配置过于复杂和精密，以至于只有高级别的篮球比赛中才能使用，而且受高额成本费用、功能单一局限以及裁判员操作系统的熟练程度、运动员挑战系统的动机和权利等因素限制，该技术未能在比赛中实现普及，绝大多数情况下，裁判的主观判断仍影响着比赛局势，对于篮球的发展有巨大的阻碍作用。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在现有技术设备成本较高的缺陷，而提出的一种识别篮球轨迹摄像头模组。
为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种识别篮球轨迹摄像头模组，包括承重连接杆，所述承重连接杆顶部连接有承重连接块，所述承重连接块上表面和固定连接板的底部连接，所述固定连接板的外表面对称分布有摄像头，所述摄像头和USB连接线电性连接，所述承重连接杆的外表面套装有连接套筒，所述连接套筒的外侧等距分布有多个第一U形连接板，所述第一U形连接板和连接杆的端部连接，所述承重连接杆的底部等距分布有多个第二U形连接板，所述连接杆的外侧设置有第二U形连接板，所述承重连接杆底部的第二U 形连接板和连接杆外侧的第二U形连接板分别和工形连接杆的两端连接。
进一步地，所述连接套筒开设有供承重连接杆插设的通孔。
进一步地，所述第一U形连接板和连接杆通过螺栓连接，所述连接杆的和第一U形连接板连接的一端开设有供螺栓插设的通孔。
进一步地，所述承重连接块和承重连接杆为一体式结构。
进一步地，所述连接杆的端部设置有防滑胶垫。
相比于现有技术，本实用新型的有益效果在于：
本实用新型使用一套使用成本较低的基于计算机视觉的篮球智能轨迹追踪系统，通过视频/数字图像基本操作、运动目标提取与跟踪、物体识别、越界判定算法及其实现等部分，以期更好地减少篮球比赛中的误判，使篮球比赛可以公平公正地进行，对于篮球比赛的完善和推广具有重要意义。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。
图1为本实用新型提出的一种识别篮球轨迹摄像头模组的整体结构示意图；
图2为本实用新型提出的一种识别篮球轨迹摄像头模组的侧视图；
图3为本实用新型提出的一种识别篮球轨迹摄像头模组放置在篮球场的位置示意图。
图中：1、承重连接块；2、固定连接板；3、摄像头；4、USB连接线；5、承重连接杆；6、连接套筒；7、第一U形连接板；8、工形连接杆；9、连接杆； 10、第二U形连接板；11、篮球场。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
请参阅图1-图3，本实用新型提供一种方案：一种识别篮球轨迹摄像头模组，包括承重连接杆5，承重连接杆5顶部通过螺钉和承重连接块1连接，承重连接块1和承重连接杆5为一体式结构，承重连接块1上表面和固定连接板2的底部焊接，固定连接板2的外表面通过螺钉连接有两个摄像头3，摄像头3和USB连接线4电性连接，承重连接杆5的外表面套装有连接套筒6，连接套筒6开设有供承重连接杆5插设的通孔，连接套筒6的外侧等距焊接有多个第一U形连接板 7，第一U形连接板7和连接杆9的端部连接，第一U形连接板7和连接杆9通过螺栓连接，连接杆9的和第一U形连接板7连接的一端开设有供螺栓插设的通孔，承重连接杆5的底部等距焊接有多个第二U形连接板10，连接杆9的外侧和第二U形连接板10焊接，承重连接杆5底部的第二U形连接板10和连接杆9 外侧的第二U形连接板10分别和工形连接杆8的两端连接，连接杆9的端部通过胶水胶粘有防滑胶垫。
本实用新型的工作原理及使用流程：此类识别篮球轨迹摄像头模组在使用时，先将四个双目摄像头模组放置在篮球场的四个边界，然后，分别旋松四个双目摄像头模组的螺栓，将其旋松后，再将连接套筒6进行上下调节，此过程中，连接杆9将随着连接套筒6的上下移动进行转动，并且工形连接杆8也随着进行转动，通过此方式可以调节承重连接块1在竖直方向上的高度，以此，调节摄像头3在竖直方向上的高度，将摄像头3调节至合适的位置后，旋紧螺栓，然后，将USB连接线4的端口连接至计算机的USB接口处，并打开摄像头3的开关，打开计算机软件：Python,并通过Grab Cut函数+帧差法+CNN卷积神经网络的方法使得摄像头完成篮球检测识别，篮球检测识别过程中，利用Grab cut函数处理像素高的帧图片时速度慢，对处理图片的大小进行调整，以提高程序的运行速度，在每一张帧图片中直接检测篮球浪费的时间比较多，先使用基础的运动前景的检测方法找到运动的物体，即可以帧差法对视频进行处理，以第一帧图片为背景找到每一帧图片中运动的物体，并用矩形框框出运动的物体，记录矩形框的坐标，再利用模式识别的技术判断框中的运动物体是否是篮球，使用TensorFlow搭建 CNN神经网络进行图片的分类，此种方式，网络可自己学习寻找特征，学习率显著提高，此方法不再对整张图进行对象检测，只对于帧差法中检测到的运动物体进行分类，识别出球，并且识别速度大大加快，将篮球识别后，再通过计算机软件Matlab+Python转换像素坐标到世界坐标，这里采用双目立体视觉技术中的小孔成像和平行放置两个基本模型来进行立体视觉深度和视差的计算分析，主要通过相机标定，图像校正，立体匹配三个步骤进行坐标转换，以此将篮球像素坐标转化到世界坐标，将篮球像素坐标转化到世界坐标后，通过软件Matlab使用最小二乘曲线拟合法将篮球进行轨迹拟合，在获得了篮球世界坐标系的位置坐标之后，可以采用拟合来获得一条贴近篮球真实轨迹的函数曲线，用于准确描述篮球的轨迹，通过最小化误差的平方和寻找数据的最佳函数匹配，利用最小二乘法可以简便地求得未知的数据，并使得这些求得的数据与实际数据之间误差的平方和为最小，此处，篮球的轨迹为空间曲线，现成的算法难以进行空间曲线拟合，因此先将数据投影到平面，在平面上进行最小二乘法拟合，得到空间曲线在三个平面上的投影，再以平面曲线获得空间曲线，再采用平面四阶拟合的方法，获得三个平面的一元四次方程，再得到空间空间曲线，在得到篮球轨迹的空间曲线之后就能通过带入边界条件判断篮球是否出界。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种识别篮球轨迹摄像头模组，包括承重连接杆(5)，其特征在于，所述承重连接杆(5)顶部连接有承重连接块(1)，所述承重连接块(1)上表面和固定连接板(2)的底部连接，所述固定连接板(2)的外表面对称分布有摄像头(3)，所述摄像头(3)和USB连接线(4)电性连接，所述承重连接杆(5)的外表面套装有连接套筒(6)，所述连接套筒(6)的外侧等距分布有多个第一U形连接板(7)，所述第一U形连接板(7)和连接杆(9)的端部连接，所述承重连接杆(5)的底部等距分布有多个第二U形连接板(10)，所述连接杆(9)的外侧设置有第二U形连接板(10)，所述承重连接杆(5)底部的第二U形连接板(10)和连接杆(9)外侧的第二U形连接板(10)分别和工形连接杆(8)的两端连接。
2.根据权利要求1所述的一种识别篮球轨迹摄像头模组，其特征在于，所述连接套筒(6)开设有供承重连接杆(5)插设的通孔。
3.根据权利要求1所述的一种识别篮球轨迹摄像头模组，其特征在于，所述第一U形连接板(7)和连接杆(9)通过螺栓连接，所述连接杆(9)的和第一U形连接板(7)连接的一端开设有供螺栓插设的通孔。
4.根据权利要求1所述的一种识别篮球轨迹摄像头模组，其特征在于，所述承重连接块(1)和承重连接杆(5)为一体式结构。
5.根据权利要求1所述的一种识别篮球轨迹摄像头模组，其特征在于，所述连接杆(9)的端部设置有防滑胶垫。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN112939192A (zh) * | 2021-03-31 | 2021-06-11 | 重庆化工职业学院 | 凸轮式催化剂动态均布的水处理设备及设计方法 |
| CN114522410A (zh) * | 2022-02-14 | 2022-05-24 | 复旦大学 | 一种羽毛球过网高度检测方法 |
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2020
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| CN112939192B (zh) * | 2021-03-31 | 2022-09-06 | 重庆化工职业学院 | 凸轮式催化剂动态均布的水处理设备及设计方法 |
| CN114522410A (zh) * | 2022-02-14 | 2022-05-24 | 复旦大学 | 一种羽毛球过网高度检测方法 |
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