CN211462004U - 一种绕杆训练考核系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及体育训练考核系统领域，具体是涉及一种绕杆训练考核系统，所述考核系统包括考核范围区、标志杆、双目立体视觉装置和后台处理器，所述标志杆为多根间隔排开立式布设在考核范围区内，所述双目立体视觉装置具有双目相机，其在考核范围区周围布设多台从多个视觉角度覆盖考核范围区，所述立体视觉装置通过有线或无线的方式连接后台处理器，双目立体视觉装置将视觉数据传输给后台处理器进行计算得出考核数据；该考核系统可代替人工实现智能考核，且考核系统结构简单，其考核数据获取方法，采用立体视觉数据进行计算得出考核过程数据，数据精确性高，考核过程数据可靠性高。
Description
技术领域
本实用新型涉及体育训练考核系统领域，具体是涉及S形绕杆训练考核系统。
背景技术
S形绕杆考核，是一些球类体育运动中常见的一种运球训练的考核项目，在一些体能训练中也有这样的考核项目。在学校学生的足球或篮球训练，或是专业训练足球或篮球的机构在考核时，考核场地通常是极为简单的设置多根标杆，考核主要是由教练或者老师进行人为判定学生的S形绕杆是否符合训练及考核标准，即主要为人工判定的方式，目前也有一些较为简单的辅助人工考核的设置，如在标杆上安装红外传感器，或在考核判断对象上佩戴或安装感应标签，通过红外传感器等的感应来辅助人工进行判断。但是这种方式无法准确的评估运球学生及足球或者篮球的准确位置，容易出现误判或者考生作弊的情况。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种可代替人工实现智能考核，且考核系统结构简单，考核过程数据较为可靠的一种绕杆训练考核系统。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：
一种绕杆训练考核系统，其特征在于：包括考核范围区、标志杆、双目立体视觉装置和后台处理器，所述标志杆为多根间隔排开立式布设在考核范围区内，所述双目立体视觉装置具有双目相机，其在考核范围区周围布设多台从多个视觉角度覆盖考核范围区，所述立体视觉装置通过有线或无线的方式连接后台处理器，双目立体视觉装置将视觉数据传输给后台处理器进行计算得出考核数据。
所述双目立体视觉装置包括壳体、设置在壳体上的所述双目相机及设置在壳体上的蓄电池和电路模块，所述蓄电池连接电路模块为其供电，所述电路模块包括有天线、无线传输单元和控制单元，所述双目相机分别连接无线传输单元和控制单元，所述双目相机拍摄的数据通过无线传输单元传输给后台处理器，所述后台处理器通过控制单元控制双目相机的工作。
所述双目立体视觉装置在考核范围区的四个对角方位分别布设。
所述双目立体视觉装置架设在升降放置架上。
还包括用于显示考核信息的显示屏。
所述显示屏架设在升降放置架上，设置在考核范围区周围。
所述标志杆为5根呈一字型排列在考核范围区中间区域。
通过采用上述技术方案，本实用新型的有益效果是：上述结构的S型绕杆训练考核系统是基于双目立体视觉技术，多个不同方位的双目相机可以同时对考核范围区进行拍摄，能够实时构建出场地内的三维结构，多视角记录更精准，可以非常直观准确的记录考核判断对象的实时准确位置，可无需在标志杆上安装任何传感器，也无需在考核判断对象上佩戴或安装感应标签，还能够有效防止考生作弊，有效降低误判的可能性，双目相机同时还可用于录像记录，方便后期回放，为考核过程提供可考并可溯源的数据。本实用新型的的考核数据获取方法采用立体视觉数据进行计算得出考核过程数据，数据精确性高，考核过程数据可靠性高，从而实现本实用新型可代替人工实现智能考核，且考核系统结构简单，考核过程数据较为可靠的目的效果。
附图说明
图1是本实用新型涉及的一种绕杆训练考核系统的结构示意图；
图2是本实用新型涉及的一种绕杆训练考核系统中双目立体视觉装置的结构示意图；
图3是一种绕杆训练考核系统的考核数据获取方法的流程结构框图。
图中：
考核范围区1；标志杆2；
双目立体视觉装置3；双目相机31；壳体32；蓄电池33；
电路模块34；天线341；显示屏4；后台处理器5。
具体实施方式
为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。
本实用新型公开的一种绕杆训练考核系统，如图1所示，包括考核范围区1、标志杆2、双目立体视觉装置3、显示屏4和后台处理器5。
所述考核范围区1即为具有有效考核范围区域的考核场地，如图中所示的为一长方形区域，所述标志杆2多根间隔排开立式布设在考核范围区1内，具体也可根据考核项目内容来排布，如图中所示的为5根沿考核范围区1长度方向呈一字型排列在考核范围区1中间区域，用于S形绕杆训练的考核使用。
如图2所示，所述双目立体视觉装置3具有双目相机31，从而实现本实用新型双目立体视觉拍摄的功能作用，即用于考核场地的三维全景重构、用于考核时的考核过程三维全景重构、生成场地的全景三维点云数据、录像等，其与后台处理器5可通过有线或无线的方式连接，实现数据的传输。本实施例中，所述双目立体视觉装置3还包括有壳体32、设置在壳体32上的蓄电池33和电路模块34，所述双目相机31设置在壳体32上，所述蓄电池33连接电路模块34为其供电，这里所述电路模块34可根据系统功能需要来相应的电路结构设置，如本实施例中，所述电路模块34包括有天线341、无线传输单元(例如WiFi模块)和控制单元(图中不可见)，所述双目相机31分别连接无线传输单元和控制单元，所述双目相机31拍摄的数据通过无线传输单元传输给后台处理器5，所述后台处理器5可通过控制单元控制双目相机31的拍摄工作。所述双目立体视觉装置3在考核范围区1周围布设多台从多个视觉角度覆盖考核范围区，如图中所示，所述双目立体视觉装置3在考核范围区1长方形的四个对角方位分别布设，方位布设合理，视角能够覆盖全面双目，即能够保证获取到不同角度的三维点云数据，可确定系统的精确性。
后台处理器5接收了双目立体视觉装置3的数据后进行计算得出考核数据 (这里简单描述，后面内容详细描述考核数据获取方法)。
所述显示屏4用于显示考核信息，如实时显示考核判断对象的训练结果或考核成绩，其可放置在考核范围区1的周围，方便考核判断对象人员查看。本实施例中所述双目立体视觉装置3和显示屏4架设在升降放置架5上，便于根据考核使用需要适应性的进行调整位置、高度、角度等，也方便整理收纳操作。
上述结构的一种绕杆训练考核系统场地布设结构简单，仅需4个双目立体视觉装置3，考核使用操作也简单方便，其有使用作用效果如上有益效果部分描述，这里不再重复描述，下面针对本实用新型的一种绕杆训练考核系统的考核数据获取方法进行详细描述。
一种绕杆训练考核系统的考核数据获取方法，其获取考核时的过程数据的方法步骤，如图3所示，包括如下内容：
一、各个双目相机拍摄工作，分别获取考核过程的深度图像数据，用于对考核过程进行三维场景重构；
二、各个双目相机分别将深度图像数据进行处理计算点云数据，生成场景的全景三维点云数据；本实施例中，深度图像数据进行处理计算点云数据的转换公式如下：
式中，fx，fv，cx，cv为相机内参，由相机厂家或自行标定给出；u,v为相机坐标系下的像素坐标值；X，Y，Z,为世界坐标系下的实际坐标值。
三、各个双目相机将全景三维点云数据传输给后台处理器；
四、后台处理器接收各个双目相机的全景三维点云数据进行无效点云数据的剔除处理，得出实时三维点云数据；这里无效点云数据的剔除处理，可通过在考核系统进行考核使用前双目立体视觉装置获取计算得出的考核场地点云数据计算得出剔除处理需要的范围数值参数，从而在进行无效点云数据的剔除处理中使用这些范围数值参数进行计算处理，达到无效点云数据的剔除；具体的无效点云数据的剔除处理可采用体素滤波和/或半径滤波的方式处理，该两种方式是本领域中公知的技术，这里不再详细描述，可在网络或相关书籍、论坛、行业期刊等上获得。
五、后台处理器获取考核判断对象的数据库标准模板点云数据与实时三维点云数据进行点云配准处理，得出考核判断对象在实时三维点云数据中的坐标信息数据；这里考核判断对象的数据库标准模板点云数据即为预先准备好的模板数据数据库，使用时从中调用出来配准。
上述的点云配准处理方式可采用4点一致性集合(4PCS)的点云配准方式、正态分布变换(NDT)的点云配准方式和/或迭代最近点(ICP)的点云配准方式进行配准；如本实施例,图中所示的，先采用4点一致性集合(4PCS)的点云配准方式和正态分布变换(NDT)的点云配准方式进行初步的点云配准，即先进行一次粗配准，然后再经过迭代最近点(ICP)的点云配准方式进行二次配准，即再进行一次精配准；
所述迭代最近点的点云配准方式的点云配准处理方法如下，假设用Qi表示数据库标准模板点云数据，Pi表示实时三维点云数据，两个点云的对齐配准转换为使下列公式的目标函数E最小：
式中，R为旋转矩阵，T为平移矩阵，n为点云的个数，i为点云的序号；
其中R和T，就是找到的数据库标准模板点云数据与实时三维点云数据之间的旋转参数和平移参数，使得两点集数据之间满足度量准则下的最优匹配，采用最小二乘法求解上述公式，得出R和T，从而得出考核判断对象在实时三维点云数据中的坐标信息数据。
上述4点一致性集合(4PCS)的点云配准方式、正态分布变换(NDT)的点云配准方式和迭代最近点(ICP)的点云配准方式是本领域中公知的技术，这里不再详细描述，可在网络或相关书籍、论坛、行业期刊等上获得。
在采用上述方法获得考核数据(即考核判断对象的坐标信息数据)后，可再通过后台处理其进一步的智能对比得出考核结果，或者通过这些考核判断对象的坐标信息数据由考官来快速判断得出考核结果，或其他方式，这结果得出部分不是本案的主要保护对象，这里就不再详细公开，该部分不公开不影响上述技术方案的清楚理解。通过上述考核系统结构和考核数据获取方法，考核系统结构简单，考核数据精确性高，考核过程数据可靠性高，从而实现本实用新型的目的效果。
上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。
Claims (7)
1.一种绕杆训练考核系统，其特征在于：包括考核范围区、标志杆、双目立体视觉装置和后台处理器，所述标志杆为多根间隔排开立式布设在考核范围区内，所述双目立体视觉装置具有双目相机，其在考核范围区周围布设多台从多个视觉角度覆盖考核范围区，所述立体视觉装置通过有线或无线的方式连接后台处理器，双目立体视觉装置将视觉数据传输给后台处理器进行计算得出考核数据。
2.如权利要求1所述的一种绕杆训练考核系统，其特征在于：所述双目立体视觉装置包括壳体、设置在壳体上的所述双目相机及设置在壳体上的蓄电池和电路模块，所述蓄电池连接电路模块为其供电，所述电路模块包括有天线、无线传输单元和控制单元，所述双目相机分别连接无线传输单元和控制单元，所述双目相机拍摄的数据通过无线传输单元传输给后台处理器，所述后台处理器通过控制单元控制双目相机的工作。
3.如权利要求1或2所述的一种绕杆训练考核系统，其特征在于：所述双目立体视觉装置在考核范围区的四个对角方位分别布设。
4.如权利要求1所述的一种绕杆训练考核系统，其特征在于：所述双目立体视觉装置架设在升降放置架上。
5.如权利要求1所述的一种绕杆训练考核系统，其特征在于：还包括用于显示考核信息的显示屏。
6.如权利要求5所述的一种绕杆训练考核系统，其特征在于：所述显示屏架设在升降放置架上，设置在考核范围区周围。
7.如权利要求3所述的一种绕杆训练考核系统，其特征在于：所述标志杆为5根呈一字型排列在考核范围区中间区域。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201921937359.6U CN211462004U (zh) | 2019-11-11 | 2019-11-11 | 一种绕杆训练考核系统 |
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Publications (1)
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| CN201921937359.6U Active CN211462004U (zh) | 2019-11-11 | 2019-11-11 | 一种绕杆训练考核系统 |
Country Status (1)
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2019
- 2019-11-11 CN CN201921937359.6U patent/CN211462004U/zh active Active
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