[实用新型]竞赛实时图像计时装置

说明书

技术领域

本实用新型属于一种竞技比赛计时装置，特别是一种竞赛实时图像计时装置。

背景技术

随着竞技体育运动的发展，以往的简单安排和手动计时已经无法满足一个趋向电子与信息化发展的现代运动会的要求。在竞速项目中高水平选手之间的差距可能是几毫秒，因此手动计时已经无法满足现代高水平竞技的要求。在我国体育部发表的径赛比赛规则明确表示在国内一、二、三类比赛，均应使用全自动电子计时装置。

绝大部分现有的电子计时装置都需要对场地进行一定改造，或者对场地有一定要求，例如，数据线与电源线的铺设。在不满足条件的情况下，如在非专业场地内铺设明线，不仅造成场地破坏，还带来一些安全隐患。因此，用于现代运动会的电子计时装置应该具有高度集成化且易于铺设的特点。

基于图像的电动计时系统集成化程度很高，专利CN200320111813.5体育比赛彩色电动计时系统中的彩色图像采集装置，利用彩色图像实现电动计时，降低终点处的铺设难度，其发令计时装置采用有线传输技术，无法避免场内明线铺设。在非专业场地上铺设信号线可能对比赛有干扰，而且场地内的明线也是不安全因素。此外，对采集到的冲刺图像，该系统需要由裁判员通过鼠标移动判读游标线来读出每个运动员的成绩，花费时间，同时存在人为因素的干扰。

随着现代运动会赛事的管理日益复杂，先进的数据库技术和信息管理技术被引入到运动会信息管理中。但是，目前开发的这类管理系统主要针对大型、综合型运动会，整个系统复杂庞大，硬件架构昂贵，不适用于中小型运动会的管理。中小型运动会可能有部分特色的项目，需要针对这种项目进行特殊的设置，一般这类系统均未提供这样的功能设置。此外，一般的运动会管理系统与电子计时系统兼容性较差，导致运动会信息流通的脱节，增加运动会工作人员的负担。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种通过图像处理和识别技术实现自动判读比赛成绩的竞赛实时图像计时装置，以克服上述的不足。

为了实现上述目的，本实用新型由发令枪、无线发令信号检测发射装置与无线发令信号接收装置、计算机、图像采集卡和高速线阵CCD摄像机组成，其特点是：无线发令信号检测发射装置放置在发令枪附近，无线发令信号接收装置与计算机相连，无线发令信号检测发射装置与无线发令信号接收装置同步获取发令信号，高速线阵CCD摄像机通过图像采集卡与计算机相连接。

上述无线发令信号检测发射装置由声音检测模块、上位单片机、下位单片机、无线数字信号传输模块以及上位单片机与计算机USB接口模块构成，其中声音检测模块由驻极体传声器MK1、滤波电路、信号放大电路和比较电路组成，当感应到发令枪声信号，驻极体传声器MK1产生一个微弱的电信号，该信号通过滤波电容C1，滤波后的信号经由集成运算放大器LM1和电阻R2、R3、R4、R5构成的信号放大电路进行放大，声音放大信号再与分压电阻R6、R7产生的阀值信号经电压比较器LM2比较，产生脉冲信号，即为检测到的声音信号。

本实用新型只需在发令枪附近放置无线发令信号检测发射装置，在计算机附近安装接收装置，就可通过无线传输技术传送计时开始信号。这两个子装置通过干电池供电，安装简便，无需布线。在终点处，则通过高速线阵CCD摄像机拍摄冲刺画面，将拍摄图片上传至计算机，经过图像处理与识别后自动判别运动员的过线位置，进一步转换为相应的终点时刻，计时精度可以高达到1/1000秒，满足国际比赛的精度要求。由于采用自动判读方法，排除了人为主观因素的影响，保证比赛的公正性。

综上所述，本实用新型具有以下功能：无线发令信号检测与收发，拍摄控制、计时与自动成绩判读以及信息管理。无线发令信号检测发射与接收装置的使用简化了系统安装，降低系统成本，同时还提高了发令信号的抗干扰性，减少了现场布线的难度；图像计时子系统可以实现人体冲线定位，使得成绩判读不受操作人员主观因素和拍摄图像质量的影响，帮助裁判得出准确的成绩信息；信息管理系统不仅与运动会全自动图像计时子系统相兼容，为其提供赛事信息、自动处理其计时成绩，还能对整个运动会提供管理支持，把运动会组织者从繁杂的工作中解脱出来，操作简单，提高管理效率。

此外，本实用新型的无线发令信号检测发射装置与无线发令信号检测接收装置、图像计时子系统都能实现功能模块化。其中，检测发射与接收子装置，亦可用于其他计时系统，通过USB接口即可连接使用，得到可靠的发令信号；自动判读单元亦可应用于其他采用高速CCD摄像机的计时系统；信息管理系统也可单独使用对运动会提供有效的管理。

附图说明