[发明专利]可检测脱靶的射箭自动计分报靶系统

说明书

本发明公开了一种射箭计分报靶系统，克服以往脱靶不能被计入分数和计分不准确的缺点，系统包含校准工具，弓弦传感器或生物传感器，图像捕捉器，数据处理模块，显示屏，服务器。运用生物技术，光电技术，透视学分析，几何算法，函数方程算法等理论构建出的系统。

技术领域

本发明涉及一种体育类电子硬件设备与算法算法相结合的系统，特别是运用平面几何坐标算法与机器视觉捕捉技术计分结合生物检测技术或光电技术分析脱靶的射箭自动计分报靶系统。

背景技术

随着物质水平的极大丰富，人们生活水平的不断提高，精神追求越来越成为消费主流，更催生出新一轮的经济增长点，射箭这项古老的运动集竞技，娱乐，健身为一体，并不像围棋象棋这类民族特征较强的体育项目，所以射箭在世界范围内的认可度较高，具有全球性。若能与现代科技成果相结合，其市场潜力巨大。现有的与射箭娱乐有关的场所配套设施较为传统，并没有太多与现代科技成果相结合的技术融入，竞技性并不能体现出来。传统形式的射箭由于箭靶距离远，造成了计分困难，导致消费者只重视射箭体验而不重视其竞技性，娱乐性，从而使射箭运动的商业价值大大削弱。虽然有人工报靶方法，但存在成本高，反应速度慢，并且近距离具有危险性等问题。所以需要一种基于现代智能算法的软硬件结合的产品来解决关键性问题，提升射箭的竞技性，娱乐性，观赏性；有利于带动健康，体育，娱乐，科研等相关产业的发展，拉动经济增长，提高大众身体素质。

现有射箭自动报靶技术，除了计分稳定性，精确性难以实现外，均忽略了脱靶现象。此现象是指弓箭发射出去后落入箭靶外围盲区，机器难以识别检测而导致分数无法自动计入的问题，使比赛过程有失专业性。根据统计，脱靶为弓箭初学者常见现象，发生概率极高。除了准确计算出分数外，如何在盲区外检测出弓箭是否脱靶，也是一个开发者一直以来难以解决的问题。

发明内容

为了解决以上的问题，制造出市场接受度更高的产品，本发明创造性地加入了光电传感器或生物检测传感器以解决脱靶计入分数的问题，并且结合图像捕捉与测量厚度的方法，通过将捕捉到的二维图像利用透视原理还原出弓箭的三维位置，使计算结果更加准确。本发明除了包含传统的箭靶，弓，弓箭，护具以外，还包含有至少两个图像捕捉器，一个箭靶校准工具，一个数据处理模块，一个显示屏幕，一个储存分数的服务器，一个固定在弓末端的弓弦传感器或者安装在护具上的生物检测传感器。数据处理模块至少包含图形分析软件，视觉分析软件，计分软件，数据传输通信功能。弓弦传感器与系统的数据处理模块通信，并由两个光电接收模块组成；生物传感器与系统处理模块通信，至少包含肌肉检测模块或心率检测模块。图像捕捉器包含感光元器件和凸透镜组模块。箭靶校准工具包含两根与弓箭粗细一致并互相平行的长圆柱物体，目的是进行箭靶定位校准。系统运作顺序为当数据处理模块利用箭靶校准工具调试好参数后，启动固定在弓箭末端的弓弦传感器，当数据处理模块通过弓弦传感器传输的数据分析出弓箭已经发射后，给与之通信的图像捕捉器发送开始工作的指令，然后图像捕捉器将捕捉到的图像传回数据处理模块，交由数据处理模块还原出弓箭的原始坐标状态并计算出分数成绩，之后数据处理模块将分数成绩上传服务器储存并显示在射箭人员所见的显示屏上。

附图说明

下面结合附图和发明内容对本发明做进一步说明。

图1为本发明的空间示意图。

图中1.箭靶，2.图像捕捉器，3.数据处理模块，4.弓，5.弓弦传感器，6.显示屏幕。

图中用立方体结构表示一个三维空间，右上角为空间直角坐标系示意方向，粗实线表示设备之间采用有线连接方式，扩散弧线表示设备之间采用无线连接方式。

具体实施方式

如图(1)所示，在一个x，y，z空间直角坐标系中；箭靶在这个空间内由x轴与y轴构成，称为箭靶平面；平行于箭靶平面的另一个平面经过图像捕捉器透镜的主光轴，称为测量平面。