[发明专利]智能体育运动数据测量方法及装置

说明书

本发明实现一种智能体育运动数据测量方法及装置。本发明属于智能体育运动数据测量领域，尤其涉及基于智能算法实现体育运动数据的智能测量领域。该智能体育运动数据测量方法包括：使用镜头将体育运动的光学图像投射到图像传感器表面上；图像处理模块将感光信号转换为模拟电信号，对信号进行模数转换和处理，转换为数字图像；智能体育计算模块分析数字图像序列；将体育运动数据计算结果通过数据输出接口模块输出。该智能体育运动数据测量装置包括：镜头，图像传感器，图像处理模块，智能体育计算模块，数据输出接口模块。

技术领域

本发明属于智能体育运动数据测量方法领域，尤其涉及基于智能算法实现体育运动数据的智能测量方法及装置。

背景技术

当前体育测试的成绩测量都使用人工方式测量或者传感器方式测量。人工方式测量所使用的测量设备包括秒表、皮尺、红外测距仪、机械计数器、电子计数器等设备。传感器方式测量所使用的测量设备包括红外传感设备、重力传感设备、RFID射频标签和感应（控制器）设备、霍尔传感设备等。这些测量方式和设备均存在测试标准不一致、测量结果不准确、用户和测试成绩不能自动对应、测试效率低、不能准确区分标准动作和不规范（犯规）动作等问题。

人工测量：人工测量的测试结果与测量人员的基本素质和技能直接相关，不同测量人员测量的成绩标准不一致。如使用秒表测量短跑和中长跑成绩，一般人听到发令枪响后启动秒表开始计时的反应时间是0.25秒，国际级裁判员的反应时间能达到0.1秒，即不同裁判员的测量标准不一致，导致结果不一致。

红外传感测量：红外传感测量依赖红外发射器和红外接收器工作。当测量对象处于红外发射器和红外接收器中间时，红外发射器发射的红外线被测量对象遮挡，红外接收器无法接收到红外信号，遮挡位置处即为测量对象所处位置，从而计算出成绩。当红外线被非测量对象遮挡后系统也会计算出成绩。同时红外测量的结果和精度和红外发射矩阵的线数有关。红外传感测试设备典型的使用场景是立定跳远、跳远、三级跳远、仰卧起坐、引体向上等测试。红外传感测量设备普遍存在的问题是容易被异物干扰而误报成绩，测量成绩精度不够高。

RFID射频标签测量：测量对象佩戴RFID射频标签，当RFID射频标签控制器扫描到RFID射频标签时，即认为测量对象已经处于目标区域，从而计算出成绩。可以看出RFID射频标签控制器无法精确定位测量对象处于特定位置点，只能判断测量对象处于特定区域。当RFID射频标签快速移动或者区域中密集存在多个RFID射频标签时，RFID控制器可能不能扫描到全部RFID射频标签。RFID射频标签典型的使用场景是田径的短跑和中长跑测试，用户佩戴RFID射频标签进行测试，在终点线使用RFID射频标签控制器扫描用户佩戴的RFID射频标签进行成绩测量。因此基于RFID视频标签的测试设备普遍存在的问题是可能会漏测测量对象的成绩，测量成绩精度不够高。

霍尔传感测量：测量对象身上佩戴霍尔传感器设备，当霍尔传感设备检测到自身被旋转一周后即计算一次成绩。霍尔传感设备典型的使用场景是跳绳测试，霍尔传感设备安装在绳子的两端，绳子绕身体一圈霍尔传感设备计算一次成绩。当绳子被脚绊住，需要把绳子回到身后重新跳时，也会计算一次成绩导致成绩多记。因此霍尔传感设备存在的问题是误差大。

以上几种体育运动数据测量方法、设备共存的缺陷是：不能精确测出体育成绩，测试标准不一致，用户和测试成绩不能自动对应，测试效率低，不能准确区分标准动作和不规范（犯规）动作。同时这些测试设备均只能获得最终的测试成绩，不能获得测试的中间过程数据，如立定跳远的起跳角度、起跳速度，掷球的出手角度、出手速度等数据，而这些数据正是体育教学和训练过程中老师和教练员最需要的数据，这些中间过程数据可以用来针对性得指导用户后续的训练，包括技术动作训练、体能训练、生理机能训练等。

本发明使用智能感知模块和分析算法解决以上问题，实现自动化、标准化、智能化的体育运动数据测量，自动、正确计算测试成绩，量化计算测试过程数据，正确评判体育运动训练和测试的规范动作和不规范动作。

发明内容