[發明專利]基于監測球類軌跡捕捉與反饋系統

無效

• 申請號: 201310756988.X
• 申請日: 2013-12-27
• 公開（公告）號: CN103752007A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 劉國強
• 申請（專利權）人: 合肥市艾塔器網絡科技有限公司
• 主分類號: A63B71/06
• 分類號: A63B71/06;G06F3/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及球類軌跡監測技術領域，具體屬于基于監測球類軌跡捕捉與反饋系統。

背景技術

市面上現有球類軌跡捕捉與反饋系統多數基于紅外攝像頭檢測技術，該系統的缺點是響應時間慢，畫面延遲明顯，易受到周圍環境光的影像，用戶體驗差。

發明內容

本發明的目的是提供了基于監測球類軌跡捕捉與反饋系統，克服了現有技術的不足，基于紅外對射光柵檢測系統，能在球體運動過程中就檢測到球體的運動軌跡，提前判斷球體的落點，系統畫面響應及時。

本發明采用的技術方案如下：

基于監測球類軌跡捕捉與反饋系統，該系統由雙層光柵系統、控制主機和投影畫面組成。

所述的光柵系統，由前后兩層光柵組成，每層光柵又由橫向和豎向兩組對射光敏傳感器組成。

所述的光敏傳感器之間排布間距5厘米。這樣當足球通過每一層光柵時，都會在橫向和豎向觸發4-5個光敏傳感器通斷信號，我們對觸發光敏傳感器的位置進行統計后平均，這樣我們就能得出足球飛過這一層光柵時，所處的橫向和豎向坐標。而每一層光柵自身的前后位置我們又是已知的，這樣我能便能監控出足球在飛行軌跡中的兩個空間坐標點。

所述的控制主機采用2塊、4塊或8塊KPCI-849板卡，每塊板卡可以外接兩個D37數據口。最多可以支持同時采集64路信號，這樣兩塊板卡就可以同時監控128路光柵信號。在實際運用中，如果需要更高精度的位置點檢測需求，我們可以采用4塊，甚至8塊KPCI-849板卡，從而進一步加大光柵密度來實現。控制主機，通過兩層光柵獲取足球飛行過程中兩點空間位置，并考慮到重力的影像，就能模擬出足球的真實飛行軌跡。

投影畫面，建立了一個三維足球場地模型，并采用第一人稱視角，將畫面投影到前方投影幕上，讓體驗者感覺到虛擬的投影場景，是真實空間環境的延伸。當真實足球砸到投影幕上以后，虛擬三維場景中，會接力出現一個虛擬的足球，并被賦予我們探測到的真實足球的飛行軌跡，進而能最終判斷體驗者的射門是否成功。

與已有技術相比，本發明的有益效果如下：

本發明基于紅外對射光柵檢測系統，能在球體運動過程中就檢測到球體的運動軌跡，提前判斷球體的落點，系統畫面響應及時，本技術方案對足球的空間位置誤差判斷小于5厘米，響應速度小于10毫秒，明顯優于傳統的攝像頭監控方案。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖

圖2為本發明兩組光柵具體的布線端子板電路圖；

圖3為本發明KPCI-849板卡輸入信號的接法圖。

具體實施方式

參見附圖，基于監測球類軌跡捕捉與反饋系統，該系統由雙層光柵系統1、控制主機2和投影畫面3組成；光柵系統，由前后兩層光柵組成，每層光柵又由橫向和豎向兩組對射光敏傳感器101組成；光敏傳感器101之間排布間距5厘米，這樣當足球通過每一層光柵時，都會在橫向和豎向觸發4-5個光敏傳感器通斷信號，我們對觸發光敏傳感器的位置進行統計后平均，這樣我們就能得出足球飛過這一層光柵時，所處的橫向和豎向坐標。而每一層光柵自身的前后位置我們又是已知的，這樣我能便能監控出足球在飛行軌跡中的兩個空間坐標點。

所述的控制主機2采用2塊、4塊或8塊KPCI-849板卡，每塊板卡可以外接兩個D37數據口。最多可以支持同時采集64路信號，這樣兩塊板卡就可以同時監控128路光柵信號。在實際運用中，如果需要更高精度的位置點檢測需求，我們可以采用4塊，甚至8塊KPCI-849板卡，從而進一步加大光柵密度來實現。控制主機，通過兩層光柵獲取足球飛行過程中兩點空間位置，并考慮到重力的影像，就能模擬出足球的真實飛行軌跡。

投影畫面，建立了一個三維足球場地模型，并采用第一人稱視角，將畫面投影到前方投影幕上，讓體驗者感覺到虛擬的投影場景，是真實空間環境的延伸。當真實足球砸到投影幕上以后，虛擬三維場景中，會接力出現一個虛擬的足球，并被賦予我們探測到的真實足球的飛行軌跡，進而能最終判斷體驗者的射門是否成功。