[發明專利]一種萬幀高速攝像電動計時器及其工作方法

有效

• 申請號: 201710769207.9
• 申請日: 2017-08-31
• 公開（公告）號: CN107485840B
• 公開（公告）日: 2023-10-03
• 發明（設計）人: 何爭明;羅根深;解正茂
• 申請（專利權）人: 深圳市菲普萊體育發展有限公司
• 主分類號: A63B71/06
• 分類號: A63B71/06
• 代理公司: 深圳市惠邦知識產權代理事務所 44271
• 代理人: 殷齊齊

技術領域

本發明屬于體育自動計時技術領域，具體涉及一種萬幀高速攝像電動計時器及其工作方法。

背景技術

隨著技術的進步，國際體育界的計時精度越來越高。國內目前的終點攝像設備存在以下問題：

1.計時精度低；

2.高速圖像拍攝的數據處理能力差，限制了計時精度和圖像質量的提高，且系統穩定性差；

3.采用多個處理器協同工作，才能完成攝像計時功能，結構復雜使得其穩定性差，且增加了生產成本。

發明內容

為解決上述存在的問題，本發明提供一種萬幀高速攝像電動計時器，計時精度高、高速圖像拍攝的數據處理能力好、且系統穩定性好、成本低。

一種萬幀高速攝像電動計時器，包括發令傳感器、控制中心系統、發令接收系統、圖像采集系統和供電系統；

所述控制中心系統為主控板；所述發令接收系統為接收板；所述圖像采集系統包括CCD板、分光鏡和鏡頭；所述CCD板、所述分光鏡和所述鏡頭依次組合為一體；所述供電系統包括電源板、鋰電池；所述鋰電池用于給所述電源板供電，所述電源板上設有充電接口；所述電源板分別給所述接收板、所述主控板和所述CCD板供電；

所述發令傳感器與接收板有線或者無線通訊連接；

所述主控板與所述接收板電性連接；所述主控板通過CCD驅動接口與所述CCD板電性連接；所述接收板與所述鏡頭電性連接；

所述接收板包括CPU、若干個無線模塊、GPS模塊；所述CPU分別與所述無線模塊、GPS模塊電性連接；所述CPU通過驅動電路與OLED屏電性連接；

所述主控板包括FPGA、RTC、CCD驅動接口、大容量SDRAM和千兆網口；所述千兆網口包括相互連接的網絡PHY和RJ45；所述FPGA分別與所述RTC、所述CCD驅動接口、所述大容量SDRAM電性連接；所述FPGA通過千兆網口與上位機電性連接；

所述CCD板包括信號驅動模塊、CCD、模擬信號放大模塊和ADC；所述信號驅動模塊、所述CCD、所述模擬信號放大模塊和所述ADC依次電性連接，且所述信號驅動模塊與所述ADC電性連接。

優選地，所述CCD為RGB三路單色線陣CCD、三色線陣CCD或彩色面陣CCD。

優選地，所述鏡頭的調節方式為：手動旋轉調節、機械式調節或電子信號調節，機械式調節或電子信號調節通過電信號調節。

優選地，發令傳感器與接收板之間通過有線發令、工業無線發令或云端發令方式連接。

優選地，所述主控板與一拍攝按鈕電性連接。

優選地，所述無線模塊為兩個，兩個所述無線模塊為兩個工業頻段的無線模塊，分別在不同頻率下獨立工作。

優選地，所述接收板上預設有一個有線發令觸發接口，用于防止復雜環境下無線信號不穩定工作。

優選地，所述CPU通過報警電路與蜂鳴器電性連接。

一種上述的萬幀高速攝像電動計時器的工作方法：在比賽前的準備階段，架設設備時，調整好鏡頭內部的光圈以及焦距，并通過調整設備云臺使鏡頭對準終點線；裁判根據運動員情況，啟動拍攝終點線的圖像采集系統；在發令的同時，發令傳感器立即發送無線發令信號給接收板，當接收板接收到發令信號，接收板發送控制信號給主控板，主控板記下發令的北京時間；并將圖像采集系統采集到的圖像數據實時傳輸到上位機，當比賽結束后，停止拍攝，根據上位機處理圖像數據的結果，確定運動對象到達終點的時間。

該萬幀高速攝像電動計時器的工作方法具體的是：在發令的同時，發令傳感器發送無線發令信號至接收板內部的兩個無線模塊，無線模塊再將此信號發送至CPU，CPU將此信號傳遞到主控板的FPGA,FPGA記下此刻精準的北京時間，經過處理，得出發令北京時間；CPU驅動OLED屏，用于顯示系統狀態；

FPGA發送的時序控制信號，經過CCD板上的信號驅動模塊，分別同步供給CCD和ADC，實現時序控制；從鏡頭進來的光信號，經過分光鏡作用分為RGB三原色，CCD將這些光信號轉換成相應的一系列的模擬電信號；經過CCD板上的模擬信號放大模塊放大；放大后的模擬電信號經過專用的ADC處理轉換為數字信號；CCD板將處理之后的圖像數據通過CCD驅動接口發送給FPGA；

FPGA將收到的圖像數據通過千兆網口發送至上位機處理。

本發明的有益效果為：系統采用了FPGA，其圖像數據處理速度快，實現了高精度計時功能；系統采用了高速千兆網絡數據傳輸方案，實現了高效實時傳輸；系統架構簡單，穩定性更高，大大地降低了生產成本和維修成本。

附圖說明