[發(fā)明專利]徑賽計時系統(tǒng)及提高計時精度的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811649807.2
• 申請日: 2018-12-30
• 公開（公告）號: CN109712263A
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發(fā)明（設計）人: 張革伕;張夢夫;戴立操;王鐵驪
• 申請（專利權）人: 南華大學
• 主分類號: G07C1/24
• 分類號: G07C1/24
• 代理公司: 衡陽市科航專利事務所 43101
• 代理人: 曾樹林

1.一種徑賽計時系統(tǒng)，其特征是包括起點計時裝置和終點計時裝置；所述的起點計時裝置包括能產(chǎn)生空氣壓力變化的發(fā)令槍、壓力傳感器、起點數(shù)據(jù)處理器和起點衛(wèi)星定位模塊；所述的壓力傳感器和起點衛(wèi)星定位模塊分別與起點數(shù)據(jù)處理器連接并通信；所述的發(fā)令槍用于發(fā)出起始命令，所述的壓力傳感器用于監(jiān)測發(fā)令槍發(fā)出起始命令時產(chǎn)生空氣壓力數(shù)據(jù)，所述的起點衛(wèi)星定位模塊用于接收導航衛(wèi)星系統(tǒng)發(fā)送的包含時序信息的定位信息；所述的起點數(shù)據(jù)處理器用于在接收到發(fā)令槍產(chǎn)生空氣壓力數(shù)據(jù)時讀取起點衛(wèi)星定位模塊當前定位信息中的時序信息；

所述的終點計時裝置包括圖像采集裝置、終點數(shù)據(jù)處理器和終點衛(wèi)星定位模塊；所述的圖像采集裝置和終點衛(wèi)星定位模塊分別與終點數(shù)據(jù)處理器連接并通信；所述的圖像采集裝置用于采集參賽運動員的沖線畫面并發(fā)送至終點數(shù)據(jù)處理器儲存，所述的終點衛(wèi)星定位模塊用于接收與起點衛(wèi)星定位模塊相同的導航衛(wèi)星系統(tǒng)發(fā)送的包含時序信息的定位信息，所述的終點數(shù)據(jù)處理器用于在采集到運動員沖線畫面之前將終點數(shù)據(jù)處理器中的系統(tǒng)時間與衛(wèi)星定位系統(tǒng)時間同步；

所述的起點數(shù)據(jù)處理器和終點數(shù)據(jù)處理器內設有通信模塊，通過有線或無線的方式與其他終端或者互相通信，用于將起跑時刻和各運動員的沖線時刻匯總計算得出各運動員的比賽成績。

2.如權利要求1所述的一種徑賽計時系統(tǒng)，其特征是所述的圖像采集裝置包括高速攝像機，攝像機支架，色碼布，所述的高速攝像機用于獲得足夠的運動畫面；所述的攝像機支架用于支撐高速攝像機，并可根據(jù)所有賽道總寬度調節(jié)對應高度和攝像機的拍攝角度，用以保證拍攝清晰度的同時保證拍攝范圍能夠完全覆蓋終點區(qū)域的所有跑道；所述的色碼布上設有橫向色塊，每種顏色的色塊對應相應的數(shù)字，根據(jù)色塊顏色區(qū)分各個運動員的編號。

3.如權利要求1或2所述的一種徑賽計時系統(tǒng)，其特征是所述色碼布上的橫向色塊之間間隔相同距離，并由白色填充間隙。

4.如權利要求1或2所述的一種徑賽計時系統(tǒng)，其特征是所述的色碼布上設有不少于2個形狀、面積相同各自的獨立橫向色塊，每個橫向色塊可選顏色不少于4種，根據(jù)色塊不同顏色的組合區(qū)分各個運動員的編號。

5.如權利要求3所述的一種徑賽計時系統(tǒng)，其特征是所述的色碼布上設有不少于2個形狀、面積相同各自的獨立橫向色塊，每個橫向色塊可選顏色不少于4種，根據(jù)色塊不同顏色的組合區(qū)分各個運動員的編號。

6.一種提高徑賽計時精度的方法，其特征包括如下步驟：

預啟動：比賽前將起點計時裝置和終點計時裝置分別設置在比賽的起點和終點，將起點計時裝置和終點計時裝置中各自的數(shù)據(jù)處理器分別連上各自的衛(wèi)星定位模塊，啟動起點和終點數(shù)據(jù)處理器同時與之連接的衛(wèi)星定位模塊也同時啟動并開始接收衛(wèi)星定位系統(tǒng)發(fā)出的時序信息，當起點和終點衛(wèi)星定位模塊接收到同一衛(wèi)星定位系統(tǒng)準確的時序信息、終點計時模塊中的終點數(shù)據(jù)處理器和圖像采集裝置中的高速攝像機跟衛(wèi)星定位系統(tǒng)的時間完成同步時，開始進行比賽流程；

比賽開始：讓各運動員將識別色碼布佩戴在各運動員身體朝向終點計時裝置的圖像采集裝置一側的同一明顯部位準備起跑，發(fā)令槍槍響比賽開始，同時壓力傳感器監(jiān)測到發(fā)令槍產(chǎn)生的空氣壓力信號并發(fā)送給起點數(shù)據(jù)處理器，起點數(shù)據(jù)處理器收到空氣壓力信號，立即讀取起點衛(wèi)星定位模塊的當前定位信息中的時序信息，生成起跑時刻；

沖線：在第一個沖線運動員達到之前啟動高速攝像機拍攝并實時發(fā)送給終點數(shù)據(jù)處理器，終點數(shù)據(jù)處理器記錄高速攝像機啟動拍攝時刻，當運動員沖線時高速攝像機拍攝每位運動員的沖線畫面，當最后一個運動員沖線后，停止攝像，終點數(shù)據(jù)處理器開始在拍攝的錄像中識別每位運動員佩戴的色碼布的沖線畫面，每位運動員色碼布沖線時的沖線畫面所在幀的創(chuàng)建時刻即為運動員的沖線時刻；

輸出成績：將起跑時刻和各運動員的沖線畫面錄像輸出到同一終端并計算得出各運動員的比賽成績并發(fā)布成績，其中成績計算方式如下：

設起跑時刻為T0，啟動拍攝時刻為T1，高速攝像機速率為F，第i位運動員沖線畫面幀數(shù)為N（每位運動員沖線畫面幀數(shù)為拍攝總幀數(shù)的第N位），Ti的計算式為：Ti=N/F+(T1-T0)。