[发明专利]用于远度跳跃项目的距离测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种摄像测距装置，具体涉及一种远度跳跃项目的摄像距离测量装置。

背景技术

在远度跳跃项目，例如跳远、三级跳远等比赛中，需要通过距离测量来获取和记录运动员的成绩。早期一般是采用卷尺进行测量，随着测量技术的发展，各类测距仪器，如激光测距仪、红外光测距仪和超声波测距仪等被引入，通常，在大型运动会上均采用这类测距仪器测量获得比赛成绩。但是，这类测距仪器的使用仍然必须由人工进行现场干预，以电子激光测距（EDM）系统为例，测量时，一人操作仪器，另一个必须进入沙坑中，在选定的落地位置，插入激光测距棱镜杆并保持垂直，这导致了测量时间的延长，使得整个赛程不够紧凑，同时，人工操作还可能由于不慎破坏运动员在沙坑中留下的痕迹，或者由于操作的不准确引起测量误差。

为解决人工操作的问题，中国发明专利CN100348948C公开了一种田赛摄像测距仪，包括装有两路视频采集压缩卡的微型计算机、捕获起跳或者被投掷物出手过程及捕获跳远过程或被投掷物飞行轨迹和落点的摄像机各一个，公布运动员成绩的显示屏至少一个，打印机一台；还配置有发送接收摄像机开机信号的无线电收发器一套，犯规检测器及发送踏跳、投掷犯规信号的无线电收发器一套；根据计算机内存储的跳跃、投掷场地的图像，利用屏幕的像素点设定距离，得到一个距离值；再将摄像机所摄的实际跳跃、投掷场地的图像调整与绘制在计算机显示屏幕上的跳跃、投掷场地的图像重叠，进行图像处理，搜索落地点，计算出跳跃、投掷距离。该测距仪利用摄像机获得的图像进行测距，可以不用人工插杆，加快赛程进行。但是，该方案中采用屏幕的像素点之间的距离测定距离，由于摄像机获得的图像会产生畸变，因此，直接测量像素点间的距离并进行类比的测量方式测量结果误差较大。该文献中给出了一种准曲面拟合法来提高测量精度，但是，其前提是，摄像机位于计算机区域的左右侧的正中央，且保证摄像头垂直于沙坑。在实际操作中，调试困难，无法保证摄像头垂直于沙坑，此时，测量误差更大。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种用于远度跳跃项目的距离测量装置，既可以做到无人工插杆测量，又能够保证测量的准确度。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种用于远度跳跃项目的距离测量装置，包括摄像机、连接摄像机的计算机和设置在计算机内的测量模块，在远度跳跃项目的落地区两侧，沿跳跃方向分别分布设置有至少4个标志物，所述标志物固定在场地上；所述摄像机位于落地区的一侧，摄像机的视场覆盖落地区。

优选的技术方案，沿跳跃方向分别分布设置有5至6个标志物，相邻标志物间距相等，跳跃方向两侧相对的两个标志物的连线与跳跃方向垂直设置。

优选的技术方案，所述标志物为圆形，圆形内部被均匀划分为4个90°的扇形，相邻扇形内填充有不同颜色的颜色层。

使用一台摄像机时，采用的是平面测量方案，没有考虑沙坑平面不平整带来的影响，因此，通常适用于使用平沙器的比赛场地。

进一步的技术方案，设有两台摄像机，所述计算机具有两路视频采集压缩卡，分别连接两台摄像机。

由于采用两台摄像机，可以实现三维测量，测量时，由计算机内的测量模块进行计算，可以去除沙坑平面不平整带来的影响，测量精度更好。

上述技术方案中，在落地区与摄像机相对的一侧，固定有参考标尺。

使用时，首先标定各标志物的位置，在摄像机获得的图像中，用十字光标分别在图片上标定各标志物的中心位置，显示出其相应的坐标参数，利用辅助测量方法（如钢尺、激光测距仪等）丈量标志物的位置，与坐标参数相对应。若用一台摄像机进行平面的测量（如比赛使用平沙器的情况），仅须在一个图像中完成此操作；使用两台摄像机进行双目的三维测量时，在两个图像中进行同样的操作，系统根据已知标志物的坐标自动进行三维定标。

完成标定后，可以进行比赛测量。计算机中的测量模块利用标志物的已知位置和坐标参数，判断落点的位置，获得测量结果。

测量时，有落点裁判判定落点并插钎和无落点裁判判定落点均可。前者对落点判断更准确，但对比赛进程有一定影响；后者测量速度快，但是对判断可能造成争议。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1．本发明通过在落地区两侧设置标志物，使测量模块能够准确地进行位置测量判定，对摄像机的布置位置要求低，测量准确。

2．本发明可以实现无插钎判定，在运动员起身后未离开沙坑（稳定后）即可进行成绩判读，测量速度快，不影响比赛进程。

附图说明

图1是本发明实施例的落地区俯视示意图。