[发明专利]一种用于长跑的光学测量方法及系统

权利要求书

1.一种用于长跑的光学测量方法，其特征在于，运动员佩戴可反光的标识；在跑道的物理终点设置调制光源与图像拍摄装置，所述调制光源可交替发射第一强度和第二强度的光线，其中所述第一强度大于所述第二强度；所述图像拍摄装置连续在所述第一强度和所述第二强度的光线下向所述物理终点处拍摄图像，所述方法包括以下步骤：

获取所述图像拍摄装置在所述第一强度的光线下拍摄的亮帧图像；

紧接着获取所述图像拍摄装置在所述第二强度的光线下拍摄的暗帧图像；

将所述亮帧图像与所述暗帧图像差分处理后获取差分图像；

检测所述差分图像中是否出现所述标识，若是，则判定所述运动员通过所述物理终点，并经所述标识识别出所述运动员的身份，同时标记用于判定出现所述标识的所述亮帧图像所在帧。

2.根据权利要求1所述的光学测量方法，其特征在于，所述运动员在肩部佩戴所述标识；所述标识采用红外光线反射材质；所述调制光源发射红外光线；在经所述标识识别出运动员的身份的步骤中：所述标识包括识别点阵，通过识别所述识别点阵中点的排列图案来识出所述运动员的编号。

3.根据权利要求1所述的光学测量方法，其特征在于，所述图像拍摄装置自起跑发令时开始拍摄，所述方法还包括：在判定所述运动员通过所述物理终点后，通过以下公式获取所述运动员的跑步时长：

T＝N*t；

其中，T表示跑步时长，N表示所述图像拍摄装置从开始拍摄到出现所述标识时的累计帧数，t表示所述图像拍摄装置拍摄一帧图像的时间。

4.根据权利要求3所述的光学测量方法，其特征在于，所述方法还包括：在判定所述运动员通过所述物理终点后，判断所述标识在所述运动员跑步全过程所累计通过所述物理终点的次数是否达到预设次数，若否，则提示所述运动员的剩余完成次数。

5.根据权利要求4所述的光学测量方法，其特征在于，在检测所述差分图像中是否出现所述标识的步骤中，还包括：若检测到的所述标识有多个，则在沿行进方向的反方向对该多个所述标识进行排序，同时结合跑道上所有的所述标识分别累计通过所述物理终点的次数及同等次数下的跑步时长来获取该多个所述运动员的名次信息。

6.一种用于长跑的光学测量系统，其特征在于，包括：

可反光的标识，其佩戴于运动员身上；

调制光源，其设置在跑道的物理终点，其可交替发射第一强度和第二强度的光线，其中所述第一强度大于所述第二强度；

图像拍摄装置，其设置在跑道的物理终点，其连续在所述第一强度和所述第二强度的光线下向所述物理终点处拍摄图像，其中，所述图像拍摄装置在所述第一强度的光线下拍摄得到亮帧图像，在所述第二强度的光线下拍摄得到暗帧图像；

差分图像模块，其将所述亮帧图像与随后的所述暗帧图像作差分处理后得到差分图像；

判定模块，其检测所述差分图像中是否出现所述标识，若是，则判定所述运动员通过所述物理终点，并经所述标识识别出所述运动员的身份，同时标记用于判定出现所述标识的所述亮帧图像所在帧。

7.根据权利要求6所述的光学测量系统，其特征在于，所述标识佩戴于运动员肩部，所述标识为红外光线反射材质；所述调制光源发射红外光线；所述标识进一步包括识别点阵，所述识别点阵为表示所述运动员的编号的点的排列图案。

8.根据权利要求6所述的光学测量系统，其特征在于，还包括：

起跑信号接收模块，其控制所述图像拍摄装置自起跑发令时开始拍摄；

时长计算模块，其在所述判定模块判定所述运动员通过所述物理终点后，通过以下公式获取所述运动员的跑步时长：

T＝N*t；

其中，T表示跑步时长，N表示从所述图像拍摄装置开始拍摄到出现所述标识时的累计帧数，t表示所述图像拍摄装置拍摄一帧图像的时间。