专利名称：球类比赛中界外球的数字检测系统的制作方法
1.技术领域 本发明涉及一种球类比赛中界外球的数字检测系统(可用于网球，羽毛球，排球等球类比赛领域)。这种界外球检测系统的使用会使裁判或观众从数字上更及时更准确地判断出球类比赛中的球究竟是否压线，是否落到界外，包括发球时的球是否落于界外。
2.背景技术 目前，在体育比赛中，裁判员对界外球的判罚，主要依赖于其视觉，但是对某些球的判罚有时不准确，尤其是界外球的判罚。界外球一般分为两种，一种是看球的整体位置，是看球心与边线的相互位置，另一种是看球是否压线，是看球与边线的是否有接触。而关于压线球落点的判断，时常导致争议，因为球的压点(其实是个圆形的点)究竟是否与边线有接触，在球速又那么快的今天，从视觉上确实很难断定。而到目前为止，球类比赛中还没有真正意义上的这种界外球检测系统。
3.发明内容
为了克服上面所述界外球(球是否压线)的问题，本发明提供了一种先进的界外球数字检测系统，可用于诸多球类比赛中。本发明是由光学三维运动实时跟踪捕捉系统(2)，数据信息处理系统(3)，数字显示和声音警示发光警示设备(4)等组成。本发明既不影响运动员进行正常比赛，运动员的身体干扰也不太影响本系统的检测结果，且显示出了界外球的坐标数字，极大地提高了球类比赛中界外球(压线球)判罚的准确性和科学性，最大限度地革新了该领域多年以来的无奈状况。
4.
以下结合附图对本发明做进一步说明。附图是本发明的侧视图。先对图中的编号进行对照说明1.比赛用球，2.光学三维运动实时跟踪捕捉设备，3.数据信息处理系统，4.数字显示和声音警示发光警示设备，5.比赛场。见图，比赛场(5)内的是比赛用球(1)，比赛场(5)外安放的是光学三维运动实时跟踪捕捉设备(2)，数据信息处理系统(3)，数字显示和声音警示发光警示设备(4)。比赛中，当比赛用球(1)在已定标的场地空间运动时，球的瞬间空间位置信息实时地不断地被光学三维运动实时跟踪捕捉设备(2)跟踪捕捉，并经过其及时处理后，将得到球的中心点的三维坐标(X，Y，Z)传输至数据信息处理系统(3)进行综合处理。如果运动中的比赛用球在比赛场的边线位置突然出界(没有压上线)，其球心的的三维坐标(X，Y，Z)经过数据信息处理系统(3)的处理计算后，得到球触压点的直径和面积(触压点是个圆)，经比较判断后由数字显示和声音警示发光警示设备(4)实时地传出球出界的警示声音或发出警示光，并显示出球所触压的圆形点上与球场边线最近的点的坐标数字。
5.具体实施方式
本发明是通过如下方式实施的首先，要对光学三维运动实时跟踪捕捉设备(2)的各参数进行校准和比赛场地(5)空间区域进行严谨细致的空间框架位置定标等赛前准备工作，这些工作需要多个技术人员协作进行。光学三维运动实时跟踪捕捉设备(2)安放在球场外空间，数字显示和声音警示发光警示设备(4)安装在裁判或观众容易看到听到的地方即可，数据信息处理系统(3)置于数字显示和声音警示发光警示设备(4)旁边。光学三维运动实时跟踪捕捉设备(2)可以采用红外跟踪，也可以采用其它光学跟踪。比赛开始后，光学三维运动实时跟踪捕捉设备(2)对比赛用球(1)不间断地跟踪，捕捉其坐标。并将把比赛用球(1)球心点的不断变化的三维坐标序列(X，Y，Z)迅速地传输到数据信息处理系统(3)。当比赛用球落地，其球心三维坐标中的Z值为某个最低最小值(这个值不是固定值，其大小与比赛中球的形变大小有关，与运动员击球的力量大小和击球高度有关)，同时在赛场上产生一个圆圆的触压点，通常肉眼看不清。数据信息处理系统(3)将根据球心的坐标及球的半径大小进行数学计算和比较判断，计算出圆形接触点的直径和面积大小，(注意接触点是个圆形的点，是个有一定面积大小的圆圈)，尤其是计算出这个圆形接触圆圈与边界线两侧的垂直距离并进行数学比较，判断出球是否触压到了边线，是否处于界外，最后决定是否由数字显示和声音警示发光警示设备(4)传出警示声音或发出警示光，或显示出球所触压的圆形点上与球场边线最近的点的坐标数字。本数字检测系统的实时性决定了从球出界始到系统发出警示并显示其坐标数字的整个过程只有短短的瞬间，非常符合国际球类比赛中瞬间判罚的惯例。
权利要求
1.本发明涉及一种球类比赛中界外球的数字检测系统(用于网球，羽毛球，排球等球类比赛领域)。这种界外球检测系统的使用会使裁判或观众从数字上更容易更准确地判断出一个球是否压线，是否是界外球，包括发球时球是否压线。其特征是本系统由光学三维运动实时跟踪捕捉设备，数据信息处理系统，数字显示和声音警示发光警示设备等组成，比赛中，当比赛用球(最好经过处理)在已定标的场地空间运动时，光学三维运动实时跟踪捕捉设备将捕捉到的球心的坐标信息传输到数据信息处理系统，数据信息处理系统经数学计算和比较判断后，决定是否报警。当比赛用球落地，其球心的三维坐标(X，Y，Z)中的Z值为某个最低最小值(这个值小于球的半径，也不是固定值，其大小与比赛中球的形变大小有关，与运动员击球的力量大小和击球高度有关)。数据信息处理系统(3)将根据球心的坐标及球的半径大小进行数学计算和比较判断，计算出圆形接触点的直径和面积大小，(注意接触点是个圆形的点，是个有一定面积大小的圆圈，假如场地平面的坐标高度值Z为0的话，此时该圆圈的圆心坐标应为X，Y，0，)，尤其是能计算出这个圆形接触圆圈与边界线两侧的垂直距离并进行数学比较，判断出球是否触压到了边线，是否处于界外，最后由数字显示和声音警示发光警示设备(4)决定是否传出球出界的警示声音或发出警示光，并显示出因球触压场地所形成的圆形的圆上，距离边线最近的点的坐标数字大佬们都在玩{精选官网网址: www.vip333.Co }值得信任的品牌平台!。大佬们都在玩{精选官网网址: www.vip333.Co }值得信任的品牌平台!
2.根据权利1所述的球类比赛中界外球的数字检测系统，其特征是其光学三维运动实时跟踪捕捉设备用来进行实时跟踪捕捉比赛用球的运动轨迹，及三维坐标的实时数据处理，包括球落地时对其球心Z坐标值是否达到最低最小值的判断处理等。
3根据权利1所述的球类比赛中界外球的数字检测系统，其特征是其数据信息处理系统是用来计算球落点的直径和面积，并进行综合比较判断，决定是否报警输出。
4.根据权利1所述的球类比赛中界外球的数字检测系统，其特征是其数字显示和声音警示发光警示设备用来传出球出界的警示声音或发出警示光，并显示出球触压位置(为圆形点)离边线最近的那个点的坐标数字。
全文摘要
本发明提供了一种球类比赛中界外球的数字检测系统。其特征是本系统光学三维运动实时跟踪捕捉设备(2)，数据信息处理系统(3)，数字显示和声音警示发光警示设备(4)等组成。当比赛用球(1)在比赛场(5)运动时，其空间位置被光学三维运动实时跟踪捕捉设备(2)实时地不间断地捕捉到，并由其计算处理出球心的三维坐标(X，Y，Z)。当球在某个位置点没有压线而出界时，球的三维坐标经由数据信息处理系统(3)计算并比较判断处理后，由数字显示和声音警示发光警示设备(4)发出警示声音或发出警示光，并显示因球触压所形成的圆形的圆上，距离边线最近的那个微小点的坐标数字大佬们都在玩{精选官网网址: www.vip333.Co }值得信任的品牌平台!。
文档编号A63B71/06GK1765442SQ20051000654
公开日2006年5月3日 申请日期2005年2月3日 优先权日2004年10月28日
发明者赵健 申请人:赵健
