一種運(yùn)動(dòng)比賽輔助裁判系統(tǒng)及其裁判方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于輔助裁判技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種運(yùn)動(dòng)比賽輔助裁判系統(tǒng)及其裁判方法。
【背景技術(shù)】
[0002]健康的體魄是青少年為祖國(guó)和人民服務(wù)的基本前提，是中華民族旺盛生命力的體現(xiàn)。隨著“陽(yáng)光體育”地蓬勃開展，各級(jí)各類學(xué)校都在積極貫徹“健康第一”的現(xiàn)代教育理念。為了增強(qiáng)青少年的體魄，各級(jí)各類學(xué)校每年均會(huì)定期舉行各類體育賽事，例如:籃球比賽和足球比賽等。目前，在這類比賽中，各級(jí)各類學(xué)校均由裁判用肉眼觀察球場(chǎng)上的賽況，并根據(jù)觀察結(jié)果對(duì)各個(gè)比賽隊(duì)伍進(jìn)行計(jì)分，而由于這類比賽中比賽場(chǎng)地較大，參賽球員較多，裁判不可能同時(shí)準(zhǔn)確的觀察到球場(chǎng)上的每位球員的運(yùn)動(dòng)情況，很可能出現(xiàn)誤判、漏判等情況，從而會(huì)影響比賽的公正性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種運(yùn)動(dòng)比賽輔助裁判系統(tǒng)及其裁判方法，旨在解決上述由于比賽場(chǎng)地較大，參賽球員較多，裁判不可能同時(shí)準(zhǔn)確的觀察到球場(chǎng)上的每位球員的運(yùn)動(dòng)情況，很可能出現(xiàn)誤判、漏判等情況，從而會(huì)影響比賽的公正性的問題。
[0004]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種運(yùn)動(dòng)比賽輔助裁判系統(tǒng)，包括至少一個(gè)攝像機(jī)、定位子系統(tǒng)以及后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)，所述后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫(kù)和查詢模塊；
[0005]所述攝像機(jī)，用于攝制球場(chǎng)上的賽況信息，并將攝制的錄像發(fā)送至所述數(shù)據(jù)庫(kù)，所述錄像中每一幀視頻流均標(biāo)記有對(duì)應(yīng)的攝制時(shí)間點(diǎn)；
[0006]所述定位子系統(tǒng)，用于對(duì)球場(chǎng)上的球員進(jìn)行定位，并將定位信息發(fā)送至所述數(shù)據(jù)庫(kù)，所述定位信息包括球員的標(biāo)識(shí)號(hào)、定位位置以及定位時(shí)間點(diǎn)；
[0007]所述數(shù)據(jù)庫(kù)，用于接收并存儲(chǔ)所述錄像和所述定位信息；
[0008]所述查詢模塊，用于接收球員運(yùn)動(dòng)軌跡查詢指令，所述查詢指令包括時(shí)間段和待查詢的球員的標(biāo)識(shí)號(hào)，并根據(jù)所述球員運(yùn)動(dòng)軌跡查詢指令從所述數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取所述時(shí)間段內(nèi)與待查尋的球員相關(guān)的錄像和定位信息；根據(jù)獲取的所述時(shí)間段內(nèi)與待查尋的球員相關(guān)的定位信息生成所述時(shí)間段內(nèi)待查尋的球員的運(yùn)動(dòng)軌跡；輸出顯示所述時(shí)間段內(nèi)所述待查尋的球員的運(yùn)動(dòng)軌跡以及與所述待查尋的球員相關(guān)的錄像，以輔助裁判員進(jìn)行裁判。
[0009]在本發(fā)明所述的運(yùn)動(dòng)比賽輔助裁判系統(tǒng)中，所述定位子系統(tǒng)包括佩戴于球員身上的可穿戴電子設(shè)備、設(shè)置于球場(chǎng)周圍的至少三個(gè)互聯(lián)且同步的基站以及定位服務(wù)器；
[0010]所述可穿戴電子設(shè)備，用于向所述至少三個(gè)基站發(fā)送承載有球員的標(biāo)識(shí)號(hào)的超寬頻脈沖信號(hào)，每個(gè)可穿戴電子設(shè)備均對(duì)應(yīng)綁定有一個(gè)球員的標(biāo)識(shí)號(hào)；
[0011]所述基站，用于接收所述可穿戴電子設(shè)備發(fā)送的所述超寬頻脈沖信號(hào)，并將接收所述超寬頻脈沖信號(hào)的時(shí)刻發(fā)送至所述定位服務(wù)器；
[0012]所述定位服務(wù)器，用于根據(jù)定位算法和所述至少三個(gè)基站各自接收所述超寬頻脈沖信號(hào)的時(shí)刻對(duì)佩戴所述可穿戴電子設(shè)備的球員進(jìn)行定位，并將定位信息發(fā)送至所述數(shù)據(jù)庫(kù)。
[0013]在本發(fā)明所述的運(yùn)動(dòng)比賽輔助裁判系統(tǒng)中，所述定位算法包括TOA算法和TDOA算法中的一種。
[0014]在本發(fā)明所述的運(yùn)動(dòng)比賽輔助裁判系統(tǒng)中，所述至少三個(gè)基站之間采用有線網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)或者無線網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，所述基站與所述定位服務(wù)器之間采用有線網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)或者無線網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，所述定位服務(wù)器和所述后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)之間采用有限網(wǎng)絡(luò)或者無線網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，所述有線網(wǎng)絡(luò)包括光纖網(wǎng)絡(luò)、雙絞線組成的以太網(wǎng)和同軸電纜組成的以太網(wǎng)中的一種，所述無線網(wǎng)絡(luò)包括WiFi網(wǎng)絡(luò)、3G網(wǎng)絡(luò)、4G網(wǎng)絡(luò)和5G網(wǎng)絡(luò)中的一種。
[0015]在本發(fā)明所述的運(yùn)動(dòng)比賽輔助裁判系統(tǒng)中，所述定位服務(wù)器直連所述至少三個(gè)基站中的一個(gè)基站或者多個(gè)基站，或者，所述定位服務(wù)器通過數(shù)據(jù)交換設(shè)備連接所述至少三個(gè)基站中的一個(gè)基站或者多個(gè)基站。
[0016]本發(fā)明另一實(shí)施例的目的在于提供一種運(yùn)動(dòng)比賽輔助裁判系統(tǒng)的裁判方法，包括:
[0017]攝像機(jī)攝制球場(chǎng)上的賽況信息，并將攝制的錄像發(fā)送至后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，所述錄像中每一幀視頻流均標(biāo)記有對(duì)應(yīng)的攝制時(shí)間點(diǎn)；
[0018]定位子系統(tǒng)對(duì)球場(chǎng)上的球員進(jìn)行定位，并將定位信息發(fā)送至后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，所述定位信息包括球員的標(biāo)識(shí)號(hào)、定位位置以及定位時(shí)間點(diǎn)；
[0019]所述后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)接收并存儲(chǔ)所述錄像和所述定位信息；
[0020]所述后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)的查詢模塊接收球員運(yùn)動(dòng)軌跡查詢指令，所述查詢指令包括時(shí)間段和待查詢的球員的標(biāo)識(shí)號(hào)，并根據(jù)所述球員運(yùn)動(dòng)軌跡查詢指令從所述數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取所述時(shí)間段內(nèi)與待查尋的球員相關(guān)的錄像和定位信息；根據(jù)獲取的所述時(shí)間段內(nèi)與待查尋的球員相關(guān)的定位信息生成所述時(shí)間段內(nèi)待查尋的球員的運(yùn)動(dòng)軌跡；輸出顯示所述時(shí)間段內(nèi)所述待查尋的球員的運(yùn)動(dòng)軌跡以及與所述待查尋的球員相關(guān)的錄像，以輔助裁判員進(jìn)行裁判。
[0021]在本發(fā)明所述的裁判方法中，所述定位子系統(tǒng)對(duì)球場(chǎng)上的球員進(jìn)行定位，并將定位信息發(fā)送至后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)具體包括:
[0022]采用佩戴于球員身上的可穿戴電子設(shè)備向設(shè)置于球場(chǎng)周圍的至少三個(gè)基站發(fā)送承載有球員的標(biāo)識(shí)號(hào)的超寬頻脈沖信號(hào)，每個(gè)可穿戴電子設(shè)備均對(duì)應(yīng)綁定有一個(gè)球員的標(biāo)識(shí)號(hào)；
[0023]所述基站接收所述可穿戴電子設(shè)備發(fā)送的所述超寬頻脈沖信號(hào)，并將接收所述超寬頻脈沖信號(hào)的時(shí)刻發(fā)送至定位服務(wù)器；
[0024]所述定位服務(wù)器根據(jù)定位算法和所述至少三個(gè)基站各自接收所述超寬頻脈沖信號(hào)的時(shí)刻對(duì)佩戴所述可穿戴電子設(shè)備的球員進(jìn)行定位，并將定位信息發(fā)送至所述數(shù)據(jù)庫(kù)。
[0025]在本發(fā)明所述的裁判方法中，所述定位算法包括TOA算法和TDOA算法中的一種。
[0026]在本發(fā)明所述的裁判方法中，所述至少三個(gè)基站之間采用有線網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)或者無線網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，所述基站與所述定位服務(wù)器之間采用有線網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)或者無線網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，所述定位服務(wù)器和所述后臺(tái)監(jiān)控子系統(tǒng)之間采用有限網(wǎng)絡(luò)或者無線網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，所述有線網(wǎng)絡(luò)包括光纖網(wǎng)絡(luò)、雙絞線組成的以太網(wǎng)和同軸電纜組成的以太網(wǎng)中的一種，所述無線網(wǎng)絡(luò)包括WiFi網(wǎng)絡(luò)、3G網(wǎng)絡(luò)、4G網(wǎng)絡(luò)和5G網(wǎng)絡(luò)中的一種。
[0027]在本發(fā)明所述的裁判方法中，所述定位服務(wù)器直連所述至少三個(gè)基站中的一個(gè)基站或者多個(gè)基站，或者，所述定位服務(wù)器通過數(shù)據(jù)交換設(shè)備連接所述至少三個(gè)基站中的一個(gè)基站或者多個(gè)基站。
[0028]實(shí)施本發(fā)明提供的運(yùn)動(dòng)比賽輔助裁判系統(tǒng)及其裁判方法具有以下有益效果:
[0029]—方面，由于首先采用所述攝像機(jī)攝制球場(chǎng)上的賽況信息，并將攝制的錄像發(fā)送至所述數(shù)據(jù)庫(kù)，所述錄像中每一幀視頻流均標(biāo)記有對(duì)應(yīng)的攝制時(shí)間點(diǎn)；采用所述定位子系統(tǒng)對(duì)球場(chǎng)上的球員進(jìn)行定位，并將定位信息發(fā)送至所述數(shù)據(jù)庫(kù)，所述定位信息包括球員的標(biāo)識(shí)號(hào)、定位位置以及定位時(shí)間點(diǎn)；所述數(shù)據(jù)庫(kù)接收并存儲(chǔ)所述錄像和所述定位信息；然后，采用所述查詢模塊接收球員運(yùn)動(dòng)軌跡查詢指令，所述查詢指令包括時(shí)間段和待查詢的球員的標(biāo)識(shí)號(hào)，并根據(jù)所述球員運(yùn)動(dòng)軌跡查詢指令從所述數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取所述時(shí)間段內(nèi)與待查尋的球員相關(guān)的錄像和定位信息；根據(jù)獲取的所述時(shí)間段內(nèi)與待查尋的球員相關(guān)的定位信息生成所述時(shí)間段內(nèi)待查尋的球員的運(yùn)動(dòng)軌