基於監測球類軌跡捕捉與反饋系統的製作方法

2023-04-23 11:42:11

基於監測球類軌跡捕捉與反饋系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了基於監測球類軌跡捕捉與反饋系統，由雙層光柵系統、控制主機和投影畫面組成。本實用新型克服了現有技術的不足，基於紅外對射光柵檢測系統，能在球體運動過程中就檢測到球體的運動軌跡，提前判斷球體的落點，系統畫面響應及時。
【專利說明】基於監測球類軌跡捕捉與反饋系統

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及球類軌跡監測【技術領域】，具體屬於基於監測球類軌跡捕捉與反饋 系統。

【背景技術】
[0002] 市面上現有球類軌跡捕捉與反饋系統多數基於紅外攝像頭檢測技術，該系統的缺 點是響應時間慢，畫面延遲明顯，易受到周圍環境光的影像，用戶體驗差。 實用新型內容
[0003] 本實用新型的目的是提供了基於監測球類軌跡捕捉與反饋系統，克服了現有技術 的不足，基於紅外對射光柵檢測系統，能在球體運動過程中就檢測到球體的運動軌跡，提前 判斷球體的落點，系統畫面響應及時。
[0004] 本實用新型採用的技術方案如下：
[0005] 基於監測球類軌跡捕捉與反饋系統，該系統由雙層光柵系統、控制主機和投影畫 面組成。
[0006] 所述的光柵系統，由前後兩層光柵組成，每層光柵又由橫向和堅向兩組對射光敏 傳感器組成。
[0007] 所述的光敏傳感器之間排布間距5釐米。這樣當足球通過每一層光柵時，都會在 橫向和堅向觸發4-5個光敏傳感器通斷信號，我們對觸發光敏傳感器的位置進行統計後平 均，這樣我們就能得出足球飛過這一層光柵時，所處的橫向和堅向坐標。而每一層光柵自身 的前後位置我們又是已知的，這樣我能便能監控出足球在飛行軌跡中的兩個空間坐標點。
[0008] 所述的控制主機採用2塊、4塊或8塊KPCI-849板卡，每塊板卡可以外接兩個D37 數據口。最多可以支持同時採集64路信號，這樣兩塊板卡就可以同時監控128路光柵信 號。在實際運用中，如果需要更高精度的位置點檢測需求，我們可以採用4塊，甚至8塊 KPCI-849板卡，從而進一步加大光柵密度來實現。控制主機，通過兩層光柵獲取足球飛行過 程中兩點空間位置，並考慮到重力的影像，就能模擬出足球的真實飛行軌跡。
[0009] 投影畫面，建立了一個三維足球場地模型，並採用第一人稱視角，將畫面投影到前 方投影幕上，讓體驗者感覺到虛擬的投影場景，是真實空間環境的延伸。當真實足球砸到投 影幕上以後，虛擬三維場景中，會接力出現一個虛擬的足球，並被賦予我們探測到的真實足 球的飛行軌跡，進而能最終判斷體驗者的射門是否成功。
[0010] 與已有技術相比，本實用新型的有益效果如下：
[0011] 本實用新型基於紅外對射光柵檢測系統，能在球體運動過程中就檢測到球體的運 動軌跡，提前判斷球體的落點，系統畫面響應及時，本技術方案對足球的空間位置誤差判斷 小於5釐米，響應速度小於10毫秒，明顯優於傳統的攝像頭監控方案。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1為本實用新型結構示意圖
[0013] 圖2為本實用新型兩組光柵具體的布線端子板電路圖；
[0014] 圖3為本實用新型KPCI-849板卡輸入信號的接法圖。

【具體實施方式】
[0015] 參見附圖，基於監測球類軌跡捕捉與反饋系統，該系統由雙層光柵系統1、控制主 機2和投影畫面3組成；光柵系統，由前後兩層光柵組成，每層光柵又由橫向和堅向兩組對 射光敏傳感器101組成；光敏傳感器101之間排布間距5釐米，這樣當足球通過每一層光柵 時，都會在橫向和堅向觸發4-5個光敏傳感器通斷信號，我們對觸發光敏傳感器的位置進 行統計後平均，這樣我們就能得出足球飛過這一層光柵時，所處的橫向和堅向坐標。而每一 層光柵自身的前後位置我們又是已知的，這樣我能便能監控出足球在飛行軌跡中的兩個空 間坐標點。
[0016] 所述的控制主機2採用2塊、4塊或8塊KPCI-849板卡，每塊板卡可以外接兩個 D37數據口。最多可以支持同時採集64路信號，這樣兩塊板卡就可以同時監控128路光柵 信號。在實際運用中，如果需要更高精度的位置點檢測需求，我們可以採用4塊，甚至8塊 KPCI-849板卡，從而進一步加大光柵密度來實現。控制主機，通過兩層光柵獲取足球飛行過 程中兩點空間位置，並考慮到重力的影像，就能模擬出足球的真實飛行軌跡。
[0017] 投影畫面，建立了一個三維足球場地模型，並採用第一人稱視角，將畫面投影到前 方投影幕上，讓體驗者感覺到虛擬的投影場景，是真實空間環境的延伸。當真實足球砸到投 影幕上以後，虛擬三維場景中，會接力出現一個虛擬的足球，並被賦予我們探測到的真實足 球的飛行軌跡，進而能最終判斷體驗者的射門是否成功。
【權利要求】
1. 基於監測球類軌跡捕捉與反饋系統，其特徵在於：該系統由雙層光柵系統、控制主 機和投影畫面組成，所述的光柵系統，由前後兩層光柵組成，每層光柵又由橫向和堅向兩組 對射光敏傳感器組成，所述的光敏傳感器之間排布間距5釐米。
2. 根據權利要求1所述的基於監測球類軌跡捕捉與反饋系統，其特徵在於：所述的控 制主機採用2塊、4塊或8塊KPCI-849板卡，每塊板卡可以外接兩個D37數據口。
【文檔編號】A63B71/06GK203861886SQ201320897261
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2013年12月27日 優先權日:2013年12月27日
【發明者】劉國強 申請人:合肥市艾塔器網絡科技有限公司