监测技术系统在比赛中的应用

2016-08-04 12:35:25来源: 21ic
随着信息技术的发展和应用,当前我们已经信息化时代、智能化时代、网络化时代,在当前的社会中,信息技术、智能技术等的广泛使用,成为了时代的特征。在信息技术等的广泛应用和发展中,检测技术系统被广泛的应用在各个方面,例如安全监控、防盗监控等,在一些比赛中,监测技术系统也得到了有效的利用。例如游泳比赛、设计比赛、田径比赛等。本文就针对监测技术系统在体育比赛中的应用。以及相关的内容进行分析研究。

1 监测技术系统在比赛中的应用意义

社会在进步,经济的发展,科技在不断的深入研究,在当前的社会中,越来越多的信息技术应用到各个方面。在众多的信息技术中,监测技术是应用较为广泛的一种信息技术,在安保、比赛等中得到有效的利用。当前随着体育事业的发展,各种比赛竞技水平得到不断的提升,越来越多的比赛成绩不断的刷新纪录,而如何确定比赛的成绩,比赛动作的规范性,就需要使用一些科学技术,对运动员比赛中的动作等进行监测。

传统的比赛计时等,以及无法满足当前体育事业发展的需求,传统的比赛记录技术无法满足运动员的训练需求、比赛需求,为此需要应用一个先进的信息技术。为此图像技术、计算机技术、网络技术等在各种比赛中兴起,并被广泛的应用。监测技术系统是由计算机技术、图像技术等为一体的一种综合监测分析技术系统,在体育比赛中的应用,发挥中关键性的作用。

随着体育事业的发展,在各种体育比赛中,各个国家会根据自己的需求,在比赛场地的不同地方,要求设施录像拍摄、数据提取、检测精度等,这位检测技术系统的应用提供了基础。我们以游泳比赛为例进行分析研究。游泳比赛中在游泳场馆的各个地方设置了很多的检测技术系统、设备,泳池边上、泳池里,场馆内部四周、中央等设置各种类型的监测系统,对游泳运动员的比赛动作、比赛情况、犯规情况等进行检测。使用这些检测技术系统、设备,对运动员的比赛情况进行及时、准确、精确的反馈,也为运动员今后训练需要注意的地方提供参考依据。这些监测技术系统在比赛中的应用,可以提供细节动作、水下动作等,为运动员游泳技能的提升、游泳动作的规范等提供可以参考的精确的检测依据。所以我们针对监测技术系统在比赛中的应用,以及相关的内容进行分析研究。

2 监测技术系统在比赛中的应用研究方法

为了更好的研究监测技术系统在比赛中的应用,我们以游泳比赛为例进行研究。对游泳比赛进行全面分析,通过监测技术系统对运动员水上、水下的动作等进行监测。

在游泳比赛中,对运动员的比赛动作、比赛时间等进行的监测,采用的监测技术系统,主要有录像系统、计时系统、图像系统等,使用的监测设备主要有:摄像机(水上、水下)、录像信号转换器、画面合成器、录像机、计算机、相关信息的分析软件等。在游泳比赛中,使用摄像机对运动员的水上、水下比赛画面进行拍摄采集,并通过画面合成器,将不同摄像机拍摄的画面合成在一起,同步的显示在录像画面上,而录像信号转换器,则是对需要的录像画面进行选择,录像机、显示器等设备,主要是记录、显示摄像机、录像机拍摄的录像信号,而计算机、分析软件等设备,主要是对拍摄的画面进行编辑、分析。在比赛中监测技术系统的应用工作原理如下图1。

 

 

在游泳比赛中,摄像机的位置为游泳池的侧边上,对运动员出发、转身阶段进行重点的监测和分析,水上摄像机值进行运动员出发阶段入水前部分的画面,是距离出发台端面垂直距离3 m的处的泳池侧面。水下摄像头则是对运动员出发阶段水下部分、转身阶段的画面进行拍摄,其位置是距离泳池出发断面7 m、转身阶段端面3 m位置处的泳池侧面上。摄像头的安装理论上是需要垂直运动平面,但是为了防止运动员出发、转身阶段形成互相的遮挡,可以对摄像机的位置进行适当的调整。例如水下摄像机的安装方式有两种如下图2。

 

 

在游泳比赛中,一个泳池中分了很多的水道,摄像机的位置,角度进行标定,例如水平方向和垂直方向上的标定,使用平面解析的方法对摄像机的仰角、广角进行调整,保证拍摄的画面清晰、准确。这些监测技术设备,处理进行画面的处理、编辑、分析之外,还对运动员的战术、时间、距离、速度等数据进行分析、计算、解析,然后通过图像资料、文字信息进行比赛进展的反馈。

3 监测技术系统在比赛中的应用

以上我们分析了在比赛中检测技术系统的应用原理等,我们可以知道的比赛中监测技术系统的重要性以及发挥的作用,为此我们进行实际的应用案例分析。从国内和国际比赛中检测技术系统的示意图可以发现,摄像机的位置存在一定的差异,国际比赛中,监测技术系统的平面图与国内比赛测技术系统的平面图如图3、图4所示。

 

 

从图3、图4中,我们看出国际比赛和国内比赛中监测技术系统的差异,国际比赛采用的是7台摄像机监测并分别放置在7.5 m、10 m、15 m、25 m、35 m、40 m、42.5 m处,共有8个赛道,这些摄像机同步拍摄8个赛道的运动员的比赛画面。中国为了使用国际游泳比赛的规则和图像监测技术,以国际比赛监测技术系统为研究对象,研究使用中国运动员情况的比赛监测技术系统。比赛监测技术系统需要大量的经费、设备、人员等,中国的科研经费无法满足现状,为此形成了具有中国特色的比赛监测技术系统(图3)。

摄像机的图像采集方法为:1号机定点拍摄出发15 m以及对中游段的技术录像进行扫描,2号机定点对50 m处转身后前7.5 m进行拍摄,以及对中游段的技术录像进行扫描。3

号机则定点对100 m处转身后的7.5 m以及冲刺7.5 m出的画面进行拍摄,以及对中游段的技术录像进行扫描。在实施监测技术中,在运动员出发前打开每台摄像机,并对比赛计时板上的选手成绩进行拍摄。拍摄技术则是通过录像机单场重放,对各个时段的运动员的比赛参数进行采集,使用计算机对这些参数进行处理分析,得出运动员在比赛中的技术参数等。

4 监测技术系统在比赛中的应用结果分析

在游泳比赛中,监测技术系统采集的数据、画面众多,针对比赛中不同时段的运动员的速度等数据进行采集分析,我们以游泳运动员的罗雪娟、张颖的50 m蛙泳技术数据以及李丽萍、张丹的200 m蛙泳技术数据为例进行分析。具体如表1所示。

 

 

从表1、表2中的数据,我们可以知道,在游泳比赛中监测技术系统监测运动员不同阶段的运动情况,精度、准确度较高,监测的图像信息清晰、质量高。监测技术系统监测的运动员的游泳时间非常的精确,例如孙杨的游泳成绩:

 

 

从孙杨的游泳成绩以及不同游泳项目所用的时间进行分析,监测技术系统在比赛中的应用,数据采集的准确定和精确度非常高。

经过本次研究得出,在比赛中,监测技术系统的应用,安全性高,可以进行水上摄像、水下摄像,监测的数据信息全面、准确、精确,可以适用各种游泳池。

5 结束语

随着科学技术的发展,越来越多的信息技术、高新技术在各个领域中得到应用,在中国体育事业的发展中,信息技术的应用发挥着重要的作用,为运动员的比赛、训练提供精确、准确、全面的监测画面和数据信息,促进其战略技术、动作技术等的调整和转变,促进运动员,提高自己的比赛成绩。监测技术系统在比赛中的应用,随着体育事业的发展以及信息技术的更新,会越来越精准、高效、全面,为中国体育事业的发展,作出贡献。

关键字:监测技术系统  比赛

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/article_2016080416539.html
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