[发明专利]球类比赛中界外球的数字检测系统

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，其空间位置图形信息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，并由其计算处理得出球心的三维坐标(X，Y，Z)及图形信息。当球在某个位置点出界，球的三维坐标和图形信息经数据信息处理系统(3)处理并比较判断后，由数字显示和声音警示发光警示设备(4)瞬间发出出界报警，并显示界外球的坐标数字。

主权项

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瞬间判断出一个球是否出界，包括发球时球是否出界。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(最好经过红外喷涂或其他方式的处理)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的图形信息和球心的三维坐标信息(注意：该三维坐标信息是经过处理的球的中心点的坐标)传输到数据信息处理系统，数据信息处理系统经数学计算，图形处理等处理方式后并比较判断，决定是否报警。当比赛用球落地，球会在落地的瞬间发生大小和形状的改变(变为球体或椭球体)，同时球在比赛场地留下的是个圆形或椭圆形的点(不是数学上的点，球与球场碰撞接触点是个圆形或椭圆形的图形痕迹)，此时球心的三维坐标(X，Y，Z)中的Z值为某个最低最小值(这个值小于或等于球的半径，也不是固定值，其坐标大小与比赛中球的形变有关，与运动员击球的力量大小和击球高度有关)。数据信息处理系统将根据球心的坐标，球的半径大小，球的形状等进行数学计算和图形处理等并比较判断，能计算出圆形或椭圆形接触点的大小形状及坐标方程，(注意：接触点是个圆形或椭圆形的点，是个有一定面积大小的圆圈)，尤其是能计算出这个圆形或椭圆形上的点离整个球场中心点最近的点的坐标，并与出界范围大小标准值进行比较(这个出界范围大小标准值中的X和Y取决于比赛场地的面积大小，可能需要经过相关球类国际比赛组织的批准)，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或椭圆上的点距离比赛场中心点最近的点的坐标数字。上述这种数据信息处理方式适用于压线球的界外判罚。而在另外一种界外球的判罚规则中(即看球是否整体出界，比较球落地时的球心与边线的相互位置关系)，当用球落地瞬间，数字信息处理系统将会根据由光学三维运动实时跟踪捕捉设备跟踪捕捉并处理而成的球心坐标(X，Y，Z)进行简单的数学比较，此时Z为某个最低最小值，把X和Y与出界范围大小标准值比较即可决定是否报警输出。