青少年足球射门质量的检测方法

摘要

本发明涉及一种青少年足球射门质量的检测方法，特点是RFID检录系统将考生的RFID手环上的学号信息进行扫描录入，再把考生信息传输到高性能工作站，工作站得到提示后，开始扫描第一及第二高速摄像机所得图像，对考生动作进行分析；第一和第二高速摄像机的图像同步传输到高性能工作站，高性能工作站通过运算得到射门的角度、速度、弧度信息；在高性能工作站中，对足球轨迹进行追踪和拟合，提取足球运动的几个关键信息；在高性能工作站的检录考核系统中建立客观、实际及可操作性强的足球射门评分系统，分析出一个好的射门的要素及其权重，并对考生的射门给出分数。其优点为：对射门的评价方式更全面，不仅可以检测足球的速度，还能检测射门的角度及足球飞行的弧线，易用性强，还能对考生长期数据进行分析。

说明书

技术领域

本发明涉及一种青少年足球射门质量的检测方法。

背景技术

目前，一般用雷达测量足球的射门速度。

雷达测速，就是根据接收到的反射波频移量的计算而得出被测物体的运动速度；也就是在道路旁边架设雷达发射器，向飞行的足球发射雷达波束，再接收反射的回波，通过回波分析测定球速，再计算凭据速度，该方案的缺点如下：

1、作为检测目标，由于足球体积太小，难以准确检测；

2、由于足球的飞行方向多变，难以准确检测；

3、在足球射门检测系统中，除了速度，其射门的角度和弧线也是比较重要的衡量参数，但此方案难以检测足球飞行的射门角度和弧线。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种不仅可以检测足球的速度，还能检测射门的角度及足球飞行的弧线，易用性强的青少年足球射门速度的检测方法。

为了达到上述目的，本发明是这样实现的，其是一种青少年足球射门质量的检测方法，其特征在于包括第一高速摄像机、第二高速摄像机、一台高性能工作站、RFID检录系统、RFID手环；在所述高性能工作站里面安装有Visiual Studio 2010、OpenCV及考生检录与评分系统三个软件，所述RFID检录系统包含负责二维码扫描的摄像头；所述第一高速摄像机设在球门的后面，所述第二高速摄像机设在球员的后面，所述RFID手环带在球员的手腕上，在RFID手环上设有考生的学号信息；

检测步骤如下：

步骤一

考生带上RFID手环，RFID检录系统将考生的RFID手环上的学号信息进行扫描录入，再把考生信息传输到高性能工作站，高性能工作站得到提示后，开始扫描第一高速摄像机及第二高速摄像机所得图像，对考生动作进行分析；

步骤二

第二高速摄像机负责识别足球并找到射门的角度，第一高速摄像机负责识别足球的速度和弧线；第一高速摄像机和第二高速摄像机的图像同步传输到高性能工作站，工作站通过运算得到射门的角度、速度、弧度信息；

步骤三

在高性能工作站中，应用深度学习、粒子滤波等算法，对足球轨迹进行追踪和拟合，提取足球运动的几个关键信息：位置、速度、弧度；

步骤四

在高性能工作站的检录考核系统中建立客观、实际及可操作性强的足球射门评分系统，分析出一个好的射门的要素及其权重，并对考生的射门给出分数，且把考生信息及考试信息上传到网络服务器。

在本技术方案中，所述第一高速摄像机、第二高速摄像机的型号是SONY FDR-AX100E；所述高性能工作站的型号是ThinkPad T450。

在本技术方案中，

所述RFID检录系统包括接口、处理器、检录器及发射天线；其中

所述处理器包括第一芯片、晶体、第二至第四电容及第二电阻，所述第一芯片的型号是RC522，共有32脚，所述晶体的一端分别与第一芯片的22脚及第三电容的一端电连接，晶体的另一端分别与第一芯片的21脚及第四电容的一端电连接，第三电容的另一端及第四电容的另一端均接地，第二电容的一端与第一芯片的16脚电连接，第二电容的另一端接地，第二电阻的一端与第一芯片的6脚电连接，第二电阻的另一端接3.3V直流工作电压，第一芯片的2脚、3脚、12脚、15脚及32脚均接3.3V直流工作电压，第一芯片的1脚、10脚、14脚及18脚均接地；

所述检录器包括第二芯片、第三芯片、第十四电容至第二十电容及第五电阻，所述第二芯片的型号是MAX3232CSE，共有16脚，所述第三芯片的型号是STM8S103F，共有20脚，第十四电容C14的两端分别与第二芯片的1脚及3脚电连接，第十五电容C15的两端分别与第二芯片的4脚及5脚电连接，第二芯片的10脚与第三芯片的2脚电连接，第二芯片的9脚与第三芯片的3脚电连接，第十六电容的一端与第二芯片的2脚电连接，第十六电容的另一端分别与第二芯片的16脚及第十七电容的一端电连接，第二芯片的16脚还接3.3V直流工作电压，第十七电容的另一端与第十八电容的一端电连接并接地，第十八电容的另一端与第二芯片的6脚电连接，第二芯片的15脚接地，第十九电容的一端分别与第五电阻的一端及第三芯片的4脚电连接，第五电阻的另一端接3.3V直流工作电压，第二十电容的一端与第三芯片的8脚电连接，第十九电容的另一端、第二十电容的另一端及第三芯片的7脚均接地；

所述接口包括连接插、第一电阻、第一电容及发光二极管，连接插共有8只脚，连接插的1脚将第一芯片的24脚与第三芯片的17脚电连接，连接插的2脚将第一芯片的29脚与第三芯片的16脚电连接，连接插的3脚将第一芯片的30脚与第三芯片的15脚电连接，连接插的4脚将第一芯片的31脚与第三芯片的14脚电连接，连接插的6脚接地，连接插的7脚将第一芯片的6脚与第三芯片的13脚电连接，连接插的8脚分别与第一电容的一端、第一电阻的一端及3.3V直流工作电压电连接，第一电容的另一端接地，第一电阻的另一端与发光二极管的阳极电连接，发光二极管的阴极接地，连接插的1至7脚还与扫描RFID手环的扫描器电连接；

所述发射天线包括第三电阻、第四电阻、第一电感、第二电感、第五电容至第十三电容及天线，所述第三电阻的一端与芯片的16脚电连接，第三电阻的另一端分别与芯片的17脚及第四电阻的一端电连接，第四电阻的另一端与第十三电容的一端电连接，第十三电容的另一端分别与天线的一端电连接及第七电容的一端 、第九电容的一端及第十一电容的一端电连接，第十一电容的另一端分别与第一电感的一端及第五电容的一端电连接，第五电容的另一端、第七电容的另一端及第九电容的另一端均接地，第一电感的另一端与芯片的11脚电连接，第八电容的一端及第十电容的一端及第十二电容的一端均与天线的另一端电连接，第十二电容的另一端分别与第二电感的一端及第六电容的一端电连接，第六电容的另一端、第八电容的另一端及第十电容的另一端均接地，第二电感的另一端与芯片的13脚电连接；RFID手环的型号是S50异形卡。本发明与现有技术相比，具有如下优点：

1、对射门的评价方式更全面，不仅可以检测足球的速度，还能检测射门的角度及足球飞行的弧线，对这几个参数进行综合评价；

2、使用电子技术和图像分析检测方法，考生仅通过扫描检测就能开始考试，易用性强；

3、应用网络数据技术存储考生射门信息，不仅能对考生一次的成绩进行测量，还能对考生长期数据进行分析。

附图说明

图1是本发明的布局图；

图2是本发明的RFID检录系统中的接口、处理器及发射天线的电路原理图；

图3是本发明的RFID检录系统中的检录器的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以互相结合。

如图1所示，其是一种青少年足球射门质量的检测方法，包括第一高速摄像机1、第二高速摄像机2、一台高性能工作站、RFID检录系统、RFID手环；在所述高性能工作站里面安装有Visiual Studio 2010、OpenCV及考生检录与评分系统三个软件，所述检录系统包含负责二维码扫描的摄像头；所述第一高速摄像机1设在球门的后面，所述第二高速摄像机2设在球员的后面，所述RFID手环带在球员的手腕上，在RFID手环上设有考生的学号信息；

检测步骤如下：

步骤一

考生带上RFID手环，RFID检录系统将考生的RFID手环上的学号信息进行扫描录入，再把考生信息传输到高性能工作站，高性能工作站得到提示后，开始扫描第一高速摄像机1及第二高速摄像机2所得图像，对考生动作进行分析；

步骤二

第二高速摄像机2负责识别足球3并找到射门的角度，第一高速摄像机1负责识别足球的速度和弧线；第一高速摄像机1和第二高速摄像机2的图像同步传输到高性能工作站，工作站通过运算得到射门的角度、速度、弧度信息；

步骤三

在高性能工作站中，应用深度学习、粒子滤波等算法，对足球轨迹进行追踪和拟合，提取足球运动的几个关键信息：位置、速度、弧度；

步骤四

在高性能工作站的检录考核系统中建立客观、实际及可操作性强的足球射门评分系统，分析出一个好的射门的要素及其权重，并对考生的射门给出分数，且把考生信息及考试信息上传到网络服务器。

在本实施例中，所述第一高速摄像机1、第二高速摄像机2的型号是SONY FDR-AX100E；所述高性能工作站的型号是ThinkPad T450。

如图2及图3所示，在本实施例中，所述RFID检录系统包括接口、处理器、检录器及发射天线；其中

所述处理器包括第一芯片U1、晶体Y1、第二至第四电容C2-C4及第二电阻R2，所述第一芯片U1的型号是RC522，共有32脚，所述晶体Y1的一端分别与第一芯片U1的22脚及第三电容C3的一端电连接，晶体Y1的另一端分别与第一芯片U1的21脚及第四电容C4的一端电连接，第三电容C3的另一端及第四电容C4的另一端均接地，第二电容C2的一端与第一芯片U1的16脚电连接，第二电容C2的另一端接地，第二电阻R2的一端与第一芯片U1的6脚电连接，第二电阻R2的另一端接3.3V直流工作电压，第一芯片U1的2脚、3脚、12脚、15脚及32脚均接3.3V直流工作电压，第一芯片U1的1脚、10脚、14脚及18脚均接地；

所述检录器包括第二芯片U2、第三芯片U3、第十四电容至第二十电容C14-C20及第五电阻R5，所述第二芯片U2的型号是MAX3232CSE，共有16脚，所述第三芯片U3的型号是STM8S103F，共有20脚，第十四电容C14的两端分别与第二芯片U2的1脚及3脚电连接，第十五电容C15的两端分别与第二芯片U2的4脚及5脚电连接，第二芯片U2的10脚与第三芯片U3的2脚电连接，第二芯片U2的9脚与第三芯片U3的3脚电连接，第十六电容C16的一端与第二芯片U2的2脚电连接，第十六电容C16的另一端分别与第二芯片U2的16脚及第十七电容C17的一端电连接，第二芯片U2的16脚还接3.3V直流工作电压，第十七电容C17的另一端与第十八电容C18的一端电连接并接地，第十八电容C18的另一端与第二芯片U2的6脚电连接，第二芯片U2的15脚接地，第十九电容C19的一端分别与第五电阻R5的一端及第三芯片U3的4脚电连接，第五电阻R5的另一端接3.3V直流工作电压，第二十电容C20的一端与第三芯片U3的8脚电连接，第十九电容C19的另一端、第二十电容C20的另一端及第三芯片U3的7脚均接地；

所述接口包括连接插CON8、第一电阻R1、第一电容C1及发光二极管D1，连接插CON8共有8只脚，连接插CON8的1脚将第一芯片U1的24脚与第三芯片的17脚电连接，连接插CON8的2脚将第一芯片U1的29脚与第三芯片的16脚电连接，连接插CON8的3脚将第一芯片U1的30脚与第三芯片的15脚电连接，连接插CON8的4脚将第一芯片U1的31脚与第三芯片的14脚电连接，，连接插CON8的6脚接地，连接插CON8的7脚将第一芯片U1的6脚与第三芯片的13脚电连接，连接插CON8的8脚分别与第一电容C1的一端、第一电阻R1的一端及3.3V直流工作电压电连接，第一电容C1的另一端接地，第一电阻R1的另一端与发光二极管D1的阳极电连接，发光二极管D1的阴极接地，连接插CON8的1至7脚还与扫描RFID手环的扫描器电连接；

所述发射天线包括第三电阻R3、第四电阻R4、第一电感L1、第二电感L2 、第五电容至第十三电容C5-C13及天线T，所述第三电阻R3的一端与芯片U1的16脚电连接，第三电阻R3的另一端分别与芯片U1的17脚及第四电阻R4的一端电连接，第四电阻R4的另一端与第十三电容C13的一端电连接，第十三电容C13的另一端分别与天线T的一端电连接及第七电容C7的一端 、第九电容C9的一端及第十一电容C11的一端电连接，第十一电容C11的另一端分别与第一电感L1的一端及第五电容C5的一端电连接，第五电容C5的另一端、第七电容C7的另一端及第九电容C9的另一端均接地，第一电感L1的另一端与芯片U1的11脚电连接，第八电容C8的一端及第十电容C10的一端及第十二电容C12的一端均与天线T的另一端电连接，第十二电容C12的另一端分别与第二电感L2的一端及第六电容C6的一端电连接，第六电容C6的另一端、第八电容C8的另一端及第十电容C10的另一端均接地，第二电感L2的另一端与芯片U1的13脚电连接；RFID手环的型号是S50异形卡。

以上结合附图对本发明的实施方式作出详细说明，但本发明不局限于所描述的实施方式。对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下对这些实施方式进行多种变化、修改、替换及变形仍落入在本发明的保护范围内。