一种投掷距离测量方法及装置

1.本发明涉及一种投掷距离测量方法及装置，属于测距领域。


背景技术：

2.投掷运动是田径运动的主要项目之一，如铅球、标枪等，在投掷比赛中，需要对投掷距离进行测量，传统的测距方法有人工用卷尺测量和激光测量，但是这些方式均需要工作人员进入落地区进行测量，测量效率偏低、且存在一定的安全隐患。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种投掷距离测量方法及装置，解决了背景技术中披露的问题。
4.为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种投掷距离测量方法，包括：从扫描传感器获取投掷物投出至静止过程中落地区各等距带的反射光强度；其中，等距带为落地区相邻两等距线之间的区域，等距线为到计分或者测量起始位置径向距离相等的点构成的弧线，落地区中各等距带的宽度一致；根据各等距带反射光强度变化，确定投掷物第一落地点所在等距带；获取投掷物第一落地点所在等距带对应的预设距离，将该预设距离作为投掷物投掷距离。
5.根据各等距带反射光强度变化，确定投掷物第一落地点所在等距带，包括：根据反射光强度变化和第一预设规则，确定投掷物投出至静止过程中投掷物投影轨迹；根据投掷物投影轨迹和第二预设规则，确定投掷物第一落地点所在等距带。
6.第一预设规则为：若等距带某一区域存在反射光强度变化，则投掷物投影经过该等距带。
7.第二预设规则为：将投掷物投影轨迹中，从由远变近再由近变远的拐点作为投掷物第一落地点。
8.一种投掷距离测量装置，包括若干测量单元和控制台；测量单元设置在投掷场地的中轴线上方，测量单元包括从上往下依此设置的光源和扫描传感器，光源和扫描传感器均连接控制台，控制台采用投掷距离测量方法进行投掷物投掷距离测量。
9.光源发出的光为偏振光。
10.若测量单元为一个，测量单元位于投掷圈中心上方。
11.若测量单元为多个，其中一个测量单元位于投掷圈中心上方，其余测量单元位于落地区上方。
12.本发明所达到的有益效果：本发明根据反射光强度变化确定投掷物第一落地点所在等距带，将该等距带对应的预设距离作为投掷物投掷距离，无需工作人员进入落地区进
行测量，测量效率高、且不存在安全隐患。
附图说明
13.图1为本发明方法的流程图；图2为投掷场地的示意图；图3为扫描传感器位于投掷圈中心上方的示意图；图4为铅球轨迹示意图；图5为扫描传感器位于落地区上方的示意图。
具体实施方式
14.下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
15.如图1所示，一种投掷距离测量方法，包括以下步骤：步骤1，从扫描传感器获取投掷物投出至静止过程中落地区各等距带的反射光强度；其中，等距带为落地区相邻两等距线之间的区域，等距线为到计分或者测量起始位置径向距离相等的点构成的弧线，落地区中各等距带的宽度一致；步骤2，根据各等距带反射光强度变化，确定投掷物第一落地点所在等距带；步骤3，获取投掷物第一落地点所在等距带对应的预设距离，将该预设距离作为投掷物投掷距离。
16.上述方法根据反射光强度变化确定投掷物第一落地点所在等距带，将该等距带对应的预设距离作为投掷物投掷距离，无需工作人员进入落地区场地进行测量，测量效率高、且不存在安全隐患。
17.上述方法可运用到多种投掷比赛中，下面以铅球进行进一步说明，如图2所示，投掷场地由投掷圈、限制线、抵趾板和落地区组成，为了便于测量，在落地区设置多条等距线，等距线为到抵趾板（即计分或者测量起始位置）径向距离相等的点构成的弧线，以图中的a点为例，a到投掷圈中心o有一条径向线，径向线与抵趾板存在交点d，将ad之间的距离定义为l，投掷场地的所有径向线中，只要是与抵趾板的径向距离为l，那么这些点和a在同一条等距线上。若假设a为铅球的第一落点，那么ad即为铅球投掷的成绩。
18.等距线不是实时画出的线，而是虚拟的线，落地区相邻等距线之间的区域定义为等距带，等距带宽度根据实际情况而定，一般为1cm，每个等距带对应一距离，如100cm等距线与101cm等距线之间的等距带对应距离为100cm，只要铅球第一落点落在等距带内，那么铅球的投掷距离与等距带对应的距离一致。
19.如图3所示，为了便于扫描传感器获取反射光强度，一般在扫描传感器（图中的b）上方设置光源（图中的a），发出的光可以是各种颜色的可见光，也可以是不可见的红外或者紫外光，但是为了避免环境光线的干扰，光源的发出的光可以采用可见光、红外、紫外光线形成的偏振光，光波在铅球场地表面形成漫反射，反射的光会被一个处于较低位置的扫描传感器感知到，从而实现投掷场地的实时扫描。
20.从铅球投出至静止过程中，铅球会影响反射的光，从扫描传感器获取反射光的强度，若等距带某一区域存在反射光强度变化，则判断铅球投影经过该等距带，因此基于该规
则，根据各等距带反射光强度变化，可以确定铅球投出至静止过程中铅球投影轨迹。
21.如图4所示，从铅球投出至静止过程中，它的投影会对地面光线有影响。图中a为光源，b为扫描传感器，铅球飞行过程为abcde线，其对应的投影为a’b’c’d’e’线。从图中可知，投影的轨迹为先由近到远（a’到b’），在由远到近（c’到d’到e’），当铅球落在e位置，e跟e’几乎重合的了，该位置就是投掷的成绩。但是在实际投掷中，铅球无法落地后就静止，会在惯性的作用下向前滚动，因此其投影会在由近到远。
22.基于上述分析，可以将铅球投影轨迹中，从由远变近再由近变远的拐点作为铅球第一落地点，避免因滚动造成的偏差。
23.确定铅球第一落地点后即可确定该落点所在的等距带，将该等距带对应的预设距离作为铅球投掷距离。
24.上述测距采用的装置，即投掷距离测量装置，包括若干测量单元和控制台。
25.测量单元架设在投掷场地的中轴线上方，测量单元包括从上往下依此设置的光源和扫描传感器，光源和扫描传感器均连接控制台，控制台采用投掷距离测量方法进行投掷物投掷距离测量，控制台为带显示器的控制台，显示器会显示测距结果。
26.测量单元的数量根据场地的长度而定，目前市面上的常用扫描传感器最多能扫描2000多个等距带，也就是20m的范围，若落地区小于20m，那么可采用一个测量单元，该测量单元可如图3所示，架设在投掷圈中心o上方，若落地区大于20m，仅采用一个测量单元，会导致最远的等距带光强度较弱，扫描灵敏度可能要很高才行，在不使用大功率激光器的情况下，目前扫描传感器的灵敏度可能无法实现高精度分辨与解析。
27.因此可以在中轴线上方架设多个测量单元，其中一个测量单元位于投掷圈中心o上方，其余测量单元位于落地区上方，如图5所示，比如在离投掷圈中心五米处放置测量单元（图中a5为光源，b5为扫描传感器），通过多个测量单元获取各等距带的反射光强度，每组测量单元只负责测量距离较近且可以精确测量那些等距带上光信号的变化。
28.基于相同的技术方案，本技术还公开了一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行投掷距离测量方法。
29.基于相同的技术方案，本技术还公开了一种计算设备，包括一个或多个处理器、一个或多个存储器以及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述一个或多个存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行投掷距离测量方法的指令。
30.本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
31.本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产
生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
32.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
33.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
34.以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。