一种物体投掷距离的测量装置及测量方法与流程

1.本发明属于测量技术领域，具体涉及一种物体投掷距离的测量装置及测量方法。


背景技术：

2.现有的测量投掷距离的设备，主要采用无线信号强弱来估算距离的方法(ble、uwb等)。除了要在投掷物中塞入带电的无线信号源，还需要在投掷场地四周布置信号基站。投掷物在被塞入信号源后在落地的瞬间容易造成信号源损坏或接触不良。而基站一是需要同时架设多个，供电和场地选者都不易。二是每次架设完成后都需要校准。而且设备的成本预算高昂。


技术实现要素：

3.为解决上述问题，本发明公开了一种物体投掷距离的测量装置及测量方法，可以在体测时自动测量人员的投掷距离。同时数据保存云端，方便后期统计。减少人力物力的消耗。
4.为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
5.一种物体投掷距离的测量装置，包括显示模块，所述显示模块后面设置有电源模块，所述显示模块上部通过升降轴连接物体识别模块，所述物体识别模块的正面左右两侧分别设置有一个激光器，所述物体识别模块的正面中间设置有双目深度摄像头，所述物体识别模块上还设置有扬声器，所述物体识别模块里面设置有边缘计算网关以及移动通信数据模块。
6.进一步地，所述物体识别模块两侧的激光器分别为一个绿色激光器和一个红色激光器。
7.进一步地，所述物体投掷距离的测量装置设置有一个或者多个，当所述物体投掷距离的测量装置设置有多个时，相邻两个物体投掷距离的测量装置之间间隔6米距离。
8.用上述物体投掷距离的测量装置进行物体投掷距离的测量的方法，该方法包括如下步骤：
9.步骤1.部署投掷场地，画出投掷起始线；
10.步骤2.启动物体识别模块块，调整角度，使物体识别模块的绿色激光器打向地面的绿色光线和步骤1画出的投掷起始线重合；
11.步骤3.调整双目摄像头，确保摄像头角度正确，同时确认投掷人员站位在起始线外；
12.步骤4.设备部署完成后即可投掷，物体识别模块持续跟踪投掷物，并实时更新投掷物在显示模块中位置信息，当首次检测出投掷物后记录投掷物当前坐标，以投掷方向为x轴，投掷高度为y轴，投掷起始线为原点建立坐标系，
13.步骤5.当检测到投掷物位置坐标的y坐标最低点时，记录该位置坐标，直到监测到投掷物y坐标反转，则结束本次投掷监测开始计算成绩；
14.步骤6.根据欧式距离计算公式，计算出投掷物落地位置到起始线位置，然后代入投掷人员的肩膀高度，根据勾股定理计算出该投掷人员在本次投掷的直线距离；
15.步骤7.根据具体双目相机参数将步骤6得到的直线距离换算成现实长度。
16.进一步地，当投掷项目距离超出6米，则需要在离起始线9米的位置再次部署一台物体投掷距离的测量装置，调整两台物体投掷距离的测量装置的高度及角度，使得后面一台物体投掷距离的测量装置的绿色激光器射出的绿色光线和靠近投掷起始线的物体投掷距离的测量装置的红色激光器射出的红色光线重合；如再有超过12米则以此类推。
17.本发明的有益效果为：
18.本发明可以自动化测量投掷距离，并进行提示。布置操作简单，成本低廉。系统启动后可以自动测量投掷距离。待投掷结束系统测量出投掷结果上报服务器，以便于后期统计。
附图说明
19.图1为本发明的物体投掷距离的测量装置的主视图；
20.图2为本发明的物体投掷距离的测量装置的俯视图；
21.图3为本发明的设备部署场景示意图；
22.图4为本发明的物体投掷距离的测量方法流程图；
23.图5是本发明实施例所述投掷距离计算坐标系示意图。
24.附图标识列表：
25.1、物体识别模块；2、绿色激光器；3、红色激光器；4、升降轴；5、显示模块和电源电池模块；6、双目深度摄像头；7、边缘计算网关；8、扬声器；9、移动通信数据模块。
具体实施方式
26.下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
27.如图1-2所示，本实施例中的物体投掷距离的测量装置，包括显示模块，所述显示模块后面设置有电源模块，所述显示模块上部通过升降轴4连接物体识别模块1，所述物体识别模块的正面左右两侧分别设置有一个激光器，所述物体识别模块的正面中间设置有双目深度摄像头6，所述物体识别模块上还设置有扬声器8，所述物体识别模块里面设置有边缘计算网关7以及移动通信数据模块9。
28.本实施例中所述物体识别模块两侧的激光器分别为一个绿色激光器2和一个红色激光器3。
29.如图3所示，本实施例中所述物体投掷距离的测量装置设置有一个或者多个，当所述物体投掷距离的测量装置设置有多个时，相邻两个物体投掷距离的测量装置之间间隔6米距离。
30.如图4所示，用上述物体投掷距离的测量装置进行物体投掷距离的测量的方法，该方法包括如下步骤：
31.步骤1.部署投掷场地，画出投掷起始线；
32.步骤2.启动物体识别模块块，调整角度，使物体识别模块的绿色激光器打向地面
的绿色光线和步骤1画出的投掷起始线重合；
33.步骤3.调整双目摄像头，确保摄像头角度正确，同时确认投掷人员站位在起始线外；
34.步骤4.设备部署完成后即可投掷，物体识别模块持续跟踪投掷物，并实时更新投掷物在显示模块中位置信息，当首次检测出投掷物后记录投掷物当前坐标，以投掷方向为x轴，投掷高度为y轴，投掷起始线为原点建立坐标系，
35.步骤5.当检测到投掷物位置坐标的y坐标最低点时，记录该位置坐标，直到监测到投掷物y坐标反转，则结束本次投掷监测开始计算成绩；
36.步骤6.根据欧式距离计算公式，计算出投掷物落地位置到起始线位置，然后代入投掷人员的肩膀高度，根据勾股定理计算出该投掷人员在本次投掷的直线距离；
37.步骤7.根据具体双目相机参数将步骤6得到的直线距离换算成现实长度。
38.如图3所示，当投掷项目距离超出6米，则需要在离起始线9米的位置再次部署一台物体投掷距离的测量装置，调整两台物体投掷距离的测量装置的高度及角度，使得后面一台物体投掷距离的测量装置的绿色激光器射出的绿色光线和靠近投掷起始线的物体投掷距离的测量装置的红色激光器射出的红色光线重合；如再有超过12米则以此类推。
39.本实施例的具体实现逻辑以opencv为例：
40.[0041][0042]
如图5所示，
[0043]
当人员投掷出手后，系统即可识别出投掷物在空间中出现的第一点p1，以及p1点在x轴上的映射点p3。然后系统跟踪监测投掷物运动轨迹。当投掷物落地即投掷物y轴坐标最小时得到落地点p2。
[0044]
通过欧式距离计算出投掷点到落地点斜线距
[0045][0046][0047]
计算出投掷点到落点的斜线距离p1 p2，。
[0048]
最终根据勾股定理计算出本次投掷的直线距离。同时拍照(保存当前帧至存储区)。
[0049]
a＝p1p2
[0050]
b＝p1p3
[0051]
c＝√(a^2+b^2)
[0052]
如果有多台设备级联，则每台设备得出成绩后在设备1的边缘计算网关累加后即为最终投掷成绩。
[0053]
数据上传流程：
[0054]
最终边缘计算网关将得到的个人信息、截图照片以及投掷成绩信息封装数据包上传云端服务器。
[0055]
数据包格式：
[0056]
{“name”:”xx”,”age”:”18”,”sex”:”男”,”photo”:”base64:xxxxxxx”,
[0057]”distance”:”xx米”,”timestamp”:”2021年09月14日”}
[0058]
需要说明的是，以上内容仅仅说明了本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰均落入本发明权利要求书的保护范围之内。