一种足球进球判定系统及方法与流程

2021-01-11 15:01:30|

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本发明涉及体育器材技术领域，特别是涉及一种足球进球判定系统及方法。

背景技术：

目前，足球比赛中通用的规则是由国际足球协会理事会(ifab)所制定的，按照规则，在足球比赛中只有当足球整体越过足球门的门线时，才会被认定为进球。同时，规则也明确规定了足球场上所有的线均不能超过12厘米，这也就表明了球场上包括门线在内的所有线都是有宽度的。

综合以上两条规则，在之前的足球比赛中由于不存在相关的技术来判定足球是否整体越过门线，所以出现了很多“门线惨案”。其中最著名的就是1966年世界杯决赛，英格兰与西德队将比赛拖入了加时赛，在比赛的第101分钟英格兰队的赫斯特一脚劲射，足球在击中足球门的横梁下沿后反弹，触地之后向足球门外弹去。对于触地的瞬间足球究竟进没进，这些年来世界足坛一直众说纷纭。

而当前，在足球比赛中应用门线技术，比如基于鹰眼系统或磁场传感器系统的原理，可以有效地判定足球是否整体越过门线，此技术已经被各大顶级联赛所采用，但是由于其价格高昂、技术复杂等各种因素，而无法得到广泛的普及。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种足球进球判定系统及方法，以达到降低足球进球判定成本的技术效果。

本发明实施的一方面，提供了一种足球进球判定系统，包括：智能足球、智能足球门以及远程检测平台；其中，

所述智能足球内置有第一zigbee模块和rssi测距协调器，所述第一zigbee模块与rssi测距协调器连接；

所述智能足球门中门框的左上角设置有第一图像采集装置、门框的右上角设置有第二图像采集装置，在所述门框内部设置有第二zigbee模块、rssi测距终端、倒f天线以及电源模块，所述第二zigbee模块与所述第一图像采集装置、第二图像采集装置、rssi测距终端、倒f天线以及电源模块连接；

所述智能足球门通过所述倒f天线基于无线传感器网络与所述远程检测平台连接。

可选的，所述第一图像采集装置和第二图像采集装置的采集焦点处于所述智能足球门的门线上。

可选的，所述门框的左上角和右上角的预设区域内采用透光材料，所述电源模块采用太阳能电池，所述太阳能电池置于采用透光材料的门框区域内部。

可选的，所述第一zigbee模块和第二zigbee模块采用cc2530模块。

可选的，所述第一图像采集装置和第二图像采集装置采用具有jpeg压缩功能的cmos摄像头。

可选的，所述太阳能电池采用多晶硅薄膜太阳能电池。

可选的，在所述门框内部还设置有无线充电模块，所述无线充电模块与所述电源模块连接。

本发明实施的又一方面，还提供了一种足球进球判定方法，所述方法包括：

智能足球门按照预定的时间间隔通过rssi测距终端向智能足球发送第一数据；

所述智能足球在接收到所述第一数据之后、通过rssi测距协调器向所述智能足球门反馈第二数据；

所述智能足球门接收所述第二数据，基于所述第一数据与第二数据的传输时间，确定所述智能足球门与智能足球之间的距离；

所述智能足球门在所述距离小于预设距离阈值的情况下，激活第一图像采集装置和第二图像采集装置进行图像采集；

所述智能足球门将所采集的图像通过无线传感器网络传输至远程检测平台；

所述远程检测平台根据所述图像中所述智能足球与门线之间的位置确定是否进球。

本发明实施例提供的一种足球进球判定系统及方法，包括：智能足球、智能足球门以及远程检测平台；其中，所述智能足球内置有第一zigbee模块和rssi测距协调器，所述第一zigbee模块与rssi测距协调器连接；所述智能足球门中门框的左上角设置有第一图像采集装置、门框的右上角设置有第二图像采集装置，在所述门框内部设置有第二zigbee模块、rssi测距终端、倒f天线以及电源模块，所述第二zigbee模块与所述第一图像采集装置、第二图像采集装置、rssi测距终端、倒f天线以及电源模块连接；所述智能足球门通过所述倒f天线基于无线传感器网络与所述远程检测平台连接。应用本发明提供的方案，基于zigbee测距技术来监测足球与球门之间的距离，当检测到的距离小于预定距离阈值后，通过图像采集设备采集门线处的图像，利用采集的图像来判定是否进球，相较于相关技术中基于鹰眼系统或磁场传感器系统来实现判定的方案，能够降低足球进球判定的成本。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的一种足球进球判定系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种智能足球门中元器件安装位置示意图；

图3为本发明实施例提供的一种足球进球判定方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

参见图1，为本发明实施例提供的一种足球进球判定系统的结构示意图，包括：智能足球1、智能足球门2以及远程检测平台3；其中，

智能足球1内置有第一zigbee模块101和rssi测距协调器102，第一zigbee模块101与rssi测距协调器102连接。

在实施中，可以将第一zigbee模块101和rssi测距协调器102封装与由两半壳体通过卡口密封连接或者螺纹密封连接而成的外壳内，封装完成后将外壳设置在智能足球的中心区域，比如，可以利用多个柔性连接杆连接外壳的外侧与球囊内侧实现固定。

如图2所示的安装位置示意图中，智能足球门2中门框的左上角设置有第一图像采集装置201、门框的右上角设置有第二图像采集装置202，在门框内部设置有第二zigbee模块203、rssi测距终端204、倒f天线205以及电源模块206，第二zigbee模块203与第一图像采集装置201、第二图像采集装置202、rssi测距终端204、倒f天线205以及电源模块206连接。

在实施中，第一zigbee模块101和第二zigbee模块203可以采用cc2530模块。cc2530是一款专门用于无线传感器网络中进行数据传输的集成芯片，可以用于2.4-ghzieee802.15.4、zigbee和rf4ce应用的一个真正的soc解决方案。由于其能够以非常低的功耗和较低的成本来建立强大的无线传感器网络，因此被广泛应用。

在实施中，第一图像采集装置201和第二图像采集装置202可以采用具有jpeg压缩功能的cmos摄像头。

智能足球门2通过倒f天线205基于无线传感器网络与远程检测平台3连接。

在实施中，第一图像采集装置201和第二图像采集装置202的采集焦点可以处于智能足球门的门线上。即图像采集装置的镜头朝下对准门线，提高所采集的图像中智能足球与门线之间位置关系的准确性。

在实施中，智能足球门2门框的左上角和右上角的预设区域内采用透光材料，此种情况下，电源模块可以采用太阳能电池，太阳能电池置于采用透光材料的门框区域内部。

具体的，太阳能电池可以采用多晶硅薄膜太阳能电池。多晶硅薄膜太阳能电池是公认的高效、低耗的光伏器件材料且无光致衰退效应,效率比单晶硅要高,而成本远低于单晶硅电池。

在实施中，在智能足球门2门框内部还可以设置有无线充电模块，无线充电模块与电源模块连接。可以利用无线充电模块向电源模块进行充电，防止天气不好的情况下，导致的太阳能电池电量不足。

本发明足球进球判定系统的工作原理：智能足球门按照预定的时间间隔通过rssi测距终端向智能足球发送第一数据，预设时间间隔可以为200ms；智能足球在接收到第一数据之后、通过rssi测距协调器向智能足球门反馈第二数据；智能足球门接收第二数据，基于第一数据与第二数据的传输时间，确定智能足球门与智能足球之间的距离；智能足球门在距离小于预设距离阈值的情况下，激活第一图像采集装置和第二图像采集装置进行图像采集，预设距离阈值可以为5m；智能足球门将所采集的图像通过无线传感器网络传输至远程检测平台；远程检测平台根据图像中所述智能足球与门线之间的位置确定是否进球。

应用本发明提供的方案，基于zigbee测距技术来监测足球与球门之间的距离，当检测到的距离小于预定距离阈值后，通过图像采集设备采集门线处的图像，利用采集的图像来判定是否进球，相较于相关技术中基于鹰眼系统或磁场传感器系统来实现判定的方案，能够降低足球进球判定的成本。

参见图3，为本发明实施例提供的一种足球进球判定方法的流程示意图，包括：

s300,智能足球门按照预定的时间间隔通过rssi测距终端向智能足球发送第一数据；

s310,所述智能足球在接收到所述第一数据之后、通过rssi测距协调器向所述智能足球门反馈第二数据；

s320,所述智能足球门接收所述第二数据，基于所述第一数据与第二数据的传输时间，确定所述智能足球门与智能足球之间的距离；

s330,所述智能足球门在所述距离小于预设距离阈值的情况下，激活第一图像采集装置和第二图像采集装置进行图像采集；

s340,所述智能足球门将所采集的图像通过无线传感器网络传输至远程检测平台；

s350,所述远程检测平台根据所述图像中所述智能足球与门线之间的位置确定是否进球。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于方法实施例而言，由于其基本相似于系统实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

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