【摘要】：越野滑雪是我國冬季體育運動的弱勢項目。在傳統(tǒng)越野滑雪訓練過程中,設備落后,經(jīng)驗主義盛行,科學意識淡薄,新興科技手段得不到充分利用,導致比賽成績難以有重大突破。研究發(fā)現(xiàn),科學技術在現(xiàn)代競技體育領域的地位和作用日益凸顯。為提高越野滑雪運動的訓練質(zhì)量,加速備戰(zhàn)2022年北京冬奧會,亟需建設一套科學的訓練指揮系統(tǒng),對提升訓練過程的科學化水平,加深對滑雪運動規(guī)律認知具有重要意義。為改善傳統(tǒng)越野滑雪訓練過程中不科學的訓練方案,結(jié)合教練員、運動員的實際需求,本文設計并實現(xiàn)了亞布力越野滑雪場訓練指揮系統(tǒng)。系統(tǒng)充分利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、目標跟蹤等技術,實現(xiàn)了多源數(shù)據(jù)收集、存儲、處理、視頻監(jiān)控、目標跟蹤和數(shù)據(jù)回放等功能,以此為科學訓練提供數(shù)據(jù)支撐和功能保障。根據(jù)系統(tǒng)功能需求,對底層硬件設備選型,設計并搭建數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡,建設相應的數(shù)據(jù)存儲設施,完成硬件基礎設施平臺建設工作。在硬件平臺基礎上,對亞布力越野滑雪場訓練指揮系統(tǒng)進行需求分析,確定數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的具體功能和技術指標,設計模塊化的平臺框架和系統(tǒng)架構(gòu)方案,分別介紹各系統(tǒng)模塊的設計思路和實現(xiàn)方法。數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)建立在硬件平臺之上,通過對硬件資源的調(diào)度和控制,協(xié)調(diào)整個系統(tǒng)的運轉(zhuǎn),實現(xiàn)了視覺跟蹤區(qū)域劃分、多源數(shù)據(jù)采集、多源數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)存儲等功能。為了進一步提升訓練過程的科學化水平,解決傳統(tǒng)訓練方案的局限性,采用標定的方式對滑雪賽道進行標準化建模,利用GPS定位信息實現(xiàn)對運動員的動態(tài)跟蹤。本文設計了基于預置位、基于空間模型、基于賽道標定的三種視頻動態(tài)跟蹤方案,并分別實現(xiàn)和測試。通過對比實際跟蹤效果,分析每種跟蹤方案的不足之處;根據(jù)系統(tǒng)實際性能,設計相應的提升方案,依次解決了視頻動態(tài)跟蹤過程中的跟蹤滯后、畫面晃動、人物畫面偏離等問題。最終實驗結(jié)果表明,基于賽道標定的跟蹤方案可以獲得穩(wěn)定的跟蹤效果,跟蹤目標在視頻畫面中具有尺度保持和位置保持的特點,教練員可以清晰地觀察運動員的技術動作,對教練員的監(jiān)督工作和運動員的動作糾正幫助巨大,顯著提升了教練員的工作效率和運動員的訓練質(zhì)量。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TP311.52
【圖文】：

器等信息收集設備，需要根據(jù)項目實際需求進行精細選型，保證功能可用和經(jīng)節(jié)約；收集到的信息要發(fā)送到控制中心進行處理，因此要建立快速可靠的信息輸網(wǎng)絡，包括無線網(wǎng)絡和有線網(wǎng)絡；歷史數(shù)據(jù)可為大數(shù)據(jù)分析提供數(shù)據(jù)支撐，此應該建立可靠的數(shù)據(jù)存儲服務。.2 雪場環(huán)境本課題實驗地點位于黑龍江省哈爾濱市 4A 級景區(qū)--亞布力滑雪旅游度假區(qū)。滑雪場具有雪期長、雪質(zhì)好的特點，先后承辦過 8 屆國際國內(nèi)雪上賽事，具備好的實驗環(huán)境；由于其優(yōu)秀的滑雪環(huán)境，該雪場聚集了大批省級專業(yè)運動員在集訓，為系統(tǒng)提供了真實的測試場景。綜合以上因素考慮，選擇在亞布力滑雪開展課題工作。亞布力滑雪場有 1.5 公里、2.5 公里、5 公里等幾種越野滑雪賽，綜合考慮項目可行性和經(jīng)濟節(jié)約性等因素，選擇 1.5 公里賽道進行數(shù)字化建設。實驗賽道實際長度為 1390 米，最高海拔高度為 529.5m；最低海拔高度 501.8m，程差為 27.7m，最大爬坡高為 17.5m，累計爬坡高度為 397.6m。比賽地形是上坡 、坡、平坡約各占 1/3�；﹫龅膶嵕皥D和鳥瞰圖如下所示：

(a) 指揮中心外景圖 (b) 指揮中心內(nèi)景圖圖 2-2 指揮中心實景圖訓練指揮中心的操作臺設置在一樓大廳進門右側(cè)位置，如圖 2-2(b)所示。揮區(qū)域面積約為 30 平方米。指揮系統(tǒng)的主屏幕采用 12 塊 49 寸 LCD 拼接屏積約 12 平方米，安裝在右側(cè)墻體。指揮中心的工作平臺采用移動式機柜，頻服務器、存儲設備、網(wǎng)橋、防火墻、解碼器等，機柜可方便移動。指揮操作平臺主要由 Dell 7040mt 型號的主機及相關設施構(gòu)成，提供開發(fā)、測試環(huán)境。實物圖如下所示：

過程中實時交流。(a) 指揮中心外景圖 (b) 指揮中心內(nèi)景圖圖 2-2 指揮中心實景圖揮中心的操作臺設置在一樓大廳進門右側(cè)位置，如圖 2-2(b積約為 30 平方米。指揮系統(tǒng)的主屏幕采用 12 塊 49 寸 LC平方米，安裝在右側(cè)墻體。指揮中心的工作平臺采用移動式、存儲設備、網(wǎng)橋、防火墻、解碼器等，機柜可方便移動主要由 Dell 7040mt 型號的主機及相關設施構(gòu)成，提供開發(fā)物圖如下所示：

【參考文獻】

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本文編號：2761201