本文關(guān)鍵詞：基于雙目視覺(jué)的跳躍滑水測(cè)距系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)

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【摘要】：滑水運(yùn)動(dòng)是人借助動(dòng)力的牽引,在水面上滑行的同時(shí)完成各種動(dòng)作的體育運(yùn)動(dòng),其中跳躍滑水項(xiàng)目是滑水運(yùn)動(dòng)中最具刺激性和觀賞性的項(xiàng)目。上世紀(jì)九十年代,跳躍滑水成績(jī)的測(cè)定使用經(jīng)緯儀進(jìn)行測(cè)距,雖然精度高,但操作難度大,也易出錯(cuò)。二十一世紀(jì)初,運(yùn)用計(jì)算機(jī)和視頻技術(shù),采用單臺(tái)攝像機(jī)的單目測(cè)距系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)距,操作簡(jiǎn)單,但測(cè)量精度不高,誤差較大�，F(xiàn)在國(guó)際滑水聯(lián)合會(huì)的通行測(cè)距方式是通過(guò)二臺(tái)攝像機(jī)的雙目測(cè)距系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)距,從而做到操作簡(jiǎn)單,測(cè)量精度高。本研究將通過(guò)系統(tǒng)分析法、模型方法設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)一套適合國(guó)內(nèi)比賽的雙目測(cè)距系統(tǒng),為國(guó)內(nèi)的水上運(yùn)動(dòng)測(cè)距提供更多方案。根據(jù)國(guó)內(nèi)比賽特點(diǎn)系統(tǒng)分別從軟、硬件兩個(gè)方面進(jìn)行了設(shè)計(jì)。硬件設(shè)備主要由一臺(tái)筆記本電腦,2個(gè)相同規(guī)格的攝像頭,一臺(tái)三腳架組合而成,除了參數(shù)規(guī)格要達(dá)到測(cè)距精度需求之外,還設(shè)計(jì)了一套硬件的組合方式以滿足國(guó)內(nèi)比賽環(huán)境的特殊需求;軟件方面選擇了圖像處理性能強(qiáng)大的OpenCV庫(kù)結(jié)合VS2013進(jìn)行編譯,程序在靜態(tài)編譯后可以在任何安裝了WINDOWS64位操縱系統(tǒng)的電腦上運(yùn)行,便于使用。系統(tǒng)利用雙目攝像機(jī)建立空間坐標(biāo)系來(lái)計(jì)算距離,將測(cè)距的實(shí)現(xiàn)分為了6個(gè)部分:場(chǎng)地設(shè)置、攝像機(jī)標(biāo)定、立體匹配、視頻獲取、坐標(biāo)計(jì)算、成績(jī)公布。通過(guò)場(chǎng)地設(shè)置放置浮標(biāo)確定鏡頭拍攝的位置并測(cè)試;通過(guò)攝像機(jī)標(biāo)定校正攝像頭的內(nèi)外參數(shù);通過(guò)立體匹配獲得視差變量;通過(guò)視頻獲取截取要測(cè)量的圖像;通過(guò)坐標(biāo)計(jì)算得到落水點(diǎn)的空間坐標(biāo)算出運(yùn)動(dòng)員的跳躍成績(jī);通過(guò)成績(jī)公布發(fā)布成績(jī)。保證每一流程的正確運(yùn)作,即可得到高精度測(cè)距結(jié)果。本研究所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了雙目測(cè)距,并且本系統(tǒng)的測(cè)距模式是針對(duì)國(guó)內(nèi)跳躍滑水比賽特點(diǎn)所設(shè)計(jì),符合國(guó)內(nèi)比賽的需求。對(duì)比目前國(guó)內(nèi)使用的單目測(cè)距系統(tǒng)本系統(tǒng)人工定位操作更少,測(cè)距過(guò)程更加簡(jiǎn)單,雖然實(shí)際測(cè)距中存在各種誤差,但雙目測(cè)距的理論精度可達(dá)毫米級(jí)別,具有良好的發(fā)展前景。
【學(xué)位授予單位】：武漢體育學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：G861.6;TP391.41

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本文編號(hào)：1267665