基于径赛终点图像采集计时系统设计与实现

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1、基于径赛终点图像采集计时系统设计与实现摘要：在各类竞速体育比赛中，尤其是中短距离的冲刺运动成绩判定，仅仅依靠手工计时是无法满足要求的，目前，我国各类大赛运动成绩判定使用最多的是国外生产的彩色图像计时判定系统。我国自主研发的该类设备依然停留在黑白图像计时判定水平上，本文将高速彩色线阵电荷耦合器件charge-coupleddevice技术应用于径赛终点高速图像采集电动计时系统中，介绍了终点计时系统的组成和工作原理，同时对彩色图像采集后期处理中影响图像质量的各种因素进行了深入的分析，详尽描述了在数字图像处理中如何运用灰度、彩色平衡、直方图均衡化等数字图像处理技术，从而得到清晰的、高质量的彩色

2、图像数据。abstract:atpresent,allkindsofracinginsports,especiallyintheshortsprintexerciseperformancejudgment,onlyrelyonmanualtimingisunabletomeettherequirementsofthevarioustypesofcompetition,ourcountryrelyonmostistheforeignproductionofcolorimagetimingdecisionsystem.atpresent,china’sindependentresearcha

3、nddevelopmentofthiskindofequipmentstillremainintheblackandwhiteimagetimingdecisionlevel,thispaperwillbeofhighspeedcolorlinearccdarraycharge-coupleddevicetechnologytotrackendhighspeedimageacquisitionelectrictimingsystem,introducestheterminaltimingsystemcompositionandworkingprinciple,andthelateeffe

4、ctsoftreatmentincolorimageacquisitiontheimagequalityofthevariousfactorstocarryonthethoroughanalysis,detaileddescriptionindigitalimageprocessinginhowtousethegrayscale,colorbalance,suchashistogramequalizationofdigitalimageprocessingtechnology,inordertogetclear,highqualityofcolorimagedata.关键词：终点图像采集

5、；时标叠加；数字图像处理；电荷耦合器件keywords:collectingimage；timebasesuperposition；digitalimageprocessing；charge-coupleddevice中图分类号：tp274+.2文献标识码：a文章编号：1006-4311（2012）11-0153-020引言径赛终点图像采集计时系统主要应用于各种竞速类比赛终点图像判读，当前的各类竞速比赛最终结果往往决定于百分之一秒甚至千分之一秒，人肉眼很难分辨，所以靠以往的人工计时已经无法满足要求。国际田联也同时规定要求只有电子计时系统判定的成绩才能作为最终的结果，并予以认可[1]。目前

6、我国已经将径赛终点图像采集计时系统应用于国内各类比赛之中。我国在体育电子设备领域的研究、生产比国外同类产品起步晚，技术含量低，比赛判读精度不高、判读图像也还停留在黑白图像判定这一水平上，而国外同类产品虽然性能上有优势，但是每套价格高，有的甚至在几十万美元左右，需要大量外汇，这不符合我国国情更不适合普及，所以研制新一代彩色图像计时系统是竞技体育的需要，也是科技工作者科技创新的需要。1径赛终点图像采集计时系统组成及工作原理终点判定系统与相关设备现场连接示意图如图1所示。它主要由发令信号传感器、信号传输、图像采集处理系统等组成。以往手动计时，终点裁判员通过目测观察起端烟屏来启动手中的计时器，这

7、一般要延迟零点几秒。我们选用高灵敏度的声音传感器作为起端拾音设备，从而保证了系统及时启动。声音传感器感知裁判员发令枪声后，通过无线或有线方式启动设在终点摄像房的图像判读计时系统开始计时，系统开始以千分之一秒开始计时，当运动员通过终点时，终点裁判长可以控制高精度终点摄像机进行终点图像采集。在此，系统会自动在图像上进行时标叠加，并将运动员的冲刺连续图像存储到内存中，如果图像较多，也可以暂存到计算机硬盘中。当所有运动员全部通过终点后，计时