本發(fā)明涉及體育運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域，特別是指一種室內(nèi)聯(lián)網(wǎng)足球電子互動(dòng)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)在的室內(nèi)足球游戲通常是通過手柄、鍵盤、鼠標(biāo)或者通過體感傳感器檢測(cè)人體的運(yùn)動(dòng)，控制游戲中的虛擬足球，進(jìn)行互動(dòng)。中國(guó)專利CN201310074361.6，該專利公開了一種線上與線下結(jié)合的小型足球比賽，其通過設(shè)置一個(gè)對(duì)弈的場(chǎng)地，該場(chǎng)地為平面場(chǎng)地，并具有兩個(gè)球門；在該場(chǎng)地設(shè)置有終端設(shè)備，終端設(shè)備具有實(shí)時(shí)收錄比賽數(shù)據(jù)的功能，以及對(duì)足球比賽的數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的功能，同時(shí)具有連接互聯(lián)網(wǎng)并上傳數(shù)據(jù)的功能；該項(xiàng)專利實(shí)施時(shí)，需要現(xiàn)實(shí)中比賽者與運(yùn)動(dòng)伙伴進(jìn)行通常比賽游戲，而且需要準(zhǔn)備一塊較大的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地。足球比賽游戲是在面對(duì)面的現(xiàn)實(shí)對(duì)戰(zhàn)中完成，將比分等數(shù)據(jù)上傳服務(wù)器中保存。因此其可操作性較弱，若現(xiàn)實(shí)中比賽者與運(yùn)動(dòng)伙伴進(jìn)行通常比賽時(shí)，無法隨時(shí)在線進(jìn)行與隨機(jī)對(duì)手進(jìn)行遠(yuǎn)程互動(dòng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出一種可隨時(shí)進(jìn)行在線遠(yuǎn)程互動(dòng)，且場(chǎng)地要求低，無需搭建室外較大面積運(yùn)動(dòng)場(chǎng)的一種足球電子互動(dòng)系統(tǒng)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種足球電子互動(dòng)系統(tǒng)，包括：

投影單元，用于在地面投影出與足球或人進(jìn)行交互的競(jìng)技賽場(chǎng)場(chǎng)景；

運(yùn)動(dòng)反饋單元，用于提供不可見光線，并對(duì)賽場(chǎng)、足球或人體腳步位置進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)信息采集；以及對(duì)采集的圖像數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，并計(jì)算獲得足球或人體腳步在賽場(chǎng)的相對(duì)位置信息。

球門監(jiān)測(cè)單元，用于監(jiān)測(cè)進(jìn)球數(shù)量；

數(shù)據(jù)整合和處理單元，用于對(duì)相對(duì)位置信息與進(jìn)球數(shù)量信息進(jìn)行數(shù)據(jù)整合獲得運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)信息；

場(chǎng)景處理單元，用于根據(jù)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)信息生成新的競(jìng)技賽場(chǎng)場(chǎng)景；

遠(yuǎn)程互動(dòng)通訊單元，用于將運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)信息上傳至云服務(wù)器，并接收云服務(wù)器傳送的競(jìng)技對(duì)手的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)信息。

本發(fā)明提供的一種足球電子互動(dòng)系統(tǒng)，通過對(duì)競(jìng)技對(duì)手的運(yùn)動(dòng)位置進(jìn)行采集生產(chǎn)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)參數(shù)，通過此可以了解對(duì)手的足球進(jìn)球數(shù)以及人體腳步相對(duì)位置數(shù)據(jù)或者足球相對(duì)位置，并通過云服務(wù)器以及遠(yuǎn)程互動(dòng)通訊單元實(shí)時(shí)的傳輸數(shù)據(jù)信息，從而指示場(chǎng)景處理單元產(chǎn)生新的競(jìng)技賽場(chǎng)場(chǎng)景，由參與者根據(jù)不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)則，選擇不同的運(yùn)動(dòng)策略，進(jìn)行足球位置、腳步位置的變化或者完成進(jìn)球以達(dá)到和對(duì)手進(jìn)行遠(yuǎn)程競(jìng)技互動(dòng)的目的。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明一種足球電子互動(dòng)系統(tǒng)的框圖；

圖2為本發(fā)明一種足球電子互動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參見圖1，一種足球電子互動(dòng)系統(tǒng)，包括：

投影單元101，用于在地面投影出與足球或人進(jìn)行交互的競(jìng)技賽場(chǎng)場(chǎng)景；

運(yùn)動(dòng)反饋單元106，用于提供不可見光線，在本實(shí)施例中為紅外光線，并對(duì)賽場(chǎng)、足球或人體腳步位置進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)信息采集；以及對(duì)采集的圖像數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，并計(jì)算獲得足球或人體腳步在賽場(chǎng)的相對(duì)位置信息。

球門監(jiān)測(cè)單元105，用于監(jiān)測(cè)進(jìn)球數(shù)量。

數(shù)據(jù)整合和處理單元104，用于對(duì)相對(duì)位置信息與進(jìn)球數(shù)量信息進(jìn)行數(shù)據(jù)整合獲得運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)信息；通過對(duì)所需關(guān)鍵數(shù)據(jù)編碼解碼或直接對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)所需關(guān)鍵數(shù)據(jù)按特定格式進(jìn)行打包整合。

場(chǎng)景處理單元102，用于根據(jù)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)信息生成新的競(jìng)技賽場(chǎng)場(chǎng)景。

遠(yuǎn)程互動(dòng)通訊單元103，用于將運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)信息上傳至云服務(wù)器，并接收云服務(wù)器傳送的競(jìng)技對(duì)手的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)信息。足球比賽需要同時(shí)有多名競(jìng)技對(duì)手存在，因此為保證數(shù)據(jù)信息傳送的通暢性，可按機(jī)器出廠編碼順序處理運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)信息，或可以按照其他預(yù)先設(shè)定的有序的方式進(jìn)行處理。運(yùn)動(dòng)互動(dòng)通訊單元可以通過多種通訊方式，例如可以通過wifi、藍(lán)牙、2.4G無線電等連接附近可以連接的互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)終端，再進(jìn)一步連接至互聯(lián)網(wǎng)。

優(yōu)選的，所述運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)信息包括比分、步態(tài)準(zhǔn)確率、足球位置、進(jìn)球數(shù)量及人體腳步位置參數(shù)。當(dāng)然其參數(shù)可以根據(jù)實(shí)際的需求進(jìn)行設(shè)定，不限于前述所指部分。

優(yōu)選的，所述運(yùn)動(dòng)反饋單元106包括圖像采集模塊與圖像分析與運(yùn)算模塊，以及紅外光源；其中紅外光源用于提供與地面平行或散布于運(yùn)動(dòng)空間的紅外光線；所述圖像采集模塊用于對(duì)賽場(chǎng)、足球或人體腳步位置進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)信息采集；所述圖像分析與運(yùn)算模塊用于對(duì)采集的圖像數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，并計(jì)算獲得足球或人體腳步在賽場(chǎng)的相對(duì)位置信息。在本實(shí)施例中，所采集的足球?yàn)樽詭в屑t外發(fā)光源發(fā)射功能的足球，通過圖像采集模塊直接采集足球位置圖像數(shù)據(jù)信息；而通過紅外光照射光源，在采集人體腳步位置時(shí)開啟，因其具有較集中的方向性，光源平行于地面與人體足部相切時(shí)，產(chǎn)生漫反射光，或散布于賽場(chǎng)空間照射在人的下肢以及地面，從而由圖像采集模塊采集人體腳步位置圖像數(shù)據(jù)信息；

優(yōu)選的，所述圖像采集模塊為基于單目或雙目攝像系統(tǒng)，可對(duì)不可見光線或紅外光線進(jìn)行圖像采集，并且可以通過自動(dòng)切換鏡頭的濾光片進(jìn)行光源的過濾和切換。所述攝像系統(tǒng)用于基于不可見光的圖像進(jìn)行場(chǎng)景空間的標(biāo)定，并把標(biāo)定圖像傳遞至圖像分析與運(yùn)算模塊，所述圖像分析與運(yùn)算模塊用于結(jié)合標(biāo)定圖像與運(yùn)動(dòng)位置圖像數(shù)據(jù)信息，計(jì)算出足球或人體腳步在場(chǎng)景空間中的相對(duì)位置。

優(yōu)選的，所述攝像系統(tǒng)設(shè)于球門的上方，所述紅外光源設(shè)于球門底部或攝像系統(tǒng)旁側(cè)。

優(yōu)選的，所述投影單元101設(shè)于球門上方。

優(yōu)選的，所述球門監(jiān)測(cè)單元105設(shè)有紅外光傳感器，當(dāng)足球進(jìn)入球門后，紅外傳感器檢測(cè)到足球紅外光，確定進(jìn)球，并將進(jìn)球數(shù)量數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)整合與處理單元。

優(yōu)選的，本發(fā)明可應(yīng)用于多種線上線下聯(lián)動(dòng)的場(chǎng)景，為更好的了解，下面將通過兩個(gè)場(chǎng)景對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的闡述。

場(chǎng)景一

足球比賽準(zhǔn)備階段，雙方(或多方)球員需要控球至球場(chǎng)的指定位置，并保持靜止等待開始。當(dāng)球員1在本方的虛擬球場(chǎng)內(nèi)，控球至指定區(qū)域內(nèi)，經(jīng)由圖像采集模塊采集賽場(chǎng)圖像，圖像分析運(yùn)算模塊計(jì)算得到足球相對(duì)位置和速度，并上傳至數(shù)據(jù)整合與處理單元。數(shù)據(jù)整合與處理單元在確認(rèn)球員1完成比賽準(zhǔn)備，其確認(rèn)的過程為通過投影指定球員控球至指定區(qū)域并停留數(shù)秒，當(dāng)運(yùn)動(dòng)反饋單元檢測(cè)到足球按要求到達(dá)指定區(qū)域并停留數(shù)秒后，則比賽準(zhǔn)備完畢，通過場(chǎng)景處理單元指導(dǎo)投影單元，更改投影場(chǎng)景，明示球員1的準(zhǔn)備就緒。并通過遠(yuǎn)程互動(dòng)通訊單元上傳云服務(wù)器，完成球員1在互聯(lián)網(wǎng)端的“準(zhǔn)備”狀態(tài)設(shè)定。在線的其他球員，完成控球到各自的虛擬場(chǎng)景的指定位置后，也將完成在云服務(wù)器的“準(zhǔn)備”狀態(tài)設(shè)定。當(dāng)至少有兩人(支持多人)完成“準(zhǔn)備”狀態(tài)設(shè)定，則競(jìng)技比賽開始。球員在各自虛擬場(chǎng)景內(nèi)完成不同虛擬場(chǎng)景要求的競(jìng)技任務(wù)，且可射門得分。在賽中以及賽后，將各球員在競(jìng)技場(chǎng)景要求的各運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)信息的各項(xiàng)參數(shù)(例如，控球的運(yùn)動(dòng)軌跡，速度，進(jìn)球數(shù)等)在云服務(wù)器進(jìn)行比較，并將比較結(jié)果通過各球員的遠(yuǎn)程互動(dòng)通訊單元發(fā)回?cái)?shù)據(jù)整合與處理單元，并經(jīng)過場(chǎng)景處理單元，投影在虛擬場(chǎng)景內(nèi)，以便于競(jìng)技對(duì)抗。

場(chǎng)景二

運(yùn)動(dòng)教練在對(duì)學(xué)員進(jìn)行步態(tài)遠(yuǎn)程指導(dǎo)互動(dòng)時(shí)，雙方的紅外光源將會(huì)開啟。教練員側(cè)的圖像采集模塊采集得到教練員的場(chǎng)景圖像，通過圖像分析與運(yùn)算模塊得到教練的步態(tài)位置，并上傳數(shù)據(jù)整合與處理單元。數(shù)據(jù)整合與處理單元將數(shù)據(jù)通過遠(yuǎn)程互動(dòng)通訊單元上傳至云服務(wù)器端，通過學(xué)員本地的通訊模塊遠(yuǎn)程反饋至學(xué)員本地的數(shù)據(jù)整合和處理單元，并經(jīng)由場(chǎng)景處理單元投影至學(xué)員當(dāng)?shù)貓?chǎng)景內(nèi)，完成對(duì)學(xué)員的步態(tài)指導(dǎo)。也可以通過此通路，將學(xué)員的學(xué)習(xí)情況，反向反饋至教練員的場(chǎng)景內(nèi)，方便教練考察學(xué)員的運(yùn)動(dòng)狀況。各方的運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)，可以在云服務(wù)器端進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和數(shù)據(jù)比較，再將比較結(jié)果分別傳送至各方，方便全面綜合得進(jìn)行運(yùn)動(dòng)分析與指導(dǎo)。

本發(fā)明中還提供一種與上述足球電子互動(dòng)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的裝置，其中數(shù)據(jù)整合與處理單元，場(chǎng)景處理單元，以及圖像分析與運(yùn)算單元，可共用一套CPU，GPU以及DSP或FPGA處理器系統(tǒng)的計(jì)算資源；圖像采集模塊采用可以感受可見光與紅外光的攝像模塊；光源采用一字線紅外激光，結(jié)構(gòu)激光或指向性較集中的LED等光源。投影單元采用短焦投影模塊；遠(yuǎn)程互動(dòng)通訊單元采用wifi或無線藍(lán)牙模塊；球門中對(duì)足球進(jìn)球的判斷采用在球門內(nèi)側(cè)安裝紅外傳感器，監(jiān)測(cè)足球是否進(jìn)門。

本發(fā)明較之前的解決方案，具有如下優(yōu)點(diǎn)

1)通過投影完成虛擬球場(chǎng)的設(shè)置，使得不同使用者在不同地點(diǎn)可以使用相同大小和內(nèi)容場(chǎng)景的球場(chǎng)。

2)通過足球互動(dòng)系統(tǒng)，使得不同使用者的足球運(yùn)動(dòng)狀況都可以被捕捉和遠(yuǎn)程互相反饋與比較。

3)通過云服務(wù)器的假設(shè)，使得使用者可以隨機(jī)搭配對(duì)手，隨時(shí)進(jìn)行足球競(jìng)技比賽。

本發(fā)明提供的一種足球電子互動(dòng)系統(tǒng)，通過對(duì)競(jìng)技對(duì)手的運(yùn)動(dòng)位置進(jìn)行采集生產(chǎn)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)參數(shù)，通過此可以了解對(duì)手的足球進(jìn)球數(shù)以及人體腳步相對(duì)位置數(shù)據(jù)或者足球相對(duì)位置，并通過云服務(wù)器以及遠(yuǎn)程互動(dòng)通訊單元實(shí)時(shí)的傳輸數(shù)據(jù)信息，從而指示場(chǎng)景處理單元產(chǎn)生新的競(jìng)技賽場(chǎng)場(chǎng)景，由參與者根據(jù)不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)則，選擇不同的運(yùn)動(dòng)策略，進(jìn)行足球位置、腳步位置的變化或者完成進(jìn)球以達(dá)到和對(duì)手進(jìn)行遠(yuǎn)程競(jìng)技互動(dòng)的目的。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。