本發(fā)明涉及一種可以捕捉手指狀態(tài)的籃球裁判手套，本發(fā)明還涉及一種基于所述籃球裁判手套的籃球裁判判決互動(dòng)展示系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前已有的智能裁判打分的方法和基于手勢(shì)識(shí)別的無(wú)線智能裁判系統(tǒng)，有的依靠有線傳輸技術(shù)，有的利用無(wú)線射頻傳輸技術(shù)，有的是通過(guò)led電子顯示分?jǐn)?shù)，有的是通過(guò)文字顯示裁判的動(dòng)作。

上述技術(shù)存在下列不足：

1、顯示方式不夠直接明了：若有人看不懂裁判的手勢(shì)將會(huì)影響觀眾的觀看效果。

2、基于手勢(shì)識(shí)別的無(wú)線智能裁判系統(tǒng)使用導(dǎo)電橡膠，可能接觸不靈敏影響判決結(jié)果，比如2分計(jì)時(shí)時(shí)右手的無(wú)名指和小指名不能接觸到手心的導(dǎo)電橡膠。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是：及時(shí)準(zhǔn)確地判斷出籃球裁判在比賽中做出的判決。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案是提供了一種籃球裁判手套，包括兩個(gè)套體，其特征在于，在每個(gè)套體的手指套袋上均設(shè)有一片基礎(chǔ)型條式電阻式應(yīng)變片，基礎(chǔ)型條式電阻式應(yīng)變片隨套在手指套袋內(nèi)的手指彎曲而彎曲，所有基礎(chǔ)型條式電阻式應(yīng)變片經(jīng)由檢測(cè)電路接入arduino核心板，arduino核心板的mcu經(jīng)由檢測(cè)電路檢測(cè)基礎(chǔ)型條式電阻式應(yīng)變片電阻值的變化，根據(jù)設(shè)定的閾值判斷相應(yīng)手指處于打開(kāi)狀態(tài)或閉合狀態(tài)。

本發(fā)明的另一個(gè)技術(shù)方案是提供了一種互動(dòng)展示系統(tǒng)，其特征在于，包括人體姿態(tài)識(shí)別模塊、手指狀態(tài)識(shí)別模塊、人機(jī)交互及展示模塊，其中：

手指狀態(tài)識(shí)別模塊采用上述的籃球裁判手套識(shí)別手指處于打開(kāi)狀態(tài)或閉合狀態(tài)；

人體姿態(tài)識(shí)別模塊，用于檢測(cè)人體左、右大臂的姿態(tài)以及左、右小臂的關(guān)系，從而得到人體姿態(tài)；

人機(jī)交互及展示模塊，用于將手指狀態(tài)識(shí)別模塊及人體姿態(tài)識(shí)別模塊識(shí)別到的結(jié)果展示出來(lái)。

優(yōu)選地，所述人體姿態(tài)識(shí)別模塊包括用于監(jiān)控人體左、右大臂姿態(tài)的單軸傾角傳感器及三軸加速度傳感器，通過(guò)單軸傾角傳感器檢測(cè)人體的左、右大臂的實(shí)時(shí)角度，從而判斷大臂是自然放下、還是水平、還是舉起；

通過(guò)三軸加速度傳感器檢測(cè)人體的左、右大臂的運(yùn)動(dòng)速度，當(dāng)檢測(cè)到的加速度大于設(shè)定閾值時(shí)，判定為動(dòng)態(tài)動(dòng)作，否則判斷為靜態(tài)動(dòng)作，從而判斷人體左、右大臂的姿態(tài)。

優(yōu)選地，所述人體姿態(tài)識(shí)別模塊還包括光照強(qiáng)度傳感器，通過(guò)光照強(qiáng)度傳感器監(jiān)控人體左、右小臂是接近還是分離，當(dāng)光照強(qiáng)度傳感器返回的數(shù)據(jù)減小時(shí)，左、右小臂為接近，當(dāng)返回的數(shù)據(jù)增大時(shí)，左、右小臂分離。

優(yōu)選地，所述手指狀態(tài)模塊及所述人體姿態(tài)識(shí)別模塊的傳感器所采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線傳輸方式傳送給pc機(jī)，pc機(jī)通過(guò)軟件做出相應(yīng)的判斷，通過(guò)大屏幕顯示裁判所做的動(dòng)作，并且通過(guò)語(yǔ)音播報(bào)裁判的判決結(jié)果。

本發(fā)明用彎曲傳感器判斷是否有手指彎曲，無(wú)論手勢(shì)能否接觸到手心，只要有手指彎曲就能做出判斷，避免了因傳感器不靈敏產(chǎn)生的誤判。并且利用同步的聲音播放和大屏幕顯示，讓無(wú)論是否懂得裁判手勢(shì)的觀眾都能清楚地知道裁判的判決結(jié)果，增大了判決效果的可讀性和明確性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明中使用的籃球裁判手套的示意圖；

圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)示意圖；

圖3為人體姿態(tài)識(shí)別模塊的電路框圖；

圖4為本發(fā)明的通信示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以優(yōu)選實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明如下。

如圖1所示，本發(fā)明提供的一種籃球裁判手套使用了彎曲傳感器模塊，如圖1所示，包括兩個(gè)套體1，每個(gè)套體1的手指套袋上均有一片基礎(chǔ)型條式電阻式應(yīng)變片2，所有基礎(chǔ)型條式電阻式應(yīng)變片2均編號(hào)處理，基礎(chǔ)型條式電阻式應(yīng)變片2通過(guò)檢測(cè)電路接入arduino核心板。手指帶動(dòng)基礎(chǔ)型條式電阻式應(yīng)變片彎曲后，其電阻值會(huì)發(fā)生變化，通過(guò)arduino核心板的mcu檢測(cè)其電阻值的變化，同時(shí)設(shè)定閾值。將基礎(chǔ)型條式電阻式應(yīng)變片2電阻值的變化值與設(shè)定的閾值比較，判斷相對(duì)應(yīng)的手指是否彎曲，從而得到十個(gè)手指的打開(kāi)閉合狀態(tài)，并將得到的狀態(tài)實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)到pc端。

本發(fā)明的籃球裁判手套及互動(dòng)展示系統(tǒng)采用如圖1所示的籃球裁判手套，結(jié)合圖2，具體由三部分構(gòu)成：人體姿態(tài)識(shí)別模塊、手指狀態(tài)識(shí)別模塊、人機(jī)交互及展示模塊。

其中，手指狀態(tài)識(shí)別模塊采用如圖1所示的籃球裁判手套。

人體姿態(tài)識(shí)別模塊的電路框圖如圖3所示，左、右兩個(gè)單軸傾角傳感器分別放置在人體的左、右大臂上，左、右兩個(gè)三軸加速度傳感器也放置在人體的左、右大臂上，左、右兩個(gè)光照強(qiáng)度傳感器則放置在人體的左、右小臂上。然后由cortexa8開(kāi)發(fā)板采集單軸傾角傳感器、三軸加速度傳感器及光照強(qiáng)度傳感器的信息，處理編碼返回給pc客戶端，由pc客戶端與用戶互動(dòng)。

左、右大臂姿態(tài)由單軸傾角傳感器及三軸加速度傳感器監(jiān)控。由三軸加速度傳感器檢測(cè)左、右大臂的運(yùn)動(dòng)速度，設(shè)定加速度閾值。若實(shí)時(shí)檢測(cè)到的加速度大于加速度閾值，則左、右大臂處于動(dòng)態(tài)當(dāng)中，不必記錄單軸傾角傳感器得到的值。若實(shí)時(shí)檢測(cè)到的加速度小于加速度閾值，說(shuō)明速度正常，左、右大臂處于靜態(tài)當(dāng)中。此時(shí)，再通過(guò)單軸傾角傳感器判斷大臂的角度，即大臂是自然放下，還是水平，還是舉起，并設(shè)定每個(gè)角度的角度波動(dòng)范圍。單軸傾角傳感器的旋轉(zhuǎn)軸為大臂水平方向。

本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以先將單軸傾角傳感器得到的數(shù)據(jù)暫存起來(lái)，再等待cpu處理三軸加速度傳感器的結(jié)果，根據(jù)三軸加速度傳感器的處理結(jié)果，對(duì)暫存的單軸傾角傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，得到人體大臂的姿態(tài)。

光照強(qiáng)度傳感器則用于監(jiān)控左、右小臂的關(guān)系。當(dāng)光照強(qiáng)度傳感器返回?cái)?shù)據(jù)減小時(shí)，左、右小臂相互接近；當(dāng)光照強(qiáng)度傳感器返回?cái)?shù)據(jù)增大時(shí)，左、右小臂相互分離。

單軸傾角傳感器、三軸加速度傳感器及光照強(qiáng)度傳感器的數(shù)據(jù)采集完畢后，cpu使用串口將狀態(tài)值發(fā)送，通過(guò)與模型對(duì)比，分析出人體實(shí)時(shí)姿態(tài)狀況。

本發(fā)明的各模塊之間通信由短距離通信模塊zigbee以及藍(lán)牙模塊共同組成，從而實(shí)現(xiàn)智能便攜，可穿戴的系統(tǒng)特性。

本發(fā)明中的zigbee通訊模塊：接收端zigbee通過(guò)擴(kuò)展板，使用串口方式與pc機(jī)鏈接，使用5v直流電源供電，zigbee核心板中燒錄接受源代碼；發(fā)送端zigbee通過(guò)擴(kuò)展板，使用串口方式與cortexa8開(kāi)發(fā)板串口連接，使用5v直流電源供電，zigbee核心板中燒錄發(fā)送源代碼，其中波特率為115200。

籃球是奧運(yùn)會(huì)核心比賽項(xiàng)目，是以手為中心的身體對(duì)抗性體育運(yùn)動(dòng)。由于籃球入門門檻不高，需求場(chǎng)地不大，活動(dòng)量大，有利于人體健康，很適合強(qiáng)身健體。同時(shí)籃球運(yùn)動(dòng)對(duì)抗性，合作性，技術(shù)性強(qiáng)，具有很強(qiáng)的觀賞價(jià)值，以至于成為全球范圍內(nèi)最受人們歡迎的體育運(yùn)動(dòng)之一。美國(guó)籃球職業(yè)聯(lián)盟(nba)比賽成為當(dāng)今世界籃球水平最高的聯(lián)賽，受到了全球人民的喜愛(ài)。因此籃球裁判以及對(duì)球員的判罰不僅對(duì)比賽進(jìn)程有著至關(guān)重要的影響，同時(shí)也對(duì)觀眾的觀看體驗(yàn)有著莫大的影響。本發(fā)明能夠?qū)崟r(shí)返回并展示出裁判說(shuō)給出的判罰，并通過(guò)屏幕、聲音的方式展示給觀眾，大大提高了觀眾的愉悅度。傳統(tǒng)比賽是通過(guò)人為識(shí)別裁判手勢(shì)，然后進(jìn)一步進(jìn)行記錄。這一過(guò)程可能存在錯(cuò)誤以及時(shí)效性的問(wèn)題，從而影響比賽進(jìn)程以及觀眾的觀看效果。本產(chǎn)品不僅可以很好地解決這些問(wèn)題，同時(shí)還能具有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能，可以將實(shí)時(shí)犯規(guī)數(shù)據(jù)上傳云端，提供給教練進(jìn)行輔助判斷。