TWI696153B

TWI696153B - 地板滾球比賽專用電子計分與賽況廣播系統及其方法

Info

Publication number: TWI696153B
Application number: TW107141251A
Authority: TW
Inventors: 謝萬雲; 程欣儀; 朱彥穎; 俞雨春
Original assignee: 長庚大學
Priority date: 2018-11-20
Filing date: 2018-11-20
Publication date: 2020-06-11
Also published as: TW202020831A

Abstract

本發明提供了一種地板滾球比賽專用電子計分與賽況廣播系統，其包括：一滾球位置監視器；一影像辨識系統，連接於該滾球位置監視器，用於接收該複數滾球位置並輸出滾球顏色與位置進行解碼/編碼後輸出該顏色球座標資料於一賽況顯示器；一賽況廣播裝置，連接於該影像辨識系統，用於廣播地板滾球比賽之球員訊息並根據該比賽隊伍賽況廣播比賽訊息；以及複數手持式顯示器，用以根據該滾球座標資料浮點顯示該複數滾球位置，以及根據該比賽隊伍賽況顯示比賽訊息。藉此讓參賽者能夠便利的享受滾球運動，促進身心健康。

Description

地板滾球比賽專用電子計分與賽況廣播系統及其方法

本發明係關於一種增加滾球運動準確計分與參賽者便利性的電子計分與賽況廣播系統，利用影像辨識系統配合廣播裝置協助參賽者者進行運動。

台灣現階段環境因無障礙設備不夠充足，致使身心障礙者在選擇戶外活動時，常常都很難找到合適場地，加上如果身邊沒人協助，身心障礙者往往只能選擇較靜態活動，如跳棋、打電腦，該些活動對身心障礙者的健康並無太大幫助。因此，身心障礙者如果能透過輔具協助運動，就能大幅提升運動人數，例如日本視障保齡球，有一個立體影像讓視障者觸摸剩幾支球瓶，且在哪個方向還沒被擊倒。輔具協助與友善環境對身心障礙者而言，都是運動過程中不可或缺的因素。

地板滾球係一球類運動和殘奧會比賽項目，這項運動不僅可以更多身心障礙朋友走出戶外，參與運動提升體能、建立信心，更可以讓親友共同參與。其比賽方式為三位運動員組成一隊共計兩隊出賽，球員須按球發出的聲音判斷球的方向和速度，盡量阻止對手得分，並在固定時間內取得最多分數。現有之地板滾球運動都是採用人工計分或是人工口述方式，讓身心障礙者了解比賽現況，惟該些方式若於戶外比賽，或賽場較為吵雜者，常須重複多次延宕賽程時間。此外，人工計分方式不僅可能誤判比賽結果，也需要大量的人力資源協助比賽進行。

目前提供身心障礙者運動的滾球輔具多半採用人工提醒方式，但如果運動賽場吵雜，對於身心障礙者而言，無法提供有效且適當的協助，或已有部分的運動賽場已經開始實施語音廣播系統，但是，若是多方同時廣播時，仍會發生無法準確提醒身心障礙者等情形，導致身心障礙者在進行運動時，常有不知比賽進行狀況等諸多的不便利。僅依靠目前的運動輔具，身心障礙者無法獨立從事遊戲/運動，其出行在很大程度上依賴於照護人員的協助。隨著人機互動、計算機視覺和視頻傳感器的發展趨於成熟，新一代身心障礙者輔具的設計與研究存在很大的發展空間，有望更加智能化，多功能化，並融入視頻採集與圖像處理的部分，協助身心障礙者完成運動/遊戲的目的，促進身心健康。

職是，本案發明人鑑於上述缺失，乃搜集相關資料，經多方評估、考量，並以從事此業累積之多年經驗，經由不斷試作、修改，始設計出此種發明專利者。

本發明基於讓身心障礙者能獨立進行運動的具體需求，為身心障礙者設計最能即時得知比賽賽況的電子計分與賽況廣播系統，通過圖像處理與識別，提供實時可靠的遊戲導引，旨在引導身心障礙者能即時察知比賽現況。

本發明之主要目的在於提供一種即時影像辨識輔具，藉由影像辨識系統回饋座標模組之精準定位，能準確定位滾球的實際位置且有效率地降低誤判率。

根據本發明之另一目的，提出一種身心障礙者運動的互動系統，可藉由賽況廣播裝置整合包含複數個手持式顯示裝置之間的互動，提供比賽者即時了解賽況與比賽訊息，營造適合身心障礙者的比賽環境。

本發明之功效在於：藉由設置該影像辨識系統，可以對該影像輸入即時進行運算處理，而藉由設置該賽況廣播裝置，可以即時回饋/輸出圖像結果或是遊戲指示，可便利身心障礙者自行進行遊戲以降低誤判率，由於不需要人工進行輔助判定，因此可以便利且快速的進行遊戲/運動，促進身心障礙者身心健康。為達上述目的，本發明一種地板滾球比賽專用電子計分與賽況廣播系統及其方法，其一滾球位置監視器，用於監視地板滾球比賽中之複數滾球位置；一影像辨識系統，連接於該滾球位置監視器，包括一影像接收單元、一影像解碼單元、以及一影像運算單元，該影像接收單元用於接收該複數滾球位置並輸出至該影像解碼單元，該影像解碼單元對該複數滾球顏色與位置進行解碼/編碼後輸出該色球座標資料，該一影像運算單元，用於依據複數個滾球顏色與座標資料計算比賽隊伍賽況，包括勝負與分數；一賽況顯示器，連接於該影像辨識系統，用於顯示地板滾球比賽之球員訊息並根據該比賽隊伍賽況顯示比賽訊息；一賽況廣播裝置，連接於該影像辨識系統，用於廣播地板滾球比賽之球員訊息並根據該比賽隊伍賽況廣播比賽訊息；以及複數手持式顯示器，無線連接於該賽況廣播裝置，用以根據該滾球座標資料浮點顯示該複數滾球位置，以及根據該比賽隊伍賽況顯示比賽訊息。

較佳者，該影像辨識系統更包括一無線資訊輸出單元，用以輸出一座標影像至該賽況顯示器與該賽況廣播裝置。

較佳者，該滾球裝設複數感測元件，該感測元件傳輸一識別資料至該影像辨識系統。

較佳者，該影像運算單元根據該識別資料於一記憶體中，取出對應之播放資料。

較佳者，該播放資料包含有聲音資料以及圖文資料。

較佳者，該無線資訊輸出單元透過該賽況廣播裝置播放該聲音以及圖文資料。

較佳者，該賽況顯示器與該手持式顯示器顯示該聲音以及圖文資料。

1:影像辨識系統

11:控制器

12:影像接收單元

13:影像解碼單元

14:記憶體

15:影像運算單元

16:資訊輸出單元

17:電源供應單元

2:賽況顯示器

3:賽況廣播裝置

4:手持式顯示器

100:球場

501~507:步驟

圖1為影像辨識系統使用於單場比賽示意圖。

圖2為影像辨識系統使用於複數場比賽示意圖。

圖3為廣播裝置使用於球場示意圖。

圖4為影像辨識系統電路圖。

圖5為影像運算單元運算程序方塊圖。

圖6為影像運算單元運算程序示意圖

為達成上述目的及功效，本發明所採用之技術手段及構造，茲繪圖就本發明較佳實施例詳加說明其特徵與功能如下，俾利完全了解，但須注意的是，該等內容不構成本發明的限定。

請同時參閱圖1至圖3所示，本發明揭示一種地板滾球比賽專用電子計分與賽況廣播系統，使用於一球場(100)，包括但不限於以下電子電路模組：一滾球位置監視器(圖略)，用於監視地板滾球比賽中之複數滾球位置，一影像辨識系統(1)，連接於該滾球位置監視器，用以擷取一影像輸入以得到一影像，並輸出一相關於該影像的輸出圖像，藉由該圖像參數進行運算處理，一賽況顯示器(2)連接於該影像辨識系統(1)，用於顯示地板滾球比賽之球員訊息並根據該滾球座標資料顯示比賽訊息，一賽況廣播裝置連接於該影像辨識系統(1)，用於廣播地板滾球比賽之球員訊息並根據該滾球座標資料廣播比賽訊息，以及複數手持式顯示器(4)，連接於該賽況廣播裝置(3)，用以根據該滾球座標資料浮點顯示該複數滾球位置，以及比賽訊息。

該賽況顯示器(2)可提供單場比賽顯示或者複數場賽況顯示，該賽況顯示器(2)直接或間接地電耦接該影像辨識系統(1)，該影像辨識系統(1)並且與該賽況廣播裝置(3)電路連接，該賽況廣播裝置(3)可完整廣播該球場(100)的賽事現狀。

續參照圖4，該影像辨識系統(1)用以顯示由該監視攝影機(圖略)取得的圖像(座標)、球場(100)以及該滾球實際位置(如辨識各色滾球座標/計算距離等)，或顯示由通過輸入來操作的不同的螢幕操作部件，其包括一控制器(11)、一影像接收單元(12)，用於接收該複數滾球位置並輸出至該影像解碼單元，一影像解碼單元(13)對該滾球位置進行解碼/編碼後輸出一滾球座標資料，一記憶體(14)，用以儲存滾球座標資料以供一影像運算單元(15)運算使用，一資訊輸出單元(16)運算處理該滾球座標資料以輸出一座標影像，一電源供應單元(17)提供上述裝置電力電源。

該控制器(11)與該影像辨識系統(1)電性連接，控制所有動作的執行，該控制器(11)控制連接該影像接收單元(12)，透過該監視攝影機(圖略)接收球場(100)上的影像資料，再將該影像資料傳輸至該影像解碼單元(13)，後透過該影像運算單元(13)執行上述影像的運算程序，請參照圖5、圖6，本發明一種地板滾球比賽專用廣播方法，其步驟如下：

步驟501：由設置在球場的複數監視攝影機擷取球場影像畫面，其影像畫面包含球場的大小、各滾球的座標以及距離等資料，該控制器(11)將該等影像畫面傳輸至該影像接收單元(12)。

步驟502：該影像解碼單元(13)辨識該球場(100)的平面邊界線並標定斜角座標軸。

步驟503：計算座標軸偏移角度。

步驟504：該資訊輸出單元(16)辨識各滾球面積並標定各色球觸地點座標。

步驟505：轉換座標軸直角座標、更新各色球直角座標並儲存至該記憶體(14)。

步驟506：比較比賽規則與分析賽況。

步驟507：該資訊輸出單元(16)輸出該結果至該賽況顯示器(2)、該賽況廣播裝置(3)以及該手持式顯示器(4)。

該影像辨識系統(1)中的電源供應單元(17)，可提供上述裝置運作所需之電力電源，包括6.5伏特整流器以及內建充電電池，6.5伏特整流器可供110伏特交流電源接入，則系統的電力可經由整流器提供，同時還可以對充電電池進行充電，或者系統的電力也可經由內建的充電電池提供。

該影像辨識系統(1)可擷取球場上的影像畫面，使用者可將預先設定完成之監視攝影機(圖略)複數設置於球場或對應位置上，於另一實施例中，該滾球裝設複數感測元件，使用者可透過該感測元件發射可供該監視攝影機辨識之滾球座標資料，並透過該影像接收單元(12)接收辨識該滾球座標資料(滾球座標/距離/位置)。該影像運算單元根據滾球座標資料於該記憶體(14)中，取出對應之播放資料，其可包含有聲音資料和圖文資料。接著，該資訊輸出單元(16)透過該賽況廣播裝置(3)可播放聲音資料，而該賽況顯示器(2)與該手持式顯示器(4)則可顯示圖文資料。

透過上述之詳細說明，即可充分顯示本發明之目的及功效上均具有實施之進步性，極具產業之利用性價值，且為目前市面上前所未見之新發明，完全符合發明專利要件，爰依法提出申請。唯以上所述僅為本發明較佳的實施例，並非因此限制本發明的實施方式及保護範圍，對於本領域技術人員而言，應當能夠意識到凡運用本發明說明書及圖示內容所作出的等同替換和顯而易見的變化所得到的方案，均應當包含在本發明的保護範圍內。

1影像辨識系統 2賽況顯示器 4手持式顯示器 100球場

Claims

一種地板滾球比賽專用電子計分與賽況廣播系統，其包含：一滾球位置監視器，用於監視地板滾球比賽中之複數滾球位置，該複數滾球裝設複數感測元件，該感測元件傳輸一滾球座標資料至一影像辨識系統，令透過該感測元件發射可供一監視攝影機辨識之滾球座標資料，並透過一影像接收單元接收辨識該滾球座標資料(滾球座標/距離/位置)；一影像辨識系統，連接於該滾球位置監視器，包括一影像接收單元以及一影像解碼單元，該影像接收單元用於接收該複數滾球位置並輸出至該影像解碼單元，該影像解碼單元對該複數滾球位置進行解碼/編碼後輸出一滾球座標資料；一賽況顯示器，連接於該影像辨識系統，用於顯示地板滾球比賽之球員訊息並根據該滾球座標資料顯示比賽訊息；一賽況廣播裝置，連接於該影像辨識系統，用於廣播地板滾球比賽之球員訊息並根據該滾球座標資料廣播比賽訊息；以及複數手持式顯示器，連接於該賽況廣播裝置，用以根據該滾球座標資料浮點顯示該複數滾球位置。
如請求項1所述地板滾球比賽專用電子計分與賽況廣播系統，其中該影像辨識系統更包括一影像運算單元，用以運算該滾球座標資料後再傳輸至一資訊輸出單元，該資訊輸出單元用以輸出一圖文資料至該賽況顯示器與該手持式顯示器。
如請求項2所述地板滾球比賽專用電子計分與賽況廣播系統，其中該影像運算單元根據該滾球座標資料於一記憶體中，取出對應之聲音資料或圖文資料。
如請求項3所述地板滾球比賽專用電子計分與賽況廣播系統，其中該資訊輸出單元透過該賽況廣播裝置播放該聲音資料。
如請求項1所述地板滾球比賽專用電子計分與賽況廣播系統，其中該賽況顯示器與該點字顯示器顯示該圖文資料。
如請求項1所述地板滾球比賽專用電子計分與賽況廣播系統，其中該賽況顯示器提供單場比賽顯示或複數場賽況顯示。
一種地板滾球比賽專用電子計分與賽況廣播方法，其步驟如下：步驟501：由設置在球場的複數監視攝影機擷取球場影像畫面，其影像畫面包含球場的大小、各滾球的座標以及距離等資料，該控制器將該等影像畫面傳輸至該影像接收單元，且該複數滾球裝設複數感測元件，該感測元件傳輸一滾球座標資料至一影像辨識系統，令透過該感測元件發射可供一監視攝影機辨識之滾球座標資料，並透過一影像接收單元接收辨識該滾球座標資料(滾球座標/距離/位置)；步驟502：該影像解碼單元辨識該球場的平面邊界線並標定斜角座標軸；步驟503：計算座標軸偏移角度；步驟504：該影像運算單元辨識各色滾球面積並標定各色滾球觸地點座標；步驟505：轉換座標軸直角座標、更新各色球直角座標並儲存至該記憶體；步驟506：比較比賽規則與分析賽況；以及步驟507：該資訊輸出單元輸出該結果至該賽況顯示器、該賽況廣播裝置以及各該手持式顯示器。