基于DSP的徑賽終點圖像采集與成績判讀系統(tǒng)研究.pdf

1、在涉及賽跑類的體育比賽中，運動員成績的準(zhǔn)確程度，是由高精度的計時和精確的終點定位共同決定的。高精度的計時很容易實現(xiàn)，但精確的終點定位，人眼已無法完成，必須借助于電子攝像技術(shù)。目前，國內(nèi)己研究出黑白終點圖像采集與成績判讀系統(tǒng)，并應(yīng)用在小型田徑比賽上，其判讀速度有限，而且不方便移植。我國舉行的大型賽會，終點成績判讀系統(tǒng)仍然從國外引進。國外產(chǎn)品價格昂貴，不適合廣泛推廣使用，研制出一種具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的、成績判讀迅速、準(zhǔn)確、方便的徑賽終點成

2、績判讀系統(tǒng)是體育事業(yè)發(fā)展的需要，同時也是市場的需要，更重要的是走民族體育科技之路的需要。 本文將DSP(Digital Signal Processing)處理器和彩色線陣CCD(Charge Coupled Device)圖像傳感器應(yīng)用到徑賽終點圖像采集與成績判讀系統(tǒng)中，對徑賽終點圖像的采集、存儲和預(yù)處理進行了深入的研究。DSP作為終點圖像采集的控制中心，負(fù)責(zé)圖像的存儲、預(yù)處理，同時通過USB(Universal Serial

3、 Bus)接口與主控計算機進行通信，將處理好的圖像上傳給主控計算機；主控計算機完成對運動員成績的判讀；彩色線陣CCD作為圖像采集的傳感器，同步采集紅、綠、藍(lán)三路信號，并行傳輸給DSP。本文主要論述了徑賽終點圖像采集與判讀系統(tǒng)的主要組成，工作原理及實現(xiàn)方法。研究了CCD的性能參數(shù)對CCD輸出信號的影響，設(shè)計出了適合本系統(tǒng)的CCD驅(qū)動電路，使成績判讀精度達到千分之一秒。通過對系統(tǒng)需求進行分析，選取了合適的DSP芯片，介紹了其特有的適合本研究

4、的性能特點，并著重解決了三路彩色信號同步采集的軟硬件設(shè)計及實現(xiàn)方法，同時實現(xiàn)了線陣CCD像素數(shù)多而不漏采的問題以及時標(biāo)填充時機問題。對CCD采集圖像過程中影響圖像質(zhì)量的各種因素進行了深入的分析，并提出了從硬件方面選取了專門完成相關(guān)雙采樣的芯片和差動放大器來擬制噪聲干擾，提高信噪比；從軟件方面，通過不同的數(shù)字圖像處理技術(shù)來改善圖像的顯示效果。本文的重點在于對終點圖像進行采集、存儲和預(yù)處理，為接下來在主控計算機上進行成績判讀做鋪墊。將對圖像