應用攝像技術準確判定短跑比賽名次和統計成績的方法

張博 焦勇 （陜西省西安市戶縣西安惠安中學，710302）

應用攝像技術準確判定短跑比賽名次和統計成績的方法

張博 焦勇 （陜西省西安市戶縣西安惠安中學，710302）

在學校運動會中，即便從教多年的專職體育教師對于短跑項目名次的判定及成績的準確性（手計時）也存在困惑。而現實中，計時員又多為其他科教師，常會出現注意力不集中、反應時不同步等情況而造成開表不能同步進行。筆者發現運用視頻軟件中的逐幀播放功能，不但可以在有爭議時，準確地還原出所有道次運動員到達終點的名次和成績，而且誤差較低，如操作熟練還可以節省人力(省掉終點計時裁判，一般情況下不贊成完全脫離手動計時而單獨使用)。

一、原理

每臺攝像機在拍攝時都會記錄相對應的時間，每秒的幀數也是固定的，即拍攝多長時間則記錄多少幀畫面。在短跑項目中通過攝像機記錄起跑時的煙屏和運動員到達終點時的瞬時畫面；在視頻軟件中運用逐幀播放功能，找到相對應的幀數，就可以計算出運動員短跑所用的時間。如，一般攝像機每秒拍攝25幀，則每幀用時為0.04秒。假如煙屏上發令時的畫面是150幀，到達終點時的畫面是458幀，運動員的成績為（458-150）×0.04=12.32秒。本文所用軟件kmplayer有對應的幀數，也有相對應的時間，只需終點畫面時間減去起跑對應畫面的時間。

二、機位設置

1.攝像機與終點線齊平，即終點線側延長線5米左右（見圖1）。

2.攝像機的高度可控制在2.5米左右（見圖2）。

3.攝像機硬件要求：最長焦距可拍清楚煙屏畫面（本文所用攝像機有效像數200萬，30倍光學變焦）。

4.拍攝方法：（1）運動員起跑前拉長焦距，拍清楚煙屏，在響槍前開始拍攝；

（2）運動員起跑后逐漸縮短焦距，直到最小焦距正對終點線，固定拍攝完所有運動員通過終點線（畫面：上沿1道運動員全身；下沿8道標記，見圖2）的全過程后停拍。

三、視頻軟件kmplayer的應用

1.導入視頻到電腦。

2.用kmplayer打開視頻，暫停。右鍵打開菜單：播放-跳轉到-轉到時間/幀（快捷鍵CtrL+Alt+G）。

3.將視頻調整到即將發槍前的畫面暫停，鼠標點擊幀步進按鈕（快捷鍵F），逐幀播放找到發令（煙出槍瞬間）畫面，記錄時間，發令時間1.495（見圖3）。

4.將視頻調整到第1名運動員即將到達終點線畫面暫停，逐幀播放找到每1名運動員撞線（軀干撞線）畫面，記錄名次和時間，第1名：3道；時間為16.379（見圖4）；第2名：2道；時間為16.579（見圖5）。

5.用到達時間減去發槍時間即為運動員短跑成績。

第1名16.379-1.495=14.884；第2名16.579-1.495=15.084。可用Excel表格登記，并計算出所有運動員的成績（見圖6）。

四、成績統計（備用介紹）

1.用2臺攝像機，每臺拍攝5組即可將視頻導入電腦（也可按組別拍攝導入，如，高一男子組），與另1臺攝像機交替使用。

2.2臺電腦，1臺分析視頻判定名次和成績，另1臺用EXCEL記錄結果計算成績。

3.記錄成績的電腦（最好使用小鍵盤，以提高成績的輸入速度）提前制作好EXCEL表格。內容包括：號碼、姓名、班級、道次、名次、起點、終點、成績等。按組別分別制作，該組別成績統計完成后，通過EXCEL排序，快速準確地檢索出進入下一輪比賽運動員名單。

4.在具體操作過程中：2臺攝像機交替使用不會影響比賽的正常進行；短跑項目比賽每組需要時間4～5分鐘，通過視頻判定成績時間2～3分鐘，以5組為例：比賽時間20分鐘，判定成績時間15分鐘，在具體比賽操作中不會影響比賽進程。該短跑項目比賽結束20分鐘內，完成所有成績統計。

五、注意事項

1.發令槍應將煙控制在煙屏內，以利于攝像機拍攝出清晰的發令畫面。

2.攝像機在三腳架上拍攝畫面更穩定。

3.終點撞線時有運動員同時達到的現象，需仔細判斷。

4.逐幀播放運動員撞線瞬間有可能軀干不到或超線，在時間上可進行適當調整。