Устройство для оценки биомеханических параметров "взрывных" движений спортсменов

Полезная модель относится к устройству для оценки биомеханических параметров "взрывных" движений спортсменов.

Сущность полезной модели заключается в том, что устройство содержит последовательно связанные с блоком подготовки данных и между собой блок ввода информации, блок привязки координат, блок автоматической обработки, блок фильтрации помех, блок расчета биомеханических параметров и блок вывода, печати и сохранения информации.

Полезная модель относится к области спорта, в частности, к устройству для оценки биомеханических параметров "взрывных" движений спортсменов, типа прыжков.

Известно устройство для оценки биомеханических параметров движений спортсменов, характеризующееся возможностью передачи в блоке подготовки данных оперативной информации о движениях спортсменов посредством ТВ-камер и/или видеокамер через линии передачи видеоданных на монитор компьютера, наличием жесткого носителя для записи информации в виде тренировочных видеофайлов. (см., патент РФ №2233685, кл. А 63 В 71/00, 10.08.2004)

Недостатком известного устройства является сложность конструкции.

Техническим результатом полезной модели является упрощение конструкции.

Достигается это тем, что устройство, характеризующееся возможностью передачи в блоке подготовки данных оперативной информации о движениях спортсменов посредством ТВ-камер и/или видеокамер через линии передачи видеоданных на монитор компьютера, наличием жесткого носителя для записи информации в виде тренировочных видеофайлов, содержит последовательно связанные с блоком подготовки данных и между собой блок ввода информации, блок привязки координат, блок автоматической обработки, блок фильтрации помех, блок расчета биомеханических параметров и блок вывода, печати и

сохранения информации, причем блок ввода информации выполнен с возможностью осуществления визуального просмотра и обработки необходимого видеофайла с изображением спортсменов и их физиологическими параметрами, с возможностью одновременного выбора времени длительности обработки и выбора верхней и нижней маркировочных точек изображений спортсменов на кадре и передачи полученных точек в блок привязки координат, выполненный с возможностью нанесения отметки начального положения спортсмена на стартовом и финишном кадрах и определения коэффициента пересчета координат для дальнейшего получения реальных координат точек на спортсмене, блок автоматической обработки выполнен с обеспечением возможности для каждого спортсмена, начиная с первого кадра отрезка обработки, последовательного загружения двух кадров из видеофайлов и выявления для каждой такой пары с помощью визуального сравнения яркостей точек на кадрах черно-белого кадра для определения верхней и нижней границы спортсмена на кадре, выполнен с возможностью определения реальных координат посредством коэффициентов пересчета с одновременным осуществлением оценки положения центра тяжести данного спортсмена и с загружением следующей пары кадров для следующих спортсменов, блок фильтрации помех имеет фильтр для устранения возможных помех при оценке положения центов тяжести спортсменов, блок расчета биомеханических параметров выполнен с обеспечением возможности получения графиков скоростей. ускорения, силы, мощности "взрывных" движений спортсменов, например, совершаемых при прыжках, блок вывода, печати и сохранения информации выполнен с обеспечением

возможности отображения вышеназванных графиков и записи полученных результатов оценки для осуществления динамического моделирования анализируемых "взрывных" движений спортсменов, при этом линии передачи видеоданных включают Интернет сети для проведения Интенет-тестирования с последующей передачей видеофайлов-тестов на компьютер.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на:

Фиг.1 изображена функциональная схема устройства,

Фиг.2 - черно-белый кадр,

Фиг.3 - биомеханические параметры "взрывных" движений - прыжков, полученные одновременно пятью спортсменами,

Фиг.4 - протокол отчета по оценке "взрывных" движений спортсменов.

Устройство для оценки биомеханических параметров "взрывных" движений спортсменов характеризуется возможностью передачи в блоке 1 подготовки данных оперативной информации о движениях спортсменов посредством ТВ-камер и/или видеокамер через линии передачи видеоданных на монитор компьютера, наличием жесткого носителя для записи информации в виде тренировочных видеофайлов.

Устройство содержит последовательно связанные с блоком 1 подготовки данных и между собой блок 2 ввода информации, блок 3 привязки координат, блок 4 автоматической обработки, блок 5 фильтрации помех, блок 6 расчета биомеханических параметров и блок 7 вывода, печати и сохранения информации. Пользуются устройством следующим образом.

Для функционирования устройства блок 2 ввода информации выполнен с возможностью осуществления визуального

просмотра и обработки необходимого видеофайла, поступившего через линии передач с ТВ-камеры и/или видеокамер с изображением спортсменов и их Физиологическими параметрами, с возможностью одновременного выбора времени длительности обработки и выбора верхней и нижней маркировочных точек изображений спортсменов на кадре и передачи полученных точек в блок 3 привязки координат, выполненный с возможностью нанесения отметки начального положения спортсмена на стартовом и финишном кадрах и определения коэффициента пересчета координат для дальнейшего получения реальных координат точек на спортсмене.

Блок 4 автоматической обработки выполнен с обеспечением возможности для каждого спортсмена, начиная с первого кадра отрезка обработки, последовательного загружения двух кадров из видеофайлов и выявления для каждой такой пары с помощью визуального сравнения яркостей точек на кадрах черно-белого кадра для определения верхней и нижней границы спортсмена на кадре, выполнен с возможностью определения реальных координат посредством коэффициентов пересчета с одновременным осуществлением оценки положения центра тяжести данного спортсмена и с загружением следующей пары кадров для следующих спортсменов.

Блок 5 фильтрации помех имеет фильтр, использующий метод преобразования Фурье, для устранения возможных помех при оценке положения центра тяжести спортсменов.

Блок 6 расчета биомеханических параметров выполнен с обеспечением возможности получения графиков скоростей, ускорения, силы, работы, мощности "взрывных" движений

спортсменов, например, совершаемых при прыжках, а по их показателям и по высоте перемещения центра тяжести за отрезок времени осуществляют оценку "взрывных" движений спортсменов.

Блок 7 вывода, печати и сохранения информации выполнен с обеспечением возможности отображения вышеназванных графиков и записи полученных результатов оценки для осуществления динамического моделирования анализируемых "взрывных" движений спортсменов для осуществления индивидуальной подготовки спортсменов в тренировочном процессе с использованием обратной связи, а линии передачи видеоданных включают Интернет сети для проведенния Интернет-тестирования с последующей передачей видеофайлов-тестов на компьютер, одновременно в различных регионах страны или мира для учащихся, студентов, военнослужащих и др., с последующей передачей видеофайлов-тестов на компьютер с установленной ЭВМ-программой и оценки выполненных тестов и для создания глобальной сети тестирования и диагностики без влияния на их результаты человека, обеспечивая получение объективных параметров состояния человека и его физического развития.

Таким образом, полезная модель упрощает конструкцию при повышении качества оценки и анализа биомеханических параметров "взрывных" движений спортсменов.

Промышленная применимость.

Полезная модель может быть использована как для тренировки спортсменов, так и в процессе соревнований.

Литература:

1. Прэтт У. Цифровая обработка изображений. М.: Мир, 1982. - Кн.1 - 312 с.

2. Прэтт У. Цифровая обработка изображений. М.: Мир, 1982. - Кн.2 - 480 с.

3. Мешков А.В., Тихомиров Ю.В. Visual C++ и MFC. 2-е изд. - Спб.: БХВ-Санкт-Петербург, 1999 - 1040 с. (стр.237-868)

1) Блок фильтрации помех. С помощью соответствующего фильтра, использующего преобразование Фурье, устраняются возможные помехи оценки положения центра тяжести спортсменов, возникшие при автоматической обработке.

Литература:

1. Прэтт У. Цифровая обработка изображений. М.: Мир, 1982. - Кн.1 - 312 с.

2. Прэтт У. Цифровая обработка изображений. М.: Мир, 1982. - Кн.2 - 480 с.

2) Блок расчета биомеханических параметров. Рассчитывается графики скорости, ускорения, силы, работы, мощности прыжков спортсменов, используя соответствующие формулы.

Литература:

1. Ричард Д.X. Бекус, Ерик У. Банистер. Физиологическое тестирование спортсмена высокого класса. Киев: Олимпийская лит-ра, 1998. - 432 с. (стр.27-226).

2. Wesley E. Woodson, Donald W. Conover. Human Engineering Guide for Equipment Designers. Los Angeles: Berkeley, 1964, 1966. - 517 с.,

3. Косарев В.И. 12 лекций по вычислительной математике. Учеб. Пособие: Для вузов. - М.: Изд-во МФТИ, 1995. - 176 с. (стр.57-84).

4. Зайцев В.К. Тренажерные технологии физической культуры и спорта. Лекции по специализации Тренажерные технологии ФК и спорта. М.: РГУФК, 2000. - 185 с.

3) Блок вывода, печати и сохранения информации. Все данные отображаются в виде полученных графиков кривых и/или символов биомеханических параметров «взрывных» движений спортсменов с отображением траекторий, физико-математических и/или энергетических параметров, удобном для дальнейшего визуального анализа, с возможностью формирования печатного отчета и/или их сохранения в базе данных.

Литература:

1. Мешков А.В., Тихомиров Ю.В. Visual C++ и MFC. 2-е изд. - Спб.: БХВ-Санкт-Петербург, 1999 - 1040 с. (стр.237-868)

2. Косарев В.И. 12 лекций по вычислительной математике. Учеб. Пособие: Для вузов. - М.: Изд-во МФТИ, 1995. - 176 с. (стр.57-84).

Устройство для оценки биомеханических параметров "взрывных" движений спортсменов, характеризующееся возможностью передачи в блоке подготовки данных оперативной информации о движениях спортсменов посредством ТВ-камер и/или видеокамер через линии передачи видеоданных на монитор компьютера, наличием жесткого носителя для записи информации в виде тренировочных видеофайлов, и содержащее последовательно связанные с блоком подготовки данных и между собой блок ввода информации, блок привязки координат, блок автоматической обработки, блок фильтрации помех, блок расчета биомеханических параметров и блок вывода, печати и сохранения информации, причем блок ввода информации выполнен с возможностью осуществления визуального просмотра и обработки необходимого видеофайла с изображением спортсменов и их физиологическими параметрами, с возможностью одновременного выбора времени длительности обработки и выбора верхней и нижней маркировочных точек изображений спортсменов на кадре и передачи полученных точек в блок привязки координат, выполненный с возможностью нанесения отметки начального положения спортсмена на стартовом и финишном кадрах и определения коэффициента пересчета координат для дальнейшего получения реальных координат точек на спортсмене, блок автоматической обработки выполнен с обеспечением возможности для каждого спортсмена, начиная с первого кадра отрезка обработки, последовательного загружения двух кадров из видеофайлов и выявления для каждой такой пары с помощью визуального сравнения яркостей точек на кадрах черно-белого кадра для определения верхней и нижней границы спортсмена на кадре, выполнен с возможностью определения реальных координат посредством коэффициентов пересчета с одновременным тяжести осуществлением оценки положения центра тяжести спортсмена и с загружением следующей пары кадров для следующих спортсменов, блок фильтрации помех имеет фильтр для устранения возможных помех при оценке положения центра тяжести спортсменов, блок расчета биомеханических параметров выполнен с обеспечением возможности получения графиков скоростей, ускорения, силы, работы, мощности "взрывных" движений спортсменов, например, совершаемых при прыжках, блок вывода, печати и сохранения информации выполнен с обеспечением возможности отображения вышеназванных графиков и записи полученных результатов оценки для осуществления динамического моделирования анализируемых "взрывных" движений спортсменов, при этом линии передачи видеоданных включают Интернет сети для проведения Интернет-тестирования с последующей передачей видеофайлов-тестов на компьютер.