РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(19) RU (11) 43469 (13) U1
(51)  МПК 7

A63B69/00

(12) ПАТЕНТ НА ПОЛЕЗНУЮ МОДЕЛЬ
Статус: по данным на 17.07.2012 - прекратил действие
Пошлина: учтена за 3 год с 05.07.2005 по 04.07.2006

(21), (22) Заявка: 2003120524/22, 04.07.2003

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
04.07.2003

(45) Опубликовано: 27.01.2005

Адрес для переписки:
454112, г.Челябинск, а/я 10076, Т.А. Маженовой

(72) Автор(ы):
Дятлов Д.А. (RU),
Молчанов В.А. (RU),
Пушкарев Е.Д. (RU),
Рукавишников В.М. (RU)

(73) Патентообладатель(и):
Уральская государственная академия физической культуры (RU)

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРЕНИРОВКИ

(57) Реферат:

Изобретение относится к технике тренировки и может быть использовано для индивидуальных и групповых тренировок, а также в качестве спортивного аттракциона. Сущность изобретения заключается в том, что оно содержит две теле- или видеокамеры, два блока преобразования принятого изображения, два блока памяти, два блока вычитания и компьютер. Устройство позволяет на основании трех параметров, характеризующих полет шайбы (траектория, скорость, координаты токи попадания в ворота), в реальном времени, повысить прогностическую информативность тренировочного процесса, проанализировать качество выполнения удара, выявить отклонения в технике владения шайбой, устранить эти отклонения, оценить работоспособность и выносливость спортсмена, и, тем самым повысить качество тренировочного процесса.

Устройство относится к технике для тренировки спортсмена и может быть использовано для индивидуальных и групповых тренировок.

Известно устройство для тренировки футболиста с мячом, содержащее видеокамеру и видеомагнитофон, причем видеокамера подключена к видеомагнитофону, который подключен к телевизору, видеокамера, видеомагнитофон и телевизор подключены к компьютеру (см. п. Ru, 2139118, оп. 10.10.99г). Известное устройство позволяет приблизить условия тренировки к ситуациям, возникающим в игре, позволяет измерить точность и силу удара, выработать у футболиста необходимую скорость выполнения упражнения, а тренеру - оценить состояние футболиста в разные периоды времени. Однако датчиковый узел, расположенный в воротах и соединенный с компьютером, узел сигнализации прохождения футболистом заданного места на футбольном поле, щит - препятствие существенно усложняют устройство.

Известно устройство для тренировки спортсмена, выбранное в качестве ближайшего аналога, содержащее две телевизионные камеры, компьютер, первый и второй преобразователи реального события в формат, позволяющий сравнивать действия тренирующегося с реальной ситуацией (см. п. Ru, 2142308, оп. 10.12.99г). Известное устройство позволяет наблюдать на мониторе телевизора или компьютера реальное спортивное событие и сравнивать действия тренирующегося лица с реальной ситуацией. Использование устройства позволяет повысить эффективность тренировки на 3-6%. Показатель работоспособности определяется по тесту САН (самочувствие, активность, настроение).

Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, заключается в следующем. Необходимо создать достаточно простое, компактное устройство, позволяющее в реальном времени повысить качество тренировочного процесса, активизировать усилия спортсмена, совершенствовать профессиональную подготовку спортсмена. На основании

параметров, характеризующих полет шайбы (траектория, скорость) и координат точки попадания шайбы в ворота, объективно и быстро оценить физическое состояние спортсмена, повысить прогностическую информативность тренировочного процесса, проанализировать качество выполнения удара, выявить тенденции отклонения в технике владения шайбой, устранить эти отклонения, оценить работоспособность спортсмена и его выносливость.

Это достигается тем, что в устройство для тренировки, содержащее два устройства, выполняющих функцию восприятия изображения, два блока преобразования принятого изображения, дополнительно, введены два блока памяти и два блока вычитания, при этом первое устройство, выполняющее функцию восприятия изображения, подсоединено к одному входу компьютера через последовательно соединенные первый блок преобразования принятого изображения, первый блок памяти и первый блок вычитания, другой вход первого блока вычитания соединен с выходом первого блока преобразования принятого изображения, а второе устройство, выполняющее функцию восприятия изображения, подсоединено к другому входу компьютера через последовательно соединенные второй блок преобразования принятого изображения, второй блок памяти и второй блок вычитания, другой вход второго блока вычитания соединен с выходом второго блока преобразования принятого изображения.

Структурная схема заявляемого устройства представлена на рис.1, где:

1 - первое устройство, выполняющее функцию восприятия изображения

2 - второе устройство, выполняющее функцию восприятия изображения

3 - первый блок преобразования принятого изображения

4 - второй блок преобразования принятого изображения

5 - первый блок памяти

6 - второй блок памяти

7 - первый блок вычитания

8 - второй блок вычитания

9 - компьютер

В качестве устройства, выполняющего функцию восприятия изображения, могут быть использованы телевизионная камера или видеокамера (далее -камера).

Блок, выполняющий функцию преобразования принятого изображения, преобразует принятый сигнал в цифровую форму, для последующей обработки, и может быть реализован как состоящий из технических средств, либо в желаемом сочетании с программным обеспечением.

Блок памяти и блок вычитания могут быть сформированы либо из технических средств, либо иметь программно-аппаратурное исполнение.

Компьютер работает по заданной программе (обработка результатов).

Устройство работает следующим образом.

По координатам камеры в пространстве, ориентации камеры (направление куда смотрит ось объектива) и координатам изображений шайбы на экране камеры можно построить в пространстве плоскость, в которой лежат: камера, изображение шайбы на экране и точки в пространстве, где действительно находилась шайба. Для второй камеры можно построить аналогичную плоскость. Пересечение этих плоскостей и дает траекторию шайбы. Зная траекторию шайбы в пространстве, можно определить точки пересечения траектории и плоскости ворот и, тем самым, узнать в какую точку плоскости ворот попала шайба. Устанавливают камеры 1, 2 и заносят в память компьютера 9 их координаты для программы обработки результатов. Включают камеры 1, 2. Начинается запись реального события, тренировки или соревнования, в память компьютера 9. При этом, изображения, соответствующие ситуации на текущий момент, преобразуют в цифровую форму в блоках 3, 4, например в формате BMP. Запоминающее устройство 5, 6 выполняет задержку изображения на один кадр. Вычитание двух соседних кадров в блоке 7, 8 (значений яркости изображений в каждой точке кадра) позволяет избавиться в изображении от неподвижных объектов. Шайба, переместившаяся за промежуток времени между двумя соседними кадрами, на

разностном изображении видна дважды. По одному разностному кадру строится плоскость, в которой лежат камера и изображение шайбы. Аналогичная плоскость строится и для второй камеры. Пересечение этих плоскостей будет прямая линия, которая и является траекторией движения шайбы. По разностному кадру можно определить и координаты точки в пространстве, где действительно в момент записи кадров находилась шайба. Следует отметить, что, поскольку обе камеры показывают одну шайбу одновременно, добиться полной синхронности их работы технически сложно, даже если камеры работают с одинаковой частотой смены кадров, но этого и не требуется, поскольку точки в пространстве, где действительно находилась шайба в момент задержки кадра, принадлежат одной и той же прямой -траектории.

Цифровая обработка (перемножение, суммирование, принятие решений и т.д.) используется для обработки результатов и позволяет, помимо синхронного воспроизведения динамики полета шайбы на экране монитора, просматривать информацию в виде графиков, цифровых значений. Обработанная и проанализированная с помощью заявляемого устройства параметрическая информация позволяет также измерять:

- время реакции спортсмена

- импульс силы удара

- энергию удара

- работоспособность спортсмена

- специальную выносливость спортсмена (сколько спортсмен может нанести ударов с определенными параметрами)

- количество результативных и нерезультативных бросков

- точность попадания в определенную точку, что является важной характеристикой спортсмена высокого класса.

При этом, что очень важно, данное устройство позволяет быстро и надежно выявлять тенденции отклонения в технике спортсмена, проводить работу с ним по устранению этих отклонений сразу в процессе тренировки.

Таким образом, заявляемое устройство позволяет повысить качество тренировочного процесса, прогностическую информативность тренировочного процесса и активизировать усилия спортсмена на достижение результата.

При использовании заявляемого устройства во время тренировки, в реальном масштабе времени, компьютер, по заданию тренера, обрабатывает и выводит на экран монитора совокупность параметров и характеристик любого спортсмена. Но заявляемое устройство можно использовать и во время реальной игры. Количественные и качественные оценки, выводимые на экран монитора в реальном масштабе времени во время тренировки или реальной игры, позволяют судить о скоростно-силовой, технико-тактической и психологической подготовленности любого спортсмена, принимающего участие в игре.

Простое, компактное, надежное заявляемое устройство, по мнению заявителя, можно использовать не только в хоккее, но и в других игровых видах спорта, а также, например, в различных видах единоборств и в боксе. Поскольку, в ходе экспериментов, изобретателями было замечено, что устройство эффективно принимает и обрабатывает информацию и что в качестве движущегося предмета можно использовать не только шайбу, но и движения, например руки, ноги спортсмена или фигуру самого спортсмена. Кроме того, заявляемое устройство можно использовать и в качестве спортивного аттракциона. Таким образом, область использования устройства расширяется.

Устройство изготовлено и используется в тренировочных процессах в Уральской государственной академии физической культуры.


Формула полезной модели

Устройство для тренировки, содержащее два устройства, выполняющих функцию восприятия изображения, два блока преобразования принятого изображения, компьютер, отличающееся тем, что в устройство дополнительно введены два блока памяти и два блока вычитания, позволяющие исключить в изображении неподвижные объекты, при этом первое устройство, выполняющее функцию восприятия изображения, подсоединено к одному входу компьютера через последовательно соединенные первый блок преобразования принятого изображения, первый блок памяти и первый блок вычитания, другой вход первого блока вычитания соединен с выходом первого блока преобразования принятого изображения, а второе устройство, выполняющее функцию восприятия изображения, подсоединено к другому входу компьютера через последовательно соединенные второй блок преобразования принятого изображения, второй блок памяти и второй блок вычитания, другой вход второго блока вычитания соединен с выходом второго блока преобразования принятого изображения, причем по разностному кадру определяются координаты шайбы в пространстве, траектория ее движения, что позволяет синхронно воспроизводить динамику полета шайбы на экране монитора.

РИСУНКИ


MM1K - Досрочное прекращение действия патента (свидетельства) Российской Федерации на полезную модель из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента (свидетельства) в силе

Дата прекращения действия патента: 05.07.2006

Извещение опубликовано: 27.07.2007        БИ: 21/2007


Главная Полный список полезных моделей
О комплексе
ХК «Дизель»
Как добраться
Бронирование
Вакансии