应用摄像技术准确判定短跑比赛名次和统计成绩的方法

张博 焦勇 （陕西省西安市户县西安惠安中学，710302）

应用摄像技术准确判定短跑比赛名次和统计成绩的方法

张博 焦勇 （陕西省西安市户县西安惠安中学，710302）

在学校运动会中，即便从教多年的专职体育教师对于短跑项目名次的判定及成绩的准确性（手计时）也存在困惑。而现实中，计时员又多为其他科教师，常会出现注意力不集中、反应时不同步等情况而造成开表不能同步进行。笔者发现运用视频软件中的逐帧播放功能，不但可以在有争议时，准确地还原出所有道次运动员到达终点的名次和成绩，而且误差较低，如操作熟练还可以节省人力(省掉终点计时裁判，一般情况下不赞成完全脱离手动计时而单独使用)。

一、原理

每台摄像机在拍摄时都会记录相对应的时间，每秒的帧数也是固定的，即拍摄多长时间则记录多少帧画面。在短跑项目中通过摄像机记录起跑时的烟屏和运动员到达终点时的瞬时画面；在视频软件中运用逐帧播放功能，找到相对应的帧数，就可以计算出运动员短跑所用的时间。如，一般摄像机每秒拍摄25帧，则每帧用时为0.04秒。假如烟屏上发令时的画面是150帧，到达终点时的画面是458帧，运动员的成绩为（458-150）×0.04=12.32秒。本文所用软件kmplayer有对应的帧数，也有相对应的时间，只需终点画面时间减去起跑对应画面的时间。

二、机位设置

1.摄像机与终点线齐平，即终点线侧延长线5米左右（见图1）。

2.摄像机的高度可控制在2.5米左右（见图2）。

3.摄像机硬件要求：最长焦距可拍清楚烟屏画面（本文所用摄像机有效像数200万，30倍光学变焦）。

4.拍摄方法：（1）运动员起跑前拉长焦距，拍清楚烟屏，在响枪前开始拍摄；

（2）运动员起跑后逐渐缩短焦距，直到最小焦距正对终点线，固定拍摄完所有运动员通过终点线（画面：上沿1道运动员全身；下沿8道标记，见图2）的全过程后停拍。

三、视频软件kmplayer的应用

1.导入视频到电脑。

2.用kmplayer打开视频，暂停。右键打开菜单：播放-跳转到-转到时间/帧（快捷键CtrL+Alt+G）。

3.将视频调整到即将发枪前的画面暂停，鼠标点击帧步进按钮（快捷键F），逐帧播放找到发令（烟出枪瞬间）画面，记录时间，发令时间1.495（见图3）。

4.将视频调整到第1名运动员即将到达终点线画面暂停，逐帧播放找到每1名运动员撞线（躯干撞线）画面，记录名次和时间，第1名：3道；时间为16.379（见图4）；第2名：2道；时间为16.579（见图5）。

5.用到达时间减去发枪时间即为运动员短跑成绩。

第1名16.379-1.495=14.884；第2名16.579-1.495=15.084。可用Excel表格登记，并计算出所有运动员的成绩（见图6）。

四、成绩统计（备用介绍）

1.用2台摄像机，每台拍摄5组即可将视频导入电脑（也可按组别拍摄导入，如，高一男子组），与另1台摄像机交替使用。

2.2台电脑，1台分析视频判定名次和成绩，另1台用EXCEL记录结果计算成绩。

3.记录成绩的电脑（最好使用小键盘，以提高成绩的输入速度）提前制作好EXCEL表格。内容包括：号码、姓名、班级、道次、名次、起点、终点、成绩等。按组别分别制作，该组别成绩统计完成后，通过EXCEL排序，快速准确地检索出进入下一轮比赛运动员名单。

4.在具体操作过程中：2台摄像机交替使用不会影响比赛的正常进行；短跑项目比赛每组需要时间4～5分钟，通过视频判定成绩时间2～3分钟，以5组为例：比赛时间20分钟，判定成绩时间15分钟，在具体比赛操作中不会影响比赛进程。该短跑项目比赛结束20分钟内，完成所有成绩统计。

五、注意事项

1.发令枪应将烟控制在烟屏内，以利于摄像机拍摄出清晰的发令画面。

2.摄像机在三脚架上拍摄画面更稳定。

3.终点撞线时有运动员同时达到的现象，需仔细判断。

4.逐帧播放运动员撞线瞬间有可能躯干不到或超线，在时间上可进行适当调整。