（1.吉林省體育局冬季競技運動保障中心 吉林 長春 130000；2.長春理工大學(xué) 吉林 長春 130012）

隨著各種專業(yè)體育技術(shù)的發(fā)展，賽事規(guī)模的擴(kuò)大，手動計時方法容易產(chǎn)生誤差不夠準(zhǔn)確的問題也日益凸顯，已不合時宜。電子計時計分設(shè)備，已成為體育賽事中必要設(shè)備。在速度滑冰賽事中，電子計時計分設(shè)備，已經(jīng)成熟并且在國內(nèi)被廣泛應(yīng)用的有三種：光電計時系統(tǒng) （Optical system）、異頻雷達(dá)發(fā)射系統(tǒng)（Transponder system）、終點攝像系統(tǒng)（Photo-finish system）。其中終點攝像系統(tǒng)在重大比賽中一般作為主計時系統(tǒng)，其它兩種計時系統(tǒng)作為第二計時系統(tǒng)為賽事和電視轉(zhuǎn)播做保障工作。終點攝像計時系統(tǒng)作用凸顯，除了在國際滑聯(lián)(ISU)，更是在國際男聯(lián)(IFFA)、國際艇聯(lián)(FISA)、國際自聯(lián)(UCI)等國際體育協(xié)會，指定認(rèn)可作為最終有效成績。在速度滑冰比賽中，終點攝像系統(tǒng)同樣起著舉足輕重的作用，，本文以實事求是為中心，結(jié)合自身執(zhí)裁經(jīng)歷，并且與本領(lǐng)域?qū)＜医涣魈接?，將終點攝像系統(tǒng)在速度滑冰競賽中出現(xiàn)的問題進(jìn)行深入剖析、總結(jié)經(jīng)驗，為今后速度滑冰終點攝像系統(tǒng)操作提供一些學(xué)習(xí)交流依據(jù)，更好地為賽事做好保障工作。

1、終點攝像硬件及工作原理

終點攝像系統(tǒng)，作為當(dāng)今高水平速度滑冰比賽中必不可少的核心計時設(shè)備，可準(zhǔn)確、直觀地、快速地判斷出運動員名次和成績，保證賽事成績公正有效。目前國際使用的終點攝像系統(tǒng)硬件組成結(jié)構(gòu)和軟件工作原理是一致的，但有很多種品牌：LYNX、SWISSTIMING、FAIRPLAY、SEIKO、OMEGA 等，其區(qū)別主要在于攝像清晰度、頻率和軟件程序開發(fā)的變化。

圖1 終點攝像硬件系統(tǒng)內(nèi)容

終點攝像硬件系統(tǒng)包含：發(fā)令信號觸發(fā)器、發(fā)令信號發(fā)送、接收器、攝像機(jī)裝置、拍攝手柄、計算機(jī)及其他等。

其工作的原理為，當(dāng)啟動發(fā)令槍給發(fā)令觸發(fā)器信號時，計算機(jī)通過信號接收器同步啟動，系統(tǒng)以此為比賽開始計時。運動員接近終點時，使用拍攝手柄啟動拍攝功能，由高速攝像機(jī)進(jìn)行高速攝像、圖像采集，把運動員沖刺圖像記錄下來，同時記錄沖刺圖像時間。系統(tǒng)采集圖像為豎線的窄縫圖像，把每幀圖像按時間順序連續(xù)排列，形成一張運動員沖刺的圖像，再通過軟件合成處理，與對應(yīng)時間結(jié)合，形成帶有時間軸的完整圖像。在處理的圖像中標(biāo)記判定，來判斷運動員到達(dá)終點的成績和名次。通過這種方式，可以把運動員成績的時間精度提高到千分之一秒，同時它符合國際滑冰協(xié)會和中國滑冰協(xié)會的競賽規(guī)則相關(guān)規(guī)定(國際滑冰協(xié)會和中國滑冰協(xié)會圖像采集速率不低于1／1000s)，本次研究的終點攝像速率最高可為1／2000s。終點攝像計時技術(shù)判讀出的成績，十分準(zhǔn)確及客觀，裁判更精確地判定成績，當(dāng)成績非常接近或者出現(xiàn)異議時，終點攝像系統(tǒng)記錄的圖像清晰直觀，成為查找判定非常重要的依據(jù)。

終點攝像主要通過對賽程進(jìn)行編排以及成績處理，圖像處理和成績輸出等。對起點信息和終點視頻圖像信息采集，并傳輸?shù)教幚砥?，進(jìn)行圖像合成辨析處理，形成連續(xù)圖像處理平臺，依據(jù)攝像機(jī)采集的沖刺過程合成圖像，進(jìn)行時間判定成績，將運動員信息和成績數(shù)據(jù)保存并發(fā)送。由于是通過圖像進(jìn)行高精度時間成績判定，可以更直觀的判定成績，特別是同組運動員成績相近時，運動員通過終點的順序比較明顯。

2、終點攝像系統(tǒng)運行中的常見問題及處理

圖2 終點攝像系統(tǒng)運行中的常見問題

2.1、溫度與濕度問題

由于速度滑冰比賽條件比較惡劣，攝像機(jī)不能低于零下20°長期工作，特別是在室外速度滑冰場地的雨雪天氣時，一定做好設(shè)備防凍和防水工作。

2.2、比賽場光線問題

如果光線太暗，運動員身體陰影會覆蓋運動員冰刀刀尖（在速度滑冰比賽中以運動員冰刀刀尖觸及終點線時，判定為到達(dá)終點完成比賽），無法清楚看到運動員的號碼和刀尖判定成績?，F(xiàn)今室內(nèi)速度滑冰場地設(shè)計，都會優(yōu)先考慮賽事直播等問題，為適應(yīng)直播要求，室內(nèi)光線會比較強(qiáng)。如果光線太強(qiáng)，射燈直射冰面，會導(dǎo)致冰面反光，而且運動員冰刀一般都是銀白色，運動員沖刺時，會完全看不見運動員冰刀，同樣無法準(zhǔn)確判定。終點線處的光線要穩(wěn)定，當(dāng)光線出現(xiàn)變化，攝像機(jī)都要根據(jù)圖像清晰度進(jìn)行調(diào)整。終點攝像機(jī)可以通過手動調(diào)節(jié)攝像機(jī)鏡頭光圈和軟件曝光參數(shù)，針對光線問題進(jìn)行調(diào)整。

2.3、攝像機(jī)架設(shè)問題

終點攝像機(jī)鏡頭高度至少為3m，與終點線的水平距離為4m（此參數(shù)根據(jù)鏡頭參數(shù)有一定變化）。注意攝像機(jī)前不能有遮擋。終點攝像機(jī)一般會架設(shè)在高臺或者高架上，要保證終點攝像機(jī)的穩(wěn)定性，攝像機(jī)基準(zhǔn)線和終點線調(diào)試校準(zhǔn)后，如果攝像機(jī)晃動或者觸碰移動，攝像機(jī)基準(zhǔn)線會出現(xiàn)很大偏差，導(dǎo)致拍攝圖像位置不準(zhǔn)確。

2.4、系統(tǒng)調(diào)試的問題

因為速度滑冰比賽中，包含多個電子計時系統(tǒng)同時使用，設(shè)備和線路較多，正式比賽前需要進(jìn)行所有電子計時系統(tǒng)聯(lián)調(diào)，通過與設(shè)備廠商和賽事專家溝通經(jīng)驗、整理，將調(diào)試中容易出現(xiàn)的問題進(jìn)行總結(jié)。

2.5、發(fā)令后不啟動問題

當(dāng)發(fā)令信號發(fā)出后，多個計時設(shè)備中，某個系統(tǒng)設(shè)備沒有啟動時，需要檢查發(fā)令設(shè)備線路是否正確，故障設(shè)備發(fā)令接線處是否良好，是否有虛接的情況。當(dāng)發(fā)令信號發(fā)出后，所有系統(tǒng)設(shè)備沒有啟動時，需要檢查發(fā)令處是否出現(xiàn)設(shè)備線路故障，發(fā)令線路是否短路，發(fā)令線有時也會出現(xiàn)反接的情況。

2.6、發(fā)令自啟動問題

發(fā)令傳感器主要有兩種，一種是發(fā)令槍發(fā)出槍聲通過震蕩器觸發(fā)發(fā)令信號的，另一種是發(fā)令槍直接通過發(fā)出電子弱電信號觸發(fā)發(fā)令信號的。當(dāng)使用震蕩器發(fā)令時，發(fā)令傳感器非常靈敏，容易受到周圍環(huán)境影響，發(fā)令設(shè)備支架晃動，有運動員或者其他工作人員在發(fā)令設(shè)備附近跑動，或者發(fā)令組裁判員無意識觸碰傳感器，都能使傳感器發(fā)送信號，導(dǎo)致發(fā)令啟動。當(dāng)使用電子信號觸發(fā)發(fā)令時，應(yīng)注意接口連接處，是否有虛接的問題，并且應(yīng)該注意發(fā)令線和電源線的線路距離，避免線路交叉，由于觸發(fā)信號為弱電信號，電源線通電或者斷電時會產(chǎn)生電磁信號，干擾發(fā)令信號傳感器，也會導(dǎo)致發(fā)令啟動。

2.7、采集圖像的問題

攝像機(jī)接口為F接口，兼容所有進(jìn)口或國產(chǎn)F接口的尼康鏡頭，方便調(diào)節(jié)、更換和升級。將攝像機(jī)位置架設(shè)好后，高速攝像機(jī)可以手動調(diào)節(jié)鏡頭（光圈、焦距、廣角等參數(shù)），可以通過終點攝像軟件對圖像的亮度，對比度等參數(shù)進(jìn)行微調(diào)，保證圖像質(zhì)量。

2.8、攝像機(jī)不攝錄或出現(xiàn)攝錄卡頓的問題

當(dāng)觸發(fā)攝像機(jī)手柄拍攝圖像，攝像機(jī)會出現(xiàn)不攝錄或攝錄卡頓等問題，主要原因是攝像機(jī)高速攝像瞬間數(shù)據(jù)比較多，應(yīng)該檢查終點攝像系統(tǒng)電腦內(nèi)存是否被其它程序占用，或者檢查接送數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)是否暢通，導(dǎo)致攝像機(jī)無法發(fā)送數(shù)據(jù)。

2.9、判定成績不發(fā)送或者多次發(fā)送問題

數(shù)據(jù)接收和發(fā)送都是通過網(wǎng)絡(luò)信號傳輸?shù)模紫纫獧z查網(wǎng)絡(luò)連通情況，是否順暢，然后檢查攝像機(jī)軟件發(fā)送開關(guān)是否正確。

綜上所述，終點攝像系統(tǒng)已經(jīng)在國際大型比賽中多次使用，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，可擴(kuò)展性強(qiáng)，在體育賽事中，終點攝像系統(tǒng)會發(fā)展越來越廣。作者在本文中主要根據(jù)速度滑冰比賽操作實踐方面的問題作出簡要分析和總結(jié)，為提高賽事執(zhí)裁水平，為以后制作相關(guān)材料提供參考。