Sistema y su calibración.

Sistema para la medida de un período de tiempo, especialmente en la medida de tiempo en eventos deportivos

, donde dicho período de tiempo se mide sobre la base del paso de una línea de paso por al menos un objeto, como una línea de llegada de una carrera, estando dicha línea de paso trazada sobre el nivel del suelo, comprendiendo dicho sistema:

- una cámara adaptada para registrar imágenes de dicha línea de paso, comprendiendo dicha cámara una lente y estando dotada de un eje central que se extiende a través de dicha lente, teniendo dicho eje central una orientación con relación a dicha línea de paso;

- medios de procesamiento adaptados para procesar dichas imágenes para la medida del período de tiempo y adaptados además para calibrar dicho sistema;

- al menos un primer indicador óptico activo que está ubicado en una ubicación predefinida con referencia a la línea de paso, estando adaptado dicho indicador para ser detectado como parte de la imagen registrada por la cámara para obtener datos de detección,

caracterizado por que

- el sensor fotosensible está dotado de una pluralidad de columnas de sensor y

- el sistema está al menos parcialmente alineado, para lo cual el sistema comprende medios de ajuste de cámara adaptados para ajustar la orientación del eje central de la cámara, estando especificado dicho ajuste basándose en los datos de detección.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/064743.

Solicitante: TimeTronics NV.

Nacionalidad solicitante: Bélgica.

Dirección: Lammerdries-Oost 23b 2250 Olen BELGICA.

Inventor/es: VANUYTVEN,EDDY.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > DISPOSITIVOS DE CONTROL > APARATOS DE CONTROL DE HORARIOS O DE ASISTENCIA;... > Registro o indicación de la hora de un acontecimiento... > G07C1/24 (Aparatos para el cronometraje de carreras (aparatos de fotografía para las llegadas de carreras G03B 41/00))
  • SECCION G — FISICA > HOROMETRIA > MEDIDA DE INTERVALOS DE TIEMPO (medida de las características... > Aparatos para medir intervalos de tiempo desconocidos... > G04F13/02 (que utilizan medios ópticos)

PDF original: ES-2454390_T3.pdf

 

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Sistema y su calibración.

Fragmento de la descripción:

Sistema y su calibración La invención se refiere a un sistema y método para la medida de un período de tiempo, especialmente en la medida de tiempos deportivos, donde dicho período de tiempo mide sobre la base del paso de una línea de paso por parte 5 de al menos un objeto, como una línea de llegada de una carrera, estando dicha línea de paso trazada sobre el nivel del suelo.

La invención también se refiere a un método para calibrar tal sistema, a un método de re-calibración y al uso del sistema calibrado para la medida de un período de tiempo.

Antecedentes Los sistemas para la medida de un período de tiempo bien conocidos y ampliamente aplicados en la medida de tiempos deportivos. Uno de los elementos clave es una cámara, a la que también se hace referencia como cámara de foto finish. Esta cámara es especial por diversos motivos. En primer lugar, tiene que grabar imágenes a muy alta velocidad (una línea "1-D" o una imagen "2-D") , actualmente en la mayoría de los sistemas desde 100 hasta 2000 imágenes por segundo. Además de ello, cada imagen debe tener una etiqueta temporal exacta con el tiempo de carrera, la hora del día, u otra referencia de tiempo. En la mayoría de os casos, la precisión de esta grabación temporal es de 1*10-3 s, pudiendo la resolución fácilmente ser 1*10-6 s. Esta alta frecuencia que está claramente por encima de los 50 Hz o 60 Hz estándar para mostrar en pantalla, constituye un importante problema en este campo.

La solicitud de patente japonesa publicada de número 2007/315899 describe un sistema para la medida de un período de tiempo, especialmente en la medida de tiempos deportivos. El período de tiempo es medido sobre la base de una línea de paso de al menos un objeto, como una línea de llegada de una carrera, estando dicha línea de paso trazada a nivel del suelo. El sistema comprende una cámara que tiene un sensor fotosensible y una lente y está dotado de un eje central que se extiende a través de dicha lente y que tiene una orientación con relación a dicha línea de paso. El sistema comprende además un indicador óptico activo y unos medios de ajuste de cámara para el ajuste de la orientación del eje central de la cámara.

Otro sistema es conocido de EP 0 583 441. Este sistema conocido utiliza un sensor fotosensible que comprende un primer y un segundo dispositivos CDD acoplados. La mitad del mismo está cubierto con una película impermeable a la luz. Cuando se utiliza este sensor, la frecuencia de la señal de temporización se dobla hasta los 100 Hz. Se inserta una marca de la línea de paso en la imagen resultante. La marca puede desplazarse con relación a la imagen hacia adelante o hacia atrás manualmente. La marca también puede ser una columna de luz dispuesta detrás de la línea de paso. En ese caso, el bloqueo de dicha columna de luz es una forma adicional de identificar el paso de un objeto o una persona. Una versión actual ampliamente aplicada de dicha columna de luz es una fotocélula.

Otro sistema y un método de calibración son conocidos del documento EP0898249. El sistema conocido está dotado de una retícula que debe superponerse a la imagen registrada o que se va a registrar por la cámara. Se especifica 35 que la línea de paso está dentro de esta retícula. Se prevén medios de procesamiento para extraer la porción relevante de la imagen correspondiente a la retícula de la imagen completa. Este método de calibración está dirigido al posicionamiento de la retícula. Para hacer esto adecuadamente, la cámara debe alinearse perfectamente con la línea de paso. Esta alineación se realiza manualmente y/o con la ayuda de botones. Una vez se consigue esto, se pone la cámara en un modo espacial de registro. En este documento, la cámara lee según una primera frecuencia de por ejemplo 50 Hz las señales de la imagen, y muestra por una pantalla la imagen resultante incluyendo la línea de paso. Se selecciona entonces el área deseada. En el modo de operación, se enviará al procesador solamente la imagen con la retícula, y por tanto se puede incrementar la frecuencia.

Otro sistema de este tipo es conocido del documento EP0516449. Este sistema también permite seleccionar entre diferentes líneas de una imagen. Las señales correspondientes a la línea de interés se desplazan a baja velocidad,

mientras que las señales correspondientes a las otras líneas se desplazan a alta velocidad. De ese modo, la cámara puede servir como una cámara de rendija en la que se leen datos correspondientes a una línea particular a una velocidad global alta.

De nuevo, es conocido un sistema diferente del documento WO91-15969. La medida del tiempo en este sistema no está basada en la visión de la línea, sino en el registro de participantes competitivos que pasan la línea de paso.

Para ello, los participantes llevan una marca óptica que incluye un código que es específico para ese participante. El código está preferiblemente diseñado de modo que se puede leer independientemente de la dirección a lo largo de la cual un participante pasa el sistema óptico de medida, por ejemplo un lector de láser.

Todos estos sistemas de la técnica anterior presentan el problema de la calibración del sistema para alinear la cámara perfectamente con la línea de llegada. La alineación se debe realizar en un punto deseado de la línea de 55 paso, que es por ejemplo su parte frontal. Además, sería deseable ajustar el dispositivo óptico (por ejemplo, lente) con relación a la iluminación (iris) , el contraste de la imagen (enfoque) y el tamaño de la imagen (zoom) . Se requiere mucha experiencia para ajustar de una manera rápida y correcta todos estos elementos simultáneamente, ya que un ajuste típicamente afecta ligeramente a los demás. Además, puede necesitarse recalibrar el sistema en el curso de un evento deportivo. La luz, zoom y enfoque típicamente requieren ajustes para un tipo de carrera diferente y/o debido a cambios en la luz.

Compendio de la invención Es por tanto un objeto de la presente invención proporcionar un sistema del tipo mencionado en el primer párrafo donde se simplifique la alineación, para permitir la recalibración cuando sea necesario.

Los objetos de la invención se consiguen mediante un sistema de acuerdo con las reivindicaciones independientes; otras realizaciones de la invención se describen en las reivindicaciones dependientes. De acuerdo con un primer aspecto de la invención, este objeto se consigue por medio de un sistema para la medida de un intervalo de tiempo, 10 especialmente en la medida de tiempos deportivos, siendo medido dicho período de tiempo sobre la base del paso de una línea de paso por parte de al menos un objeto, como una línea de llegada de una carrera, estando trazada dicha línea de paso al nivel del suelo. El sistema comprende una cámara, un procesador y un temporizador adecuado. La cámara registra una imagen de la línea de paso que se proyecta sobre un sensor fotosensible de la cámara a través de una lente. Está dotado de un eje central que pasa a través de dicha lente. El sensor fotosensible está dotado de una pluralidad de columnas de sensores. El eje central tiene una orientación con relación a dicha línea de os. El procesador está pensado para procesar dichas imágenes para proporcionar la medida del período de tiempo y para calibrar dicho sistema.

El temporizador sirve para suministrar una señal de temporización a dicho procesador. De acuerdo con la invención, el sistema está al menos parcialmente automáticamente alineado, es decir, la orientación del eje central está

optimizada y alineada con referencia a dicha línea de paso para capturar dicha línea de paso así como cualquier objeto dentro de esa imagen. Para ello, el sistema comprende:

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Reivindicaciones:

1. Sistema para la medida de un período de tiempo, especialmente en la medida de tiempo en eventos deportivos, donde dicho período de tiempo se mide sobre la base del paso de una línea de paso por al menos un objeto, como una línea de llegada de una carrera, estando dicha línea de paso trazada sobre el nivel del suelo,

comprendiendo dicho sistema:

- una cámara adaptada para registrar imágenes de dicha línea de paso, comprendiendo dicha cámara una lente y estando dotada de un eje central que se extiende a través de dicha lente, teniendo dicho eje central una orientación con relación a dicha línea de paso;

- medios de procesamiento adaptados para procesar dichas imágenes para la medida del período de tiempo y 10 adaptados además para calibrar dicho sistema;

- al menos un primer indicador óptico activo que está ubicado en una ubicación predefinida con referencia a la línea de paso, estando adaptado dicho indicador para ser detectado como parte de la imagen registrada por la cámara para obtener datos de detección,

caracterizado por que - el sensor fotosensible está dotado de una pluralidad de columnas de sensor y

- el sistema está al menos parcialmente alineado, para lo cual el sistema comprende medios de ajuste de cámara adaptados para ajustar la orientación del eje central de la cámara, estando especificado dicho ajuste basándose en los datos de detección.

2. El sistema de la reivindicación 1, que además comprende un segundo indicador óptico que está ubicado en una ubicación predefinida con referencia a la línea de paso, estando adaptado dicho indicador para ser detectado como parte de la imagen registrada por la cámara para obtener datos de detección, donde dicho segundo indicador óptico es un indicador óptico activo.

3. El sistema de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde dicho uno o más indicadores están ubicados a una altura en o sobre el nivel del suelo, donde al menos un indicador está alineado al menos 25 sustancialmente con la línea de paso o una extensión de la misma.

4. El sistema de la reivindicación 2 o 3, donde los indicadores activos son transmisores LED, cada uno de los cuales comprende al menos un LED.

5. El sistema de la reivindicación 2 o 3, cuando el sistema comprende un segundo indicador óptico, donde el indicador está codificado por medio de modulación, donde el segundo indicador óptico es un indicador óptico activo,

donde están presentes múltiples transmisores LED y donde el medio de procesamiento está adaptado para distinguir los transmisores LED uno de otro, y basándose en ello decide modificar el enfoque de la lente para ajustar el contraste, donde el al menos primer indicador activo es un transmisor LED que comprende al menos un LED y el transmisor LED es opcionalmente programable en intensidad.

6. El sistema de cualquier reivindicación precedente, donde el indicador está codificado por medio de 35 modulación, siendo la modulación opcionalmente una modulación basada en tiempo.

7. El sistema de la reivindicación 6, donde se elige que código represente datos, para dar como resultado una transmisión de datos.

8. El sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que además comprende un

sensor de nivel horizontal que está adaptado para proporcionar una señal representativa para calibrar el ajuste de 40 nivel de la cámara.

9. El sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el sistema está dotado de un modo de calibración para la calibración del sistema y un modo de operación para medidas, donde en dicho modo de calibración la imagen representa una vista más amplia que en el modo de operación.

10. El sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde se proporciona un medio

de ajuste de zoom para el ajuste del tamaño de la imagen, basándose dicho ajuste en una identificación relativa a la distancia entre los datos detectados correspondientes a los indicadores.

11. El sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que además comprende medios de señalización adaptados para señalizar una necesidad de recalibración.

12. Un conjunto de partes para su uso en el sistema reivindicado en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, 50 que comprende:

- una cámara adaptada para generar imágenes de una línea de paso, comprendiendo dicha cámara un sensor fotosensible dotado de una pluralidad de columnas de sensor y una lente, estando dotada dicha cámara de un eje central que se extiende a través de dicha lente, donde dicho eje central tiene una orientación relativa a dicha línea de paso,

- al menos un primer indicador óptico activo que está ubicado en una ubicación predefinida con relación a la línea de paso, y medios de detección adaptados para detectar electrónicamente dicho indicador,

caracterizado por

- un procesador, adaptado para detectar electrónicamente el al menos primer indicador en dicha imagen para obtener datos de detección y adaptado además para procesar tales datos, y

- un controlador adaptado para ajustar la orientación del eje central de la cámara, estando especificado dicho ajuste sobre la base de los datos de detección.

13. Uso de un sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-11 para la medida de un período de tiempo, especialmente en la medida de tiempo en eventos deportivos, donde dicho período de tiempo es medido basándose en el paso de una línea de paso por parte de al menos un objeto, como una línea de llegada de una carrera.

14. Un programa de ordenador para el reconocimiento óptico del primer indicador y la alineación parcialmente automática del sistema según se reivindica en las reivindicaciones 1 a 11 para ser ejecutado en el medio de procesamiento del mismo.