一種在足球場(chǎng)地畫(huà)面上疊加虛擬圖形的操作方法及裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種在足球場(chǎng)地畫(huà)面上疊加虛擬圖形的操作方法及裝置，其中，所述方法包括：在足球場(chǎng)地畫(huà)面的圖像上識(shí)別參考標(biāo)志線；依據(jù)所述參考標(biāo)志線確定所述足球場(chǎng)地的實(shí)際標(biāo)志線；依據(jù)所述實(shí)際標(biāo)志線生成虛擬圖形，將所述虛擬圖形疊加至當(dāng)前足球場(chǎng)地畫(huà)面的圖像上。本發(fā)明提高了對(duì)足球場(chǎng)地的識(shí)別精度，提高了虛擬圖形疊加的匹配度，能更適配足球比賽轉(zhuǎn)播的要求。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種在足球場(chǎng)地畫(huà)面上疊加虛擬圖形的操作方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及圖像處理的【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種在足球場(chǎng)地畫(huà)面上疊加虛擬圖形的操作方法，以及一種在足球場(chǎng)地畫(huà)面上疊加虛擬圖形的操作裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在電視轉(zhuǎn)播過(guò)程中，常需要在電視畫(huà)面上疊加虛擬圖形以幫助觀眾更好的理解和欣賞所收看的電視節(jié)目。尤其是在體育賽事的轉(zhuǎn)播過(guò)程中，針對(duì)不同的體育項(xiàng)目，需要因地制宜地在比賽場(chǎng)上展示比賽成績(jī)、場(chǎng)地特征、運(yùn)動(dòng)員數(shù)據(jù)、贊助商等信息，例如，需要在田徑項(xiàng)目的比賽中展示世界記錄線，在游泳項(xiàng)目的比賽中展示泳道上所鋪設(shè)的國(guó)旗，以及，在足球項(xiàng)目的比賽中展示越位線和罰球9碼線等，這些虛擬圖形往往需要作為實(shí)際場(chǎng)景的一部分，融合到實(shí)際場(chǎng)景之中。
[0003]為了實(shí)現(xiàn)虛實(shí)融合的效果，需要計(jì)算機(jī)能實(shí)時(shí)跟蹤攝像機(jī)的變化，以求在攝像機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)或變焦的同時(shí)，虛擬圖形也能進(jìn)行相應(yīng)地變化，讓虛擬圖形和實(shí)際場(chǎng)景始終貼合。
[0004]為了保證計(jì)算機(jī)能實(shí)時(shí)跟蹤攝像機(jī)的變化，通常采用的技術(shù)主要有兩種方法，傳感器方法和圖像方法。具體而言，傳感器方法是通過(guò)在攝像機(jī)云臺(tái)的齒輪中內(nèi)嵌傳感器，實(shí)時(shí)記錄攝像機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)或變焦信息，從而計(jì)算出虛擬圖形的相應(yīng)變化；圖像方法是通過(guò)對(duì)場(chǎng)景的直接識(shí)別，計(jì)算出攝像機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)或變焦時(shí)場(chǎng)景在圖像空間的變化，從而計(jì)算出虛擬圖形的相應(yīng)變化。
[0005]在足球比賽的轉(zhuǎn)播過(guò)程中，由于疊加虛擬圖形的準(zhǔn)確性將影響觀眾的理解判斷，因此實(shí)現(xiàn)在場(chǎng)地畫(huà)面上疊加虛擬圖形的操作，需要對(duì)足球場(chǎng)地有較高的識(shí)別精度要求；由于足球場(chǎng)地面積較大，足球比賽過(guò)程形勢(shì)多變，因而需要布置繁多的攝像機(jī)機(jī)位。若采用傳感器方法，為了捕捉到需要的比賽畫(huà)面，通常需要在每一臺(tái)攝像機(jī)上都安裝傳感器，則成本過(guò)高，而且，每臺(tái)攝像機(jī)在轉(zhuǎn)播過(guò)程中的作用不同，構(gòu)成不同的軟件系統(tǒng)，由這些傳感器和攝像機(jī)分類(lèi)部屬組成的硬件系統(tǒng)將過(guò)于復(fù)雜；若采用圖像方法，由于足球場(chǎng)地容易受到人員或其它物體遮擋或污損，極易造成在實(shí)際中無(wú)法選點(diǎn)或者選點(diǎn)不準(zhǔn)確的情況，對(duì)足球場(chǎng)地的識(shí)別就難以完成或者識(shí)別不夠準(zhǔn)確，從而虛擬圖形的疊加就難以完成或者疊加不夠準(zhǔn)確，達(dá)不到足球比賽轉(zhuǎn)播的要求。
[0006]因此，目前需要本領(lǐng)域技術(shù)人員迫切解決的一個(gè)技術(shù)問(wèn)題就是:提供一種在足球場(chǎng)地畫(huà)面上疊加虛擬圖形的操作方法及裝置，用以提高對(duì)足球場(chǎng)地的識(shí)別精度，提高虛擬圖形疊加的匹配度，以更適配足球比賽轉(zhuǎn)播的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本申請(qǐng)所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種在足球場(chǎng)地畫(huà)面上疊加虛擬圖形的操作方法，用以提高對(duì)足球場(chǎng)地的識(shí)別精度，從而能提高虛擬圖形疊加的匹配度，以更適配足球比賽轉(zhuǎn)播的要求。
[0008]本發(fā)明還提供了一種在足球場(chǎng)地畫(huà)面上疊加虛擬圖形的操作裝置，用以保證上述方法的實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用。
[0009]為了解決上述問(wèn)題，本申請(qǐng)公開(kāi)了一種在足球場(chǎng)地畫(huà)面上疊加虛擬圖形的操作方法，包括:
[0010]在足球場(chǎng)地畫(huà)面的圖像上識(shí)別參考標(biāo)志線；
[0011]依據(jù)所述參考標(biāo)志線確定所述足球場(chǎng)地的實(shí)際標(biāo)志線；
[0012]依據(jù)所述實(shí)際標(biāo)志線生成虛擬圖形，將所述虛擬圖形疊加至當(dāng)前足球場(chǎng)地畫(huà)面的圖像上。
[0013]優(yōu)選地，所述依據(jù)所述參考標(biāo)志線確定所述足球場(chǎng)地的實(shí)際標(biāo)志線的步驟包括:
[0014]遍歷各條參考標(biāo)志線，提取形成夾角的直線對(duì)；
[0015]當(dāng)所述直線對(duì)形成的夾角在預(yù)設(shè)的角度閾值范圍內(nèi)時(shí)，則計(jì)算所述直線對(duì)的長(zhǎng)度之和；
[0016]將所述長(zhǎng)度之和最大的直線對(duì)所對(duì)應(yīng)的參考標(biāo)志線標(biāo)注為基準(zhǔn)標(biāo)志線；
[0017]獲取與所述基準(zhǔn)標(biāo)志線關(guān)聯(lián)的其他參考標(biāo)志線，并按照預(yù)置規(guī)則驗(yàn)證所述其他參考標(biāo)志線與所述基準(zhǔn)標(biāo)志線的關(guān)聯(lián)關(guān)系是否成立；
[0018]若成立，則判定所述基準(zhǔn)標(biāo)志線為當(dāng)前足球場(chǎng)地上相應(yīng)的實(shí)際標(biāo)志線；
[0019]采用已標(biāo)注出的實(shí)際標(biāo)志線，對(duì)未標(biāo)注出的參考標(biāo)志線進(jìn)行標(biāo)注，直至標(biāo)注出的實(shí)際標(biāo)志線至少滿(mǎn)足預(yù)設(shè)條件，所述預(yù)設(shè)條件為獲得不完全平行的四條及以上的直線。
[0020]優(yōu)選地，所述在足球場(chǎng)地畫(huà)面的圖像上識(shí)別參考標(biāo)志線的步驟包括:
[0021]獲取所述足球場(chǎng)地畫(huà)面的圖像的場(chǎng)地蒙板；
[0022]從所述場(chǎng)地蒙板中提取草皮區(qū)域之上的標(biāo)志線為參考標(biāo)志線。
[0023]優(yōu)選地，所述基準(zhǔn)標(biāo)志線為所述足球場(chǎng)地的禁區(qū)端線和底線；
[0024]所述預(yù)置規(guī)則包括:
[0025]所述禁區(qū)的左邊線應(yīng)同時(shí)與底線和禁區(qū)端線相交；
[0026]所述禁區(qū)的左邊線若與底線相交，則應(yīng)形成丁狀交點(diǎn)；
[0027]所述禁區(qū)的左邊線若與禁區(qū)端線相交，則應(yīng)形成角狀交點(diǎn)；
[0028]其中，所述丁狀交點(diǎn)為，若以交點(diǎn)為圓心，畫(huà)一個(gè)半徑為相交兩線較小者長(zhǎng)度1/4的圓，應(yīng)該與一條直線有兩個(gè)交點(diǎn)，另一條直線有一個(gè)交點(diǎn)；所述角狀交點(diǎn)為，若以交點(diǎn)為圓心，畫(huà)一個(gè)半徑為相交兩線較小者長(zhǎng)度1/4的圓，應(yīng)該與相交兩線各有一個(gè)交點(diǎn)。
[0029]優(yōu)選地，所述依據(jù)所述實(shí)際標(biāo)志線生成虛擬圖形，將所述虛擬圖形疊加至當(dāng)前足球場(chǎng)地畫(huà)面的圖像上的步驟包括:
[0030]計(jì)算所述實(shí)際標(biāo)志線的交點(diǎn)；
[0031]依據(jù)所述交點(diǎn)計(jì)算單應(yīng)矩陣；
[0032]將所述單應(yīng)矩陣擴(kuò)充為投影矩陣；
[0033]采用所述投影矩陣生成虛擬圖形；
[0034]將所述虛擬圖形疊加至當(dāng)前足球場(chǎng)地畫(huà)面的圖像上。
[0035]優(yōu)選地，所述依據(jù)所述實(shí)際標(biāo)志線生成虛擬圖形，將所述虛擬圖形疊加至當(dāng)前足球場(chǎng)地畫(huà)面的圖像上的步驟還包括:
[0036]在依據(jù)所述交點(diǎn)計(jì)算單應(yīng)矩陣的子步驟之前，
[0037]接收輸入點(diǎn)；[0038]采用所述輸入點(diǎn)矯正所述交點(diǎn)；
[0039]以及，
[0040]在將所述單應(yīng)矩陣擴(kuò)充為投影矩陣的子步驟之前，
[0041 ] 對(duì)所述單應(yīng)矩陣進(jìn)行濾波。
[0042]本申請(qǐng)還公開(kāi)了一種在足球場(chǎng)地畫(huà)面上疊加虛擬圖形的操作裝置，包括:
[0043]參考標(biāo)志線標(biāo)定模塊，用于在足球場(chǎng)地畫(huà)面的圖像上標(biāo)定參考標(biāo)志線；
[0044]實(shí)際標(biāo)志線標(biāo)定模塊，用于依據(jù)所述參考標(biāo)志線確定所述足球場(chǎng)地的實(shí)際標(biāo)志線.[0045]虛擬圖形疊加模塊，用于依據(jù)所述實(shí)際標(biāo)志線生成虛擬圖形，將所述虛擬圖形疊加至當(dāng)前足球場(chǎng)地畫(huà)面的圖像上；
[0046]其中，所述實(shí)際標(biāo)志線標(biāo)定模塊包括:
[0047]直線提取子模塊，用于遍歷各條參考標(biāo)志線，提取形成夾角的直線對(duì)；
[0048]長(zhǎng)度計(jì)算子模塊，用于當(dāng)所述直線對(duì)形成的夾角在預(yù)設(shè)的角度閾值范圍內(nèi)時(shí)，則計(jì)算所述直線對(duì)的長(zhǎng)度之和；
[0049]基準(zhǔn)標(biāo)志線標(biāo)注子模塊，用于將所述長(zhǎng)度之和最大的直線對(duì)所對(duì)應(yīng)的參考標(biāo)志線標(biāo)注為基準(zhǔn)標(biāo)志線；
[0050]驗(yàn)證子模塊，用于獲取與所述基準(zhǔn)標(biāo)志線關(guān)聯(lián)的其他參考標(biāo)志線，并按照預(yù)置規(guī)則驗(yàn)證所述其他參考標(biāo)志線與所述基準(zhǔn)標(biāo)志線的關(guān)聯(lián)關(guān)系是否成立；
[0051]判定子模塊，用于在所述其他參考標(biāo)志線與所述基準(zhǔn)標(biāo)志線的關(guān)聯(lián)關(guān)系成立時(shí)，判定所述基準(zhǔn)標(biāo)志線為當(dāng)前足球場(chǎng)地上相應(yīng)的實(shí)際標(biāo)志線；
[0052]識(shí)別子模塊，用于采用已標(biāo)注出的實(shí)際標(biāo)志線，對(duì)未標(biāo)注出的參考標(biāo)志線進(jìn)行識(shí)另IJ，并將識(shí)別出的參考標(biāo)志線作為實(shí)際標(biāo)志線進(jìn)行標(biāo)注；
[0053]確認(rèn)完成子模塊，用于在標(biāo)注出的實(shí)際標(biāo)志線滿(mǎn)足預(yù)設(shè)條件時(shí)，完成所述實(shí)際標(biāo)志線的確定，所述預(yù)設(shè)條件為不完全平行的四條及以上的直線。
[0054]優(yōu)選地,所述參考標(biāo)志線標(biāo)定模塊包括:
[0055]蒙板獲取子模塊，用于獲取所述足球場(chǎng)地畫(huà)面的圖像的場(chǎng)地蒙板；
[0056]參考標(biāo)志線提取子模塊，用于從所述場(chǎng)地蒙板中提取草皮區(qū)域之上的標(biāo)志線為參考標(biāo)志線。
[0057]優(yōu)選地，所述基準(zhǔn)標(biāo)志線為所述足球場(chǎng)地的禁區(qū)端線和底線；
[0058]所述預(yù)置規(guī)則包括:
[0059]所述禁區(qū)的左邊線應(yīng)同時(shí)與底線和禁區(qū)端線相交；
[0060]所述禁區(qū)的左邊線若與底線相交，則應(yīng)形成丁狀交點(diǎn)；
[0061]所述禁區(qū)的左邊線若與禁區(qū)端線相交，則應(yīng)形成角狀交點(diǎn)；
[0062]其中，所述丁狀交點(diǎn)為，若以交點(diǎn)為圓心，畫(huà)一個(gè)半徑為相交兩線較小者長(zhǎng)度1/4的圓，應(yīng)該與一條直線有兩個(gè)交點(diǎn)，另一條直線有一個(gè)交點(diǎn)；所述角狀交點(diǎn)為，若以交點(diǎn)為圓心，畫(huà)一個(gè)半徑為相交兩線較小者長(zhǎng)度1/4的圓，應(yīng)該與相交兩線各有一個(gè)交點(diǎn)。
[0063]優(yōu)選地，所述虛擬圖形疊加模塊包括:
[0064]交點(diǎn)計(jì)算子模塊，用于計(jì)算所述實(shí)際標(biāo)志線的交點(diǎn)；
[0065]單應(yīng)矩陣計(jì)算子模塊，用于依據(jù)所述交點(diǎn)計(jì)算單應(yīng)矩陣；[0066]投影矩陣擴(kuò)充子模塊，用于將所述單應(yīng)矩陣擴(kuò)充為投影矩陣；
[0067]虛擬圖形生成子模塊，用于采用所述投影矩陣生成虛擬圖形；
[0068]虛擬圖形疊加子模塊，用于將所述虛擬圖形疊加至當(dāng)前足球場(chǎng)地畫(huà)面的圖像上。
[0069]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)包括以下優(yōu)點(diǎn):
[0070]本發(fā)明通過(guò)判定基準(zhǔn)標(biāo)志線為當(dāng)前足球場(chǎng)地上相應(yīng)的實(shí)際標(biāo)志線，以及采用已標(biāo)注出的實(shí)際標(biāo)志線，對(duì)未標(biāo)注出的參考標(biāo)志線進(jìn)行識(shí)別，并將識(shí)別出的參考標(biāo)志線作為實(shí)際標(biāo)志線進(jìn)行標(biāo)注，從而將參考標(biāo)志線和實(shí)際標(biāo)志線一一對(duì)應(yīng)，精確地識(shí)別出場(chǎng)景的基本位置和方位，以及實(shí)際標(biāo)志線在足球場(chǎng)地畫(huà)面的圖像上的位置，因而，提高了對(duì)足球場(chǎng)地的識(shí)別精度。
[0071]本發(fā)明通過(guò)依據(jù)實(shí)際標(biāo)志線的交點(diǎn)計(jì)算單應(yīng)矩陣，采用由單應(yīng)矩陣擴(kuò)充的投影矩陣生成虛擬圖形，避免了虛擬圖形的疊加難以完成或者疊加不夠準(zhǔn)確的問(wèn)題，從而提高了虛擬圖形疊加的匹配度，可以更適配足球比賽轉(zhuǎn)播的要求。
[0072]本發(fā)明通過(guò)采用輸入點(diǎn)矯正交點(diǎn)，避免了以局部平面標(biāo)定整體平面單應(yīng)矩陣的問(wèn)題，通過(guò)對(duì)單應(yīng)矩陣進(jìn)行濾波，避免了當(dāng)攝像機(jī)移動(dòng)時(shí)，單應(yīng)矩陣因噪聲而晃動(dòng)的問(wèn)題，進(jìn)一步提高了對(duì)足球場(chǎng)地的識(shí)別精度。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0073]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的一種在足球場(chǎng)地畫(huà)面上疊加虛擬圖形的操作方法實(shí)施例的步驟流程圖；
[0074]圖2是本發(fā)明實(shí)施例的一種示例中足球場(chǎng)地畫(huà)面的輸入圖像的示意圖；
[0075]圖3是本發(fā)明實(shí)施例的一種示例中綠色色鍵的鍵二值的示意圖；
[0076]圖4是本發(fā)明實(shí)施例的一種示例中場(chǎng)地蒙板的示意圖；
[0077]圖5是本發(fā)明實(shí)施例的一種示例中白色色鍵的鍵二值的示意圖；
[0078]圖6是本發(fā)明實(shí)施例的一種示例中一種步驟102的優(yōu)選示例的實(shí)際標(biāo)志線標(biāo)定的示意圖；
[0079]圖7是本發(fā)明實(shí)施例的一種示例中事件發(fā)生時(shí)刻足球場(chǎng)地畫(huà)面的輸入圖像的示意圖；
[0080]圖8是本發(fā)明實(shí)施例的一種示例中9碼線疊加效果示意圖；
[0081]圖9是本發(fā)明實(shí)施例的一種示例中越位線疊加效果示意圖；
[0082]圖10是本發(fā)明實(shí)施例的一種在足球場(chǎng)地畫(huà)面上疊加虛擬圖形的操作裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0083]為使本發(fā)明實(shí)施例的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0084]本發(fā)明實(shí)施例的核心構(gòu)思之一在于，在輸入的足球場(chǎng)地畫(huà)面的圖像中，根據(jù)基準(zhǔn)標(biāo)志線判斷足球場(chǎng)地的基本位置和方位，再根據(jù)判斷出來(lái)的足球場(chǎng)地的基本位置和方位信息，標(biāo)注參考標(biāo)志線，相較于現(xiàn)有技術(shù)而言，本發(fā)明所采用的參考標(biāo)志線具有準(zhǔn)確性，即使其部分受到遮擋或者污損，仍然能夠準(zhǔn)確與實(shí)際標(biāo)志線一一對(duì)應(yīng)，從而可以建立足球場(chǎng)地和圖像平面之間的單應(yīng)矩陣，有效解決對(duì)足球場(chǎng)地的識(shí)別難以完成或者識(shí)別不夠準(zhǔn)確的問(wèn)題，提高對(duì)足球場(chǎng)地的識(shí)別精度。
[0085]參照?qǐng)D1，示出了本發(fā)明實(shí)施例的一種在足球場(chǎng)地畫(huà)面上疊加虛擬圖形的操作方法實(shí)施例的步驟流程圖，具體可以包括如下步驟:
[0086]步驟101，在足球場(chǎng)地畫(huà)面的圖像上識(shí)別參考標(biāo)志線；
[0087]需要說(shuō)明的是，足球場(chǎng)地畫(huà)面的圖像可以為通過(guò)連接攝像機(jī)采集的足球場(chǎng)地畫(huà)面的輸入圖像，標(biāo)志線是指足球場(chǎng)地上的邊線、底線、中線、中圈線、禁區(qū)線(大禁區(qū)、小禁區(qū))、禁區(qū)弧線和角球線，在本發(fā)明實(shí)施例中，所述參考標(biāo)志線，是指初步識(shí)別出來(lái)的參考用的足球場(chǎng)地上的標(biāo)志線。
[0088]在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施例中，所述步驟101具體可以包括如下子步驟:
[0089]子步驟S11，獲取所述足球場(chǎng)地畫(huà)面的圖像的場(chǎng)地蒙板；
[0090]子步驟S12，從所述場(chǎng)地蒙板中提取草皮區(qū)域之上的標(biāo)志線為參考標(biāo)志線。
[0091]作為本發(fā)明實(shí)施例具體應(yīng)用的一種示例，針對(duì)攝像機(jī)采集的足球場(chǎng)地畫(huà)面的輸入圖像可以通過(guò)內(nèi)置的綠色色鍵進(jìn)行扣像，之后，可以通過(guò)在綠色色鍵的鍵二值圖上找出等值線，以最大的等值線為草皮區(qū)域，剔除草皮區(qū)域之外的背景；以最大等值線內(nèi)一級(jí)子等值線為球員，將其剔除。這樣就得到了一個(gè)場(chǎng)地蒙板，該場(chǎng)地蒙板只露出草皮區(qū)域和白色標(biāo)志線。
[0092]然后，輸入 圖像可以通過(guò)內(nèi)置的白色色鍵，將足球場(chǎng)地上的白色標(biāo)志線提取出來(lái)，并將其余部分置零。
[0093]最后，在經(jīng)過(guò)兩個(gè)色鍵處理得到的輸入圖像上，利用霍夫變換識(shí)別出白色線段，然后對(duì)白色線段進(jìn)行合并，將斷線連成一整條參考標(biāo)志線。此時(shí)參考標(biāo)志線未必對(duì)應(yīng)于實(shí)際標(biāo)志線，可能由噪聲產(chǎn)生。
[0094]在具體實(shí)現(xiàn)中，扣像的原理就是把圖像中特有的顏色扣除，從而加上想要的效果。等值線具有以下性質(zhì):通常為一條光滑連續(xù)曲線；對(duì)于給定的某個(gè)高度值的平面，相應(yīng)的等值線數(shù)量不止一條；由于定義域是有界的，等值線可能是閉合的，也可能是不封閉的；等值線一般不相互交錯(cuò)。
[0095]當(dāng)然，上述標(biāo)定參考標(biāo)志線的處理方法只是作為示例，在實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置其他標(biāo)定參考標(biāo)志線的處理方法，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)此不加以限制。另外，除了上述標(biāo)定參考標(biāo)志線的處理方法外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以根據(jù)實(shí)際需要采用其它標(biāo)定參考標(biāo)志線的處理方法，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)此也不加以限制。
[0096]步驟102，依據(jù)所述參考標(biāo)志線確定所述足球場(chǎng)地的實(shí)際標(biāo)志線；
[0097]在本發(fā)明實(shí)施例中，所述實(shí)際標(biāo)志線是指依據(jù)參考標(biāo)志線進(jìn)一步識(shí)別判定出來(lái)的足球場(chǎng)地上的實(shí)際的標(biāo)志線。
[0098]在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施例中，所述步驟102具體可以包括如下子步驟:
[0099]子步驟S201，遍歷各條參考標(biāo)志線，提取形成夾角的直線對(duì)；
[0100]子步驟S202，當(dāng)所述直線對(duì)形成的夾角在預(yù)設(shè)的角度閾值范圍內(nèi)時(shí)，則計(jì)算所述直線對(duì)的長(zhǎng)度之和；
[0101]子步驟S203，將所述長(zhǎng)度之和最大的直線對(duì)所對(duì)應(yīng)的參考標(biāo)志線標(biāo)注為基準(zhǔn)標(biāo)志線.-^4 ，[0102]子步驟S204，獲取與所述基準(zhǔn)標(biāo)志線關(guān)聯(lián)的其他參考標(biāo)志線，并按照預(yù)置規(guī)則驗(yàn)證所述其他參考標(biāo)志線與所述基準(zhǔn)標(biāo)志線的關(guān)聯(lián)關(guān)系是否成立；
[0103]子步驟S205，若成立，將判定所述基準(zhǔn)標(biāo)志線為當(dāng)前足球場(chǎng)地上相應(yīng)的實(shí)際標(biāo)志線.[0104]子步驟S206，采用已標(biāo)注出的實(shí)際標(biāo)志線，對(duì)未標(biāo)注出的參考標(biāo)志線進(jìn)行標(biāo)注，直至標(biāo)注出的實(shí)際標(biāo)志線至少滿(mǎn)足預(yù)設(shè)條件，所述預(yù)設(shè)條件為獲得不完全平行的四條及以上的直線。
[0105]在具體實(shí)現(xiàn)中，上述子步驟可以由推斷器實(shí)現(xiàn)。在本發(fā)明實(shí)施例中，所述推斷器的一個(gè)任務(wù)是標(biāo)注足夠多的參考標(biāo)志線，推斷器主要有兩部分組成:自下而上推斷場(chǎng)地部分和自上而下標(biāo)示場(chǎng)地部分。自下而上推斷場(chǎng)地部分是指通過(guò)場(chǎng)地里的一些元素和片斷，來(lái)判斷場(chǎng)地的核心信息，比如說(shuō)“這有一個(gè)鼻子，這有兩個(gè)眼睛，所以這應(yīng)該有一個(gè)人臉”；自上而下標(biāo)示場(chǎng)地部分是指通過(guò)場(chǎng)地的核心信息判斷元素和片斷的屬性信息，比如說(shuō)“雖然開(kāi)始并沒(méi)有在這找到一個(gè)耳朵，但通過(guò)鼻子和眼睛的信息我知道了這有一個(gè)人臉，所以我猜測(cè)這應(yīng)該是一個(gè)耳朵，再去圖像上找一找，是不是真有”。
[0106]自下而上推斷場(chǎng)地部分實(shí)現(xiàn)的主要依據(jù)是:一是，足球場(chǎng)地為長(zhǎng)方形，主要由兩組平行線段組成，由于投影效應(yīng)，平行線在圖像空間不平行，但是通常攝像機(jī)機(jī)位離足球場(chǎng)地都有一定距離，平行線之間在圖像空間夾角較??；二是，實(shí)際標(biāo)志線通常較長(zhǎng)。
[0107]具體而言，自下而上推斷場(chǎng)地部分采用了建議-確認(rèn)-修改的模式，即根據(jù)某些依據(jù)，推斷器首先建議一個(gè)推斷結(jié)果，再通過(guò)其它參考標(biāo)志線驗(yàn)證這一推斷，如果建議成功，則進(jìn)入自上而下標(biāo)示場(chǎng)地部分，否則修改建議。無(wú)論自下而上推斷場(chǎng)地部分是否找到足夠多的直線，推斷器都進(jìn)入自上而下標(biāo)示場(chǎng)地部分，利用已識(shí)別出來(lái)的足球場(chǎng)地信息，對(duì)未識(shí)別成功的參考標(biāo)志線進(jìn)行標(biāo)示。經(jīng)過(guò)自上而下標(biāo)示場(chǎng)地部分，如果推斷器識(shí)別出足夠多的實(shí)際標(biāo)志線，則推斷器推斷成功；如果推斷器仍未標(biāo)注出足夠多的實(shí)際標(biāo)志線，則推斷器返回錯(cuò)誤。未成功標(biāo)注出實(shí)際標(biāo)志線的原因主要有兩個(gè):一是，足球場(chǎng)地畫(huà)面中的參考標(biāo)志線不夠多，原則上無(wú)法標(biāo)注；二是，由于參考標(biāo)志線被球員遮擋或者草皮被污損，導(dǎo)致個(gè)別實(shí)際標(biāo)志線未成功標(biāo)注。
[0108]此外，推斷器的設(shè)計(jì)還要考慮防錯(cuò)機(jī)制，即如果推斷器推斷錯(cuò)誤，則不應(yīng)該由錯(cuò)誤的推斷結(jié)果計(jì)算單應(yīng)矩陣，因?yàn)殄e(cuò)誤的單應(yīng)矩陣，會(huì)導(dǎo)致虛擬圖形劇烈波動(dòng)，因此，推斷器的另一個(gè)任務(wù)是判斷自身是否工作正常，如果推斷器工作不正常，則跳過(guò)此幀，此時(shí)的單應(yīng)矩陣拷貝上次成功推斷時(shí)得到的單應(yīng)矩陣。
[0109]需要說(shuō)明的是，足夠多的直線是指能成功識(shí)別出球場(chǎng)的直線數(shù)目，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)是不完全平行的四條及以上的直線。不完全平行的四條及以上的直線指的是，四條及以上的直線中任一的直線至少有一條與其平行的直線，且所有直線不全平行。
[0110]為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明，以下通過(guò)一個(gè)具體示例對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的步驟102作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0111]參照?qǐng)D6，示出了本發(fā)明實(shí)施例的一種步驟102的優(yōu)選示例的實(shí)際標(biāo)志線標(biāo)定圖像，具體可以包括如下子步驟:
[0112]第一步，將直線O、直線1、直線2、直線3、直線4、直線5、直線6兩兩組合成直線對(duì)；[0113]第二步，直線O與直線1、直線O與直線2、直線I與直線2、直線3與直線4、直線3與直線5和直線4與直線5組成的直線對(duì)在預(yù)設(shè)的角度閾值范圍(pi/8?pi/6)內(nèi)，計(jì)算各直線對(duì)的長(zhǎng)度之和；
[0114]第三步，所述長(zhǎng)度之和最大的直線對(duì)為直線O與直線2的組合，標(biāo)注為禁區(qū)端線和底線的組合；
[0115]第四步，獲取與直線對(duì)為直線O與直線2的組合關(guān)聯(lián)的直線3，并按照預(yù)置規(guī)則驗(yàn)證所述其他參考標(biāo)志線與所述基準(zhǔn)標(biāo)志線的關(guān)聯(lián)關(guān)系是否成立；所述預(yù)置規(guī)則包括:
[0116]所述禁區(qū)的左邊線應(yīng)同時(shí)與底線和禁區(qū)端線相交；
[0117]所述禁區(qū)的左邊線若與底線相交，則應(yīng)形成丁狀交點(diǎn)；
[0118]所述禁區(qū)的左邊線若與禁區(qū)端線相交，則應(yīng)形成角狀交點(diǎn)；
[0119]其中，所述丁狀交點(diǎn)為，若以交點(diǎn)為圓心，畫(huà)一個(gè)半徑為相交兩線較小者長(zhǎng)度1/4的圓，應(yīng)該與一條直線有兩個(gè)交點(diǎn)，另一條直線有一個(gè)交點(diǎn)；所述角狀交點(diǎn)為，若以交點(diǎn)為圓心，畫(huà)一個(gè)半徑為相交兩線較小者長(zhǎng)度1/4的圓，應(yīng)該與相交兩線各有一個(gè)交點(diǎn)。
[0120]第五步，直線3與直線對(duì)為直線O與直線2的組合關(guān)聯(lián)關(guān)系成立，判定直線O與直線2為禁區(qū)端線和底線的組合；
[0121]第六步，采用標(biāo)注為禁區(qū)端線和底線的組合，對(duì)未標(biāo)注的禁區(qū)的左邊線進(jìn)行識(shí)別，直線3經(jīng)過(guò)直線2的左端點(diǎn)，將直線3標(biāo)注為禁區(qū)的左邊線；
[0122]第七步，采用標(biāo)注為禁區(qū)端線和底線的組合，對(duì)未標(biāo)注的禁區(qū)的右邊線進(jìn)行識(shí)別，直線6經(jīng)過(guò)直線2的右端點(diǎn)，將直線6標(biāo)注為禁區(qū)的右邊線；
[0123]第八步，標(biāo)注的禁區(qū)端線和底線、禁區(qū)的左邊線以及禁區(qū)的右邊線滿(mǎn)足預(yù)設(shè)條件，完成所述實(shí)際標(biāo)志線的確定，所述預(yù)設(shè)條件為不完全平行的四條及以上的直線。
[0124]在本發(fā)明實(shí)施例的示例中，自下而上推斷場(chǎng)地部分就是通過(guò)參考標(biāo)志線判斷足球場(chǎng)地，自上而下標(biāo)示場(chǎng)地部分就是通過(guò)被判斷的足球場(chǎng)地標(biāo)示其余參考標(biāo)志線。
[0125]更具體地說(shuō)，在計(jì)算機(jī)中預(yù)設(shè)了兩條直線間夾角閾值的一個(gè)范圍，對(duì)于輸入圖像中滿(mǎn)足此閾值的直線對(duì)，計(jì)算其長(zhǎng)度之和，按照排序算法，對(duì)所述長(zhǎng)度之和進(jìn)行從大到小排序，得到長(zhǎng)度之和最大的直線組合被建議為禁區(qū)端線和底線的組合，推斷器進(jìn)而通過(guò)其他直線和這兩條直線的相交關(guān)系來(lái)驗(yàn)證此建議，建議直接被驗(yàn)證，推斷器自下而上推斷場(chǎng)地部分推斷成功，進(jìn)入自上而下標(biāo)示場(chǎng)地部分，利用已識(shí)別出來(lái)的禁區(qū)端線和底線的組合，對(duì)其余的參考標(biāo)志線進(jìn)行標(biāo)示。
[0126]所述排序算法為任意一種排序算法，比如快速排序，所述排序算法可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員任意選用，本發(fā)明對(duì)此無(wú)需加以限制。
[0127]當(dāng)然，上述確定實(shí)際標(biāo)志線的處理方法只是作為示例，在實(shí)施本發(fā)明實(shí)施例時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置其他確定實(shí)際標(biāo)志線的處理方法，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)此不加以限制。另夕卜，除了上述確定實(shí)際標(biāo)志線的處理方法外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以根據(jù)實(shí)際需要采用其它確定實(shí)際標(biāo)志線的處理方法，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)此也不加以限制。
[0128]步驟103，依據(jù)所述實(shí)際標(biāo)志線生成虛擬圖形，將所述虛擬圖形疊加至當(dāng)前足球場(chǎng)地畫(huà)面的圖像上；
[0129]需要說(shuō)明的是，虛擬圖形可以為表示越位線的直線、表示9碼線的圓等等其他圖形，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)足球比賽轉(zhuǎn)播需要制定相應(yīng)的圖形，本發(fā)明實(shí)施例對(duì)此不加以限制。
[0130]在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施例中，所述步驟103具體可以包括如下子步驟:
[0131]子步驟S301，計(jì)算所述實(shí)際標(biāo)志線的交點(diǎn)；
[0132]子步驟S302，依據(jù)所述交點(diǎn)計(jì)算單應(yīng)矩陣；
[0133]子步驟S303，將所述單應(yīng)矩陣擴(kuò)充為投影矩陣；
[0134]子步驟S304，采用所述投影矩陣生成虛擬圖形；
[0135]子步驟S305，將所述虛擬圖形疊加至當(dāng)前足球場(chǎng)地畫(huà)面的圖像上。
[0136]在具體實(shí)現(xiàn)中，單應(yīng)矩陣是表示兩個(gè)平面單應(yīng)關(guān)系的矩陣，通過(guò)實(shí)際標(biāo)志線可由任意優(yōu)化算法獲得，比如最小二乘法計(jì)算單應(yīng)矩陣。
[0137]將單應(yīng)矩陣擴(kuò)充為投影矩陣，即為將單應(yīng)矩陣中其它元素置零。因此，可以先將3D圖形渲染成2D圖形，之后再利用單應(yīng)矩陣進(jìn)行投影，所謂進(jìn)行投影，就是乘以單應(yīng)矩陣。
[0138]在本發(fā)明的另一種優(yōu)選實(shí)施例中，所述步驟103具體可以包括如下子步驟:
[0139]子步驟S301，計(jì)算所述實(shí)際標(biāo)志線的交點(diǎn)；
[0140]子步驟S302，接收輸入點(diǎn)；
[0141]子步驟S303，采用所述輸入點(diǎn)矯正所述交點(diǎn)；
[0142]子步驟S304，依據(jù)所述交點(diǎn)計(jì)算單應(yīng)矩陣；
[0143]子步驟S305，對(duì)所述單應(yīng)矩陣進(jìn)行濾波。
[0144]子步驟S306，將所述單應(yīng)矩陣擴(kuò)充為投影矩陣；
[0145]子步驟S307，采用所述投影矩陣生成虛擬圖形；
[0146]子步驟S308，將所述虛擬圖形疊加至當(dāng)前足球場(chǎng)地畫(huà)面的圖像上。
[0147]在具體實(shí)現(xiàn)中，如果識(shí)別出來(lái)的實(shí)際標(biāo)志線的交點(diǎn)比較集中，則會(huì)有以局部平面標(biāo)定整體平面單應(yīng)矩陣的問(wèn)題，此時(shí)場(chǎng)地的識(shí)別精度可能會(huì)達(dá)不到足球比賽轉(zhuǎn)播的要求，因此需要接收輸入點(diǎn)信息，輸入點(diǎn)可以是大禁區(qū)弧線與端線的交點(diǎn)，矯正可以是計(jì)算輸入點(diǎn)和平均位移之和，平均位移可以通過(guò)計(jì)算其余交點(diǎn)的位移平均值得到，濾波可以通過(guò)將單應(yīng)矩陣代入卡爾曼濾波器中進(jìn)行，從而保證當(dāng)攝像機(jī)移動(dòng)時(shí)，單應(yīng)矩陣不會(huì)因噪聲而晃動(dòng)。在采用卡爾曼濾波的時(shí)候，動(dòng)力學(xué)模型為慣性模型，即如果沒(méi)有新的測(cè)量量，卡爾曼濾波器將預(yù)測(cè)單應(yīng)矩陣的元素勻速變化。
[0148]為便于本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明，以下以在足球比賽轉(zhuǎn)播中疊加9碼線和越位線為例，簡(jiǎn)單說(shuō)明虛擬圖形疊加至當(dāng)前足球場(chǎng)地畫(huà)面的圖像上的方法。
[0149]例如，
[0150]為了在足球場(chǎng)地畫(huà)面的圖像上預(yù)定位置疊加9碼線，需要知道9碼線在足球場(chǎng)地的位置和該9碼線在足球場(chǎng)地畫(huà)面的圖像上的位置之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，即需要建立足球場(chǎng)和圖像平面之間投影映射關(guān)系。
[0151]將多機(jī)位的攝像機(jī)信號(hào)接給計(jì)算機(jī)，攝像機(jī)機(jī)位之間利用板卡切換，攝像機(jī)實(shí)時(shí)采集選中機(jī)位的比賽畫(huà)面，在計(jì)算機(jī)內(nèi)存中緩存5秒左右的比賽畫(huà)面以供回放系統(tǒng)使用，需要疊加9碼線時(shí)，攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)罰球點(diǎn)，獲得如圖7所示場(chǎng)地，令計(jì)算機(jī)識(shí)別場(chǎng)地，計(jì)算足球場(chǎng)平面和圖像平面之間的單應(yīng)矩陣，依據(jù)前述單應(yīng)矩陣描述即可得知，至此，即求出了單應(yīng)矩陣。單應(yīng)矩陣進(jìn)行投影得到投影矩陣；選取球的位置，依據(jù)投影矩陣生成表示9碼線的圓，此圓以球?yàn)閳A心，虛擬圖形就疊加至當(dāng)前足球場(chǎng)地畫(huà)面的圖像上了，如圖8所示，操作渲染單元播出9碼線的圓。
[0152]又如，
[0153]為了在足球場(chǎng)地畫(huà)面的圖像上預(yù)定位置疊加越位線，需要知道越位線在足球場(chǎng)地的位置和該越位線在足球場(chǎng)地畫(huà)面的圖像上的位置之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，即需要建立足球場(chǎng)和圖像平面之間投影映射關(guān)系。
[0154]將多機(jī)位的攝像機(jī)信號(hào)接給計(jì)算機(jī)，攝像機(jī)機(jī)位之間利用板卡切換，攝像機(jī)實(shí)時(shí)采集選中機(jī)位的比賽畫(huà)面，在計(jì)算機(jī)內(nèi)存中緩存5秒左右的比賽畫(huà)面以供回放系統(tǒng)使用，需要疊加越位線時(shí)，回放系統(tǒng)回放輸入圖像到越位發(fā)生時(shí)刻，獲得如圖7所示場(chǎng)地，令計(jì)算機(jī)識(shí)別場(chǎng)地，計(jì)算足球場(chǎng)和圖像平面之間的單應(yīng)矩陣，依據(jù)前述單應(yīng)矩陣描述即可得知，至此，即求出了單應(yīng)矩陣。單應(yīng)矩陣進(jìn)行投影得到投影矩陣；選取最后一名防守隊(duì)員位置，依據(jù)投影矩陣生成表示越位線的直線，虛擬圖形就疊加至當(dāng)前足球場(chǎng)地畫(huà)面的圖像上了，如圖9所示，進(jìn)一步回放到越位發(fā)生時(shí)刻之前，在播放到越位發(fā)生時(shí)刻時(shí)，操作渲染單元播出越位線。
[0155]對(duì)于方法實(shí)施例，為了簡(jiǎn)單描述，故將其都表述為一系列的動(dòng)作組合，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知悉，本發(fā)明實(shí)施例并不受所描述的動(dòng)作順序的限制，因?yàn)橐罁?jù)本發(fā)明實(shí)施例，某些步驟可以采用其他順序或者同時(shí)進(jìn)行。其次，本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)該知悉，說(shuō)明書(shū)中所描述的實(shí)施例均屬于優(yōu)選實(shí)施例，所涉及的動(dòng)作并不一定是本發(fā)明實(shí)施例所必須的。
[0156]參考圖10，示出了本發(fā)明實(shí)施例的一種在足球場(chǎng)地畫(huà)面上疊加虛擬圖形的操作裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖，具體可以包括以下模塊:
[0157]參考標(biāo)志線標(biāo)定模塊1001，用于在足球場(chǎng)地畫(huà)面的圖像上識(shí)別參考標(biāo)志線；
[0158]實(shí)際標(biāo)志線標(biāo)定模塊1002，用于依據(jù)所述參考標(biāo)志線確定所述足球場(chǎng)地的實(shí)際標(biāo)志線；
[0159]虛擬圖形疊加模塊1003，用于依據(jù)所述實(shí)際標(biāo)志線生成虛擬圖形，將所述虛擬圖形疊加至當(dāng)前足球場(chǎng)地畫(huà)面的圖像上；
[0160]作為一種優(yōu)選實(shí)施例，所述實(shí)際標(biāo)志線標(biāo)注模塊1002包括:
[0161]直線提取子模塊，用于遍歷各條參考標(biāo)志線，提取形成夾角的直線對(duì)；
[0162]長(zhǎng)度計(jì)算子模塊，用于當(dāng)所述直線對(duì)形成的夾角在預(yù)設(shè)的角度閾值范圍內(nèi)時(shí)，則計(jì)算所述直線對(duì)的長(zhǎng)度之和；
[0163]基準(zhǔn)標(biāo)志線標(biāo)注子模塊，用于將所述長(zhǎng)度之和最大的直線對(duì)所對(duì)應(yīng)的參考標(biāo)志線標(biāo)注為基準(zhǔn)標(biāo)志線；
[0164]作為另一優(yōu)選實(shí)施例，所述基準(zhǔn)標(biāo)志線為所述足球場(chǎng)地的禁區(qū)端線和底線；
[0165]驗(yàn)證子模塊，用于獲取與所述基準(zhǔn)標(biāo)志線關(guān)聯(lián)的其他參考標(biāo)志線，并按照預(yù)置規(guī)則驗(yàn)證所述其他參考標(biāo)志線與所述基準(zhǔn)標(biāo)志線的關(guān)聯(lián)關(guān)系是否成立；
[0166]判定子模塊，用于在所述其他參考標(biāo)志線與所述基準(zhǔn)標(biāo)志線的關(guān)聯(lián)關(guān)系成立時(shí)，則判定所述基準(zhǔn)標(biāo)志線為當(dāng)前足球場(chǎng)地上相應(yīng)的實(shí)際標(biāo)志線；
[0167]標(biāo)注子模塊，用于采用已標(biāo)注出的實(shí)際標(biāo)志線，對(duì)未標(biāo)注出的參考標(biāo)志線進(jìn)行標(biāo)注，直至標(biāo)注出的實(shí)際標(biāo)志線至少滿(mǎn)足預(yù)設(shè)條件，所述預(yù)設(shè)條件為獲得不完全平行的四條及以上的直線。
[0168]作為另一優(yōu)選實(shí)施例,所述參考標(biāo)志線標(biāo)定模塊1001包括:[0169]蒙板獲取子模塊，用于獲取所述足球場(chǎng)地畫(huà)面的圖像的場(chǎng)地蒙板；
[0170]參考標(biāo)志線提取子模塊，用于從所述場(chǎng)地蒙板中提取草皮區(qū)域之上的標(biāo)志線為參考標(biāo)志線。
[0171]作為另一優(yōu)選實(shí)施例，所述基準(zhǔn)標(biāo)志線為所述足球場(chǎng)地的禁區(qū)端線和底線；
[0172]所述預(yù)置規(guī)則包括:
[0173]所述禁區(qū)的左邊線應(yīng)同時(shí)與底線和禁區(qū)端線相交；
[0174]所述禁區(qū)的左邊線若與底線相交，則應(yīng)形成丁狀交點(diǎn)；
[0175]所述禁區(qū)的左邊線若與禁區(qū)端線相交，則應(yīng)形成角狀交點(diǎn)；
[0176]其中，所述丁狀交點(diǎn)為，若以交點(diǎn)為圓心，畫(huà)一個(gè)半徑為相交兩線較小者長(zhǎng)度1/4的圓，應(yīng)該與一條直線有兩個(gè)交點(diǎn)，另一條直線有一個(gè)交點(diǎn)；所述角狀交點(diǎn)為，若以交點(diǎn)為圓心，畫(huà)一個(gè)半徑為相交兩線較小者長(zhǎng)度1/4的圓，應(yīng)該與相交兩線各有一個(gè)交點(diǎn)。
[0177]作為另一優(yōu)選實(shí)施例，所述虛擬圖形疊加模塊1003包括:
[0178]交點(diǎn)計(jì)算子模塊，用于計(jì)算所述實(shí)際標(biāo)志線的交點(diǎn)；
[0179]單應(yīng)矩陣計(jì)算子模塊，用于依據(jù)所述交點(diǎn)計(jì)算單應(yīng)矩陣；
[0180]投影矩陣擴(kuò)充子模塊，用于將所述單應(yīng)矩陣擴(kuò)充為投影矩陣；
[0181]虛擬 圖形生成子模塊，用于采用所述投影矩陣生成虛擬圖形；
[0182]虛擬圖形疊加子模塊，用于將所述虛擬圖形疊加至當(dāng)前足球場(chǎng)地畫(huà)面的圖像上。
[0183]作為另一優(yōu)選實(shí)施例，所述虛擬圖形疊加模塊1003還包括:
[0184]輸入點(diǎn)接收子模塊，用于接收輸入點(diǎn)；
[0185]交點(diǎn)矯正子模塊,用于采用所述輸入點(diǎn)矯正所述交點(diǎn)；
[0186]以及，
[0187]濾波子模塊，用于對(duì)所述單應(yīng)矩陣進(jìn)行濾波。
[0188]由于本發(fā)明的裝置實(shí)施例基本相應(yīng)于前述的方法實(shí)施例，故本實(shí)施例的描述中未詳盡之處，可以參見(jiàn)前述實(shí)施例中的相關(guān)說(shuō)明，在此就不贅述了。
[0189]盡管已描述了本發(fā)明實(shí)施例的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對(duì)這些實(shí)施例做出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本發(fā)明實(shí)施例范圍的所有變更和修改。
[0190]最后，還需要說(shuō)明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類(lèi)的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開(kāi)來(lái)，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者移動(dòng)設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者移動(dòng)設(shè)備所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下，由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過(guò)程、方法、物品或者移動(dòng)設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0191]以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種在足球場(chǎng)地畫(huà)面上疊加虛擬圖形的操作方法及裝置，進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明實(shí)施例的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種在足球場(chǎng)地畫(huà)面上疊加虛擬圖形的操作方法，其特征在于，包括: 在足球場(chǎng)地畫(huà)面的圖像上識(shí)別參考標(biāo)志線； 依據(jù)所述參考標(biāo)志線確定所述足球場(chǎng)地的實(shí)際標(biāo)志線； 依據(jù)所述實(shí)際標(biāo)志線生成虛擬圖形，將所述虛擬圖形疊加至當(dāng)前足球場(chǎng)地畫(huà)面的圖像上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述依據(jù)所述參考標(biāo)志線確定所述足球場(chǎng)地的實(shí)際標(biāo)志線的步驟包括: 遍歷各條參考標(biāo)志線，提取形成夾角的直線對(duì)； 當(dāng)所述直線對(duì)形成的夾角在預(yù)設(shè)的角度閾值范圍內(nèi)時(shí)，則計(jì)算所述直線對(duì)的長(zhǎng)度之和； 將所述長(zhǎng)度之和最大的直線對(duì)所對(duì)應(yīng)的參考標(biāo)志線標(biāo)注為基準(zhǔn)標(biāo)志線； 獲取與所述基準(zhǔn)標(biāo)志線關(guān)聯(lián)的其他參考標(biāo)志線，并按照預(yù)置規(guī)則驗(yàn)證所述其他參考標(biāo)志線與所述基準(zhǔn)標(biāo)志線的關(guān)聯(lián)關(guān)系是否成立； 若成立，則判定所述基準(zhǔn)標(biāo)志線為當(dāng)前足球場(chǎng)地上相應(yīng)的實(shí)際標(biāo)志線； 采用已標(biāo)注出的實(shí)際標(biāo)志線，對(duì)未標(biāo)注出的參考標(biāo)志線進(jìn)行標(biāo)注，直至標(biāo)注出的實(shí)際標(biāo)志線至少滿(mǎn)足預(yù)設(shè)條件，所述預(yù)設(shè)條件為獲得不完全平行的四條及以上的直線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述在足球場(chǎng)地畫(huà)面的圖像上識(shí)別參考標(biāo)志線的步驟包括: 獲取所述足球場(chǎng)地畫(huà)面的圖像的場(chǎng)地蒙板； 從所述場(chǎng)地蒙板中提取草皮區(qū)域之上的標(biāo)志線為參考標(biāo)志線。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)標(biāo)志線為所述足球場(chǎng)地的禁區(qū)端線和底線； 所述預(yù)置規(guī)則包括: 所述禁區(qū)的左邊線應(yīng)同時(shí)與底線和禁區(qū)端線相交； 所述禁區(qū)的左邊線若與底線相交，則應(yīng)形成丁狀交點(diǎn)； 所述禁區(qū)的左邊線若與禁區(qū)端線相交，則應(yīng)形成角狀交點(diǎn)； 其中，所述丁狀交點(diǎn)為，若以交點(diǎn)為圓心，畫(huà)一個(gè)半徑為相交兩線較小者長(zhǎng)度1/4的圓，應(yīng)該與一條直線有兩個(gè)交點(diǎn)，另一條直線有一個(gè)交點(diǎn)；所述角狀交點(diǎn)為，若以交點(diǎn)為圓心，畫(huà)一個(gè)半徑為相交兩線較小者長(zhǎng)度1/4的圓，應(yīng)該與相交兩線各有一個(gè)交點(diǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的方法，其特征在于，所述依據(jù)所述實(shí)際標(biāo)志線生成虛擬圖形，將所述虛擬圖形疊加至當(dāng)前足球場(chǎng)地畫(huà)面的圖像上的步驟包括: 計(jì)算所述實(shí)際標(biāo)志線的交點(diǎn)； 依據(jù)所述交點(diǎn)計(jì)算單應(yīng)矩陣； 將所述單應(yīng)矩陣擴(kuò)充為投影矩陣； 采用所述投影矩陣生成虛擬圖形； 將所述虛擬圖形疊加至當(dāng)前足球場(chǎng)地畫(huà)面的圖像上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述依據(jù)所述實(shí)際標(biāo)志線生成虛擬圖形，將所述虛擬圖形疊加至當(dāng)前足球場(chǎng)地畫(huà)面的圖像上的步驟還包括: 在依據(jù)所述交點(diǎn)計(jì)算單應(yīng)矩陣的子步驟之前，接收輸入點(diǎn)； 采用所述輸入點(diǎn)矯正所述交點(diǎn)； 以及， 在將所述單應(yīng)矩陣擴(kuò)充為投影矩陣的子步驟之前， 對(duì)所述單應(yīng)矩陣進(jìn)行濾波。
7.—種在足球場(chǎng)地畫(huà)面上疊加虛擬圖形的操作裝置，其特征在于，包括: 參考標(biāo)志線標(biāo)定模塊，用于在足球場(chǎng)地畫(huà)面的圖像上標(biāo)定參考標(biāo)志線； 實(shí)際標(biāo)志線標(biāo)定模塊，用于依據(jù)所述參考標(biāo)志線確定所述足球場(chǎng)地的實(shí)際標(biāo)志線；虛擬圖形疊加模塊，用于依據(jù)所述實(shí)際標(biāo)志線生成虛擬圖形，將所述虛擬圖形疊加至當(dāng)前足球場(chǎng)地畫(huà)面的圖像上； 其中，所述實(shí)際標(biāo)志線標(biāo)定模塊包括: 直線提取子模塊，用于遍歷各條參考標(biāo)志線，提取形成夾角的直線對(duì)； 長(zhǎng)度計(jì)算子模塊，用于當(dāng)所述直線對(duì)形成的夾角在預(yù)設(shè)的角度閾值范圍內(nèi)時(shí)，則計(jì)算所述直線對(duì)的長(zhǎng)度之和； 基準(zhǔn)標(biāo)志線標(biāo)注子模塊 ，用于將所述長(zhǎng)度之和最大的直線對(duì)所對(duì)應(yīng)的參考標(biāo)志線標(biāo)注為基準(zhǔn)標(biāo)志線； 驗(yàn)證子模塊，用于獲取與所述基準(zhǔn)標(biāo)志線關(guān)聯(lián)的其他參考標(biāo)志線，并按照預(yù)置規(guī)則驗(yàn)證所述其他參考標(biāo)志線與所述基準(zhǔn)標(biāo)志線的關(guān)聯(lián)關(guān)系是否成立； 判定子模塊，用于在所述其他參考標(biāo)志線與所述基準(zhǔn)標(biāo)志線的關(guān)聯(lián)關(guān)系成立時(shí)，判定所述基準(zhǔn)標(biāo)志線為當(dāng)前足球場(chǎng)地上相應(yīng)的實(shí)際標(biāo)志線； 識(shí)別子模塊，用于采用已標(biāo)注出的實(shí)際標(biāo)志線，對(duì)未標(biāo)注出的參考標(biāo)志線進(jìn)行識(shí)別，并將識(shí)別出的參考標(biāo)志線作為實(shí)際標(biāo)志線進(jìn)行標(biāo)注； 確認(rèn)完成子模塊，用于在標(biāo)注出的實(shí)際標(biāo)志線滿(mǎn)足預(yù)設(shè)條件時(shí)，完成所述實(shí)際標(biāo)志線的確定，所述預(yù)設(shè)條件為不完全平行的四條及以上的直線。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述參考標(biāo)志線標(biāo)定模塊包括: 蒙板獲取子模塊，用于獲取所述足球場(chǎng)地畫(huà)面的圖像的場(chǎng)地蒙板； 參考標(biāo)志線提取子模塊，用于從所述場(chǎng)地蒙板中提取草皮區(qū)域之上的標(biāo)志線為參考標(biāo)志線。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述基準(zhǔn)標(biāo)志線為所述足球場(chǎng)地的禁區(qū)端線和底線； 所述預(yù)置規(guī)則包括: 所述禁區(qū)的左邊線應(yīng)同時(shí)與底線和禁區(qū)端線相交； 所述禁區(qū)的左邊線若與底線相交，則應(yīng)形成丁狀交點(diǎn)； 所述禁區(qū)的左邊線若與禁區(qū)端線相交，則應(yīng)形成角狀交點(diǎn)； 其中，所述丁狀交點(diǎn)為，若以交點(diǎn)為圓心，畫(huà)一個(gè)半徑為相交兩線較小者長(zhǎng)度1/4的圓，應(yīng)該與一條直線有兩個(gè)交點(diǎn)，另一條直線有一個(gè)交點(diǎn)；所述角狀交點(diǎn)為，若以交點(diǎn)為圓心，畫(huà)一個(gè)半徑為相交兩線較小者長(zhǎng)度1/4的圓，應(yīng)該與相交兩線各有一個(gè)交點(diǎn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或8或9所述的裝置，其特征在于，所述虛擬圖形疊加模塊包括: 交點(diǎn)計(jì)算子模塊，用于計(jì)算所述實(shí)際標(biāo)志線的交點(diǎn)；單應(yīng)矩陣計(jì)算子模塊，用于依據(jù)所述交點(diǎn)計(jì)算單應(yīng)矩陣；投影矩陣擴(kuò)充子模塊，用于將所述單應(yīng)矩陣擴(kuò)充為投影矩陣；虛擬圖形生成子模塊，用于采用所述投影矩陣生成虛擬圖形； 虛擬圖形疊加子模塊，用于將所述虛擬圖形疊加至當(dāng)前足球場(chǎng)地畫(huà)面的圖像上。
【文檔編號(hào)】G06T11/00GK103606174SQ201310557133
【公開(kāi)日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月11日
【發(fā)明者】閻鶴凌 申請(qǐng)人:新奧特（北京）視頻技術(shù)有限公司