一種臺球擊球關(guān)鍵信息檢測方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種臺球擊球關(guān)鍵信息檢測方法及系統(tǒng)，首先根據(jù)臺球桌的參數(shù)特征建立模型，然后根據(jù)擊球前的圖像確定臺球的位置坐標(biāo)，根據(jù)擊球的視頻圖像，對每個球的位置坐標(biāo)的變化進(jìn)行處理和分析，獲取運(yùn)動球的運(yùn)動軌跡，根據(jù)運(yùn)動球的運(yùn)動軌跡獲取擊球的關(guān)鍵信息。根據(jù)該方法獲得的擊球關(guān)鍵信息，可以全面的反應(yīng)出球體的運(yùn)送情況以及碰撞情況，避免了現(xiàn)有技術(shù)中，僅僅判斷進(jìn)入袋口的球體，對其他情況不予考慮，容易誤判的問題，提供了一種可以全面反應(yīng)臺球球體運(yùn)動的擊球關(guān)鍵信息檢測方法和系統(tǒng)。
【專利說明】一種臺球擊球關(guān)鍵信息檢測方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及運(yùn)動科技領(lǐng)域，具體地說是一種臺球擊球的關(guān)鍵信息檢測方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在世界各國的臺球訓(xùn)練都是借助教練人員的經(jīng)驗對學(xué)員進(jìn)行指導(dǎo)和訓(xùn)練，無法對母球運(yùn)動的軌跡，母球停止的區(qū)域、母球的碰庫邊位置等運(yùn)動員擊球的關(guān)鍵信息進(jìn)行量化檢測。在臺球的擊球過程中，由于球體的運(yùn)動過程較快時，當(dāng)多個球體發(fā)生碰撞，人眼很難分辨，在某些情況下可能發(fā)生誤判。
[0003]為了解決上述問題，在中國專利文獻(xiàn)CN1430172A中公開了一種臺球自動記分的方法及采用這種自動記分方法的裝置來實現(xiàn)臺球賽事的自動記分，自動記分的方法是用顏色傳感器及微處理器系統(tǒng)識別入球顏色，由微處理器系統(tǒng)根據(jù)按記分規(guī)則設(shè)定的程序記分，自動記分裝置由探頭，信號處理電路，微處理器系統(tǒng)，顯示器組成。該裝置的記分過程為，當(dāng)球經(jīng)過導(dǎo)軌到達(dá)開口時，外界光線被屏蔽，測試腔內(nèi)的光電傳感器產(chǎn)生的脈沖信號啟動光源發(fā)光并被微處理器采集，微處理器系統(tǒng)選通此探頭的顏色傳感器通路，光線經(jīng)臺球反射后傳到顏色傳感器，顏色傳感器采集到的信號經(jīng)過處理后變?yōu)閿?shù)字信號輸入微處理器系統(tǒng)，微處理器系統(tǒng)按照之前設(shè)置的規(guī)則程序判定入球分?jǐn)?shù)，并顯示。但是，由于記分時不僅關(guān)注進(jìn)入袋口的球，母球的軌跡及其運(yùn)動時與其他球的撞擊情況，將影響此處進(jìn)球的判斷，因此該記分方法并不適用于所有場合。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于現(xiàn)有技術(shù)中的臺球記分系統(tǒng)只能根據(jù)臺球進(jìn)入袋口的情況開判定，無法綜合臺球的運(yùn)動及碰撞情況給出進(jìn)行合理裁定，從而提出一種可以判定擊球是否成功的臺球擊球信息檢測方法及系統(tǒng)。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的提供一種臺球擊球關(guān)鍵信息檢測方法，包括如下步驟:
[0006]在無臺球時，提取臺球桌的特征參數(shù)信息，建立臺球桌的編碼模型；
[0007]根據(jù)擊球前的視頻圖像，獲取擊球前臺球在臺球桌上的特征參數(shù)信息，根據(jù)臺球桌的編碼模型，得到臺球在球桌上的位置坐標(biāo)；
[0008]根據(jù)擊球的視頻圖像，對每個球的位置坐標(biāo)的變化進(jìn)行處理和分析，獲取運(yùn)動球的運(yùn)動軌跡；
[0009]根據(jù)運(yùn)動球的運(yùn)動軌跡獲取擊球的關(guān)鍵信息。
[0010]優(yōu)選地,所述的臺球擊球關(guān)鍵信息檢測方法,提取臺球桌的特征參數(shù)信息時包括提取球桌、球桌的庫邊、口袋的坐標(biāo)信息。
[0011]優(yōu)選地,所述的臺球擊球關(guān)鍵信息檢測方法，臺球在臺球桌上的特征參數(shù)信息包括:臺球在球桌上的位置、顏色。[0012]優(yōu)選地，所述的臺球擊球關(guān)鍵信息檢測方法，采用透視變換矩陣從視頻數(shù)據(jù)中得到臺球在球桌上的位置坐標(biāo)。
[0013]優(yōu)選地，所述的臺球擊球關(guān)鍵信息檢測方法，獲得運(yùn)動球的運(yùn)動軌跡的方法為:
[0014]進(jìn)行前景和背景分割，得到變換區(qū)域；
[0015]在變換區(qū)域內(nèi)檢測出臺球并識別顏色；
[0016]根據(jù)相鄰幀中被識別為同一臺球的坐標(biāo)變化獲得該臺球的運(yùn)動軌跡。
[0017]優(yōu)選地，所述的臺球擊球關(guān)鍵信息檢測方法，在變換區(qū)域內(nèi)檢測出臺球的過程包括:
[0018]利用球反光特性，在變化區(qū)域內(nèi)檢測高光點(diǎn)，把高光點(diǎn)作為球心候選，通過球半徑約束，把臨近高光點(diǎn)進(jìn)行合并，利用球的形狀特征，通過圓形區(qū)域檢測定位球心坐標(biāo)。
[0019]優(yōu)選地，所述的臺球擊球關(guān)鍵信息檢測方法，所述擊球關(guān)鍵信息包括落袋、停止區(qū)域、必經(jīng)區(qū)域、吃庫。
[0020]優(yōu)選地，所述的臺球擊球關(guān)鍵信息檢測方法，根據(jù)相鄰幀中被識別為同一臺球的坐標(biāo)變化獲得該臺球的運(yùn)動軌跡的過程為:
[0021]根據(jù)每幀中一臺球的物理坐標(biāo)獲得該臺球在該幀時間點(diǎn)上的定位點(diǎn)；
[0022]按照時間順序，依次將定位點(diǎn)用線段連接起來形成初步的軌跡圖；
[0023]對軌跡圖中發(fā)生轉(zhuǎn)折的部分判斷是否發(fā)生了碰撞，調(diào)取相關(guān)點(diǎn)的視頻圖像確定碰撞點(diǎn)的坐標(biāo)，如果視頻圖像中顯示了碰撞點(diǎn)，則直接由視頻圖像獲得碰撞點(diǎn)坐標(biāo)，如果視頻圖像中沒有顯示碰撞點(diǎn)，則對轉(zhuǎn)折部分進(jìn)行切分獲得碰撞點(diǎn)坐標(biāo)。
[0024]優(yōu)選地，所述的臺球擊球關(guān)鍵信息檢測方法，在變換區(qū)域內(nèi)檢測出臺球并識別顏色后，還包括一個錯誤恢復(fù)的過程，用于判斷上一步的檢測臺球并識別顏色過程中是否發(fā)生錯誤，如果發(fā)生錯誤，則進(jìn)行恢復(fù)，恢復(fù)到發(fā)生錯誤之前，如果沒有發(fā)生錯誤，則進(jìn)行后續(xù)的運(yùn)動軌跡生成。
[0025]一種臺球擊球關(guān)鍵信息檢測系統(tǒng)，包括:
[0026]攝像頭:設(shè)置在臺球桌正上方，視角覆蓋整個臺球桌；
[0027]參數(shù)提取模塊:在無臺球時，根據(jù)攝像頭采集的圖像信息提取臺球桌的特征參數(shù)信息，建立臺球桌的編碼模型；
[0028]定位模塊:根據(jù)擊球前的視頻圖像，獲取擊球前臺球在臺球桌上的特征參數(shù)信息，根據(jù)臺球桌的編碼模型，得到臺球在球桌上的位置坐標(biāo)；
[0029]跟蹤模塊:根據(jù)擊球的視頻圖像，對每個球的位置坐標(biāo)的變化進(jìn)行處理和分析，獲取運(yùn)動球的運(yùn)動軌跡；
[0030]提取模塊:根據(jù)運(yùn)動球的運(yùn)動軌跡獲取擊球的關(guān)鍵信息。
[0031 ] 本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)，
[0032]1、本發(fā)明提供一種臺球擊球關(guān)鍵信息檢測方法，首先根據(jù)臺球桌的參數(shù)特征建立模型，然后根據(jù)擊球前的圖像確定臺球的位置坐標(biāo)，根據(jù)擊球的視頻圖像，對每個球的位置坐標(biāo)的變化進(jìn)行處理和分析，獲取運(yùn)動球的運(yùn)動軌跡，根據(jù)運(yùn)動球的運(yùn)動軌跡獲取擊球的關(guān)鍵信息。根據(jù)該方法獲得的擊球關(guān)鍵信息，可以全面的反應(yīng)出球體的運(yùn)送情況以及碰撞情況，避免了現(xiàn)有技術(shù)中，僅僅判斷進(jìn)入袋口的球體，對其他情況不予考慮，容易誤判的問題，提供了一種可以全面反應(yīng)臺球球體運(yùn)動的擊球關(guān)鍵信息檢測方法和系統(tǒng)。[0033]2、本發(fā)明所述的臺球擊球關(guān)鍵信息檢測方法，通過對前景和背景的分割，來得到變換區(qū)域；然后在變換區(qū)域內(nèi)檢測出臺球并識別顏色，減少了使用所有區(qū)域進(jìn)行球體檢測的數(shù)據(jù)處理量，通過有針對性的對變化區(qū)域進(jìn)行檢測，不僅減少了運(yùn)算量，且提高了檢測精度。
[0034]3、本發(fā)明所述的臺球擊球關(guān)鍵信息檢測方法，還包括一個錯誤恢復(fù)的過程，用于判斷上一步的檢測臺球并識別顏色過程中是否發(fā)生錯誤，如果發(fā)生錯誤，則進(jìn)行恢復(fù)，恢復(fù)到發(fā)生錯誤之前，如果沒有發(fā)生錯誤，則進(jìn)行后續(xù)的運(yùn)動軌跡生成，通過錯誤恢復(fù)的方式，不僅避免了檢測錯誤導(dǎo)致后續(xù)的軌跡判斷錯誤，識別的準(zhǔn)確性，而且，通過恢復(fù)的方式，能夠恢復(fù)到之前的正確狀態(tài)，無需重新對之前的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，提高了處理效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中
[0036]圖1是本發(fā)明的臺球擊球關(guān)鍵信息檢測方法的一個實施例的流程圖；
[0037]圖2是本發(fā)明的臺球擊球關(guān)鍵信息檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0038]實施例1:
[0039]本實施例中提供一種臺球擊球關(guān)鍵信息檢測方法，流程圖如圖1所示，包括如下步驟:
[0040](I)在無臺球時，提取臺球桌的特征參數(shù)信息，包括提取球桌、球桌的庫邊、口袋的坐標(biāo)信息。通過上述信息建立臺球桌的編碼模型。
[0041](2)根據(jù)擊球前的視頻圖像，獲取擊球前臺球在臺球桌上的特征參數(shù)信息，包括臺球在球桌上的位置、顏色，根據(jù)臺球桌的編碼模型，采用透視變換矩陣從視頻數(shù)據(jù)中得到臺球在球桌上的位置坐標(biāo)。
[0042](3)根據(jù)擊球的視頻圖像，對每個球的位置坐標(biāo)的變化進(jìn)行處理和分析，獲取運(yùn)動球的運(yùn)動軌跡。包括:
[0043]首先，進(jìn)行前景和背景分割，得到變換區(qū)域。
[0044]給定背景模型和輸入圖像，通過差分法計算輸入圖像中的變化區(qū)域。檢測球時，不需要再全圖搜索，只需要在差分法獲得的變化區(qū)域內(nèi)部進(jìn)行檢測，減少了運(yùn)算量，提高檢球效率和準(zhǔn)確度。當(dāng)輸入圖像像素值與背景模型中對應(yīng)位置的像素值相比同時滿足以下條件時，被標(biāo)記成變化像素。
[0045]然后，在變換區(qū)域內(nèi)檢測出臺球并識別顏色，利用球反光特性，在變化區(qū)域內(nèi)檢測高光點(diǎn)，把高光點(diǎn)作為球心候選，通過球半徑約束，把臨近高光點(diǎn)進(jìn)行合并，利用球的形狀特征，通過圓形區(qū)域檢測定位球心坐標(biāo)。
[0046]然后，根據(jù)相鄰幀中被識別為同一臺球的坐標(biāo)變化獲得該臺球的運(yùn)動軌跡。具體如下:
[0047]根據(jù)每幀中一臺球的物理坐標(biāo)獲得該臺球在該幀時間點(diǎn)上的定位點(diǎn)；按照時間順序，依次將定位點(diǎn)用線段連接起來形成初步的軌跡圖；對軌跡圖中發(fā)生轉(zhuǎn)折的部分判斷是否發(fā)生了碰撞，調(diào)取相關(guān)點(diǎn)的視頻圖像確定碰撞點(diǎn)的坐標(biāo)，如果視頻圖像中顯示了碰撞點(diǎn)，則直接由視頻圖像獲得碰撞點(diǎn)坐標(biāo)，如果視頻圖像中沒有顯示碰撞點(diǎn)，則對轉(zhuǎn)折部分進(jìn)行切分獲得碰撞點(diǎn)坐標(biāo)。
[0048](4)根據(jù)運(yùn)動球的運(yùn)動軌跡獲取擊球的關(guān)鍵信息，所述擊球關(guān)鍵信息包括落袋、停止區(qū)域、必經(jīng)區(qū)域、吃庫。
[0049]本實施例中的臺球擊球關(guān)鍵信息檢測方法，獲得的擊球關(guān)鍵信息，可以全面的反應(yīng)出球體的運(yùn)送情況以及碰撞情況，避免了現(xiàn)有技術(shù)中，僅僅判斷進(jìn)入袋口的球體，對其他情況不予考慮，容易誤判的問題，提供了一種可以全面反應(yīng)臺球球體運(yùn)動的擊球關(guān)鍵信息檢測方法和系統(tǒng)。
[0050]實施例2:
[0051]本實施例中，提供一種臺球擊球關(guān)鍵信息檢測方法，所述其使用的設(shè)備包括視頻采集攝像頭(每秒30幀以上)、計算機(jī)和圖像輸出裝置，其方法可主要分為如下兩部分:
[0052]1、在系統(tǒng)運(yùn)行前對系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)。
[0053]校準(zhǔn)步驟為:
[0054]( I)人工測量袋口實際物理坐標(biāo)，利用該物理坐標(biāo)建立圖像坐標(biāo)，并確定物理坐標(biāo)與圖像坐標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系。
[0055](2)利用物理坐標(biāo)與圖像坐標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系，通過計算機(jī)自動學(xué)習(xí)，形成透視變換矩陣，用于在檢測過程中進(jìn)行圖像形變矯正。
[0056](3)采集空球臺圖像，對球桌背景進(jìn)行統(tǒng)計分析，以建立背景統(tǒng)計模型，用于消除光照、遮擋、臺呢變形及運(yùn)動痕跡等因素給檢測帶來的影響。
[0057](4)在球臺的標(biāo)準(zhǔn)置球點(diǎn)放置臺球，提取各種臺球顏色的特征值，建立臺球顏色模型，作為臺球識別的依據(jù)。
[0058]2、對運(yùn)動員擊球進(jìn)行檢測與判斷。
[0059]擊球檢測判斷步驟為:
[0060](I)根據(jù)擊球前的初始視頻數(shù)據(jù)及對球桌、庫邊、袋口及臺球顏色的預(yù)置標(biāo)準(zhǔn)編碼，對球桌上所有臺球進(jìn)行識別和定位，結(jié)合透視變換矩陣，得出臺球在球桌上的物理坐標(biāo)。
[0061](2)對每一幀視頻數(shù)據(jù)分析，對所有臺球進(jìn)行運(yùn)動與靜止判斷。
[0062](3)如果在某一幀檢測到有球運(yùn)動，則將此幀及后續(xù)的運(yùn)動幀視頻存儲到內(nèi)存中。
[0063](4)對內(nèi)存中的運(yùn)動視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對每一個運(yùn)動球進(jìn)行識別，并檢測運(yùn)動球的運(yùn)行軌跡和碰撞點(diǎn)。
[0064](5)檢測本次擊球中的關(guān)鍵信息，通過幾何算法和比對算法，與事先制定的擊球關(guān)鍵信息進(jìn)行判斷和對比，確定擊打是否成功。隨后輸出判斷結(jié)果，并準(zhǔn)備對下次擊球進(jìn)行分析。
[0065]上述自動檢測臺球擊球是否成功的方法中，所含臺球識別和定位的原理為:根據(jù)校準(zhǔn)工作中已經(jīng)建立的顏色模型，以顏色模型包括RGB各通道顏色平均值和各通道之間顏色差別等特征作為依據(jù)，對臺球進(jìn)行分類。首先把臺球分為深色球(即綠色、藍(lán)色、黑色);淺色球(即白色、黃色、粉色)和近似紅色(即紅色、棕色)球三類。接著再根據(jù)顏色模型和每種顏色臺球數(shù)量，對臺球顏色進(jìn)行詳細(xì)對比，得出臺球的確切顏色，從而識別出不同的臺球。隨后，根據(jù)預(yù)先在校準(zhǔn)工作中得到的透視變換矩陣，根據(jù)視頻圖像中的臺球位置，得到臺球在臺面上的實際位置坐標(biāo)。
[0066]上述自動檢測臺球擊球是否成功的方法中，所含臺球運(yùn)動與靜止的判斷原理為:假設(shè)檢測工作開始時，臺球總是處于靜止?fàn)顟B(tài)。只有檢測到白球位置開始發(fā)生變化時，才認(rèn)為是一桿球的起始。當(dāng)檢測到持續(xù)幾幀桌面上所有球的位置都不發(fā)生變化時，就認(rèn)為所有球處于靜止?fàn)顟B(tài)。
[0067]上述自動檢測臺球擊球是否成功的方法中，所含臺球運(yùn)行軌跡估算的原理為:首先在連續(xù)幀中使用差分法，在球臺內(nèi)劃分出變化區(qū)域和不變區(qū)域。接著只在變化區(qū)域內(nèi)檢測臺球。當(dāng)檢測到有球時，判斷臺球顏色，同時對臺球進(jìn)行定位，獲得臺球坐標(biāo)。在下一幀中，通過建立幀間臺球的編號，求得最佳匹配，建立起同一顆臺球在不同幀之間的對應(yīng)關(guān)系。按照時間順序，判斷同一顆臺球在相鄰兩幀中是否發(fā)生過碰撞，若未發(fā)生碰撞，或發(fā)生碰撞，且有一幀恰好采集到碰撞點(diǎn)，則將此球在不同幀中的坐標(biāo)點(diǎn)相連，即可估算出此球的運(yùn)行軌跡。若發(fā)生碰撞，且相鄰兩幀沒有采集到碰撞點(diǎn)，就需要在碰撞點(diǎn)對運(yùn)動路徑進(jìn)行切分，精確計算兩幀之間的軌跡。
[0068]在估算臺球運(yùn)行軌跡的模塊中，連續(xù)幀之間臺球編號的確定原理為:將第一幀中每個臺球的坐標(biāo)作為一個頂點(diǎn)，可得一個頂點(diǎn)集合。將第二幀中每個臺球的坐標(biāo)作為一個頂點(diǎn)，可得另一個頂點(diǎn)集合。第一幀圖像對應(yīng)的每個頂點(diǎn)與第二幀圖像對應(yīng)的頂點(diǎn)集合中的每個頂點(diǎn)都建立一條邊，而同在一幀圖像的頂點(diǎn)之間沒有邊連接，這樣就得到一個二分圖。為圖中每條邊計算一個權(quán)重，該權(quán)重表示兩個頂點(diǎn)對應(yīng)的坐標(biāo)之間的歐氏距離。這樣，即可利用匈牙利算法對二分圖求得最佳匹配。
[0069]上述自動檢測臺球擊球是否成功的方法中，所含擊球關(guān)鍵信息的檢測原理為:事先由教練員定義好每次擊球中的標(biāo)準(zhǔn)關(guān)鍵信息。根據(jù)軌跡估算的結(jié)果，判斷出本次擊打是否符合擊打要求。其中，擊球關(guān)鍵信息包括落袋、停止區(qū)域、必經(jīng)區(qū)域、吃庫(碰撞桌邊的點(diǎn))。
[0070]實施例3:
[0071]本實施例中，在上述實施例1和2的基礎(chǔ)上，在變換區(qū)域內(nèi)檢測出臺球并識別顏色后，還包括一個錯誤恢復(fù)的過程，用于判斷上一步的檢測臺球并識別顏色過程中是否發(fā)生錯誤，如果發(fā)生錯誤，則進(jìn)行恢復(fù)，恢復(fù)到發(fā)生錯誤之前，如果沒有發(fā)生錯誤，則進(jìn)行后續(xù)的運(yùn)動軌跡生成。通過錯誤恢復(fù)的方式，不僅避免了檢測錯誤導(dǎo)致后續(xù)的軌跡判斷錯誤，識別的準(zhǔn)確性，而且，通過恢復(fù)的方式，能夠恢復(fù)到之前的正確狀態(tài)，無需重新對之前的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，提高了處理效率。
[0072]實施例4:
[0073]本實施例中，提供了一種臺球擊球關(guān)鍵信息檢測方法，本實施例所借助實施的系統(tǒng)組成為:采集速率為每秒30幀或30幀以上的攝像頭、標(biāo)準(zhǔn)斯諾克臺球桌、帶有視頻采集裝置的計算機(jī)和大屏幕投影儀。
[0074]本實施例中，攝像頭安裝在臺球桌正上方，可以覆蓋整個臺球桌的地方。
[0075]在實施檢測之前，首先進(jìn)行系統(tǒng)校準(zhǔn)。包括
[0076]1、人工測量6個袋口的物理坐標(biāo)，與系統(tǒng)中袋口的圖像坐標(biāo)建立對應(yīng)關(guān)系，計算出透視變換矩陣。使物理坐標(biāo)
【權(quán)利要求】
1.一種臺球擊球關(guān)鍵信息檢測方法，其特征在于:包括如下步驟: 在無臺球時，提取臺球桌的特征參數(shù)信息，建立臺球桌的編碼模型； 根據(jù)擊球前的視頻圖像，獲取擊球前臺球在臺球桌上的特征參數(shù)信息，根據(jù)臺球桌的編碼模型，得到臺球在球桌上的位置坐標(biāo)； 根據(jù)擊球的視頻圖像，對每個球的位置坐標(biāo)的變化進(jìn)行處理和分析，獲取運(yùn)動球的運(yùn)動軌跡； 根據(jù)運(yùn)動球的運(yùn)動軌跡獲取擊球的關(guān)鍵信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臺球擊球關(guān)鍵信息檢測方法，其特征在于:提取臺球桌的特征參數(shù)信息時包括提取球桌、球桌的庫邊、口袋的坐標(biāo)信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的臺球擊球關(guān)鍵信息檢測方法，其特征在于:臺球在臺球桌上的特征參數(shù)信息包括:臺球在球桌上的位置、顏色。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的臺球擊球關(guān)鍵信息檢測方法，其特征在:采用透視變換矩陣從視頻數(shù)據(jù)中得到臺球在球桌上的位置坐標(biāo)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的臺球擊球關(guān)鍵信息檢測方法，其特征在于，獲得運(yùn)動球的運(yùn)動軌跡的方法為: 進(jìn)行前景和背景分割，得到變換區(qū)域； 在變換區(qū)域內(nèi)檢測出臺球并識別顏色； 根據(jù)相鄰幀中被識別為同一臺球的坐標(biāo)變化獲得該臺球的運(yùn)動軌跡。`
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的臺球擊球關(guān)鍵信息檢測方法，其特征在于，在變換區(qū)域內(nèi)檢測出臺球的過程包括: 利用球反光特性，在變化區(qū)域內(nèi)檢測高光點(diǎn)，把高光點(diǎn)作為球心候選，通過球半徑約束，把臨近高光點(diǎn)進(jìn)行合并，利用球的形狀特征，通過圓形區(qū)域檢測定位球心坐標(biāo)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的臺球擊球關(guān)鍵信息檢測方法，其特征在于，所述擊球關(guān)鍵信息包括落袋、停止區(qū)域、必經(jīng)區(qū)域、吃庫。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一所述的臺球擊球關(guān)鍵信息檢測方法，其特征在于，根據(jù)相鄰幀中被識別為同一臺球的坐標(biāo)變化獲得該臺球的運(yùn)動軌跡的過程為: 根據(jù)每幀中一臺球的物理坐標(biāo)獲得該臺球在該幀時間點(diǎn)上的定位點(diǎn)； 按照時間順序，依次將定位點(diǎn)用線段連接起來形成初步的軌跡圖； 對軌跡圖中發(fā)生轉(zhuǎn)折的部分判斷是否發(fā)生了碰撞，調(diào)取相關(guān)點(diǎn)的視頻圖像確定碰撞點(diǎn)的坐標(biāo)，如果視頻圖像中顯示了碰撞點(diǎn)，則直接由視頻圖像獲得碰撞點(diǎn)坐標(biāo)，如果視頻圖像中沒有顯示碰撞點(diǎn)，則對轉(zhuǎn)折部分進(jìn)行切分獲得碰撞點(diǎn)坐標(biāo)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一所述的臺球擊球關(guān)鍵信息檢測方法，其特征在于，在變換區(qū)域內(nèi)檢測出臺球并識別顏色后，還包括一個錯誤恢復(fù)的過程，用于判斷上一步的檢測臺球并識別顏色過程中是否發(fā)生錯誤，如果發(fā)生錯誤，則進(jìn)行恢復(fù)，恢復(fù)到發(fā)生錯誤之前，如果沒有發(fā)生錯誤，則進(jìn)行后續(xù)的運(yùn)動軌跡生成。
10.一種使用權(quán)利要求1-9任一所述方法的臺球擊球關(guān)鍵信息檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括: 攝像頭:設(shè)置在臺球桌正上方，視角覆蓋整個臺球桌； 參數(shù)提取模塊:在無臺球時，根據(jù)攝像頭采集的圖像信息提取臺球桌的特征參數(shù)信息，建立臺球桌的編碼模型； 定位模塊:根據(jù)擊球前的視頻圖像，獲取擊球前臺球在臺球桌上的特征參數(shù)信息，根據(jù)臺球桌的編碼模型，得到臺球在球桌上的位置坐標(biāo)； 跟蹤模塊:根據(jù)擊球的視頻圖像，對每個球的位置坐標(biāo)的變化進(jìn)行處理和分析，獲取運(yùn)動球的運(yùn)動軌跡； 提取模塊:根據(jù)運(yùn)動球的運(yùn)動軌跡`獲取擊球的關(guān)鍵信息。
【文檔編號】G06T7/20GK103871078SQ201410085580
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月12日
【發(fā)明者】劉錚, 邢忠賢 申請人:北京瑞蓋科技有限公司