[发明专利]一种基于机器视觉的羽毛球边线越界判别方法

权利要求书

1.一种基于机器视觉的羽毛球边线越界判别方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）从比赛视频中提取多幅连续帧图像，将该图像由RGB空间转到灰度空间；

（2）从步骤（1）得到的灰度空间的图像中提取羽毛球场地的边界线位置，标定出羽毛球场地边界线的位置，然后根据边界线的位置得到羽毛球场特征点的位置，所述羽毛球场特征点指相邻边界线的交点；

（3）根据羽毛球场特征点的位置建立欧式坐标系与步骤（1）中采集的图像坐标系之间的投影矩阵，从而得到整个羽毛球场在欧式坐标系的平面坐标；

（4）根据羽毛球落地瞬间的位置判断羽毛球是否越界。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤（2）中，通过膨胀、闭合图像处理方法对图像中边界线进行加强，然后利用Canny边缘检测算法，检测出图像中羽毛球场的边界线。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（2）中，所述羽毛球场特征点的位置确定方法为：利用Hough变换检测羽毛球场边界线的直线，得到直线方程，每条边界线表示为ay=bx+c，则四条边界线表示为：

a1y=b1x+c1a2y=b2x+c2a1y=b1x+c3a2y=b2x+c4,]]>

式中，a₁,a₂,b₁,b₂,c₁,c₂,c₃和c₄分别是对应方程的系数；

由于四条边界线总是有两对边界线相互平行，故，上述方程x和y的系数相同，联立求解即得特征点的位置坐标分别为(x₁,y₁)、(x₂,y₂)、(x₃,y₃)、(x₄,y₄)。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述步骤（4）中羽毛球是否越界的判断方法为：根据四条边界线的方程利用工程优化方法得到包括边界线的整个球场的区域，该球场的区域表示为：

A1y≥B1x+C1A2y≥B2x+C2A1y≤B1x+C3A2y≤B2x+C4]]>

式中，A₁,A₂,B₁,B₂,C₁,C₂,C₃和C₄的绝对值分别与a₁,a₂,b₁,b₂,c₁,c₂,c₃和c₄相等；

如果羽毛球落地点的坐标(x₀,y₀)在上述区域内，则羽毛球并未越界；否则，即为越界。