[发明专利]视频中球员追踪方法和装置

权利要求书

1.一种视频中球员追踪方法，其特征在于，所述方法包括：

获取视频的当前帧中的球场区域；

获取球场区域中的球员像素；

根据所述球员像素生成球员标记框；

当所述当前帧中的所述球员标记框的面积增大时，则获取面积增大的所述球员标记框的分割点；

根据所述分割点将所述球员标记框分割以形成新的球员标记框；

通过卡尔曼滤波对分割后的所述当前帧中的所述球员标记框进行追踪显示；

所述获取面积增大的所述球员标记框的分割点的步骤，包括：

获取面积增大的所述球员标记框的预设的、相对的两条边上的球员像素的个数；

当预设的、相对的两条边上的球员像素的个数不相等时，则根据面积增大的所述球员标记框的坐标获取未遮挡前各个球员标记框的长度和宽度；

根据未遮挡前各个球员标记框的长度和宽度，计算所述球员标记框的分割点；

当所述预设的相对的两条边上的球员像素的个数相等时，则获取所述球员标记框的中心点为所述分割点。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过卡尔曼滤波对分割后的所述当前帧中的所述球员标记框进行追踪显示的步骤，包括：

通过卡尔曼滤波对分割后的所述当前帧中的所述球员标记框进行追踪；

获取追踪到的所述球员标记框的坐标；

获取所述球员标记框的坐标投影至目标平面的第一球员投影坐标，所述第一球员投影坐标是指当前帧中所追踪到的球员标记框，投影至目标平面的坐标；

在所述目标平面中，根据所述第一球员投影坐标，追踪显示上一帧中的相应球员坐标投影至所述目标平面中的第二球员投影坐标处的球员标识，所述第二球员投影坐标是指上一帧中相应球员坐标投影至所述目标平面中的坐标。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过卡尔曼滤波对分割后的所述当前帧中的所述球员标记框进行追踪的步骤，包括：

通过以下公式计算所述当前帧中的球员标记框的预测值和真实值之间的误差协方差矩阵：

其中，为k时刻的预测值，其中，为k-1时刻的估计值，u_k-1为k-1时刻的当前帧，A为前一时刻预测值转换为当前时刻预测值的转换矩阵，B为前一时刻输入值转换为当前时刻预测值的转换矩阵，P_k′为k时刻预测值与真实值之间的误差协方差矩阵，x_k为k时刻的真实值，Q为系统噪声的协方差矩阵；

通过以下公式计算卡尔曼增益：

K_k＝P′_kH^T(HP′_kH^T+R)^-1，且

其中，K_k为k时刻的卡尔曼增益，H为同一时刻的预测值转换为测量值的转换矩阵，R为测量噪声变量的协方差矩阵，z_k为k时刻的测量值；

通过以下公式，根据所述卡尔曼增益和所述预测值和真实值之间的误差协方差矩阵计算估计值和真实值之间的误差协方差矩阵：

根据所述估计值和真实值之间的误差协方差矩阵获得所述真实值，并追踪所述真实值。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过霍夫变换获得所述球场区域中的球场线；

根据所述球场线，确定所述当前帧与目标平面之间的坐标投影关系。