[发明专利]一种高尔夫球置顶式检测方法、系统及存储介质

权利要求书

1.一种高尔夫球置顶式检测方法，应用于顶面配置有摄像头的高尔夫系统对高尔夫球进行检测，所述高尔夫球上设置有标记，其特征在于，包括下述步骤：

S10，摄像头的标定：将摄像头的图像坐标系转换成世界坐标系；

S20，高尔夫球的定位：对发球后摄像头采集的第一帧图片的整张图片采用全局定位获取高尔夫球的坐标数据；

对发球后摄像头采集的后续帧图片先预测高尔夫球的落点范围并以该落点范围获得该帧图片的局部图片，后对该局部图片采用全局定位获取高尔夫球的坐标数据；

S30，参数计算：将定位得到高尔夫球的坐标数据代入世界坐标系计算高尔夫球的运动参数；

S40，高尔夫球的转速检测：对定位所用图片中的高尔夫球上的标记采用基于梯度的动态分割法进行提取，通过所述提取的标记在图片中的角度变化获取转速。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述摄像头的图像坐标系转换成世界坐标系采用下述转换公式：

其中，M₁为摄像头的内参矩阵，M₂为摄像头的外参矩阵，M₁×M₂＝M，M为映射矩阵。

3.根据权利要求1所的方述法，其特征在于，在步骤S20高尔夫球的定位之前还包括定位的触发，具体为：

在发球前先获取高尔夫球的发球位置坐标，获取高尔夫球的发球位置坐标后实时监测高尔夫球发球位置处的像素变化值,当该位置像素变化值之超过阈值则触发定位进行发球后图片中的高尔夫球定位。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用全局定位获取高尔夫球的坐标数据，具体包括下述步骤：

S2011，获取待定位的图片，对所述图片做缩放及插值处理；

S2012，将缩放及插值处理后图片中的高亮区域设为ROI，并映射回原图，得到具有所有候选目标的图片，采用最大类间方差法二值化所述候选目标的图片得到清晰的目标轮廓；

S2013，对该目标轮廓进行面积，高宽比，滑窗统计筛选后去掉非高尔夫球的目标，保留高尔夫球目标得到高尔夫球目标图片；

S2014，对筛选得到的高尔夫球目标图片中的高尔夫球轮廓用Hough变换修正,得到完整的高尔夫球轮廓；

S2015，依据所述完整的高尔夫球轮廓获取图片中高尔夫球的球中心坐标。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对发球后摄像头采集的后续帧图片先预测高尔夫球的落点范围并以该落点范围获得该帧图片的局部图片，后对该局部图片采用全局定位获取高尔夫球的坐标数据，具体包括下述步骤：

S2021，根据发球后第一帧图片中的球中心坐标，高尔夫球到达显示屏幕边缘的经验轨迹，以及球速世界记录预测第二帧图片中高尔夫球的落点范围；

S2022，依据所述预测的第二帧图片中高尔夫球的落点范围对第二帧图片进行裁剪缩小获得该帧图片的局部图片，该局部图片为所述落点范围内包含有高尔夫球轮廓的图片，直接将该局部图片作为第二次定位图片；

S2023，将第二次定位图片中的落点范围设置为ROI，对ROI同样使用全局定位获取该局部图片中高尔夫球的球中心坐标；

S2024，使用前两次定位所得的球中心坐标预测第三帧图片中高尔夫球的落点范围，并依据该落点范围裁剪缩小第三帧图片获得第三次定位图片，将第三次定位图片中的落点范围设置为ROI，对ROI进行全局定位得到该局部图片中高尔夫球的球中心坐标，依次类推。