[发明专利]一种基于机器视觉的球类比赛球出界自动裁判系统

权利要求书

1.一种基于机器视觉的球类比赛球出界自动裁判系统，其特征在于，包括以下步骤：

通过设置在场地边上的摄像设备采集数据信息，其中包括边界信息和场地空间信息；

基于采集的数据信息进行场地图像分割，获取场地边界特征信息；

进行采集球类数据信息并进行识别，包括确定当前采集图像数据的摄像设备是否处于固定状态；

进行对处理后的球类数据信息拟合并找出图像中球运动的曲线方程，确定初次地面碰撞点；

基于场地边界特征信息对获取的初次地面碰撞点进行判断，确定初次地面碰撞点位置信息；

对初次地面碰撞点位置信息进行呈现。

2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的球类比赛球出界自动裁判系统，其特征在于，所述基于采集的数据信息进行场地图像分割，包括以下步骤：

获取摄像设备采集数据信息的图像数据，其中包括手动标注或计算自动获取图像中的场地边界数据；

将RGB图像进行灰度处理，并将图像转换成黑白二值图，使得边界图像与场地图像区分开来；

用滤波算法减少此过程中产生的噪点图像，并通过直线检测算法获得当前二值图中的直线集合，获取RGB图像中的场地边界折线。

3.根据权利要求2所述的基于机器视觉的球类比赛球出界自动裁判系统，其特征在于，所述确定当前采集图像数据的摄像设备是否处于固定状态，包括标定当前采集图像数据的摄像设备为固定状态，包括以下步骤：

基于获取图像中的场地边界数据，将帧图像中的点分为界内与界外两个集合；

在摄像设备采集的帧图像上进行对球的识别并返回坐标，并将该位置储存；

基于储存中的坐标判断当前球的运动状态，当计算出球在下落过程中有明显方向改变时以此为界将坐标集合划分为多个集合并对依次储存的前两个集合进行曲线拟合，通过集合计算出轨迹曲线方程，其中，两曲线的交点即为球与场地的初次碰撞反弹点坐标；

基于球与场地的初次碰撞反弹点坐标，确定当前交点是否存在于界内或界外。

4.根据权利要求2所述的基于机器视觉的球类比赛球出界自动裁判系统，其特征在于，所述确定当前采集图像数据的摄像设备是否处于固定状态，包括标定当前采集图像数据的摄像设备为移动状态，包括以下步骤：

基于摄像设备采集的帧图像中的场地边界数据，将帧图像中的点分为界内与界外两个集合；

在当前帧图像中的球进行识别并返回坐标，并将该位置储存；

基于储存中的坐标判断当前球的运动状态，当计算出球在下落过程中有明显方向改变时以此为界将坐标集合划分为多个集合并对依次储存的前两个集合进行曲线拟合，通过集合计算出轨迹曲线方程，其中，两曲线的交点即为球与场地的初次碰撞反弹点坐标；

基于球与场地的初次碰撞反弹点坐标，确定当前交点是否存在于界内或界外。

5.根据权利要求3或4所述的基于机器视觉的球类比赛球出界自动裁判系统，其特征在于，

还包括以下步骤：

球的曲线轨迹通过在帧图像上绘制进行可视化保存计算结果，并进行呈现。