[发明专利]一种基于球场比赛视频图像的移动目标位置自动检测方法

摘要

本发明公开了一种基于球场比赛视频图像的移动目标位置自动检测方法。检测方法包括比赛视频图像采集，视频图像处理和移动目标位置确定；本发明与现有方法相比，采用了直线跟踪与子像素优化方法；综合本发明系统整体的检测方法，本发明明显提高了从电视视频中获取技战术信息的速度与精度，有助于完成多摄像机条件下的摄像机参数自动标定，对开展体育视频分析与理解，进一步提高体育运动的技术分析与应用能力，提高运动员技战术水平有重要的作用。

主权项

一种基于球场比赛视频图像的移动目标位置自动检测方法，其特征在于包括比赛视频图像采集，视频图像处理和移动目标位置确定；比赛视频图像采集：获取包含球场的体育比赛中包括移动目标的数字视频图像；视频图像处理：建立自动识别靶标、比赛场地模型与视频图像特征之间的透视变换矩阵数据库；移动目标位置确定：通过逆透视变换确定视频图像中移动目标在比赛场地模型中的位置；所述视频图像处理包括系统内置比赛场地模型文件、白像素检测、直线检测、场地检测；所述白像素检测是将视频图像二值化并优化降低噪声干扰；所述直线检测是根据白像素检测结果确定视频图像中的比赛场地直线，包括对视频图像进行随机抽样一致性、最小二乘法和直线跟踪数据处理；其中直线跟踪是：根据视频图像获得的t和t+1时刻的直线L(i,t)和L(j,t+1)，i＝1,2,...,n；计算t时刻的第i条直线L(i,t)与t+1时刻的第j条直线L(j,t+1)的夹角余弦c(i,j)；然后，将夹角最小的直线L(j,t+1)与L(i,t)关联；重复将夹角最小的直线L(j,t+1)与L(i,t)关联步骤直到没有关联为止；maxΣi=1nΣj=1nc(i,j)x(i,j)s.tΣjx(i,j)=1,i=1,2,...,nΣix(i,j)=1,j=1,2,...,nx(i,j)∈{0,1}]]>其中，x(i,j)是t时刻的第i条直线与t+1时刻的第j条直线的关联关系；在连续3帧中，直线L(i,t)在相同位置反复出现，标记它为可信的直线；反之，若c(i,j)大于设定阈值，则是虚警，则取消L(i,t)与L(j,t+1)的关联；所述场地检测是根据内置比赛场地模型文件、直线检测获得的比赛场地直线特征进行场地模型拟合获得比赛场地模型与视频图像特征之间的透视变换矩阵数据库。