[發明專利]一種基于機器視覺的羽毛球邊線越界判別方法

有效

• 申請號: 201310648115.7
• 申請日: 2013-12-03
• 公開（公告）號: CN103617644A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 蘇振陽;張少輝;張紅升;江茹莉;邵曉鵬;呂曉峰;楊國標;曹峰
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G06T15/00
• 分類號: G06T15/00
• 代理公司: 西安西交通盛知識產權代理有限責任公司 61217
• 代理人: 王艾華

1.一種基于機器視覺的羽毛球邊線越界判別方法，其特征在于：包括以下步驟：

（1）從比賽視頻中提取多幅連續幀圖像，將該圖像由RGB空間轉到灰度空間；

（2）從步驟（1）得到的灰度空間的圖像中提取羽毛球場地的邊界線位置，標定出羽毛球場地邊界線的位置，然后根據邊界線的位置得到羽毛球場特征點的位置，所述羽毛球場特征點指相鄰邊界線的交點；

（3）根據羽毛球場特征點的位置建立歐式坐標系與步驟（1）中采集的圖像坐標系之間的投影矩陣，從而得到整個羽毛球場在歐式坐標系的平面坐標；

（4）根據羽毛球落地瞬間的位置判斷羽毛球是否越界。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟（2）中，通過膨脹、閉合圖像處理方法對圖像中邊界線進行加強，然后利用Canny邊緣檢測算法，檢測出圖像中羽毛球場的邊界線。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：步驟（2）中，所述羽毛球場特征點的位置確定方法為：利用Hough變換檢測羽毛球場邊界線的直線，得到直線方程，每條邊界線表示為ay=bx+c，則四條邊界線表示為：

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

式中，a₁,a₂,b₁,b₂,c₁,c₂,c₃和c₄分別是對應方程的系數；

由于四條邊界線總是有兩對邊界線相互平行，故，上述方程x和y的系數相同，聯立求解即得特征點的位置坐標分別為(x₁,y₁)、(x₂,y₂)、(x₃,y₃)、(x₄,y₄)。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于：所述步驟（4）中羽毛球是否越界的判斷方法為：根據四條邊界線的方程利用工程優化方法得到包括邊界線的整個球場的區域，該球場的區域表示為：

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

式中，A₁,A₂,B₁,B₂,C₁,C₂,C₃和C₄的絕對值分別與a₁,a₂,b₁,b₂,c₁,c₂,c₃和c₄相等；

如果羽毛球落地點的坐標(x₀,y₀)在上述區域內，則羽毛球并未越界；否則，即為越界。