[發明專利]基于全景視頻的自動識別籃球比賽投籃和進球的算法

在審

• 申請號: 201610037324.1
• 申請日: 2016-01-20
• 公開（公告）號: CN106991357A
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 劉剡;賀岳平;朱明亮
• 申請（專利權）人: 上海慧體網絡科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種籃球比賽視頻識別的算法，尤其涉及一種基于全景視頻的自動識別籃球比賽投籃和進球的算法。

背景技術

目前常見的是對大型籃球賽事的視頻進行分析，通過采用對賽事視頻中進行投球特寫鏡頭檢測的方法，來進行投籃和進球判斷。而對于采用普通攝像頭進行球賽無監督的錄制時，視頻中并無特寫鏡頭，因此以上方法往往失效。另外，在全景模式下，因為籃框架設及攝像機視野的問題，使得在投籃過程中籃球的面積較小，且投籃時籃球的運動速度過快，常存在運動模糊，虛影和殘影的現象，這使得該自動投籃和進球判斷更加困難。針對現有技術中的這些缺陷，本發明提出了一種基于全景視頻的自動識別籃球比賽投籃和進球的算法。

發明內容

本發明為解決上述技術問題而采用的技術方案是提供一種基于全景視頻的自動識別籃球比賽投籃和進球的算法，其中具體包括以下步驟：

1)生成場景的標注信息；

利用人工標注或算法自動學習的方法，獲取得到場景的一些先驗信息；

根據籃板大小和位置，及籃板位置所對應的地面處普通球員的身高，生成比賽各方的投籃興趣區域；

2)候選籃球的檢測；

(1)從全景視頻中的摳取出投籃興趣區域，建立背景模型，并從中分割出前景；

(2)利用尺寸，形狀，顏色信息對前景處進行過濾，獲取候選的可疑籃球區域；

(3)利用前期對籃球進行跟蹤的結果，預測出當前幀籃球的位置，若該位置上存在前景，則將其添加為候選的可疑籃球區域；

(4)對可疑球區域利用離線的機器學習出來的籃球模型進行籃球的檢測，將檢測出籃球的區域作為候選籃球區域；

3)籃球軌跡的生成；

(1)以當前檢測到的候選籃球為待跟蹤區域，對該區域進行跟蹤，將跟蹤上的結果形成軌跡，若未跟蹤上則以預測結果替代；但如若連續一段時間均未跟蹤上，則結束該軌跡的跟蹤；

(2)利用時間順序和空間關系，將短軌跡連接為長軌跡，形成較為完整的籃球跟蹤軌跡；

4)投籃的自動判決；

對籃球軌跡進行分析，當其y坐標在籃板的上下邊界，且x坐標在籃板的左右邊界之間時，若滿足，以當前幀為終點且存在連續幾幀y坐標為遞增或遞減，則判為投籃；

5)進球的自動判決；

對籃球軌跡進行分析，當其y坐標在籃板的下邊界以下，且x坐標在籃板的左右邊界之間時，進行判決。

上述的基于全景視頻的自動識別籃球比賽投籃和進球的算法，其中，生成場景的標注信息步驟中，先驗信息包括從視頻中提取出籃框和籃板，標注出籃板位置處所對應的地面處普通球員的身高。

上述的基于全景視頻的自動識別籃球比賽投籃和進球的算法，其中，生成場景的標注信息步驟中，投籃興趣區域y方向取從籃板位置處普通球員的頭頂處到籃板頂部處，x方向以籃板為中心擴展。

上述的基于全景視頻的自動識別籃球比賽投籃和進球的算法，其中，進球的自動判決步驟中包括：(1)判斷在當前幀之前的前幾秒內，是否已檢測出投籃，若未檢測出，則未進球，否則，轉下一步；(2)判斷在當前幀之前的前幾幀內的籃球軌跡，是否與籃框實體相交，若不相交，則未進球，否則，認為進球。

本發明相對于現有技術具有如下有益效果：

通過生成場景的標注信息、候選籃球的檢測、籃球軌跡的生成、投籃的自動判決、進球的自動判決5步驟來實現比賽中投籃和進球精確判斷，克服了現有技術中因投籃籃球運動速度過快，存在運動模糊、虛影和殘影現象等原因，使得投籃和進球判斷困難的現象。

附圖說明

圖1為本發明提供的基于全景視頻的自動識別籃球比賽投籃和進球的算法的示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的描述。

本發明提供的基于全景視頻的自動識別籃球比賽投籃和進球的算法， 具體方案包括：

一、生成場景的標注信息。

利用人工標注或算法自動學習的方法，獲取得到場景的一些先驗信息(如從視頻中提取出籃框和籃板，標注出籃板位置處所對應的地面處普通球員的身高)。

根據籃板大小和位置，及籃板位置所對應的地面處普通球員的身高，生成比賽各方的投籃興趣區域(y方向可取從籃板位置處普通球員的頭頂處到籃板頂部處，x方向可以籃板為中心略為擴展些)。

二、候選籃球的檢測。

(1)從全景視頻中的摳取出投籃興趣區域，建立背景模型，并從中分割出前景；