[發明專利]一種在全景模式下對球賽視頻中足球進行跟蹤的算法

有效

• 申請號: 201610037570.7
• 申請日: 2016-01-20
• 公開（公告）號: CN106991685B
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 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: G06T7/207
• 分類號: G06T7/207
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種在全景模式下對球賽視頻中足球進行跟蹤的算法，1)生成場景標注；2)候選球的檢測；3)短軌跡的生成；4)短軌跡的矯正和過濾；5)連接短軌跡為長軌跡。本發明提供的一種在全景模式下對球賽視頻中足球進行跟蹤的算法，利用足球運動中球場的一些先驗信息(如球場運動場位置，球門位置，球員平均身高等)，和足球的幾個主要運動形態(地面傳球，上吊傳球，球員帶球)，提取出其對應的運動特征，將這些運動特征加入到足球的跟蹤中，以提高跟蹤的準確性。

技術領域

本發明涉及一種比賽視頻跟蹤的算法，尤其涉及一種在全景模式下對球賽視頻中足球進行跟蹤的算法。

背景技術

采用普通攝像頭進行球賽無監督的錄制時，由于運動的足球速度過快，及所采用的攝像機鏡頭的質量問題，常導致高速運動的足球存在運動模糊、虛影和殘影問題；同時常發生球與球員接觸或被球員遮擋的情況，且在全景模式下足球的面積較小，這使得一般的目標跟蹤方法對球賽中足球跟蹤效果較差。針對現有技術中球賽視頻中足球跟蹤技術的缺陷，本發明提供了一種在全景模式下對球賽視頻中足球進行跟蹤的算法，以克服現有技術中存在的上述不足。

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在全景模式下對球賽視頻中足球進行跟蹤的算法，其中：包括以下5步：

1)生成場景標注，利用人工標注或算法獲取得到場景的先驗信息；

2)候選球的檢測；

(1)對全景視頻，建立背景模型，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，獲取候選的可疑足球區域；

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

(4)對可疑足球區域利用離線的機器學習出來的足球模型，進行足球的檢測，將檢測出足球的區域作為候選足球區域；

3)短軌跡的生成；

(1)以當前檢測到的候選足球為待跟蹤區域，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；如若連續一段時間均未跟蹤上，則結束該軌跡的跟蹤；

(2)對當前檢測和跟蹤到的球區域的擴展區域，進行人體檢測；

4)短軌跡的矯正和過濾；利用場景的先驗信息和人體檢測的信息，結合足球的運動規律，對軌跡進行活動的判斷，根據預期的活動對改軌跡進行矯正和過濾；

5)連接短軌跡為長軌跡；利用時間順序和空間關系，將短軌跡連接為長軌跡，形成較為完整的足球跟蹤軌跡。

上述的一種在全景模式下對球賽視頻中足球進行跟蹤的算法，其中：生成場景標注步驟中，取得到場景的先驗信息包括從視頻中分割出足球場地，從視頻中提取出球門位置，標注出視頻中足球場地遠處及近處普通球員的身高。

上述的一種在全景模式下對球賽視頻中足球進行跟蹤的算法，其中：

在短軌跡的矯正和過濾步驟中，其中，對軌跡進行活動的判斷如下：

如短軌跡中球的中心坐標近似為直線，則判為地面傳球；

如短軌跡球的中心坐標近似為開口向下的拋物線，則判為上吊傳球；

如短軌跡中球的中心附近存在人體，y坐標遠低于該處球員身高，則判為球員帶球。

上述的一種在全景模式下對球賽視頻中足球進行跟蹤的算法，其中：

在短軌跡的矯正和過濾步驟中，其中，根據預期的活動對改軌跡進行矯正和過濾如下：