[發明專利]基于圖像處理的籃球進球判定方法及系統

在審

• 申請號: 201610246261.0
• 申請日: 2016-04-20
• 公開（公告）號: CN107303428A
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發明（設計）人: 李斌
• 申請（專利權）人: 李斌
• 主分類號: A63B69/00
• 分類號: A63B69/00;A63B71/06
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙)43008
• 代理人: 陳暉,譚武藝

技術領域

本發明涉及籃球進球判定技術，具體涉及一種基于圖像處理的籃球進球判定方法及系統。

背景技術

籃球是一項全世界范圍內都非常流行的球類運動。隨著電子設備不斷深入人類生活的各個領域，在籃球領域也開始展開了智能化、電子化的一些應用，籃球進球判定技術對于籃球領域的智能化、電子化具有舉足輕重的作用。目前的籃球進球判定方法主要包括兩種：一種方法是通過籃筐攜帶傳感器，基于籃筐攜帶的傳感器輸出數據判斷投籃是否是進籃。另一種是通過籃網攜帶傳感器，基于籃網攜帶的傳感器輸出數據判斷投籃是否是進籃。但是，這兩種方法依賴于籃筐或籃網上安裝的傳感器，拆裝非常不便，制約了籃球進球判定的實際應用。

發明內容

本發明要解決的技術問題：針對現有技術的上述問題，提供一種進球判定準確度高、不需要對現有籃球架進行改進、使用方便、實現簡單的基于圖像處理的籃球進球判定方法及系統。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種基于圖像處理的籃球進球判定方法，步驟包括：

1）采集籃球架上的籃板及其四周區域的圖像幀；

2）從圖像幀中檢測籃板上籃筐的空間位置；

3）檢測當前圖像幀中是否出現籃球，如果當前圖像幀中未出現籃球則判定無球員投籃，否則在當前圖像幀中出現籃球時判定有球員投籃并跳轉執行下一步；

4）從當前圖像幀開始，從圖像幀中檢測籃球的空間位置，且根據各個圖像幀中籃球的空間位置的連線確定籃球的運動軌跡；

5）根據籃球的運動軌跡是否經過籃筐的空間位置判斷球員投籃是否進球，如果籃球的運動軌跡經過籃筐的空間位置，則判定球員投籃進球；否則判定球員投籃未進球。

優選地，2.1）從圖像幀中識別出籃板上籃筐；

2.2）獲取籃筐中心點在圖像幀中相對鏡頭中心位置的坐標；

2.3）根據籃筐在圖像幀中的大小來確定籃筐中心點距離攝像頭的距離；

2.4）通過籃筐中心點坐標、籃筐中心點距離攝像頭的距離表征圖像幀中籃筐中心點的空間位置；

所述步驟4）中從圖像幀中檢測籃球的空間位置的詳細步驟包括：

4.1）從圖像幀中識別出籃球；

4.2）獲取籃球球心在圖像幀中相對鏡頭中心位置的坐標；

4.3）根據籃球在圖像幀中的大小來確定籃球球心距離攝像頭的距離；

4.4）通過籃球球心坐標、籃球球心距離攝像頭的距離表征圖像幀中籃球球心的空間位置。

優選地，所述步驟5）的詳細步驟包括：

5.1）根據籃筐尺寸和籃球尺寸確定進球截面圓區域的尺寸，所述進球截面圓區域在圖像幀中為橢圓形；

5.2）根據籃筐中心點的空間位置確定進球截面圓區域的空間位置；

5.3）判斷所述籃球的運動軌跡是否經過進球截面圓區域，如果籃球的運動軌跡經過進球截面圓區域，則判定球員投籃進球，退出；否則判定球員投籃未進球。

優選地，所述步驟1）中具體是指通過攝像頭采集籃球架上的籃板及其四周區域的圖像幀，且籃板上的籃筐位于攝像頭的視場垂直中線區域附近。

優選地，本發明還包括通過預先佩戴在球員的手腕上包含角度傳感器的檢測設備對球員進行投籃動作識別的步驟，詳細步驟包括：所述檢測設備通過角度傳感器獲取球員手腕運動的角度和角速度數據，根據得到的角度和角速度數據識別球員的運球和投籃動作；所述步驟5）中判斷球員投籃是否進球后，還包括將判斷球員投籃是否進球的判斷結果發送給識別出投籃動作的球員所佩戴的檢測設備，所述檢測設備為球員保存投籃動作的籃球進球判定結果。

優選地，所述步驟5）中判斷球員投籃是否進球后，還包括獲取投籃球員位置的步驟，詳細步驟包括：在攝像頭位置與識別出投籃動作的球員所佩戴的檢測設備進行藍牙通信，根據藍牙信號強度檢測出投籃球員與攝像頭的距離；根據籃球的運動軌跡確定投籃球員相對攝像頭的方向，根據方向和距離確定投籃球員在球場上的投籃位置。

優選地，所述步驟5）中判定球員投籃進球后，還包括進行智能視頻剪輯的步驟，詳細步驟包括：將判定球員投籃進球的時刻作為剪輯片段結束時刻，將球員投籃動作前開始進行運球動作或投籃動作的開始時刻作為剪輯片段開始時刻；針對預先在球場布置的視頻采集設備所拍攝的視頻，從視頻中截取剪輯片段開始時刻、剪輯片段結束時刻之間的視頻數據作為投籃進球視頻剪輯片段。

優選地，所述根據得到的角度和角速度數據識別球員的運球和投籃動作的步驟包括：