[發明專利]一種基于映射范圍識別的乒乓球定位方法及系統

在審

• 申請號: 201711072475.1
• 申請日: 2017-11-03
• 公開（公告）號: CN107913509A
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 嚴軍榮;盧玉龍;陳彥琦
• 申請（專利權）人: 杭州乾博科技有限公司
• 主分類號: A63B71/06
• 分類號: A63B71/06;A63B59/40;A63B60/46;A63B67/04;G06T7/20;G06T7/70;A63B102/08
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1.一種基于映射范圍識別的乒乓球定位系統，其特征在于包括獲取映射圖像數據及判斷乒乓球是否在映射區域內模塊、計算乒乓球在映射圖像中的位置模塊、識別乒乓球是否在桌面范圍及轉換坐標系模塊、計算乒乓球的空間位置模塊。

2.根據權利要求1所述的基于映射范圍識別的乒乓球定位系統，其獲取映射圖像數據及判斷乒乓球是否在映射區域內模塊的特征在于：灰度相機按照事先設置的采樣時間間隔T拍攝灰度圖像，然后將圖像發送至服務器；服務器獲取圖像數據，判斷灰度圖像中是否存在乒乓球的灰度圖形，若存在則判定乒乓球在映射區域內，進入計算乒乓球在映射圖像中的位置模塊；否則判定乒乓球不在映射區域內，返回獲取映射圖像數據及判斷乒乓球是否在映射區域內模塊。

3.根據權利要求1所述的基于映射范圍識別的乒乓球定位系統，其計算乒乓球在映射圖像中的位置模塊的特征在于：球桌正上方和側方的灰度相機記為相機1和相機2，兩個相機獲得的灰度圖像分別記為圖像1和圖像2；以圖像1所在平面為基準建立平面坐標系，記為m-n坐標系，計算圖像1中乒乓球中心點的坐標值為(m,n)；以圖像2所在平面為基準建立平面坐標系，記為j-k坐標系，計算圖像2中乒乓球中心點的坐標值為(j,k)。

4.根據權利要求1所述的基于映射范圍識別的乒乓球定位系統，其識別乒乓球是否在桌面范圍及轉換坐標系模塊的特征在于：根據圖像1中乒乓球中心點的坐標值以及乒乓球桌面在圖像1中的范圍判斷乒乓球是否在桌面范圍內，若乒乓球在桌面范圍內，則根據乒乓球桌在x-y-z三維空間系中的位置，將映射圖像1中乒乓球的坐標值(m,n)轉化為x-y-z三維空間坐標值(x₁,y₁,z₁)；否則判定乒乓球在地面范圍，根據地面在x-y-z三維空間系中的位置，將映射圖像1中乒乓球的坐標值(m,n)轉化為x-y-z三維空間坐標值(x₁,y₁,z₁)；根據幕布在x-y-z三維空間系中的位置，將映射圖像2中乒乓球的坐標值(j,k)轉化為x-y-z三維空間坐標值(x₂,y₂,z₂)。

5.根據權利要求1所述的基于映射范圍識別的乒乓球定位系統，其計算乒乓球的空間位置模塊的特征在于：相機1和相機2的x-y-z三維空間坐標值為固定值，記為(X₁,Y₁,Z₁)和(X₂,Y₂,Z₂)，記相機1與圖像1中乒乓球中心點的連線為線段1，記相機2與圖像2中乒乓球中心點的連線為線段2；根據定位精確度設置線段1的擬合數M和線段2的擬合數N，M和N均為正整數；在線段1上均勻選取M個擬合點，計算M個擬合點的三維空間坐標值；在線段2上均勻選取N個擬合點，計算N個擬合點的三維空間坐標值；計算線段1上M個擬合點與線段2上N個擬合點之間的最小距離，則以最小距離對應的兩個擬合點坐標值的平均值為乒乓球的三維空間坐標值；返回獲取映射圖像數據及判斷乒乓球是否在映射區域模塊。

6.一種基于映射范圍識別的乒乓球定位方法，其特征在于包括：

步驟1、設置采樣間隔及記錄相機位置；

步驟2、獲取映射圖像數據及判斷乒乓球是否在映射區域內；

步驟3、計算乒乓球在映射圖像中的位置；

步驟4、識別乒乓球是否在桌面范圍及轉換坐標系；

步驟5、計算乒乓球的空間位置。

7.根據權利要求6所述的基于映射范圍識別的乒乓球定位方法，其步驟1和步驟2的特征在于：

步驟1：設置采樣時間間隔T；球桌正上方和側方的灰度相機分別記為相機1和相機2，記錄相機1和相機2在x-y-z三維空間系中的位置坐標值為(X₁,Y₁,Z₁)和(X₂,Y₂,Z₂)。

步驟2：灰度相機按照事先設置的采樣時間間隔T拍攝灰度圖像，然后將圖像發送至服務器；服務器獲取圖像數據，判斷灰度圖像中是否存在乒乓球的灰度圖形，若存在則判定乒乓球在映射區域內，進入步驟3；否則判定乒乓球不在映射區域內，返回步驟2。