[發(fā)明專利]運(yùn)動(dòng)人體跟蹤攝像方法及攝像系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110372955.X
• 申請(qǐng)日: 2021-04-07
• 公開（公告）號(hào): CN113076881A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐郁松
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 興體（廣州）智能科技有限公司
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00;G06K9/32;H04N5/232
• 代理公司: 佛山市智匯聚晨專利代理有限公司 44409
• 代理人: 陳欽祥

本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種運(yùn)動(dòng)人體跟蹤攝像方法及攝像系統(tǒng)。所述方法包括：對(duì)目標(biāo)場(chǎng)地進(jìn)行廣角拍攝，獲得廣角圖像并通過(guò)魚眼復(fù)位算法進(jìn)行畸變修復(fù)，獲得修復(fù)圖像；調(diào)取預(yù)置的圖像訓(xùn)練集，根據(jù)所述圖像訓(xùn)練集內(nèi)的訓(xùn)練圖像對(duì)所述修復(fù)圖像進(jìn)行運(yùn)動(dòng)人體姿態(tài)識(shí)別；根據(jù)運(yùn)動(dòng)員的數(shù)量及圖像坐標(biāo)對(duì)所述修復(fù)圖像進(jìn)行截取；提取兩相鄰視頻圖像的邊緣位置的旋轉(zhuǎn)平移矩陣，以前一幅視頻圖像的邊緣位置的旋轉(zhuǎn)平移矩陣以及視頻圖像內(nèi)運(yùn)動(dòng)員的圖像坐標(biāo)為參照，對(duì)后一幅視頻圖像的截取位置和截取范圍進(jìn)行修正。本發(fā)明有針對(duì)性地進(jìn)行截取和前后圖像截取區(qū)域修正，準(zhǔn)確捕捉人體姿態(tài)并能保證視頻圖像變換平穩(wěn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種運(yùn)動(dòng)人體跟蹤攝像方法及攝像系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，武術(shù)、體操、健美操等大眾體育活動(dòng)和賽事越來(lái)越多，賽事錄像和直播也成為宣傳和分享這些賽事的途徑之一，在錄制時(shí)對(duì)于比賽人員的身影捕捉尤為重要，而比賽人員的活動(dòng)范圍較大且轉(zhuǎn)換速度塊，加上目前大部分業(yè)余比賽場(chǎng)地沒有專業(yè)的設(shè)備和人員拍攝、錄制、直播這些活動(dòng)，造成對(duì)于這種體育活動(dòng)的錄制變得十分困難。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種運(yùn)動(dòng)人體跟蹤攝像方法及攝像系統(tǒng)，以克服現(xiàn)有體育活動(dòng)錄制時(shí)難以穩(wěn)定且及時(shí)地拍攝運(yùn)動(dòng)人體的缺陷。

第一方面，提供了一種運(yùn)動(dòng)人體跟蹤攝像方法，包括以下步驟：

對(duì)目標(biāo)場(chǎng)地進(jìn)行廣角拍攝，獲得廣角圖像并通過(guò)魚眼復(fù)位算法進(jìn)行畸變修復(fù)，獲得修復(fù)圖像；

調(diào)取預(yù)置的圖像訓(xùn)練集，根據(jù)所述圖像訓(xùn)練集內(nèi)的訓(xùn)練圖像對(duì)所述修復(fù)圖像進(jìn)行運(yùn)動(dòng)人體姿態(tài)識(shí)別，確定修復(fù)圖像中運(yùn)動(dòng)員的數(shù)量及圖像坐標(biāo)；

根據(jù)運(yùn)動(dòng)員的數(shù)量及圖像坐標(biāo)對(duì)所述修復(fù)圖像進(jìn)行截取，獲取包含所有運(yùn)動(dòng)員在內(nèi)的視頻圖像并按截取時(shí)刻編排所述視頻圖像；

提取兩相鄰視頻圖像的邊緣位置的旋轉(zhuǎn)平移矩陣，以前一幅視頻圖像的邊緣位置的旋轉(zhuǎn)平移矩陣以及視頻圖像內(nèi)運(yùn)動(dòng)員的圖像坐標(biāo)為參照，對(duì)后一幅視頻圖像的截取位置和截取范圍進(jìn)行修正。

可選地，所述方法還包括以下步驟：

對(duì)修復(fù)圖像進(jìn)行Gabor濾波處理并轉(zhuǎn)化為灰度圖像；

根據(jù)修復(fù)圖像的濾波響應(yīng)情況，通過(guò)閾值化對(duì)所述灰度圖像進(jìn)行二值化處理，獲取高梯度特征并進(jìn)行偏心化處理，進(jìn)而排除夾雜其中的非運(yùn)動(dòng)人體姿態(tài)特征；

反復(fù)進(jìn)行Gabor濾波處理及對(duì)灰度圖像進(jìn)行二值化處理，整合對(duì)輸出的二值化圖像，確定運(yùn)動(dòng)人體姿態(tài)檢測(cè)關(guān)鍵區(qū)域并進(jìn)行截取。

可選地，所述方法還包括以下步驟：

對(duì)每張所述的訓(xùn)練圖像進(jìn)行特征點(diǎn)標(biāo)定，形成多種用于描述不同運(yùn)動(dòng)人體姿態(tài)輪廓的感興趣區(qū)域；

統(tǒng)計(jì)特征點(diǎn)的分布范圍信息，根據(jù)特征點(diǎn)的分布范圍信息對(duì)所述修復(fù)圖像進(jìn)行感興趣區(qū)域搜索。

可選地，所述方法還包括以下步驟：

以各運(yùn)動(dòng)員的圖像坐標(biāo)的中心參考點(diǎn)為中心初次截取視頻圖像；

判斷后一幅視頻圖像中各運(yùn)動(dòng)員的圖像坐標(biāo)是否均能落入前一幅視頻圖像的范圍內(nèi)，若可以，將后一幅視頻圖像的截取位置和截取范圍修正為與前一幅視頻圖像一致，反之，根據(jù)兩相鄰視頻圖像各自的邊緣像素點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)平移矩陣，在修復(fù)圖像中截取若干幅在前一幅視頻圖像變換至后一幅視頻圖像的方向上的中間圖像。

可選地，各所述中間圖像和前后兩相鄰視頻圖像的圖像范圍呈線性倍數(shù)關(guān)系。

可選地，各所述中間圖像和前后兩相鄰視頻圖像的圖像位置呈線性移動(dòng)關(guān)系。

第二方面，提供了一種攝像系統(tǒng)，所述攝像系統(tǒng)包括：