[發明專利]球類運動跟蹤攝像方法及系統

在審

• 申請號: 202110374167.4
• 申請日: 2021-04-07
• 公開（公告）號: CN113052119A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 唐郁松
• 申請（專利權）人: 興體（廣州）智能科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62;G06T5/00
• 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

本發明涉及圖像處理技術領域，尤其是一種球類運動跟蹤攝像方法及系統。所述方法，包括以下步驟：對場地不同位置進行拍攝，獲得不同角度拍攝的實拍圖像并拼接為實時的廣角圖像；識別廣角圖像中的球體，根據球體的圖像坐標截取廣角圖像以得到視頻圖像，使球體始終處于所述視頻圖像內；按每個視頻圖像產生時間排序，提取兩相鄰視頻圖像的邊緣位置的旋轉平移矩陣并計算其角度信息和位移信息，以前一幅視頻圖像的邊緣位置的旋轉平移矩陣以及視頻圖像內球體的相對位置為參照，對后一幅視頻圖像的截取位置進行修正。本發明通過無畸變拼接處理圖像，進而針對性地進行截取和前后圖像截取區域修正，實現無人操作拍攝并能保證視頻圖像變換平穩。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，尤其是一種球類運動跟蹤攝像方法及系統。

背景技術

目前，以校園足球為代表的校園體育活動和賽事越來越多，賽事錄像和直播也成為宣傳和分享這些賽事的途徑之一，然而，目前大部分學校沒有專業的設備和人員拍攝、錄制、直播這些活動，球類賽事轉換節奏變化十分快速，僅僅是使用普通的DV拍攝，基本無法跟上轉換節奏，難以滿足用戶的需求，這成為了球類體育活動拍攝痛點、難點問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種球類運動跟蹤攝像方法及系統，以克服現有校園球賽拍攝效果不佳的缺陷。

第一方面，提供了一種球類運動跟蹤攝像方法，包括以下步驟：

對場地不同位置進行拍攝，獲得不同角度拍攝的實拍圖像并拼接為實時的廣角圖像；

識別廣角圖像中的球體，根據球體的圖像坐標截取廣角圖像以得到視頻圖像，使球體始終處于所述視頻圖像內；

按每個視頻圖像產生時間排序，提取兩相鄰視頻圖像的邊緣位置的旋轉平移矩陣并計算其角度信息和位移信息，以前一幅視頻圖像的邊緣位置的旋轉平移矩陣以及視頻圖像內球體的相對位置為參照，對后一幅視頻圖像的截取位置進行修正。

可選地，還包括以下步驟：

在廣角圖像中對拍攝圖像進行畸變校正，選取相鄰兩幅實拍圖像中的重合像素點作為求解單應性矩陣的參考點；

在廣角圖像中建立統一的坐標系，通過透視變換消除部分重合像素點后再次將實拍圖像映射至廣角圖像的對應區域中。

可選地，還包括以下步驟：

利用RANSAC算法剔除所選重合像素點中的誤匹配點，并計算剔除后剩余重合像素點的單應性矩陣的初始值，使用Levenberg-Marquardt非線性迭代最小逼近法進行求精剔除。

可選地，還包括以下步驟：

在視頻圖像中部定義球體區域，使初次截取的視頻圖像的球體處于所述球體區域內；

提取球體區域的特征信息，采用自適應特征點配準算法來獲得兩相鄰視頻圖像的邊緣像素點的旋轉平移矩陣；

對比前后兩視頻圖像的球體區域的特征信息變化，若特征信息變化在預置閾值內，以前一幅視頻圖像的截取范圍為基準，重新截取后一幅視頻圖像，使后一幅視頻圖像的截取范圍與一致，若特征信息變化超出預置閾值，以前一幅視頻圖像為基準生成若干幅中間圖像，使前一幅視頻圖像、中間圖像和后一幅視頻圖像各自的邊緣像素點的旋轉平移矩陣呈線性關系。

第二方面，提供了一種球類運動跟蹤攝像系統，包括：

多個攝像模塊，用于對場地不同位置進行拍攝，形成實拍圖像；

圖像處理模塊，拼接實拍圖像以獲得實時的廣角圖像；

識別模塊，用于識別廣角圖像中的球體；