一种台球碰撞关系识别方法及台球比赛计分系统技术方案

本发明专利技术公开了一种台球碰撞关系识别方法和台球比赛计分系统，包括：获取台球桌的特征参数信息；获取击球视频进行解析，得到连续帧图像；根据连续帧图像及对母球的击打参数获取母球的轨迹信息，并对母球的运动过程进行碰撞检测；根据碰撞检测的结果对母球的轨迹信息进行修正，获取母球的第一预测位置，确定所述母球与第一库边的第一碰撞信息；根据碰撞检测的结果获取碰撞目标球的第二预测位置，确定碰撞目标球与第二库边的第二碰撞信息；根据第一碰撞信息、第二碰撞信息获取母球被击打后的台球碰撞关系，根据台球碰撞关系及口袋位置信息为台球比赛计分。实现对台球关系的准确判断，进而实现准确的台球比赛计分。

【技术实现步骤摘要】
一种台球碰撞关系识别方法及台球比赛计分系统
本专利技术涉及台球碰撞
，特别涉及一种台球碰撞关系识别方法及台球比赛计分系统。
技术介绍
台球是深受人们喜爱的一项体育运动。台球是一种用球杆在台上击球，依靠完成目标或者计算得分确定比赛胜负的室内娱乐体育项目。大多数台球计分系统都需要进行台球碰撞关系的识别，在现有技术中台球碰撞判断依然不够合理和准确，容易造成漏判和误判。
技术实现思路
本专利技术旨在至少一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的第一个目的在于提出一种台球碰撞关系识别方法，可以实现对台球碰撞关系的准确判断，进而为台球比赛进行准确计分。本专利技术的第二个目的在于提出一种台球比赛计分系统。为达到上述目的，本专利技术第一方面实施例提出了一种台球碰撞关系识别方法，包括：获取台球桌的特征参数信息，并基于台球桌建立直角坐标系；所述特征参数信息包括台球桌的长宽信息、库边信息、口袋数量及口袋位置信息；获取击球视频进行解析，得到连续帧图像，基于图像识别技术识别出台球，获取台球的颜色分布、身份标记及位置坐标信息；所述台球包括母球以及若干目标球；根据连续帧图像及对母球的击打参数获取母球的轨迹信息，并对母球的运动过程进行碰撞检测；所述碰撞检测用于检测与母球产生碰撞的碰撞目标球以及碰撞目标球之间的碰撞关系；所述击球参数包括击球力度、击球方向；根据碰撞检测的结果对母球的轨迹信息进行修正，获取母球的第一预测位置，分析母球的第一预测位置与第一库边位置的关系，确定所述母球与第一库边的第一碰撞信息；根据碰撞检测的结果获取碰撞目标球的第二预测位置，分析碰撞目标球的第二预测位置与第二库边位置的关系，确定所述碰撞目标球与第二库边的第二碰撞信息；根据所述第一碰撞信息、第二碰撞信息获取母球被击打后的台球碰撞关系，根据所述台球碰撞关系及口袋位置信息为台球比赛计分。根据本专利技术的一些实施例，所述获取台球桌的特征参数信息，并基于台球桌建立直角坐标系，包括：获取台球桌的第一图像；对所述第一图像进行去噪处理，得到第二图像；对所述第二图像采用阈值分割进行图像特征提取，划分台球桌的库边区域、口袋区域；以台球桌的长短边分别为X轴及Y轴建立直角坐标系。根据本专利技术的一些实施例，所述碰撞检测包括：分别对所述母球及若干目标球建立网络层；在击打母球后，获取预设时间段内碰撞目标球之间对应的网络层形成的相交网络，根据所述相交网络生成碰撞关系矩阵；根据所述碰撞关系矩阵建立碰撞目标球之间的碰撞网络；对预设时间段内的碰撞网络进行排序处理，获取碰撞目标球的碰撞顺序信息，进而获取碰撞目标球之间的碰撞关系。根据本专利技术的一些实施例，所述碰撞检测，包括：获取台球桌上台球的场景信息；根据台球的身份标记及场景信息，建立碰撞关系场景树；对碰撞关系场景树进行空间层次剖分，获取时空数据；所述时空数据包括碰撞时间、碰撞位置；根据所述时空数据，以母球作为第一节点，与母球发生初次碰撞的碰撞目标球作为第二节点，将与与母球发生初次碰撞的碰撞目标球具有碰撞关系的其他碰撞目标球作为第三节点，建立碰撞关系拓扑连接；写入所有台球的移动轨迹，对所述移动轨迹分别进行异常判断，找出存在异常的移动轨迹，并获取所述异常信息，对所述异常信息进行分析，并根据分析结果对所述碰撞关系拓扑连接进行修正。根据本专利技术的一些实施例，所述确定所述母球与第一库边的第一碰撞信息，包括：获取第一预测位置与第二库边位置的距离，并判断所述距离是否小于母球的半径；在确定所述距离小于母球的半径时，对母球建立网络层；确定所述母球在第一预测位置时，所述母球的网络层与第一库边的第一相交位置坐标及第二相交位置坐标；将所述母球的中心坐标分别与所述第一相交位置坐标及所述第二相交位置坐标连接，生成第一连线及第二连线；根据所述第一连线与所述第二连线，计算所述母球与第一库边的碰撞角度。根据本专利技术的一些实施例，所述碰撞检测，包括：分析所述母球的轨迹信息，筛选出所述轨迹信息上的转折点；获取所述转折点的时间信息，根据所述时间信息对所述连续帧图像进行查找，确定目标帧图像；获取所述目标帧图像上母球的位置信息，以母球的位置信息为中心，母球的直径为半径，确定目标区域，所述目标区域内的目标球为碰撞目标球。根据本专利技术的一些实施例，对所述第一图像进行去噪处理,得到第二图像，包括：计算所述第一图像中所有像素值的加权值G；其中，e为自然常数；a为在预设滑窗领域内选取的去噪点的横坐标；b为在预设滑窗领域内选取的去噪点的纵坐标；L为预设滑窗领域的区域大小；σ为高斯核的标准差，σ＞0；w(xj+a，yj+b)为对像素j，按照坐标(xj，yj)及滑窗领域内选取的去噪点确定的像素的灰度值；w(xi+a，yi+b)为对像素i，按照坐标(xi，yi)及滑窗领域内选取的去噪点确定的像素的灰度值；根据所述第一图像中所有像素值的加权值，计算去噪后的所有像素值的估计值；其中，S(i，j)对第一图像中像素点i与像素点j去噪后的估计值；w(xi，yi)为像素点i的像素的灰度值；w(xj，yj)为像素点j的像素的灰度值；A为第一图像的区域大小；p(i，j)为像素点i与像素点j的相似度大于预设相似度的概率；根据所述估计值生成第二图像。为达到上述目的，本专利技术第二方面实施例提出了一种台球比赛计分系统，包括：第一获取模块，用于获取台球桌的特征参数信息，并基于台球桌建立直角坐标系；所述特征参数信息包括台球桌的长宽信息、库边信息、口袋数量及口袋位置信息；第二获取模块，用于获取击球视频进行解析，得到连续帧图像，基于图像识别技术识别出台球，获取台球的颜色分布、身份标记及位置坐标信息；所述台球包括母球以及若干目标球；碰撞检测模块，用于根据连续帧图像及对母球的击打参数获取母球的轨迹信息，并对母球的运动过程进行碰撞检测；所述碰撞检测用于检测与母球产生碰撞的碰撞目标球以及碰撞目标球之间的碰撞关系；所述击球参数包括击球力度、击球方向；第一确定模块，用于根据碰撞检测的结果对母球的轨迹信息进行修正，获取母球的第一预测位置，分析母球的第一预测位置与第一库边位置的关系，确定所述母球与第一库边的第一碰撞信息；第二确定模块，用于根据碰撞检测的结果获取碰撞目标球的第二预测位置，分析碰撞目标球的第二预测位置与第二库边位置的关系，确定所述碰撞目标球与第二库边的第二碰撞信息；台球比赛计分模块，用于根据所述第一碰撞信息、第二碰撞信息获取母球被击打后的台球碰撞关系，根据所述台球碰撞关系及口袋位置信息为台球比赛计分。根据本专利技术的一些实施例，所述第一获取模块包括：获取子模块，用于获取台球桌的第一图像；去噪子模块，用于对所述第一图像进行去噪处理，得到第二图像；特征提取子模块，用于对所述第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种台球碰撞关系识别方法，其特征在于，包括：/n获取台球桌的特征参数信息，并基于台球桌建立直角坐标系；所述特征参数信息包括台球桌的长宽信息、库边信息、口袋数量及口袋位置信息；/n获取击球视频进行解析，得到连续帧图像，基于图像识别技术识别出台球，获取台球的颜色分布、身份标记及位置坐标信息；所述台球包括母球以及若干目标球；/n根据连续帧图像及对母球的击打参数获取母球的轨迹信息，并对母球的运动过程进行碰撞检测；所述碰撞检测用于检测与母球产生碰撞的碰撞目标球以及碰撞目标球之间的碰撞关系；所述击球参数包括击球力度、击球方向；/n根据碰撞检测的结果对母球的轨迹信息进行修正，获取母球的第一预测位置，分析母球的第一预测位置与第一库边位置的关系，确定所述母球与第一库边的第一碰撞信息；/n根据碰撞检测的结果获取碰撞目标球的第二预测位置，分析碰撞目标球的第二预测位置与第二库边位置的关系，确定所述碰撞目标球与第二库边的第二碰撞信息；/n根据所述第一碰撞信息、第二碰撞信息获取母球被击打后的台球碰撞关系，根据所述台球碰撞关系及口袋位置信息为台球比赛计分。/n

【技术特征摘要】
1.一种台球碰撞关系识别方法，其特征在于，包括：
获取台球桌的特征参数信息，并基于台球桌建立直角坐标系；所述特征参数信息包括台球桌的长宽信息、库边信息、口袋数量及口袋位置信息；
获取击球视频进行解析，得到连续帧图像，基于图像识别技术识别出台球，获取台球的颜色分布、身份标记及位置坐标信息；所述台球包括母球以及若干目标球；
根据连续帧图像及对母球的击打参数获取母球的轨迹信息，并对母球的运动过程进行碰撞检测；所述碰撞检测用于检测与母球产生碰撞的碰撞目标球以及碰撞目标球之间的碰撞关系；所述击球参数包括击球力度、击球方向；
根据碰撞检测的结果对母球的轨迹信息进行修正，获取母球的第一预测位置，分析母球的第一预测位置与第一库边位置的关系，确定所述母球与第一库边的第一碰撞信息；
根据碰撞检测的结果获取碰撞目标球的第二预测位置，分析碰撞目标球的第二预测位置与第二库边位置的关系，确定所述碰撞目标球与第二库边的第二碰撞信息；
根据所述第一碰撞信息、第二碰撞信息获取母球被击打后的台球碰撞关系，根据所述台球碰撞关系及口袋位置信息为台球比赛计分。


2.如权利要求1所述的台球碰撞关系识别方法，其特征在于，所述获取台球桌的特征参数信息，并基于台球桌建立直角坐标系，包括：
获取台球桌的第一图像；
对所述第一图像进行去噪处理，得到第二图像；
对所述第二图像采用阈值分割进行图像特征提取，划分台球桌的库边区域、口袋区域；
以台球桌的长短边分别为X轴及Y轴建立直角坐标系。


3.如权利要求1所述的台球碰撞关系识别方法，其特征在于，所述碰撞检测包括：
分别对所述母球及若干目标球建立网络层；
在击打母球后，获取预设时间段内碰撞目标球之间对应的网络层形成的相交网络，根据所述相交网络生成碰撞关系矩阵；
根据所述碰撞关系矩阵建立碰撞目标球之间的碰撞网络；
对预设时间段内的碰撞网络进行排序处理，获取碰撞目标球的碰撞顺序信息，进而获取碰撞目标球之间的碰撞关系。


4.如权利要求1所述的台球碰撞关系识别方法，其特征在于，所述碰撞检测，包括：
获取台球桌上台球的场景信息；
根据台球的身份标记及场景信息，建立碰撞关系场景树；
对碰撞关系场景树进行空间层次剖分，获取时空数据；所述时空数据包括碰撞时间、碰撞位置；
根据所述时空数据，以母球作为第一节点，与母球发生初次碰撞的碰撞目标球作为第二节点，将与与母球发生初次碰撞的碰撞目标球具有碰撞关系的其他碰撞目标球作为第三节点，建立碰撞关系拓扑连接；
写入所有台球的移动轨迹，对所述移动轨迹分别进行异常判断，找出存在异常的移动轨迹，并获取所述异常信息，对所述异常信息进行分析，并根据分析结果对所述碰撞关系拓扑连接进行修正。


5.如权利要求1所述的台球碰撞关系识别方法，其特征在于，所述确定所述母球与第一库边的第一碰撞信息，包括：
获取第一预测位置与第二库边位置的距离，并判断所述距离是否小于母球的半径；
在确定所述距离小于母球的半径时，对母球建立网络层；
确定所述母球在第一预测位置时，所述母球的网络层与第一库边的第一相交位置坐标及第二相交位置坐标；
将所述母球的中心坐标分别与所述第一相交位置坐标及所述第二相交位置坐标连接，生成第一连线及第二连线；
根据所述第一连线与所述第二连线，计算所述母球与第一库边的碰撞角度。


6.如权利要求1所述的台球碰撞关系识别方法，其特征在于，所述碰撞检测，包括：
分析所述母球的轨迹信息，筛选出所述轨迹信息上的转折点；
获取所述转折点的时间信息，根据所述时间信息对所述连续帧图像进行查找，确定目标帧图像；
获取所述目标帧图像上母球的位置信息，以母球的位置信息为中心，母球的直径为半径，确定目标区域，所述目标区域内的目标球为碰撞目标球。


7....

【专利技术属性】
技术研发人员：杨培春，
申请(专利权)人：深圳市普汇智联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44