本申请提出了一种乒乓球运动轨迹识别方法、乒乓球双轨迹检测方法、乒乓球监测系统、终端设备以及计算机可读存储介质。所述乒乓球运动轨迹识别方法包括：采集乒乓球球桌的待识别图像，并定位所述待识别图像上的角点；基于所述角点的图像坐标和世界坐标，获取所述待识别图像与球桌桌面的变换关系；按照所述变换关系将所述待识别图像上的乒乓球投影到所述球桌桌面所在的世界坐标系上。本申请通过提供一种自动标定校准乒乓球球桌的方法，以准确识别乒乓球球桌上乒乓球的位置，实现乒乓球运动轨迹识别的智能化和自动化。识别的智能化和自动化。识别的智能化和自动化。
【技术实现步骤摘要】
乒乓球运动轨迹识别方法、双轨迹检测方法及系统、设备
[0001]本申请主要涉及机器视觉
，尤其涉及一种乒乓球运动轨迹识别方法、乒乓球双轨迹检测方法、乒乓球监测系统、终端设备以及计算机可读存储介质。
技术介绍
[0002]随着国家对全民健康的重视，乒乓球以其占用场地少、对抗性低、老少咸宜等优点，得到了全国人民的喜爱。目前，市面上已出现能够辅助检测乒乓球的运动轨迹、判断比赛得分的乒乓球视觉系统。
[0003]通过乒乓球视觉系统对乒乓球进行检测时，得到的坐标为乒乓球在相机坐标系下的坐标，通过该坐标很难判断乒乓球相对于乒乓球桌的位置。因此，需要通过坐标转换将相机坐标系下乒乓球的坐标转化为球桌坐标系下的坐标。
[0004]现有技术中，在已知相机参数的情况下，通常在乒乓球桌上人工精准放置标定板或标准尺寸标定物，通过人工干预，使标定板或标定物坐标系与球桌坐标系完全对齐，得到标定板或标准尺寸标定物上特征点阵在球桌坐标系下的实际三维坐标，并结合标定板或标准尺寸标定物的特征点阵在相机图像上的像素坐标，得到相机坐标系与球桌坐标系的转换关系。然而，利用标定板或标准尺寸标定物进行标定意味着需要人为地在乒乓球桌上设置标定板或标准尺寸标定物，并在标定完成后撤回标定板或标准尺寸标定物。当乒乓球桌与相机的相对位置发生改变时，则需要重新标定。因此，这种标定方式操作复杂度高，需要耗费大量的人工成本和时间成本。
技术实现思路
[0005]本申请提供了一种乒乓球运动轨迹识别方法、乒乓球双轨迹检测方法、乒乓球监测系统、终端设备以及计算机可读存储介质。
[0006]为解决上述技术问题，本申请提供了一种乒乓球运动轨迹识别方法，所述乒乓球运动轨迹识别方法包括：
[0007]采集乒乓球球桌的待识别图像，并定位所述待识别图像上的角点；
[0008]基于所述角点的图像坐标和世界坐标，获取所述待识别图像与球桌桌面所在的世界坐标系的变换关系；
[0009]按照所述变换关系将所述待识别图像上的乒乓球投影到所述球桌桌面所在的世界坐标系上。
[0010]其中，所述按照所述变换关系将所述待识别图像上的乒乓球投影到所述球桌桌面所在的世界坐标系上，包括：
[0011]按照所述变换关系将连续多帧的待识别图像上的乒乓球投影到所述球桌桌面所在的世界坐标系上，得到所述乒乓球的运动轨迹。
[0012]其中，所述乒乓球运动轨迹识别方法，还包括：
[0013]获取所述待识别图像上的关于乒乓球的实时线段轨迹；
[0014]将所述实时线段轨迹分别与若干历史运动轨迹进行匹配，按照匹配结果将所述实时线段轨迹分配到匹配成功的历史运动轨迹。
[0015]其中，所述定位所述待识别图像上的角点，包括：
[0016]获取所述待识别图像上关于所述球桌桌面的上底线、下底线、左边线以及右边线的若干点；
[0017]对所述上底线、下底线、左边线以及右边线的若干点分别进行线性拟合，得到四条直线；
[0018]根据所述四条直线的相交点定位所述待识别图像上的角点。
[0019]其中，所述基于所述角点的图像坐标和世界坐标，获取所述待识别图像与球桌桌面所在的世界坐标系的变换关系，包括：
[0020]构建透射变换矩阵，所述透射变换矩阵中包括若干未知的矩阵参数；
[0021]利用所述角点的图像坐标、世界坐标，以及所述透射变换矩阵构建若干线性方程构成的线性方程组；
[0022]对所述线性方程组进行求解，确定所述透射变换矩阵中的矩阵参数，从而确定所述待识别图像与所述球桌桌面所在的世界坐标系的变换关系。
[0023]其中，所述乒乓球运动轨迹识别方法，还包括：
[0024]采集所述乒乓球球桌的连续多帧待识别图像；
[0025]比对所述连续多帧待识别图像上的动态物体，将所述动态物体所在的图像区域标记为乒乓球所在的图像区域。
[0026]为解决上述技术问题，本申请提供了一种乒乓球双轨迹检测方法，所述乒乓球双轨迹检测方法包括：
[0027]利用双目相机采集乒乓球球桌上同一乒乓球的第一运动轨迹和第二运动轨迹，其中，所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹由上述的乒乓球运动轨迹识别方法通过连续多帧待识别图像上的乒乓球投影到球桌桌面所在的世界坐标系上的投影点组成；
[0028]获取所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹的相交点；
[0029]按照所述相交点与所述球桌桌面上的预设区域的相对位置关系，确定所述乒乓球的得分情况。
[0030]其中，所述预设区域为得分区域；
[0031]所述按照所述相交点与所述球桌桌面上的预设区域的相对位置关系，确定所述乒乓球的得分情况，包括：
[0032]当所述第一运动轨迹和所述第二运动轨迹的第一个相交点落在所述得分区域内时，确定所述乒乓球的落点为有效得分。
[0033]其中，所述双目相机沿所述球桌桌面的中心线布置，设置于所述球桌存在乒乓球运动的一侧桌面的上方，且所述双目相机的采集范围覆盖整个乒乓球球桌。
[0034]为解决上述技术问题，本申请提供了一种乒乓球监测系统，所述乒乓球监测系统包括：
[0035]区域监测设备，设置于乒乓球球桌的上方，用于采集所述乒乓球球桌上的待识别图像；
[0036]数据终端，与所述区域监测设备通信连接，以获取所述区域监测设备采集的待识
别图像，用于根据所述待识别图像实现如上述的乒乓球运动轨迹识别方法，和/或上述的乒乓球双轨迹检测方法。
[0037]其中，所述区域监测设备包括双目相机，所述双目相机用于采集所述乒乓球球桌同步的左右两帧待识别图像。
[0038]其中，所述乒乓球监测系统还包括：
[0039]发球机，与所述数据终端通信连接，用于接收并按照所述数据终端下发的控制指令发出乒乓球，其中，所述控制指令由所述数据终端根据前一个乒乓球的运动轨迹生成。
[0040]为解决上述技术问题，本申请提供了一种终端设备，其中，所述终端设备包括处理器、与所述处理器连接的存储器，其中，所述存储器存储有程序指令；
[0041]所述处理器用于执行所述存储器存储的程序指令以实现如上述的乒乓球运动轨迹识别方法，和/或上述的乒乓球双轨迹检测方法。
[0042]为解决上述技术问题，本申请提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有程序指令，所述程序指令被执行时实现如上述的乒乓球运动轨迹识别方法，和/或上述的乒乓球双轨迹检测方法。
[0043]与现有技术相比，本申请的有益效果是：终端设备采集乒乓球球桌的待识别图像，并定位所述待识别图像上的角点；基于所述角点的图像坐标和世界坐标，获取所述待识别图像与球桌桌面所在的世界坐标系的变换关系；按照所述变换关系将所述待识别图像上的乒乓球投影到所述球桌桌面所在的世界坐标系上。本申请通过提供一种自动标定校准乒乓球球桌的方法，以准确识别乒乓球球桌上乒乓球的位置，实现乒乓球运动轨迹识别的智能化和自动化本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种乒乓球运动轨迹识别方法，其特征在于，所述乒乓球运动轨迹识别方法包括：采集乒乓球球桌的待识别图像，并定位所述待识别图像上的角点；基于所述角点的图像坐标和世界坐标，获取所述待识别图像与球桌桌面所在的世界坐标系的变换关系；按照所述变换关系将所述待识别图像上的乒乓球投影到所述球桌桌面所在的世界坐标系上。2.根据权利要求1所述的乒乓球运动轨迹识别方法，其特征在于，所述按照所述变换关系将所述待识别图像上的乒乓球投影到所述球桌桌面所在的世界坐标系上，包括：按照所述变换关系将连续多帧的待识别图像上的乒乓球投影到所述球桌桌面所在的世界坐标系上，得到所述乒乓球的运动轨迹。3.根据权利要求2所述的乒乓球运动轨迹识别方法，其特征在于，所述乒乓球运动轨迹识别方法，还包括：获取所述待识别图像上的关于乒乓球的实时线段轨迹；将所述实时线段轨迹分别与若干历史运动轨迹进行匹配，按照匹配结果将所述实时线段轨迹分配到匹配成功的历史运动轨迹。4.根据权利要求1所述的乒乓球运动轨迹识别方法，其特征在于，所述定位所述待识别图像上的角点，包括：获取所述待识别图像上关于所述球桌桌面的上底线、下底线、左边线以及右边线的若干点；对所述上底线、下底线、左边线以及右边线的若干点分别进行线性拟合，得到四条直线；根据所述四条直线的相交点定位所述待识别图像上的角点。5.根据权利要求1所述的乒乓球运动轨迹识别方法，其特征在于，所述基于所述角点的图像坐标和世界坐标，获取所述待识别图像与球桌桌面所在的世界坐标系的变换关系，包括：构建透射变换矩阵，所述透射变换矩阵中包括若干未知的矩阵参数；利用所述角点的图像坐标、世界坐标，以及所述透射变换矩阵构建若干线性方程构成的线性方程组；对所述线性方程组进行求解，确定所述透射变换矩阵中的矩阵参数，从而确定所述待识别图像与所述球桌桌面所在的世界坐标系的变换关系。6.根据权利要求1所述的乒乓球运动轨迹识别方法，其特征在于，所述乒乓球运动轨迹识别方法，还包括：采集所述乒乓球球桌的连续多帧待识别图像；比对所述连续多帧待识别图像上的动态物体，将所述动态物体所在的图像区域标记为乒乓球所在的图像区域。7.一种乒乓球双轨迹检测方法，其特征在于，所述乒乓球双轨迹检测方法包括：利用双目相机采集乒乓球球桌上同一乒乓球的第一运动轨迹和第二运动轨迹，其中，所述第一运动轨迹和所...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄澳祺，
申请(专利权)人：中山市奥奇体育用品有限公司，
类型：发明
国别省市：
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