一种篮球辅助投篮球员位置获取方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种篮球辅助投篮球员位置获取方法，包括步骤：使用摄像设备采集投篮训练视频，使用追溯法获取所有出手帧；将所述出手帧的前N帧中各帧手与篮球距离最小的球员计数加一，统计出现次数最多者则记为投篮球员；获取图像中球场的三秒区四个关键点的像素坐标；计算得到所述投篮球员的人体节点数据和外切矩形，计算其在图像中的位置；由S4得到的投篮球员位置，用透视变换算法计算球员的球场坐标。采用本发明专利技术，可以大大减少画面中同时出多人时计算量的消耗，可以减少因场地线宽引起的误差，也可以避免跳起引起的位置错误问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种篮球辅助投篮球员位置获取方法


[0001]本专利技术涉及一种体育运动图像识别
，尤其涉及一种篮球辅助投篮球员位置获取方法。

技术介绍

[0002]在篮球体育运动中，不同球员在不同的投篮点的投篮命中率往往存在很大差异，生成一份投篮位置命中率统计报告，成为篮球投篮训练中不可或缺的部分。在中国专利公开号为CN110942022A所公开的投篮数据的输出方法和电子设备中，主要包括获取投篮视频；识别用户在球场中的投篮位置以及所述投篮位置对应的投篮命中结果；根据识别到的所述投篮位置和所述投篮命中结果，输出投篮数据，其是通过追踪用户出现投篮动作后，检测用户的双脚在球场中的位置，将该位置确定为投篮位置，在现实应用场景中，视频画面中往往会同时出现多个人体的情况，通过对每个人体的动作进行判断，其计算量随着同时出现的人体数量变大而变大。在中国专利公开号CN115171219A所公开的一种篮球辅助投篮命中率统计方法，通过篮球与篮框之间的关系，反推是否有投篮动作发生。此法大大减少在人体动作识别部分的计算量。同时，本专利技术针对起跳投篮的情况，有做相应处理。在现实应用场景中，起跳投篮是很常见的情况。以相机与人脚底连一直线，其与球场的交点会因起跳而返相机远端偏移。故简单地用脚底计算球员位置是有问题的。

技术实现思路

[0003]本专利技术实施例所要解决的技术问题在于，提供一种篮球辅助投篮球员位置获取方法。可大大减少在人体动作判断投篮动作发生的计算量，并可以处理因起跳引起的位置错误问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种篮球辅助投篮球员位置获取方法，包括以下步骤：S1：使用摄像设备采集投篮训练视频，使用追溯法获取所有出手帧；S2：将所述出手帧的前N帧中各帧手与篮球距离最小的球员计数加一，统计出现次数最多者则记为投篮球员；S3：获取图像中球场的三秒区四个关键点的像素坐标；S4：计算得到所述投篮球员的人体节点数据和外切矩形，计算其在图像中的位置；S5：由S4得到的投篮球员位置，用透视变换算法计算球员的球场坐标。
[0005]其中，所述S2还包括以下步骤：S2
‑
1:从S1获取到的出手帧处，获取投篮对应的篮球位置和出手篮球方向；S2
‑
2:以出手篮球的反方向与篮球竖直向下形成锐角，设图片高为h，取此夹角形成的区域Area；S2
‑
3:解析出手帧及追塑其前N帧图像中存在的所有人体图像，其外切矩形记为bodyn；
S2
‑
4:在所述人体图像中取与S2
‑
2的夹角区域存在交集的人体外切矩形出来；S2
‑
5:分别识别S2
‑
4中所有人体外切矩形中的人体关键节点数据，分别取其手腕节点位置和篮球位置距离，并用投票法确定投球球员。
[0006]其中，所述S2还包括以下步骤：S2
‑
1:从S1获取到的出手帧处，获取投篮对应的篮球位置和出手篮球方向；S2
‑
2:以出手篮球的反方向与篮球竖直向下形成锐角，设图片高为h，取此夹角形成的区域Area；S2
‑
3:解析出手帧及追塑其前N帧图像中存在的所有人体图像，其外切矩形记为bodyn；S2
‑
4:在所述人体图像中取与S2
‑
2的夹角区域存在交集的人体外切矩形出来；S2
‑
5:分别识别S2
‑
4中所有人体外切矩形中的人体关键节点数据，分别取其手腕节点位置和篮球位置距离，并用投票法确定投球球员。
[0007]其中，所述S3还包括以下步骤：S3
‑
1:分别对球场三秒区四个关键点按T字形和L字形两种情况进行标注训练，并保存模型文件；S3
‑
2:预加载所述模型文件，识别球场三秒区四个关键点的矩形区域;S3
‑
3:提取四个关键点在矩形区域的坐标位置;S3
‑
4:将四个关键点的矩形区域坐标换算为图像坐标。
[0008]其中，所述S3
‑
3还包括步骤：用拉普拉斯边缘检测算法获取关键点图像的边缘离散点阵，再用霍夫直线检测算法得到四个直线方程k、b系数对，再计算四个直线方程围成的四边形中点，记此中点为此关键点图像的中点，依次计算其余三个关键中点，最终将四个关键点的矩形区域坐标。
[0009]其中，所述S4还包括以下步骤：S4
‑
1:由所述人体关键节点数据和所述人体外切矩形，计算球员的位置坐标；S4
‑
2:追溯前M帧投篮球员的脚底中点位置，取y值最大的点，记为着地点。
[0010]其中，所述S5还包括以下步骤：S5
‑
1：按篮球半场尺寸，建立1400x1500的半场标准图；S5
‑
2：用透视变换原理，将图像中投篮球员位置转化为此标准图上位置；S5
‑
3：由S5
‑
1球场坐标与标准图像素点的映射关系，得到投篮球员的球场坐标。
[0011]所述S5
‑
3还包括以下步骤：由球场坐标与标准图像素点的映射关系，结合投篮球员在准标图位置，得到投篮球员的球场坐标：其中，G为球场坐标与标准图像素点之间存在转化关系。
[0012]实施本专利技术实施例，具有如下有益效果：本专利技术以判断投篮动作以跟踪篮球轨迹为先决条件，不用传统地跟踪投篮动作方法，可以大大减少画面中同时出多人时计算量的消耗；在本专利技术中，球场关键点考虑到场地的线宽的问题，减少因线宽引起的误差；此外，本专利技术计算投篮位置考虑到双脚离地的情况，处理了因跳起引起的位置错误问题。
附图说明
[0013]图1是本专利技术以出手篮球的反方向与篮球竖直向下形成锐角并围成的区域Area的示意图；图2是本专利技术人体外切矩形的示意图；图3是分别对球场三秒区四个关键点按T字形和L字形两种情况；图4是T字形的图像的示意图；图5是L字形的图像的示意图；图6是四个直线方程围成的四边形中点的示意图；图7是按标准篮球半场尺寸大小建立1400x1500的标准图的示意图。
具体实施方式
[0014]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述。
[0015]本专利技术实施例的一种篮球辅助投篮球员位置获取方法，通过以下步骤实施。
[0016]S1:在篮球场外设置摄像投备，采集投篮训练视频，并用中国专利公开号CN115171219A所公开的一种篮球辅助投篮命中率统计方法中的追溯法获取所有出手帧。
[0017]具体包括步骤：S1
‑
1:在篮球场外设置摄像设备，采集投篮训练视频并提取每帧图像加入识别队列。
[0018]S1
‑
2:使用图像分割法优化小目标检测。
[0019]S1
‑
3:从S1
‑
1识别队列中获取图像，标注篮球、篮框和进球瞬间的位置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种篮球辅助投篮球员位置获取方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：使用摄像设备采集投篮训练视频，使用追溯法获取所有出手帧；S2：将所述出手帧的前N帧中各帧手与篮球距离最小的球员计数加一，统计出现次数最多者则记为投篮球员；S3：获取图像中球场的三秒区四个关键点的像素坐标；S4：计算得到所述投篮球员的人体节点数据和外切矩形，计算其在图像中的位置；S5：由S4得到的投篮球员位置，用透视变换算法计算球员的球场坐标。2.根据权利要求1所述的篮球辅助投篮球员位置获取方法，其特征在于，所述S2还包括以下步骤：S2
‑
1:从S1获取到的出手帧处，获取投篮对应的篮球位置和出手篮球方向；S2
‑
2:以出手篮球的反方向与篮球竖直向下形成锐角，设图片高为h，取此夹角形成的区域Area；S2
‑
3:解析出手帧及追塑其前N帧图像中存在的所有人体图像，其外切矩形记为bodyn；S2
‑
4:在所述人体图像中取与S2
‑
2的夹角区域存在交集的人体外切矩形出来；S2
‑
5:分别识别S2
‑
4中所有人体外切矩形中的人体关键节点数据，分别取其手腕节点位置和篮球位置距离，并用投票法确定投球球员。3.根据权利要求2所述的篮球辅助投篮球员位置获取方法，其特征在于，所述S3还包括以下步骤：S3
‑
1:分别对球场三秒区四个关键点按T字形和L字形两种情况进行标注训练，并保存模型文件；S3
‑
2:预加载所述模型文件，识别球场三秒区四个关键点的矩形区域;S3
...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓洸，林超，黄桂佳，张淇，林文雄，
申请(专利权)人：汕头市同行科技大数据研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：