[发明专利]一种篮球广播视频中场地检测的方法

说明书

技术领域

本发明涉及体育视频分析技术领域，特别是涉及一种篮球广播视频中场地检测的方法。

背景技术

近年来许多研究人员投入到体育视频分析这个研究领域。体育视频分析研究主要服务于两个大的应用方向：其中之一是基于内容的视频检索与摘要；二是技战术分析与人体运动分析。前者的具体应用包括：语义事件标注、精彩事件提取、结构分析等等，是面向一般的普通用户，可以有效的检索一段较长的体育视频；后者是面对专业用户的，它的目标是帮助教练员制定战术，辅助运动员训练。球和运动员的轨迹提取对于体育视频的技战术分析是非常有用的线索。球场检测对体育视频分析具有非常重要的作用。体育视频场景分类、对象(包括球、运动员和标线等)检测、语义事件标注、精彩事件提取以及运动视频结构分析工作等都很大程度上依赖于球场检测的结果。

对于篮球广播视频，提取运动员的轨迹可以分析比赛中技战术运用、进攻和防御的策略，这样可以帮助运动员和教练员制定战术和训练计划。而运动员的识别很大程度上依赖于篮球场地检测的结果。篮球场地的检测可以在图像上去除观众席等无关比赛的部分，即可以提高了检测速度也可以提高了检测精度。可靠的和准确的场地区域检测对于高级的体育视频分析，比如运动目标的识别与跟踪，是非常重要的。

目前，现有技术采用明显颜色区域检测的方法来检测球场，这种方法虽然能够较好地检测到球场区域，但也有很大的局限性，因为不同的体育比赛球场场地是不同的，即便都是足球比赛，各个球场的颜色也是不尽相同的。更何况篮球场地不像足球场地都是绿色草的颜色，参照图1所示的篮球场地示意图，除了涂有一种主颜色外，还在中圈和罚球圈/禁区(或三秒区)涂有其他单一颜色(明显不同于主颜色)或者其他颜色图案或者其他颜色广告语，参照图2所示的实际比赛的篮球场地，除了在中圈和三秒区涂有其他单一颜色，在场地某些部分还涂有标志性的logo，使得场地不再是一种单一明显颜色。因为，这些除了主颜色外还有其他颜色区域以及运动员的区域，这些区域会包含在用现有技术所提取的场地上，使得场地区域含有无法填充的或大或小的洞，出现在场地边缘则导致边缘线断裂(不连续)，严重的则将导致场地分裂不能完整聚类成一体，获取到的检测区域结果图可以参照图3。

因此，当前需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是：如何能够创新地提出一种篮球广播视频中场地检测的方法，解决现有技术检测中存在的不能得到完整场地区域的缺陷，以满足实际应用中的需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种篮球广播视频中场地检测的方法，用以获取完整的篮球场地区域，更好的完成依赖于篮球场地检测的比赛战术分析等多种实际应用。

为了解决上述问题，本发明公开了一种篮球广播视频中场地检测的方法，所述方法包括：

获取当前帧图像的明显区域掩膜M_F；

对获取的明显区域掩膜M_F进行聚类，形成场地初始掩膜mask0；

将形成的场地初始掩膜mask0进行霍夫边线检测，提取场地的边缘线段；

对所提取的边缘线段进行场地拟合，判断当前帧图像所处的场地位置并检测获取场地边线线段；所述边线线段包括左线、右线和下底边线；所述场地位置包括左半场、中场和右半场；

根据判断所得场地位置和检测所得边线线段确定场地边界交点，获取场地区域。

优选的，所述获取当前帧图像的明显区域掩膜M_F具体包括以下子步骤：

对当前所用篮球场地的几帧图像进行统计，获取场地的颜色作为参考色；

根据所获取的参考色对当前帧图像中各像素点进行RGB和HSI颜色空间的距离度量；其中RGB颜色空间为控制颜色空间，HSI颜色空间为主颜色空间；

将距离度量值与其所对应颜色空间所预置的最大距离值进行比较，获取控制颜色空间明显颜色掩膜M_C和主颜色空间的明显颜色掩膜M_P；

将控制颜色空间明显颜色掩膜M_C和主颜色空间的明显颜色掩膜M_P进行融合获取当前帧图像的明显区域掩膜M_F。

优选的，所述获取当前帧图像的明显区域掩膜M_F还包括：

选最近的几帧图像对场地的参考色进行自适应调整。

优选的，所述对所形成的场地初始掩膜mask0进行霍夫边线检测，提取场地的边缘线段具体包括以下子步骤：

对场地初始掩膜mask0进行索贝尔算子水平操作，获取mask0的水平梯度图；