[发明专利]体育直播虚拟广告系统中羽毛球或网球场地的自适应提取方法

说明书

技术领域

本发明属于模式识别技术领域，特别涉及一种体育视频直播中插入虚拟广告时对羽毛球或网球场地的自动识别方法。

背景技术

虚拟广告是一个新兴的技术研究领域，由于它具有很大的应用范围及发展潜力。因此，引起了人们极大的关注。目前，国内外的一些研究机构正在致力于开发这个领域，相对而言，国内在这个方面的研究则起步较晚。

虚拟广告系统中利用视频分析技术，分析实时转播的体育视频，提取出视频中比赛场地框架，然后把预先准备好的虚拟广告如图片广告或动画广告进行几何变换后融合到视频帧中指定的场地位置上，这样得到了类似于实体广告效果的虚拟广告。然而，在这个过程中，只有得到准确的场地信息才可以确定虚拟信息插入的位置，以及应用得到的场地信息去对一些特殊情况进行判断。

因此，针对虚拟广告系统，本发明设计了一种比较完善和自适应较强的方法来实现体育视频中羽毛球或网球场地检测或提取。

发明内容

本发明为虚拟广告系统设计了一种比较完善和自适应较强的方法来实现体育视频中羽毛球或网球场地检测或提取，其名称为体育直播虚拟广告系统中羽毛球或网球场地的自适应提取方法。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：体育直播虚拟广告系统中羽毛球或网球场地的自适应提取方法，按如下步骤：

一、对羽毛球或网球场地的主区域进行提取并且补充完整；

二、对第一步的主区域进行预处理，获取羽毛球或网球场地的边缘；

三、对第二步的边缘进行处理，提取出羽毛球或网球场地的直线；

四、求得第三步羽毛球或网球场地直线的交点，进而与标准的羽毛球或网球场地建立对应关系。

优选的，第一步，对羽毛球或网球场地主区域的提取：通过基于颜色空间直方图统计法而提取出场地主颜色，然后找到面积最大的轮廓，最后通过腐蚀和膨胀操作得到一块相对比较完整的场地主区域。

进一步优选的，提取主区域后，依次通过形态学法、块操作法、最大联通区域法去除噪点以及将场地补充完整。

优选的，第二步，通过对主区域进行顶帽变换得到场地的边缘。

优选的，第三步，采用改进的最大类间方差法得到的自适应阈值将场地边缘图像进行二值化，然后采用Hough直线检测和最小二乘拟合相结合的方法提取出直线。

进一步优选的，采用改进的最大类间方差法对场地边缘图像进行二值化操作步骤包括：

对图像进行灰度拉伸，首先找到最大和最小灰度(MinGray，MaxGray，然后把((MinGray，MaxGray)映射到(0,255)，映射公式：

f(i,j)=f(i,j)-MinGray+1MaxGray-MinGray+1]]>

其中，f(i,j)为图像上(i,j)处的灰度值；

通过高斯滤波去除噪点；

更新高斯滤波后产生的新的最大灰度值和最小灰度值(MinGray，MaxGray)；

在(MinGray，MaxGray)范围内使用最大类间方差法得到的自适应阈值，进而将场地边缘图像进行二值化。

优选的，第四步，通过直线相交求得交点，进而与标准的场地建立对应关系，步骤如下：

将场地直线交点的坐标转化为规格化坐标系下坐标；

将转换后的点的坐标与标准场地模型中的点进行匹配。

进一步优选的，将场地直线交点的坐标转化为相对坐标系下的坐标包括步骤：

（1）确定直线Li x、Li y的方程；

（2）确定点M_i、N_i的坐标；

（3）计算P1、M_i两点间的距离Dx_i：（i=5、6……）；