[发明专利]一种羽毛球的实时落点预判方法、平台及设备

说明书

本申请公开了一种羽毛球的实时落点预判方法，应用于羽毛球机器人，羽毛球机器人包括相机；实时落点预判方法包括：通过相机实时获取羽毛球的彩色图像和深度图像；根据彩色图像和深度图像，计算羽毛球在相机坐标系中的第一坐标；利用第一坐标和位姿坐标，计算羽毛球在世界坐标系中的第二坐标；其中，位姿坐标为预先获取到的羽毛球机器人在世界坐标系中的位姿坐标；利用第二坐标和羽毛球的空气动力学模型，计算羽毛球在世界坐标系中的落点坐标。在本发明中，通过在羽毛球机器人本体上安装相机，提高了羽毛球机器人对环境的适应能力。相应的，本发明还公开了一种羽毛球的实时落点预判平台与设备，同样具有以上有益效果。

技术领域

本发明涉及图像处理领域，特别涉及一种羽毛球的实时落点预判方法、平台及设备。

背景技术

随着科学技术的发展，羽毛球机器人可以代替羽毛球陪练教练完成许多陪练过程，所以羽毛球机器人技术越来越受到人们的重视和关注，而对于羽毛球运动轨迹的预判，成为衡量羽毛球机器人性能的一个重要参考指标，但是在现有技术当中，羽毛球机器人的视觉判断系统仍然需要场外摄像设备，来获取羽毛球的运动信息，进而驱动羽毛球机器人完成对羽毛球的回击动作。显然通过场外摄像设备获取羽毛球的运动信息时，需要占用大部分的运动场地，而且此种方法使得羽毛球机器人对运动场地的环境适应性较差，使得羽毛球机器人的应用范围受到了局限，所以，怎样更好的提高羽毛球机器人对各种环境的适应能力，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种羽毛球的实时落点预判方法、平台及设备，以提高羽毛球机器人对各种环境的适应能力。其具体方案如下：

一种羽毛球的实时落点预判方法，应用于羽毛球机器人，所述羽毛球机器人包括相机；所述实时落点预判方法包括：

通过所述相机实时获取羽毛球的彩色图像和深度图像；

根据所述彩色图像和所述深度图像，计算所述羽毛球在相机坐标系中的第一坐标；

利用第一坐标和位姿坐标，计算所述羽毛球在世界坐标系中的第二坐标；其中，所述位姿坐标为预先获取到的所述羽毛球机器人在所述世界坐标系中的位姿坐标；

利用第二坐标和所述羽毛球的空气动力学模型，计算所述羽毛球在所述世界坐标系中的落点坐标。

优选的，所述根据所述彩色图像和所述深度图像，计算所述羽毛球在相机坐标系中的第一坐标的过程，包括：

根据所述彩色图像，实时重建所述羽毛球当前运动的背景图片；

对所述彩色图像和所述背景图片进行背景差分处理，得到所述羽毛球的羽毛球图像；

对所述羽毛球图像进行图像形态学处理，得到所述羽毛球在所述相机坐标系中的位置坐标；

根据所述位置坐标，在所述深度图像中查找对应于所述位置坐标的深度坐标；

根据所述位置坐标与所述深度坐标，得到所述第一坐标。

优选的，所述实时重建所述羽毛球当前运动的背景图片的过程，包括：

利用混合高斯模型实时重建所述背景图片。

优选的，所述对所述羽毛球图像进行图像形态学处理，得到所述羽毛球的位置坐标的过程，包括：

利用漫水填充算法对所述羽毛球图像进行处理，得到所述羽毛球的位置坐标。

优选的，所述根据所述位置坐标，在所述深度图像中查找对应于所述位置坐标的深度坐标的过程，包括：

根据所述位置坐标，利用kcf算法在所述深度图像中查找对应于所述位置坐标的深度坐标。