[发明专利]基于双目视觉的足球拦截装置及方法

权利要求书

1.一种基于双目视觉的足球拦截装置，其特征在于，包括：

图像采集模块，用于采集球门前两个不同角度的图像；

图像处理模块，用于对所述图像采集模块采集的图像进行处理及分析，得到所述图像中足球的三维空间位置；

轨迹分析模块，用于对所述图像处理模块得到的足球的三维空间位置进行收集和分析，预测所述足球运动到球门处的三维空间位置；

足球拦截模块，用于根据所述轨迹分析模块预测得到的所述足球运动到球门处的三维空间位置，对所述足球进行拦截。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述图像处理模块包括：

图像预处理单元，用于对所述图像采集模块采集的图像进行预处理，得到处理后的图像；

第一位置获取单元，用于检测所述图像预处理单元得到的处理后的图像中是否有足球；若有，则计算并跟踪得到所述足球的二维坐标值，得到所述足球二维空间的位置；

第二位置获取单元，用于根据所述第一位置获取单元得到的足球的二维坐标值和三角滤波原理，计算足球在三维空间下的坐标值，得到所述足球的三维空间位置。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述图像预处理单元对所述图像采集模块采集的图像进行预处理，包括：

采用高斯平滑滤波对所述图像采集模块得到的图像进行加权卷积滤波处理；

对所述高斯平滑滤波处理后的图像进行基于运动方程的运动模糊处理，得到所述处理后的图像。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一位置获取单元检测所述图像预处理单元得到的处理后的图像中是否有足球，包括：

通过设定颜色阈值对所述图像预处理单元得到的处理后的图像进行二值过滤，得到二值化图像；

对所述二值化图像进行分割，得到多个候选联通区域；

依次计算所述多个候选联通区域的圆滑度和尺寸，选择满足预设的足球的圆滑度和尺寸的候选联通区域，则得到所述图像中足球的候选联通区域；若所述图像中足球的候选联通区域为空或没有满足指定圆滑度范围以及尺寸的候选连通区域，则判定所述二值化图像中没有足球；

计算所述图像中足球的候选联通区域的质心位置，即得到所述图像中足球的二维坐标值；

采用DCF目标跟踪算法，对所述图像中足球的二维坐标值进行修正，得到所述图像中足球的二维空间位置。

5.根据权利要求1所述的装置，所述轨迹分析模块包括：

轨迹收集单元，用于收集所述图像处理模块得到的所述足球的三维空间位置，得到所述足球的运动轨迹；

轨迹分析单元，用于采用分段性方法对所述轨迹收集单元得到的足球的运动轨迹进行分析，预测所述足球运动到球门前的三维空间位置。

6.一种基于双目视觉的足球拦截方法，其特征在于，所述方法包括：

采集球门前两个不同角度的图像；

对所述采集的图像进行处理及分析，得到所述图像中足球的三维空间位置；

对所述足球的三维空间位置进行收集和分析，预测所述足球运动到球门处的三维空间位置；

根据所述预测得到的足球运动到球门处的三维空间位置，对所述足球进行拦截。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，对所述采集的图像进行处理及分析，得到所述图像中足球的三维空间位置的步骤，包括：

对采集的图像进行预处理，得到处理后的图像；

检测所述处理后的图像中是否有足球；若有，则计算并跟踪得到所述足球的二维坐标值，得到所述足球二维空间的位置；

根据所述足球的二维坐标值和三角滤波原理，计算足球在三维空间下的坐标值，得到所述足球的三维空间位置。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，对采集的图像进行预处理，得到处理后的图像的步骤，包括：

采用高斯平滑滤波对所述采集的图像进行加权卷积滤波处理；

对所述高斯平滑滤波处理后的图像进行基于运动方程的运动模糊处理。