[发明专利]基于双目视觉的足球拦截装置及方法

说明书

本发明提供了一种基于双目视觉的足球拦截装置及方法，属于模式识别技术领域。该基于双目视觉的足球拦截装置包括：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，用于将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。本发明可以实现对快速运动且轨迹复杂的足球的精准拦截。

技术领域

本发明涉及模式识别领域，尤其涉及一种基于双目视觉的足球拦截装置及方法。

背景技术

随着人工智能的崛起和智能化技术的高速发展，现如今智能机器人在越来越多的任务上逼近或超越人的能力，利用计算机视觉和人工智能的知识设计一套智能足球拦截装置，使其相对人类守门员有更出色的表现，是一个值得研究的问题。然而，要完成这个任务将面临以下两个困难。一方面，由于足球球速较高，所以一个智能化足球拦截装置需要高速的摄像装置配合高效的图像处理算法，另一方面，由于足球运动轨迹复杂，所以需要鲁棒性强的轨迹预测方法以使得在尽可能多的情况下都能对足球的进行精准的拦截。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本公开提供了一种基于双目视觉的足球定位方法和装置及拦截方法和装置，以至少部分解决以上所提出的技术问题。

(二)技术方案

根据本公开的一个方面，提供了一种基于双目视觉的足球拦截装置，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。

在一些实施例中，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。

在一些实施例中，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。

在一些实施例中，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；