[发明专利]基于视觉的乒乓球发球遮挡判断方法、系统及存储介质

说明书

本发明公开了一种基于视觉的乒乓球发球遮挡判断方法，方法包括：获取两个相机采集的视频数据；根据预设帧率抽取视频数据内的视频图像；对每张视频图像进行信息提取以对其中的乒乓球与运动员上半身进行识别，得到乒乓球数据与上半身数据；对乒乓球数据与上半身数据进行处理得到乒乓球三维数据与上肢三维数据；根据乒乓球三维数据与上肢三维数据判断设定时段内运动员是否遮挡发球，得到判断结论；设定时段为运动员抛球到球拍击球之间的时段。本发明通过对两个相机采集的视频进行乒乓球数据以及上半身数据提取与位置跟踪，并据此判断是否发球遮挡，得出判断结论的实时性高，实现成本低，且判断准确，适用于在乒乓球比赛中进行辅助裁判。

技术领域

本发明涉及体育运动中的电子裁判技术领域，特别是涉及一种基于视觉的乒乓球发球遮挡判断方法、系统及存储介质。

背景技术

根据《乒乓球比赛规则》，“运动员有责任让裁判员或者副裁判员看清楚运动员的发球是否合法”。现有的乒乓球比赛中用于判断运动员发球是否遮挡的技术主要通过鹰眼技术，即“鹰眼回放挑战系统”(TTR)，由摄像头拍下乒乓球运行轨迹采集数据，由计算机系统合成三维动画，人工控制画面计算各种所需参数指标或者通过慢镜头回放。

TTR系统具有如下缺点：

(1)TTR系统判断是否遮挡是通过回放监控裁判反复观看各角度视频进行裁判，而场上摄像头机位并没有与接发球方的视角完全重合，存在接发球方视角未遮挡，而摄像头视角遮挡的判罚误差。

(2)TTR系统存在视频回放和判罚时间过长的问题，由于裁判需要通过回放监控反复观看各种角度的视频，最终确定判罚结果，并呈现在现场大屏幕，耗时较长，严重影响比赛的流畅性。

(3)TTR系统目前仅有制胜球的球速和转速、精彩球的回合拍数的数据，但更具乒乓球竞技特色的运动学数据如乒乓球的空间位置等数据均未能展示。

(4)TTR系统的引入，裁判人员、资金的成本都明显增加。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种判罚及时、成本低、数据详实的基于视觉的乒乓球发球遮挡判断方法、系统及存储介质。

技术方案：为实现上述目的，本发明的基于视觉的乒乓球发球遮挡判断方法，所述方法包括：

获取两个相机采集的视频数据；

根据预设帧率抽取所述视频数据内的视频图像；

对每张所述视频图像进行信息提取以对其中的乒乓球进行识别，得到乒乓球数据；

对每张所述视频图像进行信息提取以对其中的运动员上半身进行识别，得到上半身数据；其中，所述上半身数据为对应于运动员上半身各关节点的数据；

对所述乒乓球数据与所述上半身数据进行处理得到乒乓球三维数据与上肢三维数据；其中，所述上肢三维数据为对应于运动员手臂各关节点的三维数据；

根据所述乒乓球三维数据与上肢三维数据判断设定时段内运动员是否遮挡发球，得到判断结论；所述设定时段为运动员抛球到球拍击球之间的时段。

进一步地，所述获取相机采集的视频数据之前还包括：

进行数据初始化；

判断是否有视频数据导入，是则执行下一步，否则重新执行上一步。

进一步地，所述方法还包括：

将所述视频数据以及所述判断结论输出至屏幕。

进一步地，所述对每张所述视频图像进行信息提取以对其中的乒乓球进行识别，得到乒乓球数据包括：

对所述视频图像进行预处理得到处理后图像；