一種球類的檢測方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明實施例公開了一種球類的檢測方法和裝置，所述的方法包括：提取原始圖像中的前景圖像；所述前景圖像包括一個或多個待檢測區(qū)域；采用待檢測球類的特征信息對所述一個或多個待檢測區(qū)域進行初步篩選，獲得初步篩選后剩下的一個或多個目標區(qū)域；采用待檢測球類的顏色信息和/或運動步長信息對所述一個或多個目標區(qū)域進行再次篩選；判斷再次篩選后是否剩下一個目標區(qū)域，若是，則判定所述目標區(qū)域為待檢測球類所在的區(qū)域，否則，返回上一步驟。本發(fā)明實施例由粗到精篩選待檢測球類所在的區(qū)域，不僅減少了系統(tǒng)計算量，提高了檢測效率，適應(yīng)了場景復雜的情況，提高了檢測的精度。
【專利說明】一種球類的檢測方法和裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及計算機視覺與圖像處理的【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種球類的檢測方法，以及一種球類的檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]基于多媒體技術(shù)的體育視頻分析為體育運動帶來了許多革新，在體育轉(zhuǎn)播和裁判工作中產(chǎn)生了具有重大的意義，極大推進了體育產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
[0003]視覺分析系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一就是圖像平面的目標檢測與跟蹤技術(shù)。
[0004]運動目標檢測的目的是從序列圖像中將變化區(qū)域從背景圖像中提取出來。運動區(qū)域的有效分割對于目標跟蹤、行為理解等后期處理是非常重要的，因為以后的處理過程僅僅考慮圖像中對應(yīng)于運動區(qū)域的像素。例如，用戶在網(wǎng)球賽事直播中會看到有網(wǎng)球落點的統(tǒng)計、網(wǎng)球軌跡的模擬等等。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中的視覺分析系統(tǒng)受光照強度影響較大，且當場景比較復雜時，此檢測效果并不好。
[0006]因此，目前需要本領(lǐng)域技術(shù)人員迫切解決的一個技術(shù)問題就是:提供一種球類檢測機制，用以提高對球類檢測的識別精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本申請所要解決的技術(shù)問題是提供一種球類的檢測方法，用以提高對球類檢測的識別精度。
[0008]本發(fā)明還提供了 一種球類的檢測裝置，用以保證上述方法的實現(xiàn)及應(yīng)用。
[0009]為了解決上述問題，本發(fā)明公開了一種球類的檢測方法，包括:
[0010]提取原始圖像中的前景圖像；所述前景圖像包括一個或多個待檢測區(qū)域；
[0011]采用待檢測球類的特征信息對所述一個或多個待檢測區(qū)域進行初步篩選，獲得初步篩選后剩下的一個或多個目標區(qū)域；
[0012]采用待檢測球類的顏色信息和/或運動步長信息對所述一個或多個目標區(qū)域進行再次篩選；
[0013]判斷再次篩選后是否剩下一個目標區(qū)域，若是，則判定所述目標區(qū)域為待檢測球類所在的區(qū)域，否則，返回上一步驟。
[0014]優(yōu)選地，所述提取原始圖像中的前景圖像的步驟包括:
[0015]增強所述原始圖像的對比度；
[0016]采用高斯模型提取原始圖像中的前景圖像。
[0017]優(yōu)選地，所述待檢測球類的特征信息包括以下的一種或多種:
[0018]面積、形狀、形心。
[0019]優(yōu)選地，所述顏色信息包括顏色值，所述運動步長信息包括運動步長值，所述采用待檢測球類的顏色信息和/或運動步長信息對所述一個或多個目標區(qū)域進行再次篩選的步驟包括:
[0020]獲取待檢測球類的所有顏色信息對應(yīng)的參考顏色值；
[0021]分別依據(jù)所述參考顏色值確定所有顏色信息的參考顏色區(qū)間；
[0022]分別判斷所述一個或多個目標區(qū)域?qū)?yīng)的原始圖像的所有顏色信息的顏色值是否落入所述參考顏色區(qū)間；若是，則保留所述一個或多個目標區(qū)域；若否，則刪除所述一個或多個目標區(qū)域；
[0023]和/ 或，
[0024]獲取待檢測球類的運動步長信息對應(yīng)的參考運動步長值；所述參考運動步長值包括預置的初始參考運動步長值，和/或，當前原始圖像之前兩幀的原始圖像的待檢測球類的參考運動步長值；
[0025]依據(jù)所述參考運動步長值確定運動步長信息的參考運動步長區(qū)間；
[0026]分別判斷所述一個或多個目標區(qū)域在當前原始圖像與前一幀原始圖像的運動步長值是否落入所述參考運動步長區(qū)間；若是，則保留所述一個或多個目標區(qū)域；若否，則刪除所述一個或多個目標區(qū)域。
[0027]優(yōu)選地，所述運動步長信息還包括運動方向，在所述獲取待檢測球類的各顏色信息對應(yīng)的參考顏色值的步驟之前，所述采用待檢測球類的顏色信息和/或運動步長信息對所述一個或多個目標區(qū)域進行再次篩選的步驟還包括:
[0028]獲取待檢測球類的參考運動方向；
[0029]分別判斷所述一個或多個目標區(qū)域在當前原始圖像與前一幀原始圖像的運動方向與所述參考運動方向是否相同；若是，則保留所述一個或多個目標區(qū)域；若否，則刪除所述一個或多個目標區(qū)域。
[0030]本發(fā)明實施例還公開了一種球類的檢測裝置，包括:
[0031]提取模塊，用于提取原始圖像中的前景圖像；所述前景圖像包括一個或多個待檢測區(qū)域；
[0032]初步篩選模塊，用于采用待檢測球類的特征信息對所述一個或多個待檢測區(qū)域進行初步篩選，獲得初步篩選后剩下的一個或多個目標區(qū)域；
[0033]再次篩選模塊，用于采用待檢測球類的顏色信息和/或運動步長信息對所述一個或多個目標區(qū)域進行再次篩選；
[0034]判斷模塊，用于判斷再次篩選后是否剩下一個目標區(qū)域，若是，則調(diào)用判定模塊；否則，調(diào)用再次篩選模塊；
[0035]判定模塊，用于判定所述目標區(qū)域為待檢測球類所在的區(qū)域。
[0036]優(yōu)選地，所述提取模塊包括:
[0037]增強子模塊，用于增強所述原始圖像的對比度；
[0038]高斯模型處理模塊，用于采用高斯模型提取原始圖像中的前景圖像。
[0039]優(yōu)選地，所述待檢測球類的特征信息包括以下的一種或多種:
[0040]面積、形狀、形心。
[0041]優(yōu)選地，所述顏色信息包括顏色值，所述運動步長信息包括運動步長值，所述再次篩選模塊包括:
[0042]第一獲取子模塊，用于獲取待檢測球類的所有顏色信息對應(yīng)的參考顏色值；[0043]第一確定子模塊，用于分別依據(jù)所述參考顏色值確定所有顏色信息的參考顏色區(qū)間；
[0044]第一判斷子模塊，用于分別判斷所述一個或多個目標區(qū)域?qū)?yīng)的原始圖像的所有顏色信息的顏色值是否落入所述參考顏色區(qū)間；若是，則調(diào)用第一保留子模塊；若否，則調(diào)用第一刪除子模塊；
[0045]第一保留子模塊，用于保留所述一個或多個目標區(qū)域；
[0046]第一刪除子模塊，用于刪除所述一個或多個目標區(qū)域；
[0047]和/ 或，
[0048]第二獲取子模塊，用于獲取待檢測球類的運動步長信息對應(yīng)的參考運動步長值；所述參考運動步長值包括預置的初始參考運動步長值，和/或，當前原始圖像之前兩幀的原始圖像的待檢測球類的參考運動步長值；
[0049]第二確定子模塊，用于依據(jù)所述參考運動步長值確定運動步長信息的參考運動步長區(qū)間；
[0050]第二判斷子模塊，用于分別判斷所述一個或多個目標區(qū)域在當前原始圖像與前一幀原始圖像的運動步長值是否落入所述參考運動步長區(qū)間；若是，則調(diào)用第二保留子模塊；若否，則調(diào)用第二刪除子模塊；
[0051]第二保留子模塊，用于保留所述一個或多個目標區(qū)域；
[0052]第二刪除子模塊，用于刪除所述一個或多個目標區(qū)域。
[0053]優(yōu)選地，所述運動步長信息還包括運動方向，所述再次篩選模塊還包括:
[0054]第三獲取子模塊，獲取待檢測球類的參考運動方向；
[0055]第三判斷子模塊，用于分別判斷所述一個或多個目標區(qū)域在當前原始圖像與前一幀原始圖像的運動方向與所述參考運動方向是否相同；若是，則調(diào)用第三保留子模塊；若否，則調(diào)用第三刪除子模塊；
[0056]第三保留子模塊，用于保留所述一個或多個目標區(qū)域；
[0057]第三刪除子模塊，用于刪除所述一個或多個目標區(qū)域。
[0058]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實施例包括以下優(yōu)點:
[0059]本發(fā)明實施例通過提取原始圖像的前景圖像，將產(chǎn)生變化的區(qū)域提取出來，即將運動中的待檢測球類提取出來，然后在前景圖像中的待檢測區(qū)域采用待檢測球類的特征信息進行初步篩選，最后采用顏色信息和/或運動步長信息進行再次篩選，由粗到精篩選待檢測球類所在的區(qū)域，不僅減少了系統(tǒng)計算量，提高了檢測效率，適應(yīng)了場景復雜的情況，提聞了檢測的精度。
[0060]本發(fā)明實施例聯(lián)合面積、圓度、形心等球類特征評估目標，可以更加有效的識別出球類目標，進一步提聞了球類的檢測精度。
[0061]本發(fā)明實施例可以根據(jù)實際情形調(diào)整參考顏色值，使之適應(yīng)光照的變化，降低了光照的影響，更準確的度量參考顏色區(qū)間，進一步提高了球類的檢測精度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0062]圖1是本發(fā)明的一種球類的檢測方法實施例的步驟流程圖；
[0063]圖2是本發(fā)明的一種原始圖像的示例圖；[0064]圖3是圖2所示的原始圖像中的前景圖像；
[0065]圖4是對圖3進行初步篩選之后的示例圖；
[0066]圖5是采用顏色值對圖4進行再次篩選之后的示例圖；
[0067]圖6是采用運動步長值對圖5進行再次篩選之后的示例圖；
[0068]圖7是本發(fā)明的一種球類的檢測裝置實施例的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0069]為使本發(fā)明實施例的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明實施例作進一步詳細的說明。
[0070]參照圖1，示出了本發(fā)明的一種球類的檢測方法實施例的步驟流程圖，具體可以包括如下步驟:
[0071]步驟101，提取原始圖像中的前景圖像；所述前景圖像包括一個或多個待檢測區(qū)域；
[0072]在球類(如乒乓球、網(wǎng)球等等)比賽中，往往關(guān)心的是球類的運動狀態(tài)，如球類的飛行軌跡、落點位置等等，而想要得到這些信息，首先需要將球類從復雜的場景中提取出來。本發(fā)明實施例中球類檢測的目的就是從序列圖像，即球類比賽中的每一幀圖像，將球類從背景圖像中提取出來。運動區(qū)域的有效分割對于球類跟蹤、行為理解等后期處理是非常重要的，因為以后的處理過程需要考慮圖像中球類所在區(qū)域的像素。
[0073]原始圖像可以為序列圖像中的其中一幀圖像。例如，如圖2所示，該原始圖像的示例為乒乓球比賽中的其中一幀圖像。
[0074]在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施例中，步驟101可以包括如下子步驟:
[0075]子步驟S11，增強所述原始圖像的對比度；
[0076]在具體實現(xiàn)中，可以采用以下圖像處理方法的一種或多種增強原始圖像的對比度:
[0077]直方圖均衡化、色階調(diào)整、Gamma校正、均值模糊。
[0078]直方圖均衡化處理的“中心思想”是把原始圖像的灰度直方圖從比較集中的某個灰度區(qū)域變成在全部灰度范圍內(nèi)的均勻分布。直方圖均衡化就是對原始圖像進行非線性拉伸，重新分配圖像像素值，使一定灰度范圍內(nèi)的像素數(shù)量大致相同。直方圖均衡化就是把原始圖像的直方圖分布改變成“均勻”分布直方圖分布。
[0079]色階描述了圖像中的影調(diào)范圍為O?255。使用色階工具時，出現(xiàn)的直方圖會顯示圖像中影調(diào)的分布情況。要讓圖像變暗，就把黑色滑塊向右拖動。相反，如果想讓圖像變亮，則把白色滑塊向左拖動。把兩個滑塊都向中間拖動，則圖像的反差加大。
[0080]Gamma曲線是一種特殊的色調(diào)曲線，當Gamma值等于I的時候，曲線為與坐標軸成45°的直線,這個時候表不輸入和輸出密度相同。高于I的Gamma值將會造成輸出亮化,低于I的Ga_a值將會造成輸出暗化。
[0081]均值模糊(box blur)就是將原始圖像中像素周邊所有的影響都是1，求平均值即可。
[0082]當然，上述圖像處理方法只是作為示例，在實施本發(fā)明實施例時，可以根據(jù)實際情況設(shè)置其他圖像處理方法，本發(fā)明實施例對此不加以限制。另外，除了上述圖像處理方法夕卜，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以根據(jù)實際需要采用其它圖像處理方法，本發(fā)明實施例對此也不加以限制。
[0083]子步驟S12，采用高斯模型提取原始圖像中的前景圖像。
[0084]高斯模型就是用高斯概率密度函數(shù)(正態(tài)分布曲線)精確地量化事物，將一個事物分解為若干的基于高斯概率密度函數(shù)(正態(tài)分布曲線)形成的模型。
[0085]對于原始圖像背景圖像建立高斯模型，原始圖像灰度直方圖反映的是原始圖像中某個灰度值出現(xiàn)的頻次，也可以認為是原始圖像灰度概率密度的估計。如果原始圖像所包含的目標區(qū)域(前景圖像)和背景區(qū)域相比比較大，且背景區(qū)域和目標區(qū)域(前景圖像)在灰度上有一定的差異，那么該原始圖像的灰度直方圖呈現(xiàn)雙峰-谷形狀，其中一個峰對應(yīng)于目標，另一個峰對應(yīng)于背景的中心灰度。對于復雜的原始圖像，一般是多峰的。通過將直方圖的多峰特性看做是多個高斯分布的疊加，可以將原始圖像的前景圖像與背景圖像進行分割。
[0086]經(jīng)過增強對比度和高斯模型處理后，提取了原始圖像中的前景圖像，即是前后兩幀原始圖像變化的區(qū)域(即待檢測區(qū)域)，該變化的區(qū)域可以是一個或多個，記為集合M。本發(fā)明實施例中，可以從M中找出最可能是待檢測球類的區(qū)域，記為G，然后對其進行計算分析。
[0087]例如，圖3示出了本發(fā)明實施例的提取圖2所示的原始圖像中的前景圖像。其中，經(jīng)過高斯模型處理，將屬于前景圖像的像素值設(shè)為255，將屬于背景圖像的像素值設(shè)為0，即圖3中白色區(qū)域為前景圖像，黑色區(qū)域為背景圖像。
[0088]步驟102，采用待檢測球類的特征信息對所述一個或多個待檢測區(qū)域進行初步篩選，獲得初步篩選后剩下的一個或多個目標區(qū)域；
[0089]需要說明的是，待檢測球類可以為乒乓球、網(wǎng)球、足球等等，本發(fā)明實施例對此不加以限制。
[0090]特征信息可以為標識待檢測球類特征的信息，對于不同類型的待檢測球類，其特征信息可以不同。
[0091]在具體實現(xiàn)中，待檢測球類的特征信息可以包括以下的一種或多種:
[0092]面積、形狀、形心。
[0093]面積(Area)可以為待檢測區(qū)域占有的像素總數(shù)。面積大小和具體的成像效果相關(guān)，在本發(fā)明實施例的一種優(yōu)選示例中，待檢測區(qū)域的面積在原始圖像面積的0.01倍-0.00025倍之間。當面積符合條件時，則保留此待檢測區(qū)域。否則，刪除此待檢測區(qū)域。
[0094]形狀是指待檢測區(qū)域是否接近于圓。在本發(fā)明實施例的一種優(yōu)選示例中，待檢測區(qū)域長軸(MajorAxisLength)與短軸(MinorAxisLength)(或短軸與長軸)的比值需要小于
0.65。當形狀符合條件時，則保留此待檢測區(qū)域。否則，刪除此待檢測區(qū)域。
[0095]形心可以為待檢測區(qū)域的幾何中心。在求得形心坐標后，判斷此坐標處的像素是在待檢測區(qū)域內(nèi)還是在待檢測區(qū)域外。若在待檢測區(qū)域內(nèi)則符合條件，保留此待檢測區(qū)域。否則，刪除此待檢測區(qū)域。
[0096]當然，上述特征信息只是作為示例，在實施本發(fā)明實施例時，可以根據(jù)實際情況設(shè)置其他特征信息，例如周長(Perimeter)、離心率(Eccentricity)、圓度(Roundness)、對稱性(Symmetry )等等,本發(fā)明實施例對此不加以限制。[0097]本發(fā)明實施例聯(lián)合面積、圓度、形心等球類特征評估目標，可以更加有效的識別出球類目標，進一步提聞了球類的檢測精度。
[0098]例如,參見圖4,示出了本發(fā)明實施例對圖3所示前景圖像進行初步篩選之后的示例圖。
[0099]經(jīng)過初步篩選之后，刪除了部分待檢測區(qū)域，得到了目標區(qū)域，該目標區(qū)域可以是一個或多個，可以記為集合Ml。
[0100]步驟103，采用待檢測球類的顏色信息和/或運動步長信息對所述一個或多個目標區(qū)域進行再次篩選；
[0101]在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施例中，所述顏色信息可以包括顏色值，則在本實施例中，步驟103可以包括如下子步驟:
[0102]子步驟S21，獲取待檢測球類的所有顏色信息對應(yīng)的參考顏色值；
[0103]子步驟S22，分別依據(jù)所述參考顏色值確定所有顏色信息的參考顏色區(qū)間；
[0104]子步驟S23，分別判斷所述一個或多個目標區(qū)域?qū)?yīng)的原始圖像的所有顏色信息的顏色值是否落入所述參考顏色區(qū)間；若是，則執(zhí)行子步驟S24，若否，則執(zhí)行子步驟S25 ；
[0105]子步驟S24，保留所述一個或多個目標區(qū)域；
[0106]子步驟S25，刪除所述一個或多個目標區(qū)域；
[0107]顏色信息是描述圖像內(nèi)容的一個重要特征，本發(fā)明實施例可以使用顏色信息對Ml進行再次篩選。`[0108]首先需要從球圖像樣本空間(在球類比賽開始之前預先采集一些包含待檢測球類的圖像序列)中提取待檢測球類的顏色信息，獲得參考顏色值。該參考顏色值可以為對應(yīng)顏色信息的顏色值的均值。
[0109]以RGB色彩模式(工業(yè)界的一種顏色標準，是通過對紅色Red、綠色Green、藍色Blue三個顏色通道的變化以及它們相互之間的疊加來得到各式各樣的顏色的)為例進行說明。
[0110]本發(fā)明實施例中可以提取待檢測球類的所在區(qū)域所有像素的R、G、B的值，然后相加再除以像素的個數(shù)，求取待檢測球類所在區(qū)域中所有像素的R、G、B三分量均值T(R)、T(G), T(B)0 再分別確定 R、G、B 的參考顏色區(qū)間(T(R)-β 1; T(R) + β )、(T(G)-β 2，T(G) + i32)、(T⑶-β3，Τ⑶+ β3)，其中^、^、^為常數(shù)。然后分別求取目標區(qū)域?qū)?yīng)的原始圖像的R、G、B三分量均值，看是否處于各自對應(yīng)的參考顏色區(qū)間中，將不在參考顏色區(qū)間內(nèi)的目標區(qū)域刪除，得到目標區(qū)域的集合M2。
[0111]當然，上述顏色信息只是作為示例，在實施本發(fā)明實施例時，可以根據(jù)實際情況設(shè)置其他顏色信息，例如印刷色彩模式CMYK (青色Cyan、品紅色Magenta、黃色Yellow、黑色Black),HSV (色相Hue、飽和度Saturation、明度Value)顏色模型等等，本發(fā)明實施例對此不加以限制。
[0112]本發(fā)明實施例可以根據(jù)實際情形調(diào)整參考顏色值，使之適應(yīng)光照的變化，降低了光照的影響，更準確的度量參考顏色區(qū)間，進一步提高了球類的檢測精度。
[0113]需要說明的是，本發(fā)明實施例中可以將參考顏色區(qū)間設(shè)置得小一些，例如將上述 β2> β3設(shè)置得小一些，可以直接通過顏色信息的再次篩選之后，所剩下的目標區(qū)域即
為待檢測球類所在的區(qū)域，即此時M2只有一個目標區(qū)域。[0114]在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施例中，所述運動步長信息可以包括運動步長值，則在本實施例中，步驟103可以包括如下子步驟:
[0115]子步驟S31，獲取待檢測球類的運動步長信息對應(yīng)的參考運動步長值；所述參考運動步長值包括預置的初始參考運動步長值，和/或，當前原始圖像之前兩幀的原始圖像的待檢測球類的參考運動步長值；
[0116]子步驟S32，依據(jù)所述參考運動步長值確定運動步長信息的參考運動步長區(qū)間；
[0117]子步驟S33，分別判斷所述一個或多個目標區(qū)域在當前原始圖像與前一幀原始圖像的運動步長值是否落入所述參考運動步長區(qū)間；若是，則執(zhí)行子步驟S34，若否，則執(zhí)行子步驟S35 ；
[0118]子步驟S34，保留所述一個或多個目標區(qū)域；
[0119]子步驟S35，刪除所述一個或多個目標區(qū)域。
[0120]運動步長可以為前后兩幀圖像之間目標區(qū)域的形心之間的距離。
[0121]待檢測球類的運動步長與幀率相關(guān)，幀率越高，運動步長越小，幀率越低，移動步長越大。因此，選取合適的運動步長至關(guān)重要。
[0122]在具體實現(xiàn)中，初始參考運動步長值可以進行實驗預先確定，通過實驗確定在特定幀率下待檢測球類的運動步長。之后的參考運動步長值可以更新為前面兩幀圖像待檢測球類所在區(qū)域的形心之間的距離。
[0123]本發(fā)明實施例中，將集合Ml中的所有目標區(qū)域依次作為初始位置進行篩選。首先通過實驗確定初始參考運動步長L，然后利用當前幀與符合條件的下一幀中之間的待檢測球類所在區(qū)域的距離更新參考運動步長L。由于圖像識別的誤差，每兩幀之間的待檢測球類所在區(qū)域的距離并不嚴格等于L。因此需要確定一個參考運動步長區(qū)間(L-α ,L+α )，其中a為常數(shù)，將不在參考運動步長區(qū)間內(nèi)的目標區(qū)域刪除，得到目標區(qū)域的集合M3。在實際中，可以根據(jù)獲取原始圖像的相機幀率的變化及實際的比賽情況，選取合適的a值。
[0124]在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施例中，所述運動步長信息可以包括運動步長值，所述運動步長信息還可以包括運動方向，則在本實施例中，步驟103可以包括如下子步驟:
[0125]子步驟S41，獲取待檢測球類的參考運動方向；
[0126]子步驟S42，分別判斷所述一個或多個目標區(qū)域在當前原始圖像與前一幀原始圖像的運動方向與所述參考運動方向是否相同；若是，則執(zhí)行子步驟S43，若否，則執(zhí)行子步驟 S44 ；
[0127]子步驟S43，保留所述一個或多個目標區(qū)域；
[0128]子步驟S44，刪除所述一個或多個目標區(qū)域；
[0129]子步驟S45，獲取待檢測球類的運動步長信息對應(yīng)的參考運動步長值；所述參考運動步長值包括預置的初始參考運動步長值，和/或，當前原始圖像之前兩幀的原始圖像的待檢測球類的參考運動步長值；
[0130]子步驟S46，依據(jù)所述參考運動步長值確定運動步長信息的參考運動步長區(qū)間；
[0131]子步驟S47，分別判斷所述一個或多個目標區(qū)域在當前原始圖像與前一幀原始圖像的運動步長值是否落入所述參考運動步長區(qū)間；若是，則執(zhí)行子步驟S48，若否，則執(zhí)行子步驟S49 ；
[0132]子步驟S48，保留所述一個或多個目標區(qū)域；[0133]子步驟S49，刪除所述一個或多個目標區(qū)域。
[0134]在本發(fā)明實施例中，為了提高待檢測球類的檢測精度，可以考慮待檢測球類的運動方向。具體可以包括待檢測球類在水平方向的運動方向和垂直方向的運動方向，即待檢測球類是處于上升段還是下降段，是從左往右運動還是從右往左運動。
[0135]作為本發(fā)明實施例的一種優(yōu)選示例，目標區(qū)域的運動方向的信息可以通過目標區(qū)域的坐標信息獲得。具體地，對前后兩幀的原始圖像建立直角坐標系，獲得目標區(qū)域形心的兩個坐標，通過該兩個坐標可以計算得到目標區(qū)域在水平方向的運動方向和豎直方向的運動方向。例如，以原始圖像的左下角為原點建立直角坐標，對于某個目標區(qū)域的形心，前一幀的坐標為(I，2 )，后一幀的坐標為(2，3 )，則該目標區(qū)域在水平方向的運動方向為從左向右，在垂直方向上的運動方向為從下向上。
[0136]參考運動方向可以為預先設(shè)定的，也可以是前兩幀檢測出的待檢測球類的運動方向，本發(fā)明實施例對此不加以限制。
[0137]當目標區(qū)域的運動方向與參考運動方向不相同時，則將該目標區(qū)域刪除，得到目標區(qū)域的集合M4。再對M4里的目標區(qū)域采用運動步長值進行篩選，最終得到目標區(qū)域的集合M5。
[0138]需要說明的是，由于子步驟S45-子步驟S49與子步驟S31-子步驟S35的應(yīng)用基本相似，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見子步驟S31-子步驟S35的部分說明即可，本發(fā)明實施例在此不加以詳述。
[0139]在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施例中，所述顏色信息可以包括顏色值，所述運動步長信息可以包括運動步長值，則在本實施例中，步驟103可以包括如下子步驟:
[0140]子步驟S51，獲取待檢測球類的所有顏色信息對應(yīng)的參考顏色值；
[0141]子步驟S52，分別依據(jù)所述參考顏色值確定所有顏色信息的參考顏色區(qū)間；
[0142]子步驟S53，分別判斷所述一個或多個目標區(qū)域?qū)?yīng)的原始圖像的所有顏色信息的顏色值是否落入所述參考顏色區(qū)間；若是，則執(zhí)行子步驟S54，若否，則執(zhí)行子步驟S55 ；
[0143]子步驟S54，保留所述一個或多個目標區(qū)域；
[0144]子步驟S55，刪除所述一個或多個目標區(qū)域；
[0145]子步驟S56，獲取待檢測球類的運動步長信息對應(yīng)的參考運動步長值；所述參考運動步長值包括預置的初始參考運動步長值，和/或，當前原始圖像之前兩幀的原始圖像的待檢測球類的參考運動步長值；
[0146]子步驟S57，依據(jù)所述參考運動步長值確定運動步長信息的參考運動步長區(qū)間；
[0147]子步驟S58，分別判斷所述一個或多個目標區(qū)域在當前原始圖像與前一幀原始圖像的運動步長值是否落入所述參考運動步長區(qū)間；若是，則執(zhí)行子步驟S59，若否，則執(zhí)行子步驟S60 ；
[0148]子步驟S59，保留所述一個或多個目標區(qū)域；
[0149]子步驟S60，刪除所述一個或多個目標區(qū)域。
[0150]本發(fā)明實施例中，可以將將參考顏色區(qū)間設(shè)置得寬泛一些，例如將上述βρ β2、β 3設(shè)置得寬泛一些，否則可能將會把帶檢測球類所在的區(qū)域給刪除了。在通過顏色值對Ml中的目標區(qū)域進行篩選后，得到目標區(qū)域集合M2，再對M2里的目標區(qū)域采用運動步長值進行篩選，最終得到目標區(qū)域的集合Μ6。[0151]例如，參見圖5，示出了本發(fā)明實施例對圖4采用顏色值進行再次篩選之后的示例圖，此時M2中包括3個目標區(qū)域。
[0152]又例如，參見圖6，示出了本發(fā)明實施例對圖5采用運動步長值進行再次篩選之后的示例圖，此時M6中包括I個目標區(qū)域。
[0153]需要說明的是，由于子步驟S51-子步驟S55與子步驟S21-子步驟S25的應(yīng)用基本相似，子步驟S56-子步驟S60與子步驟S31-子步驟S35的應(yīng)用基本相似，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見子步驟S21-子步驟S25和子步驟S31-子步驟S35的部分說明即可，本發(fā)明實施例在此不加以詳述。
[0154]在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施例中，所述顏色信息可以包括顏色值，所述運動步長信息可以包括運動步長值，所述運動步長信息還可以包括運動方向，則在本實施例中，步驟103可以包括如下子步驟:
[0155]子步驟S61，獲取待檢測球類的所有顏色信息對應(yīng)的參考顏色值；
[0156]子步驟S62，分別依據(jù)所述參考顏色值確定所有顏色信息的參考顏色區(qū)間；
[0157]子步驟S63，分別判斷所述一個或多個目標區(qū)域?qū)?yīng)的原始圖像的所有顏色信息的顏色值是否落入所述參考顏色區(qū)間；若是，則執(zhí)行子步驟S64，若否，則執(zhí)行子步驟S65 ；
[0158]子步驟S64，保留所述一個或多個目標區(qū)域；
[0159]子步驟S65，刪除所述一個或多個目標區(qū)域；
[0160]子步驟S66，獲取待檢測球類的參考運動方向；
[0161]子步驟S67，分別判斷所述一個或多個目標區(qū)域在當前原始圖像與前一幀原始圖像的運動方向與所述參考運動方向是否相同；若是，則執(zhí)行子步驟S68，若否，則執(zhí)行子步驟 S69 ；
[0162]子步驟S68，保留所述一個或多個目標區(qū)域；
[0163]子步驟S69，刪除所述一個或多個目標區(qū)域；
[0164]子步驟S70，獲取待檢測球類的運動步長信息對應(yīng)的參考運動步長值；所述參考運動步長值包括預置的初始參考運動步長值，和/或，當前原始圖像之前兩幀的原始圖像的待檢測球類的參考運動步長值；
[0165]子步驟S71，依據(jù)所述參考運動步長值確定運動步長信息的參考運動步長區(qū)間；
[0166]子步驟S72，分別判斷所述一個或多個目標區(qū)域在當前原始圖像與前一幀原始圖像的運動步長值是否落入所述參考運動步長區(qū)間；若是，則執(zhí)行子步驟S73，若否，則執(zhí)行子步驟S74 ；
[0167]子步驟S73，保留所述一個或多個目標區(qū)域；
[0168]子步驟S74，刪除所述一個或多個目標區(qū)域。
[0169]本發(fā)明實施例中，在通過顏色值對Ml中的目標區(qū)域進行篩選后，得到目標區(qū)域集合M2，然后對M2里面的目標區(qū)域采用運動方向進行篩選，獲得目標區(qū)域的集合M7，再對M7里面的目標區(qū)域采用運動步長值進行篩選，最終得到目標區(qū)域的集合M8。
[0170]需要說明的是，由于子步驟S61-子步驟S65與子步驟S21-子步驟S25的應(yīng)用基本相似，由于子步驟S66-子步驟S69與子步驟S41-子步驟S44的應(yīng)用基本相似，子步驟S70-子步驟S74與子步驟S31-子步驟S35的應(yīng)用基本相似，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見子步驟S21-子步驟S25、子步驟S31-子步驟S35和子步驟S41-子步驟S44的部分說明即可，本發(fā)明實施例在此不加以詳述。
[0171]步驟104，判斷再次篩選后是否剩下一個目標區(qū)域，若是，則執(zhí)行步驟105，否則，返回執(zhí)行步驟103 ；
[0172]步驟105，判定所述目標區(qū)域為待檢測球類所在的區(qū)域。
[0173]在具體實現(xiàn)中，可以判斷集合M2、M3、M5、M6、M8里面是否剩下一個目標區(qū)域。當剩下一個目標區(qū)域時，則判定該目標區(qū)域為待檢測球類所在的區(qū)域，例如，如圖6所示，圖6中剩下的一個白色區(qū)域為乒乓球所在的區(qū)域。否則，例如存在多個目標區(qū)域，返回步驟103，重新設(shè)置參考顏色區(qū)間和/或參考運動步長區(qū)間和/或參考運動方向，重新進行再次篩選。
[0174]需要說明的是，當再次篩選后沒有剩下目標區(qū)域時，一種情況是參考顏色區(qū)間和/或參考運動步長區(qū)間設(shè)置不當，把待檢測球類所在的區(qū)域給誤刪了 ；另一種情況是原始圖像中沒有待檢測球類，此時，本發(fā)明實施例的球類檢測結(jié)束。
[0175]本發(fā)明實施例通過提取原始圖像的前景圖像，將產(chǎn)生變化的區(qū)域提取出來，即將運動中的待檢測球類提取出來，然后在前景圖像中的待檢測區(qū)域采用待檢測球類的特征信息進行初步篩選，最后采用顏色信息和/或運動步長信息進行再次篩選，由粗到精篩選待檢測球類所在的區(qū)域，不僅減少了系統(tǒng)計算量，提高了檢測效率，適應(yīng)了場景復雜的情況，提聞了檢測的精度。
[0176]對于方法實施例，為了簡單描述，故將其都表述為一系列的動作組合，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知悉，本發(fā)明實施例并不受所描述的動作順序的限制，因為依據(jù)本發(fā)明實施例，某些步驟可以采用其他順序或者同時進行。其次，本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)該知悉，說明書中所描述的實施例均屬于優(yōu)選實施例，所涉及的動作并不一定是本發(fā)明實施例所必須的。
[0177]參考圖7，示出了本發(fā)明的一種球類的檢測裝置實施例的結(jié)構(gòu)框圖，具體可以包括以下模塊:
[0178]提取模塊701，用于提取原始圖像中的前景圖像；所述前景圖像包括一個或多個待檢測區(qū)域；
[0179]初步篩選模塊702，用于采用待檢測球類的特征信息對所述一個或多個待檢測區(qū)域進行初步篩選，獲得初步篩選后剩下的一個或多個目標區(qū)域；
[0180]再次篩選模塊703，用于采用待檢測球類的顏色信息和/或運動步長信息對所述一個或多個目標區(qū)域進行再次篩選；
[0181]判斷模塊704，用于判斷再次篩選后是否剩下一個目標區(qū)域，若是，則調(diào)用判定模塊705 ;否則，調(diào)用再次篩選模塊703 ；
[0182]判定模塊705，用于判定所述目標區(qū)域為待檢測球類所在的區(qū)域。
[0183]在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施例中，所述提取模塊701可以包括如下子模塊:
[0184]增強子模塊，用于增強所述原始圖像的對比度；
[0185]高斯模型處理模塊，用于采用高斯模型提取原始圖像中的前景圖像。
[0186]在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施例中，述待檢測球類的特征信息可以包括以下的一種或多種:
[0187]面積、形狀、形心。
[0188]在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施例中，所述顏色信息可以包括顏色值，所述運動步長信息可以包括運動步長值，所述再次篩選模塊703可以包括如下子模塊:[0189]第一獲取子模塊，用于獲取待檢測球類的所有顏色信息對應(yīng)的參考顏色值；
[0190]第一確定子模塊，用于分別依據(jù)所述參考顏色值確定所有顏色信息的參考顏色區(qū)間；
[0191]第一判斷子模塊，用于分別判斷所述一個或多個目標區(qū)域?qū)?yīng)的原始圖像的所有顏色信息的顏色值是否落入所述參考顏色區(qū)間；若是，則調(diào)用第一保留子模塊；若否，則調(diào)用第一刪除子模塊；
[0192]第一保留子模塊，用于保留所述一個或多個目標區(qū)域；
[0193]第一刪除子模塊，用于刪除所述一個或多個目標區(qū)域；
[0194]和/ 或，
[0195]第二獲取子模塊，用于獲取待檢測球類的運動步長信息對應(yīng)的參考運動步長值；所述參考運動步長值包括預置的初始參考運動步長值，和/或，當前原始圖像之前兩幀的原始圖像的待檢測球類的參考運動步長值；
[0196]第二確定子模塊，用于依據(jù)所述參考運動步長值確定運動步長信息的參考運動步長區(qū)間；
[0197]第二判斷子模塊，用于分別判斷所述一個或多個目標區(qū)域在當前原始圖像與前一幀原始圖像的運動步長值是否落入所述參考運動步長區(qū)間；若是，則調(diào)用第二保留子模塊；若否，則調(diào)用第二刪除子模塊；
[0198]第二保留子模塊，用 于保留所述一個或多個目標區(qū)域；
[0199]第二刪除子模塊，用于刪除所述一個或多個目標區(qū)域。
[0200]在本發(fā)明的一種優(yōu)選實施例中，所述運動步長信息還可以包括運動方向，所述再次篩選模塊703還可以包括如下子模塊:
[0201]第三獲取子模塊，獲取待檢測球類的參考運動方向；
[0202]第三判斷子模塊，用于分別判斷所述一個或多個目標區(qū)域在當前原始圖像與前一幀原始圖像的運動方向與所述參考運動方向是否相同；若是，則調(diào)用第三保留子模塊；若否，則調(diào)用第三刪除子模塊；
[0203]第三保留子模塊，用于保留所述一個或多個目標區(qū)域；
[0204]第三刪除子模塊，用于刪除所述一個或多個目標區(qū)域。
[0205]由于本發(fā)明的裝置實施例基本相應(yīng)于前述的方法實施例，故本實施例的描述中未詳盡之處，可以參見前述實施例中的相關(guān)說明，在此就不贅述了。
[0206]盡管已描述了本發(fā)明實施例的優(yōu)選實施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對這些實施例做出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實施例以及落入本發(fā)明實施例范圍的所有變更和修改。
[0207]最后，還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者移動設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者移動設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者移動設(shè)備中還存在另外的相同要素。[0208]以上對本發(fā)明實施例所提供的一種球類的檢測方法和一種球類的檢測裝置，進行了詳細介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明實施例的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明實施例的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實施例的思想，在【具體實施方式】及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明實施例的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種球類的檢測方法，其特征在于，包括: 提取原始圖像中的前景圖像；所述前景圖像包括一個或多個待檢測區(qū)域； 采用待檢測球類的特征信息對所述一個或多個待檢測區(qū)域進行初步篩選，獲得初步篩選后剩下的一個或多個目標區(qū)域； 采用待檢測球類的顏色信息和/或運動步長信息對所述一個或多個目標區(qū)域進行再次篩選； 判斷再次篩選后是否剩下一個目標區(qū)域，若是，則判定所述目標區(qū)域為待檢測球類所在的區(qū)域，否則，返回上一步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述提取原始圖像中的前景圖像的步驟包括: 增強所述原始圖像的對比度； 采用高斯模型提取原始圖像中的前景圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述待檢測球類的特征信息包括以下的一種或多種: 面積、形狀、形心。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，所述顏色信息包括顏色值，所述運動步長信息包括運動步長值，所述采用待檢測球類的顏色信息和/或運動步長信息對所述一個或多個目標區(qū)域進 行再次篩選的步驟包括: 獲取待檢測球類的所有顏色信息對應(yīng)的參考顏色值； 分別依據(jù)所述參考顏色值確定所有顏色信息的參考顏色區(qū)間； 分別判斷所述一個或多個目標區(qū)域?qū)?yīng)的原始圖像的所有顏色信息的顏色值是否落入所述參考顏色區(qū)間；若是，則保留所述一個或多個目標區(qū)域；若否，則刪除所述一個或多個目標區(qū)域； 和/或， 獲取待檢測球類的運動步長信息對應(yīng)的參考運動步長值；所述參考運動步長值包括預置的初始參考運動步長值，和/或，當前原始圖像之前兩幀的原始圖像的待檢測球類的參考運動步長值； 依據(jù)所述參考運動步長值確定運動步長信息的參考運動步長區(qū)間； 分別判斷所述一個或多個目標區(qū)域在當前原始圖像與前一幀原始圖像的運動步長值是否落入所述參考運動步長區(qū)間；若是，則保留所述一個或多個目標區(qū)域；若否，則刪除所述一個或多個目標區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述運動步長信息還包括運動方向，在所述獲取待檢測球類的各顏色信息對應(yīng)的參考顏色值的步驟之前，所述采用待檢測球類的顏色信息和/或運動步長信息對所述一個或多個目標區(qū)域進行再次篩選的步驟還包括: 獲取待檢測球類的參考運動方向； 分別判斷所述一個或多個目標區(qū)域在當前原始圖像與前一幀原始圖像的運動方向與所述參考運動方向是否相同；若是，則保留所述一個或多個目標區(qū)域；若否，則刪除所述一個或多個目標區(qū)域。
6.一種球類的檢測裝置，其特征在于，包括:提取模塊，用于提取原始圖像中的前景圖像；所述前景圖像包括一個或多個待檢測區(qū)域； 初步篩選模塊，用于采用待檢測球類的特征信息對所述一個或多個待檢測區(qū)域進行初步篩選，獲得初步篩選后剩下的一個或多個目標區(qū)域； 再次篩選模塊，用于采用待檢測球類的顏色信息和/或運動步長信息對所述一個或多個目標區(qū)域進行再次篩選； 判斷模塊，用于判斷再次篩選后是否剩下一個目標區(qū)域，若是，則調(diào)用判定模塊；否則，調(diào)用再次篩選模塊； 判定模塊，用于判定所述目標區(qū)域為待檢測球類所在的區(qū)域。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述提取模塊包括: 增強子模塊，用于增強所述原始圖像的對比度； 高斯模型處理模塊，用于采用高斯模型提取原始圖像中的前景圖像。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述待檢測球類的特征信息包括以下的一種或多種:` 面積、形狀、形心。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7或8所述的裝置，其特征在于，所述顏色信息包括顏色值，所述運動步長信息包括運動步長值，所述再次篩選模塊包括: 第一獲取子模塊，用于獲取待檢測球類的所有顏色信息對應(yīng)的參考顏色值； 第一確定子模塊，用于分別依據(jù)所述參考顏色值確定所有顏色信息的參考顏色區(qū)間；第一判斷子模塊，用于分別判斷所述一個或多個目標區(qū)域?qū)?yīng)的原始圖像的所有顏色信息的顏色值是否落入所述參考顏色區(qū)間；若是，則調(diào)用第一保留子模塊；若否，則調(diào)用第一刪除子模塊； 第一保留子模塊，用于保留所述一個或多個目標區(qū)域； 第一刪除子模塊，用于刪除所述一個或多個目標區(qū)域； 和/或， 第二獲取子模塊，用于獲取待檢測球類的運動步長信息對應(yīng)的參考運動步長值；所述參考運動步長值包括預置的初始參考運動步長值，和/或，當前原始圖像之前兩幀的原始圖像的待檢測球類的參考運動步長值； 第二確定子模塊，用于依據(jù)所述參考運動步長值確定運動步長信息的參考運動步長區(qū)間； 第二判斷子模塊，用于分別判斷所述一個或多個目標區(qū)域在當前原始圖像與前一幀原始圖像的運動步長值是否落入所述參考運動步長區(qū)間；若是，則調(diào)用第二保留子模塊；若否，則調(diào)用第二刪除子模塊； 第二保留子模塊，用于保留所述一個或多個目標區(qū)域； 第二刪除子模塊，用于刪除所述一個或多個目標區(qū)域。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述運動步長信息還包括運動方向，所述再次篩選模塊還包括: 第三獲取子模塊，獲取待檢測球類的參考運動方向； 第三判斷子模塊，用于分別判斷所述一個或多個目標區(qū)域在當前原始圖像與前一幀原始圖像的運動方向與所述參考運動方向是否相同；若是，則調(diào)用第三保留子模塊；若否，則調(diào)用第三刪除子模塊； 第三保留子模塊，用于保留所述一個或多個目標區(qū)域； 第三刪除子模塊，用 于刪除所述一個或多個目標區(qū)域。
【文檔編號】G06T7/20GK103886618SQ201410090369
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月12日
【發(fā)明者】姜磊, 張君琦 申請人:新奧特（北京）視頻技術(shù)有限公司