[发明专利]一种基于映射解析预处理的乒乓球定位方法及系统

权利要求书

1.一种基于映射解析预处理的乒乓球定位系统，其特征在于包括建立映射平面坐标系模块、获取映射解析预处理图像及判断乒乓球是否在映射区域内模块、计算乒乓球在映射图像的位置及转换坐标系模块、计算乒乓球的空间位置模块。

2.根据权利要求1所述的基于映射解析预处理的乒乓球定位系统，其建立映射平面坐标系模块的特征在于：球桌正上方和侧方的灰度相机记为相机1和相机2，根据相机1和相机2的拍摄范围设定映射平面，记为平面1和平面2，根据平面1的尺寸设置平面坐标系，记为m-n坐标系，长边为m，短边为n，原点位于平面的左上角；根据平面2的尺寸设置平面坐标系，记为j-k坐标系，长边为j，短边为k，原点位于平面的左上角。

3.根据权利要求1所述的基于映射解析预处理的乒乓球定位系统，其获取映射解析预处理图像及判断乒乓球是否在映射区域内模块的特征在于：灰度相机1和灰度相机2按照事先设置的采样时间间隔T拍摄灰度图像，然后进行图像预处理，将预处理过的图像发送至服务器，服务器获取图像后判断灰度图像中是否存在乒乓球的灰度图形，如果存在则判定乒乓球在映射区域内，进入计算乒乓球在各映射图像中的位置模块；否则判定乒乓球不在映射区域内，返回获取映射解析预处理图像及判断乒乓球是否在映射区域内模块。

4.根据权利要求1所述的基于映射解析预处理的乒乓球定位系统，其计算乒乓球在映射图像的位置及转换坐标系模块的特征在于：相机1和相机2获得的灰度图像分别记为图像1和图像2；计算图像1中乒乓球中心点的坐标值为(m,n)，计算图像2中乒乓球中心点的坐标值为(j,k)；根据图像1和图像2所在平面在x-y-z三维空间系中的位置，将图像1和图像2中乒乓球中心点的坐标值(m,n)和(j,k)转化为x-y-z三维空间坐标值(x₁,y₁,z₁)和(x₂,y₂,z₂)。

5.根据权利要求1所述的基于映射解析预处理的乒乓球定位系统，其计算乒乓球的空间位置模块的特征在于：相机1和相机2的x-y-z三维空间坐标值为固定值，记为(X₁,Y₁,Z₁)和(X₂,Y₂,Z₂)，记相机1与图像1中乒乓球中心点的连线为线段1，记相机2与图像2中乒乓球中心点的连线为线段2；根据定位精确度设置线段1的拟合数M和线段2的拟合数N，M和N均为正整数；在线段1上均匀选取M个拟合点，计算M个拟合点的三维空间坐标值；在线段2上均匀选取N个拟合点，计算N个拟合点的三维空间坐标值；计算线段1上M个拟合点与线段2上N个拟合点之间的最小距离，则以最小距离对应的两个拟合点坐标值的平均值为乒乓球的三维空间坐标值；返回获取映射解析预处理图像及判断乒乓球是否在映射区域内模块。

6.一种基于映射解析预处理的乒乓球定位方法，其特征在于包括：

步骤1、建立映射平面坐标系及设置参数；

步骤2、获取映射解析预处理图像及判断乒乓球是否在映射区域内；

步骤3、计算乒乓球在映射图像的位置及转换坐标系；

步骤4、计算乒乓球的空间位置。

7.根据权利要求6所述的基于映射解析预处理的乒乓球定位方法，其步骤1的特征在于：球桌正上方和侧方的灰度相机记为相机1和相机2，根据相机1和相机2的拍摄范围设定映射平面，记为平面1和平面2，根据平面1的尺寸设置平面坐标系，记为m-n坐标系，长边为m，短边为n，原点位于平面的左上角；根据平面2的尺寸设置平面坐标系，记为j-k坐标系，长边为j，短边为k，原点位于平面的左上角；设置采样时间间隔T；记录相机1和相机2在x-y-z三维空间系中的位置坐标值为(X₁,Y₁,Z₁)和(X₂,Y₂,Z₂)。