[发明专利]旋转速度的检测方法和装置

说明书

本发明公开了一种旋转速度的检测方法和装置。其中，该方法包括：获取目标对象在旋转过程中的时间相邻的第一帧图像和第二帧图像中的所有标记点，其中，标记点用于在图像中与目标对象的表面进行区分，目标对象的表面上设置有至少一个标记点，其中，目标对象为球体；确定第一帧图像中的每个标记点与第二帧图像中的对应标记点在物理空间中的移动距离，得到至少一个移动距离；根据至少一个移动距离与第一帧图像与第二帧图像的时间间隔确定至少一个移动速度值；根据至少一个移动速度值确定目标对象的旋转速度值。本发明解决了相关技术中检测高速旋转物体的转速的方法精度较低的技术问题。

技术领域

本发明涉及计算机视觉领域，具体而言，涉及一种旋转速度的检测方法和装置。

背景技术

在一些应用场景下，需要检测高速旋转的物体的旋转速度，例如，检测高速旋转的乒乓球的旋转速度，专业的乒乓球选手能够打出高速旋转的球，使乒乓球的运行轨迹看起来飘忽不定，让对手难以预测及判断。如何打出漂亮的旋转球成为乒乓球教练及专业运动员平时训练追求的目标之一。目前，极为专业的乒乓球选手能够根据自身的经验粗略的估计出乒乓球的旋转速度，然而这种不精确的经验估计对运动员水平提升非常有限。另外，毫无经验的新手对于估计乒乓球的旋转速度基本上是不现实的。因此，合理的给出飞行中乒乓球的旋转速度帮助运动员提升击球的水平成为一项重要的需求。目前估计乒乓球旋转速度的方法主要是借鉴运动员打出各种旋转球的经验建立模型。通过检测乒乓球在球拍上的落点位置以及挥拍的力度初步估计球的初始状态，然后检测乒乓球在三维空间中的坐标位置，利用空气动力学建立方程推算出不同位置乒乓球的旋转速度。该方法的误差非常大，主要由两方面导致：

(1)乒乓球的初始状态估计极不精确；

(2)空气动力学模型需要精确测量空气温度、温度、气流、重力等物理量。

针对相关技术中检测高速旋转物体的转速的方法精度较低的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种旋转速度的检测方法和装置，以至少解决相关技术中检测高速旋转物体的转速的方法精度较低的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种旋转速度的检测方法，该方法包括：获取目标对象在旋转过程中的时间相邻的第一帧图像和第二帧图像中的所有标记点，其中，标记点用于在图像中与目标对象的表面进行区分，目标对象的表面上设置有至少一个标记点，其中，目标对象为球体；确定第一帧图像中的每个标记点与第二帧图像中的对应标记点在物理空间中的移动距离，得到至少一个移动距离；根据至少一个移动距离与第一帧图像与第二帧图像的时间间隔确定至少一个移动速度值；根据至少一个移动速度值确定目标对象的旋转速度值。

进一步地，在目标对象表面设置有多个标记点，且多个标记点在图像中的显示相同的情况下，确定第一帧图像中的每个标记点与第二帧图像中的对应标记点在物理空间中的移动距离，得到至少一个移动距离包括：将第一帧图像中的第一标记点与第二帧图像中的所有标记点分别配对，得到第一标记点的至少一个标记点对；确定每个标记点对在目标对象表面上的距离；根据至少一个移动速度值确定目标对象的旋转速度值包括：根据至少一个移动速度值确定目标对象的旋转速度的有效值。

进一步地，每个标记点对在目标对象表面上的距离为对应标记点对在球体的表面上的弧长。

进一步地，根据至少一个移动速度值确定目标对象的旋转速度的有效值包括：根据至少一个移动速度值确定多个移动速度值范围，其中，每个移动速度值范围为以对应的移动速度值为中心、以预设误差为距离的范围；对多个移动速度值范围进行投票，根据重叠次数最多的移动速度范围确定目标对象的旋转速度的有效值。