[发明专利]一种用于乒乓球轨迹捕捉的双目多目标匹配与筛选方法

权利要求书

1.一种用于乒乓球轨迹捕捉的双目多目标匹配与筛选方法，其特征在于，包括以下步骤：

对双目多目标图像进行匹配，得到有效坐标点匹配对的组合；

对得到的有效坐标点匹配对的组合进行三维重建，得到多个同时出现在双目立体视觉系统中的乒乓球的空间坐标点；

利用多个同时出现在双目立体视觉系统中的乒乓球的空间坐标点进行多目标筛选，得到有效运动目标乒乓球的空间坐标点。

2.如权利要求1所述的用于乒乓球轨迹捕捉的双目多目标匹配与筛选方法，其特征在于，所述步骤对双目多目标图像进行匹配的具体过程为：

利用双目立体视觉系统采集某一帧图像对，该图像对包括左相机图像和右相机图像；并分别在左相机图像和右相机图像中检测乒乓球的坐标点；

利用双目立体视觉系统的标定参数，分别对应将检测到的左相机图像和右相机图像中的乒乓球的坐标点转换成左相机校正图中的坐标点和右相机校正图中的坐标点；

遍历搜索所有左相机校正图中的坐标点与右相机校正图中的坐标点的组合；

计算每对组合中坐标点之间的极线距离；

判断极线距离是否满足极线约束，并记录满足极线约束的组合中的坐标点；

遍历记录的满足极线约束的坐标点匹配对的组合，通过唯一性约束和次序约束从该坐标点匹配对的组合中筛选出有效的坐标点匹配对的组合。

3.根据权利要求2所述的用于乒乓球轨迹捕捉的双目多目标匹配与筛选方法，其特征在于，所述将检测到的左相机图像中的乒乓球的坐标点转换成左相机校正图中的坐标点的具体过程为：

假设左相机图像中的乒乓球的坐标点PL[i],i＝1,2,3,L,m的坐标为(u₀,v₀)，左相机校正图中的坐标点PRL[i],i＝1,2,3,L,m的坐标为(u,v)，则：

式中，

ML表示左相机的3*3内参数矩阵，ProjL表示左相机的3*4校正图投影矩阵，ML^-1表示矩阵ML的逆矩阵，u₁,v₁,z₁,u₂,v₂,u₃,v₃,z₃均为中间计算数值。

4.根据权利要求2所述的用于乒乓球轨迹捕捉的双目多目标匹配与筛选方法，其特征在于，所述步骤计算每对组合中坐标点之间的极线距离的具体过程为：

假设左相机校正图中的坐标点PRL[i]的坐标为(xl[i],yl[i])，右相机校正图中的坐标点PRR[j]的坐标为(xr[j],yr[j])，则坐标点PRL[i]与PRR[j]之间的极线距离PE为：

PE＝|yr[j]-yl[i]|。

5.根据权利要求2所述的用于乒乓球轨迹捕捉的双目多目标匹配与筛选方法，其特征在于，所述步骤判断极线距离是否满足极线约束的具体过程为：

预设极线约束阈值thresh₁；

将坐标点PRL[i]与PRR[j]之间的极线距离PE与极线约束阈值thresh₁进行比较，如果坐标点PRL[i]与PRR[j]之间的极线距离PE小于极线约束阈值thresh₁，则判定坐标点PRL[i]与PRR[j]之间的极线距离PE满足极线约束。