[发明专利]一种基于单目视觉的落点自动上报方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于单目视觉的落点自动上报方法及系统，该方法包括：基于目标相机实时采集被掷物运动场景图像；基于第一时间之后采集的图像帧分析目标被掷物的运动情况，所述第一时间为实时采集的运动场景图像帧中开始出现目标被掷物的时刻；在第二时间触发处理器启动对采集图像帧的存储过程，所述第二时间为目标被掷物的运动位置情况满足预设存储条件的时刻；基于存储的图像帧分析目标被掷物的落点位置。本发明中基于单目视觉系统采集的图像进行被掷物的落地点分析，避免了人工寻找落点，并用尺子丈量从而得到落点位置信息的低效率。同时，使用了单目视觉系统，避免了采用双目视觉系统的高成本。

技术领域

本发明涉及机器视觉技术领域，具体涉及一种基于单目视觉的落点自动上报方法及系统。

背景技术

体育赛事中的铅球、标枪、铁饼等田赛运动，都需要即时将运动员的成绩上报，传统的方法是在目标区域画上刻度尺，当被掷物落下后，由人工寻找落点，并用尺子丈量从而得到落点位置信息，这种方法效率低，不能适应快速训练、快速比赛的节奏。有一些大型赛事现场，安装有双目视觉测量的系统，但成本较高，不能普及于小的训练场地使用。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于单目视觉的落点自动上报方法及系统，可以在被掷物落下后即可上报成绩，无须人工干预，且具有低成本的优势。该技术方案如下：

第一方面，提供了一种基于单目视觉的落点自动上报方法，包括如下步骤：

基于目标相机实时采集被掷物运动场景图像；

基于第一时间之后采集的图像帧分析目标被掷物的运动情况，所述第一时间为实时采集的运动场景图像帧中开始出现目标被掷物的时刻；

在第二时间触发处理器启动对采集图像帧的存储过程，所述第二时间为目标被掷物的运动位置情况满足预设存储条件的时刻；

基于存储的图像帧分析目标被掷物的落点位置。

在一种可能的实现方式中，所述基于目标相机实时采集被掷物运动场景图像之前，包括：对目标相机进行标定，以确定目标相机采集的图像中的各像素点位置在运动场景中对应的真实坐标。

在一种可能的实现方式中，所述第一时间的获取方法，包括：基于当前时刻采集的运动场景图像与前一时刻采集的运动场景图像采用帧差法检测当前时刻采集的运动场景图像是否出现目标被掷物，若是，则当前时刻为第一时间。

在一种可能的实现方式中，所述基于第一时间之后采集的图像帧分析目标被掷物的运动情况，包括：

基于第一时间之后采集的图像帧，针对图像帧中的选定区域进行帧差法分析，判断所述选定区域是否出现目标被掷物；

所述在第二时间触发处理器启动对采集图像帧的存储过程，包括：

当图像帧中的所述选定区域出现目标被掷物时，触发处理器启动对采集图像帧的存储过程。

在一种可能的实现方式中，所述选定区域为图像帧中连续多行像素组成的区域。

在一种可能的实现方式中，所述基于第一时间之后采集的图像帧，针对图像帧中的选定区域进行帧差法分析，判断所述选定区域是否出现目标被掷物，包括如下步骤：

分析目标被掷物第一时间的初始运动参数，并基于所述初始运动参数，预测目标被掷物的理论落地时间，所述初始运动参数包括初始运动位移、初始速度大小和初始速度方向；

基于理论落地时间的预测值前的预设时长的时间时目标被掷物的位置范围区域作为所述选定区域；

基于第一时间之后采集的图像帧，针对图像帧中的选定区域进行帧差法分析，判断所述选定区域是否出现目标被掷物。