[发明专利]乒乓球比赛视觉支持和比赛分析系统与系统运行方法

摘要

一种乒乓球比赛视觉支持和比赛分析系统，系统包括如下组成模块：图像采集和乒乓球目标识别定位模块、KALMAN滤波器模块、轨迹数据拟合器模块、特征分析模块、运动参数学习机模块、单程判断模块、三维虚拟场景重现模块、比赛特征数据存储模块；用户交互模块；本发明通过实时的视觉采集，发展出一套具有友好和完善的信息提取存储和用户交互支持，能够很好的进行轨迹记录，运动员击球特征信息提取，该系统可以在乒乓球的训练和比赛中，实时处理数据并加以滤波和记录；自动完成乒乓球球路特征的提取，并能够方便裁判进行回放，应用于乒乓球比赛自动裁判和电视转播；具有完善、有效、全面的赛后分析功能，能够自动提取并存储比赛过程中的特征信息；直观得统计并显示乒乓球员发球和赢球的球路特征。

主权项

一种乒乓球比赛视觉支持和比赛分析系统，所述系统主要由两个以上摄像机、控制多摄像机同步进行采图的同步装置，图像数据采集传输装置、包含有视觉软件运行的系统环境的主控计算机、外接显示屏组成；摄像机固定在乒乓球桌上空，视野交叉覆盖乒乓球运动的有效区域，进行图像采集，同步装置产生多路周期脉冲信号，通过控制线连接摄像机，控制多摄像机进行同步采图；摄像机通过数据线与图像数据采集卡相连；数据采集卡通过主控机的总线，将采集到的数据传送到图像数据采集传输装置的处理器进行处理；处理结果输出到主控机的外接显示屏上进行显示；其特征在于，系统包括如下组成模块：图像采集和乒乓球目标识别定位模块、KALMAN滤波器模块、轨迹数据拟合器模块、特征分析模块、运动参数学习机模块、单程判断模块、三维虚拟场景重现模块、比赛特征数据存储模块；用户交互模块；所述系统架构流程是：主控机上图像采集和乒乓球目标识别定位模块，经过目标识别，空间定位，把实时生成的数据送入KALMAN滤波器模块进行滤波；特征分析模块对乒乓球的运动轨迹和当前运动状态信息进行分析；单程判断模块进行判断，当单程继续的情况下，实时送入三维虚拟场景模拟重现模块模拟重现三维虚拟场景；当单程结束的情况下，轨迹数据拟合器模块用KALMAN拟合器进行拟合，并生成运动轨迹特征，生成的运动轨迹特征送人记录比赛特征数据存储模块记录；用户交互模块由用户传入的消息指令实时对数据的存储和三维模拟界面进行干涉。