[发明专利]一种基于图像处理的球类发球行为评定方法

摘要

本发明公开了一种基于图像处理的球类发球行为评定方法，包括以下步骤：步骤1：对发球手臂的关节点进行颜色标记，采集球类发球图像；步骤2：由球类发球图像构造字典，重构出无干扰的发球图；步骤3：针对获得的发球图，进行运动前景提取；步骤4：针对运动前景提取出标记点，并进行标记点轮廓查找，用最小圆包围轮廓，返回圆心坐标作为关节点坐标；步骤5：通过步骤1～4提取的关节点坐标数据进行训练，实现对发球轨迹的分类，建立评定系统；步骤6：通过步骤1～4的方法采集待测的发球坐标，输入步骤(5)得到的评定系统进行评定；本发明方法实现网球运动员发球时的技术动作分析，提高体育训练效率，改进运动技术，从而达到辅助训练的目的。

主权项

1.一种基于图像处理的球类发球行为评定方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：对发球手臂的关节点进行颜色标记，采集球类发球图像；步骤1中，对发球手臂的关节点进行颜色标记，采集球类发球图像的具体步骤如下：1‑1选择红色作为关节点的标记颜色，在挥拍臂上标记三个点A、B和C，A代表手腕靠近球拍部分的标记点，B代表手肘部的标记点，C代表发球手臂靠近肩部的标记点；1‑2将高速摄像机放在实验对象右侧，距离发球点4m～6m，高度为1.0m～1.6m处采集球类发球图像；步骤2：由步骤1采集的球类发球图像构造字典，重构出无干扰的发球图；步骤3：针对步骤2获得的发球图，进行运动前景提取；步骤4：针对步骤3操作后的运动前景提取出标记点，并进行标记点轮廓查找，用最小圆包围轮廓，返回圆心坐标作为关节点坐标；步骤4中，针对步骤3操作后的发球图提取出标记点，并进行标记点轮廓查找，用最小圆包围轮廓，返回圆心坐标作为关节点坐标的具体步骤如下：4‑1遍历步骤3获得的前景图像中的每一个像素点的RGB值，对于满足标记点颜色范围内的予以保留，获得二值化图像f；步骤4‑1中，遍历步骤3获得的前景图像中的每一个像素点的RGB值，对于满足标记点颜色范围内的予以保留，获得二值化图像f的具体步骤如下：4‑1‑1对前景图像中所有像素点的三原色像素值进行计算：I＝2R‑G‑B，并将计算获得的值I存为一个新的矩阵Z，即新的图像Z；4‑1‑2计算矩阵Z中所有I的平均值记为A；4‑1‑3矩阵I中所有大于A的像素值置为255，所有小于等于A的像素值置为0，获得二值化图像f；4‑2对二值图像f进行轮廓查找获得轮廓图像f₁；4‑3对图像f₁通过Hough变换获得分别包含步骤1‑1中给出的A、B、C三个标记的轮廓点的半径最小的三个圆，这三个圆的圆心即为所需要的标记点；步骤5：通过步骤1～4提取的关节点坐标数据进行训练，实现对发球轨迹的分类，评定出球类发球是成功发球还是失败发球，建立评定系统；步骤6：通过步骤1～4的方法采集待测的发球坐标，输入步骤5得到的评定系统进行评定。