[发明专利]足球视频远景镜头中对足球位置的自动检测方法

摘要

本发明提供一种足球视频的远景镜头中对足球位置的自动检测方法。该方法，首先对足球视频中的远景镜头部分进行解码，得到连续的远景镜头帧；然后，对远景镜头帧图像进行处理，提取球场部分；然后综合颜色信息，建立对处理之后图像的二值显著图；再在此二值显著图上，根据球的形状以及尺寸等检测特征进行检测，找出所有的足球近似物体；之后再利用之前帧检测出的足球位置对当前帧的足球近似物进行分析以及预测，找到足球的位置。本发明的检测方法综合各种空间信息，同时利用连续帧在时间上的相关性，使得检测结果具有较高的准确性。并且整个检测过程都是实时进行，完全符合足球视频在便携终端上实时直播的应用要求，具有较大的应用价值。

主权项

1、一种足球视频的远景镜头中对足球位置的自动检测方法，其特征在于，包括如下步骤：1)对足球视频中的远景镜头部分进行解码，得到连续的远景镜头帧；2)对远景镜头帧图像进行处理，提取球场部分：根据对连续多个帧画面上的主区域颜色的统计得到主颜色，依照该主颜色值确定球场的大体颜色，进而提取图像的球场部分；3)建立对处理之后图像的二值显著图：基于人视觉神经系统特征，将对颜色几个不同方面的特征描述集中成一个统一的量度；4)在此二值显著图上，根据球的检测特征进行检测，找出所有的足球近似物体；5)基于步骤4)的检测结果，并利用之前帧的检测结果，针对所有检测出来的足球近似物体进行处理，对球的位置进行确定或者预测：a)如果检测出多于一个足球近似物，则对这些物体分别与之前帧所检测出来的足球在位置和尺寸上分别进行比较，求出位置和形状上的差异之和：D＝D1+D2，其中D1是指检测出来的近似物和前一帧的位置距离，D2是指两者之间的面积差异，然后找出差异之和D值最小的物体作为最佳的近似物，接着进入情况b)；b)如果检测出一个足球近似物，则对这个物体与之前帧所检测出来的足球进一步在位置和尺寸上进行判断，如果该物体与之前帧检测出的足球的位置在纵轴和横轴方向上的距离分别小于该帧图像的高度和宽度的十分之一；并且，该物体的尺寸面积在所检测出来的球的面积的三分之一到三倍之间，则判定该物体即为足球，否则，如果不满足如上所有条件的话，则进入情况c)；c)如果检测的结果是没有一个物体近似足球，则根据之前所有帧的检测结果，通过卡尔曼滤波预测出当前帧的足球位置，该预测位置之上或者就近位置的球员或者形状规则且尺寸跟球员相近的较大物体就确定为足球的位置范围所在；如果预测位置附件没有物体存在，则以上一帧足球位置为此帧位置，后一帧重新开始检测；如果预测位置附近的物体形状不规则并且尺寸相差较大的话，则表明足球被其他物体所遮挡，判断预测位置为足球位置，后一帧重新开始检测。