基于图像匹配技术的台球复位方法

摘要

本发明涉及计算机台球辅助裁判系统中的一种基于图像匹配技术的台球复位方法。该方法是在一个计算机辅助裁判系统中实现，所述系统包括摄像头、斯诺克台球桌、视频采集器以及计算机；所述摄像头安装设置于台球桌台面中心的上方，该方法包括：判断台球是否有位移的步骤和有位移台球的复位步骤；本发明的有益效果是：1.具有记忆功能，存储台球比赛中采集到的每一帧图像，可以重现比赛当中的任何一帧画面；2.复位判断运行速度快，实现了实时指导复位；3.复位精度高，图像匹配时直接对像素进行比较，因此对图像的微小变化十分敏感，在细搜索过程，能够察觉1个像素的差别，尤其是复位时的细搜索，总是在当前像素点和它的8邻域点中搜索一个误差最小的点。

主权项

1.基于图像匹配技术的台球复位方法，该方法是在一个计算机辅助裁判系统实现，所述系统包括摄像头、斯诺克台球桌、视频采集器以及计算机；所述摄像头安装设置于台球桌台面中心的上方，摄像头视角涵盖斯诺克台球桌台面，摄像头上装有变形校正镜头，摄像头的视频输出连接至视频采集器，视频采集器连接至计算机，所述计算机将摄像头摄入的每一杆台球坐标图像以连续帧的方式存储在寄存器中；其基于图像匹配技术的台球复位方法的步骤包括：判断台球是否有位移的步骤和有位移台球的复位步骤；所述判断台球是否有位移的步骤是：a.输入两帧图像，两帧图像分别为原始帧和待复位帧，所述原始帧为两次击打杆第一杆最后一帧图像，所述待复位帧为两次击打杆第二杆最后一帧图像；b.输入原始帧中每个台球在实际台面上的坐标位置，所述坐标位置包括平面坐标位置和像素坐标位置；c.以原始帧各台球坐标为中心分别定位一个比较图像，在待复位帧中以原始帧各台球坐标为中心分别定位相同尺寸的比较图像；d.原始帧各台球比较图像与待复位帧相同位置比较图像之间进行像素差别比较，设定第一阈值、第二阈值和第三阈值，比较中若“两图像比较差值”小于第一阈值则台球图像是匹配的，台球没有位移；若“两图像比较差值”大于第二阈值则台球图像是不匹配的，台球有位移；若“两图像比较差值”在第一阈值和第二阈值之间则先对两个比较图像进行像素最大差值比较，再对“像素最大差值”进行中值滤波，得到“滤波后像素最大差值”，最后将“滤波后平均像素最大差值”与第三阈值比较，若“滤波后平均像素最大差值”小于第三阈值，则判断图像是匹配的台球没有位移，否则判断图像是不匹配的台球有位移；e.建立标记帧在计算机显示屏显示：对待复位帧中未位移台球和有位移台球分别作出标记，并标出有位移台球的原始位置标记；所述有位移台球的复位步骤是：复位操作是裁判移动台球至标记帧中标记示出的台球的原始位置，裁判辅助系统通过显示屏提示裁判朝哪个方向移动台球并给出台球当前所处位置距离原始位置的偏移量，其台球复位方法进一步的步骤是；f.输入两帧图像，两帧图像分别为原始帧和当前待复位帧，所述当前待复位帧是指裁判在复位过程中实时采集的图像；g.输入原始帧中每个台球在实际台面上的坐标位置，所述坐标位置包括平面坐标位置和像素坐标位置；h.以原始帧各台球坐标为中心分别定位一个比较图像，在当前待复位帧中以原始帧各台球坐标为中心分别定位相同尺寸的比较图像；i.将有位移台球的原始帧比较图像与当前待复位帧比较图像进行像素差值比较，若像素差值小于第一设定阈值则认为台球复位准确；否则进行图像匹配搜索，在有位移台球的原始位置附近寻找与原始帧比较图像相匹配的台球图像，如果能够找到，则认为这是有位移台球在原始帧中停留的位置，输出一个偏移量显示有位移台球的偏差，如果没有找到，则认为有位移台球离原始位置较远，台球没有复位。