本發(fā)明涉及一種比賽視頻跟蹤的算法，尤其涉及一種在全景模式下對球賽視頻中足球進(jìn)行跟蹤的算法。
背景技術(shù)：
采用普通攝像頭進(jìn)行球賽無監(jiān)督的錄制時，由于運動的足球速度過快，及所采用的攝像機(jī)鏡頭的質(zhì)量問題，常導(dǎo)致高速運動的足球存在運動模糊、虛影和殘影問題；同時常發(fā)生球與球員接觸或被球員遮擋的情況，且在全景模式下足球的面積較小，這使得一般的目標(biāo)跟蹤方法對球賽中足球跟蹤效果較差。針對現(xiàn)有技術(shù)中球賽視頻中足球跟蹤技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供了一種在全景模式下對球賽視頻中足球進(jìn)行跟蹤的算法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是提供一種在全景模式下對球賽視頻中足球進(jìn)行跟蹤的算法，其中：包括以下5步：
1)生成場景標(biāo)注，利用人工標(biāo)注或算法獲取得到場景的先驗信息；
2)候選球的檢測；
(1)對全景視頻，建立背景模型，從中分割出前景；
(2)利用尺寸、形狀、顏色信息對前景處進(jìn)行過濾，獲取候選的可疑足球區(qū)域；
(3)利用前期對球進(jìn)行跟蹤的結(jié)果，預(yù)測出當(dāng)前幀足球的位置，若該位置上存在前景，則將其添加為候選的可疑足球區(qū)域；
(4)對可疑足球區(qū)域利用離線的機(jī)器學(xué)習(xí)出來的足球模型，進(jìn)行足球的檢測，將檢測出足球的區(qū)域作為候選足球區(qū)域；
3)短軌跡的生成；
(1)以當(dāng)前檢測到的候選足球為待跟蹤區(qū)域，對該區(qū)域進(jìn)行跟蹤，將跟蹤上的結(jié)果形成軌跡，若未跟蹤上則以預(yù)測結(jié)果替代；如若連續(xù)一段時間均未跟蹤上，則結(jié)束該軌跡的跟蹤；
(2)對當(dāng)前檢測和跟蹤到的球區(qū)域的擴(kuò)展區(qū)域，進(jìn)行人體檢測；
4)短軌跡的矯正和過濾；利用場景的先驗信息和人體檢測的信息，結(jié)合足球的運動規(guī)律，對軌跡進(jìn)行活動的判斷，根據(jù)預(yù)期的活動對改軌跡進(jìn)行矯正和過濾；
5)連接短軌跡為長軌跡；利用時間順序和空間關(guān)系，將短軌跡連接為長軌跡，形成較為完整的足球跟蹤軌跡。
上述的一種在全景模式下對球賽視頻中足球進(jìn)行跟蹤的算法，其中：生成場景標(biāo)注步驟中，取得到場景的先驗信息包括從視頻中分割出足球場地，從視頻中提取出球門位置，標(biāo)注出視頻中足球場地遠(yuǎn)處及近處普通球員的身高。
上述的一種在全景模式下對球賽視頻中足球進(jìn)行跟蹤的算法，其中：
在短軌跡的矯正和過濾步驟中，其中，對軌跡進(jìn)行活動的判斷如下：
如短軌跡中球的中心坐標(biāo)近似為直線，則判為地面?zhèn)髑颍?/p>
如短軌跡球的中心坐標(biāo)近似為開口向下的拋物線，則判為上吊傳球；
如短軌跡中球的中心附近存在人體，y坐標(biāo)遠(yuǎn)低于該處球員身高，則 判為球員帶球。
上述的一種在全景模式下對球賽視頻中足球進(jìn)行跟蹤的算法，其中：
在短軌跡的矯正和過濾步驟中，其中，根據(jù)預(yù)期的活動對改軌跡進(jìn)行矯正和過濾如下：
如根據(jù)短軌跡，判斷當(dāng)前為地面?zhèn)髑蚱陂g，則對不符合地面?zhèn)髑蛞?guī)律的檢測或跟蹤結(jié)果，進(jìn)行矯正或直接剔除；
如根據(jù)短軌跡，判斷當(dāng)前為上吊傳球期間，則對不符合上吊傳球規(guī)律的檢測或跟蹤結(jié)果，進(jìn)行矯正或直接剔除；
如根據(jù)短軌跡，判斷當(dāng)前為球員帶球期間，則對不符合球員帶球的檢測或跟蹤結(jié)果，進(jìn)行矯正或直接剔除。
本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果：
利用足球運動中球場的一些先驗信息(如球場運動場位置，球門位置，球員平均身高等)，和足球的幾個主要運動形態(tài)(地面?zhèn)髑颍系鮽髑?，球員帶球)，提取出其對應(yīng)的運動特征，將這些運動特征加入到足球的跟蹤中，以提高跟蹤的準(zhǔn)確性。
附圖說明
圖1為本發(fā)明提供的一種在全景模式下對球賽視頻中足球進(jìn)行跟蹤的算法的原理示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
本發(fā)明提供一種在全景模式下對球賽視頻中足球進(jìn)行跟蹤的算法，具體方案包括：
生成場景標(biāo)注
利用人工標(biāo)注或算法自動學(xué)習(xí)的方法，獲取得到場景的一些先驗信息(如從視頻中分割出足球場地，從視頻中提取出球門位置，標(biāo)注出視頻中足球場地遠(yuǎn)處及近處普通球員的身高)。
候選球的檢測
(1)對全景視頻，建立背景模型，從中分割出前景；
(2)利用尺寸，形狀，顏色等信息，對前景處進(jìn)行過濾，獲取一些候選的可疑足球區(qū)域；
(3)利用前期對球進(jìn)行跟蹤的結(jié)果，預(yù)測出當(dāng)前幀足球的位置，若該位置上存在前景，則將其添加為候選的可疑足球區(qū)域；
(4)對可疑足球區(qū)域，利用離線的機(jī)器學(xué)習(xí)出來的足球模型，進(jìn)行足球的檢測，將檢測出足球的區(qū)域作為候選足球區(qū)域。
短軌跡的生成
(1)以當(dāng)前檢測到的候選足球為待跟蹤區(qū)域，對該區(qū)域進(jìn)行跟蹤(實際跟蹤上+檢測到的相結(jié)合得到跟蹤結(jié)果)，將跟蹤上的結(jié)果形成軌跡。若未跟蹤上則以預(yù)測結(jié)果替代；但如若連續(xù)一段時間均未跟蹤上，則結(jié)束該軌跡的跟蹤；
(2)對當(dāng)前檢測和跟蹤到的球區(qū)域的擴(kuò)展區(qū)域，進(jìn)行人體檢測。
短軌跡的矯正和過濾
利用場景的先驗信息和人體檢測的信息，結(jié)合足球的運動規(guī)律，對軌跡進(jìn)行活動的判斷，根據(jù)預(yù)期的活動對改軌跡進(jìn)行矯正和過濾。
其中，對軌跡進(jìn)行活動的判斷，如下：
如短軌跡中球的中心坐標(biāo)近似為直線，則判為地面?zhèn)髑颍?/p>
如短軌跡球的中心坐標(biāo)近似為開口向下的拋物線，則判為上吊傳球；
如短軌跡中球的中心附近存在人體，y坐標(biāo)遠(yuǎn)低于該處球員身高，則判為球員帶球。
其中，根據(jù)根據(jù)預(yù)期的活動對改軌跡進(jìn)行矯正和過濾，如下：
如根據(jù)短軌跡，判斷當(dāng)前為地面?zhèn)髑蚱陂g，則對不符合地面?zhèn)髑蛞?guī)律的檢測或跟蹤結(jié)果(球的中心坐標(biāo)近似為直線)，進(jìn)行矯正或直接剔除；
如根據(jù)短軌跡，判斷當(dāng)前為上吊傳球期間，則對不符合上吊傳球規(guī)律的檢測或跟蹤結(jié)果(球的軌跡應(yīng)近似為開口向下的拋物線)，進(jìn)行矯正或直接剔除；
如根據(jù)短軌跡，判斷當(dāng)前為球員帶球期間，則對不符合球員帶球的檢測或跟蹤結(jié)果(球的中心y坐標(biāo)遠(yuǎn)低于該處球員身高)，進(jìn)行矯正或直接剔除；
連接短軌跡為長軌跡
利用時間順序和空間關(guān)系，將短軌跡連接為長軌跡，形成較為完整的足球跟蹤軌跡。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的修改和完善，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。