CN107067424B - 一种击球影像生成方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种击球影像生成方法及系统，涉及球类训练领域。本发明提供的击球影像生成方法，采用图像识别的方式，其首先获取了实际影像，其中，实际影像是对目标区域进行拍摄所形成的；目标区域用于方式参考物；并且，在获取实际影像的时候，实时的对参考物的运动状态进行检测；最后，当参考物的移动状态达到预设要求的时候，才会生成目标影像，进而通过本申请所提供的方法，其是有选择性的生成目标影像，而不是持久的进行目标影像的录制，提高了目标影像录制的精准程度。

Description

一种击球影像生成方法及系统

技术领域

本发明涉及球类训练领域，具体而言，涉及一种击球影像生成方法及系统。

背景技术

球类运动是常见的体育运动，随着生活水平的提高，人们更多的参与到各种球类运动当中。为了提高技巧性，人们通常会针对性的练习球类运动中的某个环节，如练习击球。

练习击球不只是重复的做出击球的动作，还需要使用摄像机来拍摄自己击球的动作，并进一步通过观察拍摄到的影像来逐步的调整自己的击球动作，以期将击球的动作调整到最为合理的状态。

相关技术中，存在两种拍摄方式，分别是用户自己拍摄击球影像和他人拍摄击球影像，如果是用户自己拍摄击球影像，则需要使用相机架将摄像机架设在某一个位置，并持久的开启摄像机，也就是摄像机长时间处于拍摄的状态，并且录制的影像中有很多内容是没有实际作用的(录制影像中的大部分内容都不是击球动作)，很明显，这种自己拍摄击球影像的方式会大量的消耗摄像机的电能，同时所录制影像的精度很差。如果是他人拍摄击球影像的方式，则可以避免电能消耗过大和影像精度差的问题，但需要额外雇佣一个人进行拍摄，浪费人力资源。

综上，相关技术中没有较好的解决击球影像拍摄的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种击球影像生成方法和系统，以提高击球影像生成的便捷性。

第一方面，本发明实施例提供了一种击球影像生成方法，包括：

实时获取实际影像，实际影像是对目标区域进行拍摄所形成的；目标区域用于设置参考物；

每次获取到实际影像时，均依据当前的实际影像检测参考物的移动状态；

根据第一参考时刻生成目标影像，第一参考时刻是移动状态符合预设的要求的时刻。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，步骤依据当前的实际影像检测参考物的移动状态包括：

根据参考区域的范围内的特征图像的位置变化情况，检测参考物的移动状态；参考区域位于实际影像中。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，还包括：

获取用户所下达的参考区域生成指令；

根据参考区域生成指令确定参考区域的范围；参考区域的面积小于或等于实际影像的面积。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，步骤根据参考区域生成指令确定参考区域的范围包括：

根据实际影像和预存的背景图像，确定前景图像所在的区域；

根据前景图像所在的区域确定参考区域的范围。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，若参考区域生成指令是选择指令，则步骤根据参考区域生成指令确定参考区域的范围包括：

调取预存在数据库中的区域对照表；

根据选择指令中所携带的区域编码，在区域对照表中查找对应的区域范围作为参考区域的范围。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，步骤根据第一参考时刻生成目标影像包括：

从第一参考时刻开始对目标区域进行拍摄预定时间，以获取目标影像的第一部分。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，步骤根据第一参考时刻生成目标影像包括：

以第一参考时刻为终点，以第二参考时刻为起点，截取已经获取到的实际影像，以形成目标影像的第二部分；并将第二参考时刻之前的实际影像删除；第二参考时刻在第一参考时刻之前，且第一参考时刻与第二参考时刻相距第一预定时间。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，步骤检测实际影像中参考物的移动状态包括：

提取实际影像中的特征图像；

依据至少两张拍摄时间相近的实际影像中的特征图像的相对位置，确定参考物的移动状态；

或，

依据特征图像是否出现在参考区域中，确定参考物的移动状态。

第二方面，本发明实施例还提供了一种击球影像生成系统，包括：摄像头和移动终端，摄像头和移动终端电连接；摄像头用于实时对目标区域进行拍摄，以生成实际影像，并将实际影像向移动终端传送；移动终端用于按照如第一方面所示的方法执行相应的步骤。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，摄像头与移动终端是一体成型的一体机。

本发明实施例提供的击球影像生成方法，采用图像识别的方式，与现有技术中的需要摄像机长时间对用户的击球过程进行录制，导致录制了大量的无效视频，录像精度很差相比，其首先获取了实际影像，其中，实际影像是对目标区域进行拍摄所形成的；目标区域用于方式参考物；并且，在获取实际影像的时候，实时的对参考物的运动状态进行检测；最后，当参考物的移动状态达到预设要求的时候，才会生成目标影像，进而通过本申请所提供的方法，其是有选择性的生成目标影像，而不是持久的进行目标影像的录制，提高了目标影像录制的精准程度。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例所提供的一种击球影像生成方法的基本流程图；

图2示出了本发明实施例所提供的一种击球影像生成系统的基本结构连接示意图；

图3示出了本发明实施例所提供的一种击球影像生成系统的实际应用场景中摄像头和移动终端的空间位置示意图；

图4示出了本发明实施例所提供的一种击球影像生成方法的参考区域的位置示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

相关技术中，已经出现了两种拍摄击球影像的方式，别是用户自己拍摄击球影像和他人拍摄击球影像。其中，自己拍摄击球影像的方式会大量的消耗摄像机的电能，同时所录制影像的精度很差(由于录像机会持续进行录像，而用户大量的时间是处在非击球状态，即准备状态的，因此，有大量的视频是无效的)。如果是他人拍摄击球影像的方式，则可以避免电能消耗过大和影像精度差的问题，但需要额外雇佣一个人进行拍摄，浪费人力资源。

有鉴于此，本申请提供了一种击球影像生成方法，如图1所示，包括如下步骤：

S101，实时获取实际影像，实际影像是对目标区域进行拍摄所形成的；目标区域用于设置参考物；

S102，每次获取到实际影像时，均依据当前的实际影像检测参考物的移动状态；

S103，根据第一参考时刻生成目标影像，第一参考时刻是移动状态符合预设的要求的时刻。

步骤S101中，首先需要获取实际拍摄到的影像，即实际影像。该实际影像是针对目标区域进行拍摄的，也就是实际影像的主要拍摄对象是目标区域。由于本方案是针对击球时的影像进行拍摄的，因此，目标区域是用来设置参考物的，参考物的存在形式有多种，具体可以分为两大类，第一类是以球为核心的物品，如所要击打的球体本身和设置在球体上的标记(如反光标记、高亮标记等容易被图像识别技术识别到的标记)等；第二类是以击打物为核心的物品，如击打球所使用的物品，对于不同的球类运动而言，所使用的击打物是不同的，如高尔夫球、棒球、台球使用的是球杆，又如足球使用的是球鞋，类似的，也可以是设置在击打物上的标记。不论是哪类参考物，其共性均是相同的，即参考物是一种在击球的过程中会产生相对运动的运动物品。

步骤S102，在实时获取实际影像的同时，还需要对获取到的实际影像进行检测，检测的目的是确定参考物的移动状态(移动状态如移动的距离、是否发生了移动的情况、是否移动出了指定边界的情况等等)。

并且，如果移动状态满足预设的要求的话，就可以依据移动状态满足预设的要求的时刻来生成目标影像了。

确定参考物移动状态是否满足预设要求的方向大致可以分为两种，第一种是使用两张影像来比较参考物在两张影像中是否发生了相对移动，还可以进一步判断移动的距离是否达到了预设的要求，如是否移动了10cm；第二种是使用一张影像来判断参考物是否移动出了实际影像中，或者是参考物是否移动出了/到达了指定的边界。

如果移动状态符合了要求，则可以依据移动状态符合要求时的时刻(可以理解为第一实际影像的拍摄时刻，此处的第一实际影像所反映出的参考物的移动状态符合预设的要求)，即第一参考时刻来生成目标影像。具体而言，执行步骤S101的时候，每隔0.1秒获取一张实际影像的图像；步骤S102在执行的时候，每次获取到图像的时候，均会依据该图像检测参考物的移动距离，10.1秒时，参考物的移动距离为4.8厘米，10.2秒时，参考物的移动距离为4.9厘米，10.3秒时，参考物的移动距离为5厘米；进而，如果步骤S103中所指的预设的要求是移动距离为5厘米，则在执行步骤S103时，就应当以10.3秒作为第一时刻来生成目标影像(由于10.3秒所拍摄的实际影像的图像反应出参考物的移动距离为5厘米，达到了预定的要求)，也就是将10.3秒之前3秒和之后3秒的视频录制、保存下来(即保存的是7.3-13.3秒之间的实际影像)，从而形成击球影像视频，以供用户参考。

如前文中的说明，确定参考物移动状态是否满足预设要求的方向大致可以分为两种，但不论是采取哪种方式，都要先确定参考物在实际影像中的特点，否则无法针对性的确定参考物在哪。

也就是检测实际影像中参考物的移动状态时，首先要确定参考物的特征图像(参考物有别于背景的具有特征的图像部分)，特征图像指的是参考物的本身，或其附属物/携带物所具有的图像特征，如特殊纹理、特殊颜色、特殊亮度等等能够将参考物与背景区分开的图像特征，这些图像特征可以采取预存的方式，预先录入到系统中，进而系统在执行该步骤的时候，可以直接调取出来相应的图像特征来查找参考物的位置；还可以是系统直接采用图像识别的手段来提取出特征图像。

进而本申请所提供的方法中，步骤S102，依据当前的实际影像检测参考物的移动状态可以采用如下方式执行：

根据参考区域的范围内的特征图像的位置变化情况，检测参考物的移动状态；参考区域位于实际影像中。

由于采用了特征图像来表征了参考物(即特征图像代表了参考物在实际影像中的形态)，具体执行的时候，可以依据特征图像的位置变化情况来确定参考物的移动状态。此处的参考区域指的是范围小于或等于实际影像所在区域的一个范围，也就是说参考区域或者与实际影像所在的区域完全相同，或者是参考区域所对应的范围归属与实际影像所在的区域的范围。

如前文中的说明。确定移动状态的时候有两种方式，即步骤检测实际影像中参考物的移动状态包括：

第一种方式：

提取实际影像中的特征图像；

依据至少两张拍摄时间相近的实际影像中的特征图像的相对位置，确定参考物的移动状态；

或，

第二种方式：

依据特征图像是否出现在参考区域中，确定参考物的移动状态。

对于第一种方式而言，在确定了特征图像之后，可以依据特征图像的相对位置来确定参考物的移动状态，具体而言，移动状态有移动的距离、移动的速度(在知晓了这两张实际影像的拍摄时间和特征图像在这两张实际影像上的相对位置之后，很容易能够计算出移动速度)等。

相对于第一种方式而言，第二种方式是一种更为简单的方式，其是要判断特征图像是否出现在参考区域中即可，而不需要进行复杂的计算(不需要计算距离、速度)。

一般情况下，参考物/特征图像只会占据实际影像的一小部分区域，因此，如果每次进行比较的时候，都要将实际影像的整个图像进行计算和比较，则有了大量的无效计算，进而，应当将计算的区域(参考区域)的范围缩小，以降低系统的负担。

进而，本申请所提供的方法，还包括：

获取用户所下达的参考区域生成指令；

根据参考区域生成指令确定参考区域的范围；参考区域的面积小于实际影像的面积。

此处的用户可以指的是实际使用者，也可以指的是系统内部生成参考区域生成指令的某个模块。

确定参考区域范围的方式有两种，第一种是只依据系统的算法来确定参考区域的范围；第二种是依据使用者的指令来确定参考区域的范围。如图4所示，图4中的方形框便是参考区域的边界。

下面先针对第一种方式进行说明，即，步骤根据参考区域生成指令确定参考区域的范围包括：

根据实际影像和预存的背景图像，确定前景图像所在的区域；

根据前景图像所在的区域确定参考区域的范围。

也就是，系统首先确定了前景图像，之后，依据前景图像确定参考区域，一般来说参考区域的范围应当完全包含前景图像所在区域的范围。优选的，考虑到运动场景的光线情况会发生变化，例如受天气如雪天、雨天、晴天，或是灯光、自然光的影响而发生变化等等，因此可以预先在系统中存入不同类型的背景图像，并在执行上述步骤前，先依据具体情况(如使用者的选择)，来调取对应的背景图像特征，之后再使用该背景图像特征与前景图像特征进行比较，以此来提高针对性。

对于第二种方式有多种实现的方式，下面仅列举三种：

第二种方式的第一个子方式：若参考区域生成指令是选择指令，则步骤根据参考区域生成指令确定参考区域的范围包括：

调取预存在数据库中的区域对照表；

根据选择指令中所携带的区域编码，在区域对照表中查找对应的区域范围作为参考区域的范围。

也就是首先需要将实际影像分为多个区域(如可以将实际影像分为5*5的25个区域)，而后，在执行上述步骤的时候，可以先查看选择指令中所携带的区域编码，之后，直接选择该区域编码所对应的区域作为参考区域即可。具体实现的时候，可以预先在屏幕上显示出实际影像，而后在实际影像上以半透明的浮动窗口的形式显示出划分好的多个区域，并在区域上显示对应的区域编码，以供使用者参考。

第二种方式的第二个子方式：若参考区域生成指令是坐标点击指令，则步骤根据参考区域生成指令确定参考区域的范围包括：

选择以参考坐标为中心，预定范围的区域的范围为参考区域的范围；其中，参考坐标是坐标点击指令所对应的坐标。

此时，坐标点击指令可以是使用者在触摸显示屏上单指点击的一个指令。预定范围的区域可以是圆形(以参考坐标为圆形，预设半径的圆形)、椭圆形、方形等等。

第二种方式的第三个子方式：若参考区域生成指令是圈画指令，则步骤根据参考区域生成指令确定参考区域的范围包括：

将圈画指令所形成的封闭曲线所在的范围作为参考区域的范围。

此种方式较为简单，直接由使用者来圈画出参考区域即可。

生成的目标影像可以分为两部分，一部分是在第一参考时刻后开始录制的影像，即步骤根据第一参考时刻生成目标影像包括：

从第一参考时刻开始对目标区域进行拍摄预定时间，以获取目标影像的第一部分。

拍摄的时长可以是系统中预先设定好的时间长度，如5秒、3秒，此时间长度也可以由使用者进行调整。由于实际影像是持续的进行获取的，因此，可以直接使用已经获取到实际影像作为目标影像的第一部分。

另一部分是开始于在第一参考时刻前的影像，这部分影像是已经录制并存储的实际影像的一部分，因此应当从已经录制好的实际影像中进行截取。具体而言，步骤根据第一参考时刻生成目标影像包括：

以第一参考时刻为终点，以第二参考时刻为起点，截取实时录制的实际影像，以形成目标影像的第二部分；并将第二参考时刻之前的实际影像删除；第二参考时刻在第一参考时刻之前，且第一参考时刻与第二参考时刻相距第一预定时间。

需要说明的是，实际操作的时候，实际确定/记录的目标影像可以是第一部分，也可以是第二部分，还可以是第一部分与第二部分的结合。为了避免系统资源被过度占用，应当及时的删除无效的实际影像，也就是删除不可能作为目标影像的实际影像，因而，本申请所提供的方法还包括：

实时将所获取到的第二实际影像删除，第二实际影像是获取到的时间超过第二预定时间的实际影像，且第二预定时间的时长大于第一预定时间的时长。

下面，以一个具体的实例来说明本申请所提供的方法，该方法是关于高尔夫球击球影像生成的：

步骤1，系统接收无线相机发送过来的实时视频数据(实际影像)，并在触摸显示屏幕上呈现实际影像。

步骤2，系统提示用户在触摸显示屏幕上进行圈画，以确定参考区域的范围；

步骤3，用户用手指在目标显示屏幕上进行圈画操作，即圈画出一个封闭曲线；

步骤4，系统在接收到圈画操作后，将圈画操作的封闭曲线所包围的区域作为参考区域；

步骤5，系统采取图像特征识别的方式，提取出参考区域中图像的特征图像(包括但不限于纹理、颜色、亮度，还可以采用前景提取的方式确定前景图像，即特征图像等)，具体的，特征图像指的是高尔夫球或球杆；

步骤6，系统在确定参考区域和特征图像后，每次接收到实际影像的一帧画面，均根据该帧画面来判断特征图像是否移动出了参考区域。

步骤7，当检测到第t时刻所拍摄的实际影像中特征图像移动出了参考区域时，则保存t时刻开始录制的接下来3秒钟视频作为击球影像视频，以及保存t时刻之前3秒钟的视频作为击球影像视频。

应对于上述方法，本申请还提供了一种击球影像生成系统，如图2所示，包括：摄像头201和移动终端202，摄像头201和移动终端202电连接；摄像头201用于实时对目标区域进行拍摄，以生成实际影像，并将实际影像向移动终端202传送；移动终端202用于按照如前述的方法执行相应的步骤。

优选的，摄像头201与移动终端202是一体成型的一体机。

如图3所示，示出了实际场景中，摄像头201(图3中右侧方框圈画出了摄像头)和移动终端202(位于图3中部的方框圈画出了移动终端)的一种设置方式。

功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种击球影像生成方法，其特征在于，包括：

实时获取实际影像，所述实际影像是对目标区域进行拍摄所形成的；所述目标区域用于设置参考物；

每次获取到实际影像时，均依据当前的实际影像检测所述参考物的移动状态；

根据第一参考时刻生成目标影像，所述第一参考时刻是所述移动状态符合预设的要求的时刻；

步骤根据第一参考时刻生成目标影像包括：

以所述第一参考时刻为终点，以第二参考时刻为起点，截取已经获取到的所述实际影像，以形成所述目标影像的第二部分；并将所述第二参考时刻之前的实际影像删除；所述第二参考时刻在第一参考时刻之前，且所述第一参考时刻与所述第二参考时刻相距第一预定时间。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤依据当前的实际影像检测所述参考物的移动状态包括：

根据参考区域的范围内的特征图像的位置变化情况，检测所述参考物的移动状态；所述参考区域位于所述实际影像中。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

获取用户所下达的参考区域生成指令；

根据所述参考区域生成指令确定所述参考区域的范围；所述参考区域的面积小于或等于所述实际影像的面积。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤根据所述参考区域生成指令确定所述参考区域的范围包括：

根据实际影像和预存的背景图像，确定前景图像所在的区域；

根据所述前景图像所在的区域确定所述参考区域的范围。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，若参考区域生成指令是选择指令，则步骤根据所述参考区域生成指令确定所述参考区域的范围包括：

调取预存在数据库中的区域对照表；

根据所述选择指令中所携带的区域编码，在所述区域对照表中查找对应的区域范围作为所述参考区域的范围。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤根据第一参考时刻生成目标影像包括：

从第一参考时刻开始对目标区域进行拍摄预定时间，以获取所述目标影像的第一部分。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤检测所述实际影像中参考物的移动状态包括：

提取所述实际影像中的特征图像；

依据至少两张拍摄时间相近的所述实际影像中的特征图像的相对位置，确定所述参考物的移动状态；

或，

依据特征图像是否出现在参考区域中，确定所述参考物的移动状态。

8.一种击球影像生成系统，其特征在于，包括：摄像头和移动终端，所述摄像头和所述移动终端电连接；所述摄像头用于实时对目标区域进行拍摄，以生成所述实际影像，并将所述实际影像向所述移动终端传送；所述移动终端用于按照如权利要求1-7任一所示的方法执行相应的步骤。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述摄像头与所述移动终端是一体成型的一体机。