CN109758753B - 高尔夫球打标装置及其视觉成像系统、打标方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高尔夫球打标装置及其视觉成像系统、打标方法。视觉成像系统包括反光碗和图像采集装置。反光碗内壁具有镜面。反光碗底部开设有置球口，用于放置高尔夫球。图像采集装置朝向镜面设置，且与置球口相对设置，用于通过镜面采集高尔夫球周侧的图像。本发明通过设置反光碗来盛放高尔夫球，通过镜面得到高尔夫球周侧的图像，相对于传统的视觉成像系统使用多个相机进行成像的方案，减少了图像采集装置的数量，降低了成本。避免了多相机系统的光学校准，免去了各相机间的角度矫正，大大降低了安装难度。且本申请只需对一个图像进行图像识别，降低了技术难度，从而达到降低成本的目的，同时使得结构更加简单，有利于大规模生产。

Description

高尔夫球打标装置及其视觉成像系统、打标方法

技术领域

本发明涉及高尔夫球打标领域，特别是涉及一种高尔夫球打标装置及其视觉成像系统、打标方法。

背景技术

高尔夫是一种常见的室外体育运动，需要用高尔夫球杆将高尔夫球连续击打，进入果岭内的球洞。当同一场地内有多人进行高尔夫运动时，多个高尔夫球易发生混淆，因此，需要用高尔夫球打标机对各自的高尔夫球进行标记来进行区分。传统的高尔夫球打标机使用多个摄像头分布在高尔夫球的四周来判断高尔夫球的状态，结构复杂且成本较高。

发明内容

基于此，有必要针对传统的高尔夫球打标机结构复杂且成本较高的问题，提供一种高尔夫球打标装置及其视觉成像系统、打标方法。

一种高尔夫球打标装置的视觉成像系统，包括：

反光碗，所述反光碗内壁具有镜面，所述反光碗底部开设有置球口，用于放置高尔夫球；以及

图像采集装置，朝向所述镜面设置，且与所述置球口相对设置，用于通过所述镜面采集高尔夫球周侧的图像。

一种高尔夫球打标装置，包括上述任一项实施例所述的视觉成像系统以及拨球装置，所述拨球装置靠近所述置球口设置，用于拨动高尔夫球。

一种高尔夫球打标装置的打标方法，所述高尔夫球打标装置包括如上述实施例所述的视觉成像系统，所述打标方法具体步骤包括：

S100，获取目标图像，该目标图像包括第一区域及第一区域包围的第二区域，第二区域内为高尔夫球顶部图像，第一区域为反光碗所反射的高尔夫球侧部图像；

S200，对目标图像进行分析，得到第一区域和第二区域内高尔夫球标识的位置分布，高尔夫球标识包括位于同一过球心的截面的中心标识以及第一标识和第二标识，第一标识和第二标识的连线经过球心，中心标识与球心的连线垂直于第一标识和第二标识的连线；

S300，根据高尔夫球标识的位置分布与预设的位置分布计算自转参数；

S400，根据所述自转参数转动高尔夫球；

S510，当高尔夫球标识达到预设的位置分布时，对高尔夫球进行打标。

在其中一个实施例中，所述S300，包括：

S301，识别中心标识，并计算高尔夫球将中心标识拨动到第二区域的中心位置的自转参数。

在其中一个实施例中，所述S400，还包括：

S410，将中心标识拨到第二区域中心后，检测第一区域内是否存在对称分布的两个标识；

S420，若第一区域内存在对称分布的两个标识，则这两个标识为第一标识和第二标识，高尔夫球标识达到预设位置。

在其中一个实施例中，若所述S200后，得到第一区域包括三处高尔夫球标识，则所述S301，包括：

S310，分别将三处高尔夫球标识与第二区域的中心进行连线，并测量每两条连线之间的夹角角度；

S320，测量得到两处高尔夫球标识的连线的夹角角度接近180度，则测量这两处高尔夫球标识与第二区域中心之间的距离差值是否小于2mm；

S321，若这两处高尔夫球标识与第二区域中心之间的距离差值小于2mm，则这两处高尔夫球标识分别为第一标识和第二标识，且第一区域内的第三个高尔夫球标识为中心标识，将第一区域内的中心标识与第二区域中心进行连线；

S3211，若该第一区域内的中心标识的连线与第二区域内的高尔夫球标识相交，则该第二区域内的高尔夫球标识为中心标识，高尔夫球自转距离为该第二区域内的中心标识与第二区域中心之间的距离，自转方向为该第二区域内的中心标识延伸向第二区域中心的方向。

在其中一个实施例中，所述S321，还包括：

S3212，若该第一区域内的中心标识的连线没有与第二区域内的标识相交，则高尔夫球自转距离为该第一区域内的中心标识与第二区域中心之间的距离，自转方向为该第一区域内的中心标识延伸向第二区域中心的方向。

在其中一个实施例中，若所述S200后，得到第一区域包括两处高尔夫球标识，则所述S301，包括：

S330，将第一区域内的两处高尔夫球标识与第二区域中心进行连线，并测量这两条连线之间的角度是否接近180度；

S340，若这两条连线之间的角度接近180度，则第一区域内的两处高尔夫球标识为第一标识和第二标识，检测第二区域内是否存在接近中心位置的高尔夫球标识；

S341，若第二区域内存在靠近中心位置的高尔夫球标识，则该高尔夫球标识为中心标识，将该中心标识与第二区域中心进行连线，高尔夫球自转方向为沿该连线向第二区域中心方向旋转，高尔夫球自转距离为中心标识与第二区域中心的距离。

在其中一个实施例中，所述S340后，还包括：

S342，若第二区域内不存在靠近中心位置的高尔夫球标识，则高尔夫球自转方向为第一区域内的两处高尔夫球标识的连线的中垂线方向，且自转距离大于球面大圆周长的四分之一。

在其中一个实施例中，所述S200后，得到所述第一区域包括一处高尔夫球标识，则所述S301，包括：

S350，将第一区域内的这一处高尔夫球标识与第二区域中心连线，则高尔夫球自转方向为沿该连线向第二区域中心方向旋转，自转距离为第一区域内的这一处高尔夫球标识与第二区域中心之间的距离。

上述实施例所述的高尔夫球打标装置及其视觉成像系统，通过设置所述反光碗来盛放高尔夫球，通过所述镜面得到高尔夫球周侧的图像，相对于传统的视觉成像系统使用多个相机进行成像的方案，减少了图像采集装置的数量，降低了成本。避免了多相机系统的光学校准，免去了各相机间的角度矫正，大大降低了安装难度。且本申请只需对一个图像进行图像识别，降低了技术难度，从而达到降低成本的目的，同时使得结构更加简单，有利于大规模生产。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的高尔夫球打标装置的视觉成像系统的结构示意图；

图2为本申请一实施例提供的高尔夫球标识的位置分布示意图；

图3为本申请一实施例提供的高尔夫球打标装置的结构示意图；

图4为本申请一实施例提供的高尔夫球打标装置的结构连接示意图；

图5为本申请一实施例提供的高尔夫球打标装置的打标方法的流程示意图；

图6为本申请一实施例提供的目标图像的示意图；

图7为本申请一实施例提供的计算机设备的内部结构图。

附图标号说明：

10 高尔夫球打标装置的视觉成像系统

100 反光碗

110 镜面

112 置球口

200 图像采集装置

201 第一区域

202 第二区域

210 摄像头

300 发光装置

310 环形发光板

320 通孔

20 高尔夫球打标装置

400 拨球装置

500 打标设备

600 控制装置

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参见图1。本申请一实施例提供一种高尔夫球打标装置20的视觉成像系统10，包括反光碗100和图像采集装置200。所述反光碗100内壁具有镜面110。所述反光碗100底部开设有置球口112，用于放置高尔夫球。所述图像采集装置200朝向所述镜面110设置，且与所述置球口112相对设置，用于通过所述镜面110采集高尔夫球周侧的图像。

可以理解，所述反光碗100为凹陷的碗状，且整体为圆形。在一个实施例中，所述反光碗100的碗壁的倾斜角度可以根据实际需要进行调节。所述倾斜角度是指碗壁与碗底所在平面的夹角。在一个实施例中，所述反光碗100的碗壁的倾斜角度可以为45度。在一个实施例中，所述反光碗100的材质不限，只要可以保持形状即可。在一个实施例中，所述镜面110可以为一涂敷于碗壁的反光涂层。在一个实施例中，所述反光碗100可以采用反光材料制成。在一个实施例中，所述置球口112的形状不限，只要可以使高尔夫球露出底部即可。在本申请中，定义高尔夫球朝向所述图像采集装置200的一侧为顶部，背离所述图像采集装置200的一侧为底部。高尔夫球露出的底部用于打标。

在一个实施例中，所述图像采集装置200的具体设备不限，只要可以摄取图像即可。可以理解，所述图像采集装置200可以采集高尔夫球的顶部图像和周侧图像。在高尔夫球上存在如图2所示的三个标识，通常为多个字符组成条形标识。在一个实施例，所述高尔夫球标识为多个字符时，对多个字符执行膨胀算法，作为一个整体标识。其中图2中left和right表示中心对称的第一标识和第二标识，center表示在第一标识和第二标识连线中垂线上的中心标识。所述图像采集装置200可以对采集到的高尔夫球和反光碗100上的图像进行图像识别，得到第一标识、第二标识和中心标识的位置分布，从而判断得到高尔夫球的实时姿态。

在本实施例中，所述视觉成像系统10通过设置所述反光碗100来盛放高尔夫球，通过所述镜面110得到高尔夫球周侧的图像，相对于传统的视觉成像系统10使用多个相机进行成像的方案，减少了图像采集装置200的数量，降低了成本。避免了多相机系统的光学校准，免去了各相机间的角度矫正，大大降低了安装难度。且本申请只需对一个图像进行图像识别，降低了技术难度，从而达到降低成本的目的，同时使得结构更加简单，有利于大规模生产。

在一个实施例中，所述的高尔夫球打标装置20的视觉成像系统10还包括发光装置300。所述发光装置300与所述镜面110相对设置，以提供光源。在一个实施例中，所述发光装置300发出的光线强度可以根据实际需要进行调节。在一个实施例中，所述发光装置300发出的光为冷光。

在本实施例中，通过所述发光装置300可以提高所述图像采集装置200采集到的图像的清晰度，便于图像识别。

在一个实施例中，所述发光装置300包括环形发光板310以及开设于所述环形发光板310的通孔320。所述通孔320与所述图像采集装置200相对设置，以使所述图像采集装置200通过所述通孔320获取高尔夫球图像。在一个实施例中，所述通孔320可以为圆孔。在一个实施例中，所述环形发光板310与所述反光碗100之间的距离可以根据实际情况进行调节，以达到最佳的成像效果。在一个实施例中，所述环形发光板310的投影覆盖所述镜面110。在一个实施例中，所述环形发光板310可以在朝向所述镜面110的一侧设置多个LED，比如可以阵列设置。

在本实施例中，通过设置具有所述通孔320的所述环形发光板310，避免影响所述图像采集装置200采集图像。

在一个实施例中，所述图像采集装置200包括摄像头210。所述摄像头210与所述通孔320相对设置。可以理解，所述摄像头210可以透过所述通孔320采集高尔夫球和所述镜面110上的图像。在一个实施例中，所述通孔320的直径大于所述摄像头210的直径，以方便采集图像。在一个实施例中，所述摄像头210可以设置于所述通孔320内。

在本实施例中，所述环形发光板310通过所述通孔320与所述摄像头210配合，实现打光与图像采集的平衡，达到更佳的图像效果，更便于图像识别。

请一并参见图3和图4。本申请一实施例还提供一种高尔夫球打标装置20，包括上述任一项实施例所述的视觉成像系统10以及拨球装置400。所述拨球装置400靠近所述置球口112设置，用于拨动高尔夫球。在一个实施例中，所述置球口112的直径小于高尔夫球直径，通过所述置球口112承托高尔夫球，所述拨球装置400可以包括可以伸缩的机械臂，在需要旋转时，所述机械臂伸入所述反光碗100对高尔夫球进行旋转，旋转完毕后缩回，重新成像。在一个实施例中，所述拨球装置400设置于所述反光碗100远离所述图像采集装置200的一侧，以方便拨球，并且不影响所述图像采集装置200采集图像。在一个实施例中，高尔夫球由所述拨球装置400承托，使高尔夫球与所述反光碗100之间存在间隙，以减少摩擦。在一个实施例中，所述拨球装置400与所述图像采集装置200连接，以根据所述图像采集装置200的图像识别结果对高尔夫球进行适当的旋转。

在本实施例中，通过设置所述拨球装置400，实现对所述图像采集装置200的图像识别的反馈，及时改变高尔夫球的姿态，使高尔夫球达到预定的打标姿态。

在一个实施例中，所述拨球装置400可以包括多个滚轮。所述多个滚轮环绕所述置球口112设置。所述滚轮用于与高尔夫球裸露于所述置球口112的表面接触，以驱动高尔夫球沿多个方向转动。在一个实施例中，每个所述滚轮的转动方向不变，通过多个滚轮的调控，使高尔夫球在任意方向旋转。在一个实施例中，所述滚轮采用为摩擦系数较高的材质，便于驱动高尔夫球转动。在一个实施例中，所述多个滚轮可以等间隔设置为环形，便于实现对高尔夫球各个方向的驱动。在一个实施例中，所述滚轮的数量可以3个以上。

在本实施例中，所述拨球装置400通过设置多个所述滚轮，通过摩擦来驱动高尔夫球进行自转，使得高尔夫球可以保持相对位置不变，在更加平稳的情况下实现对所述高尔夫球的姿态调整，避免影响图像采集的准确性。

在一个实施例中，所述滚轮的数量可以为两个，且分别沿在一个平面内的互相垂直的第一方向和第二方向转动。在一个实施例中，所述平面可以为水平面。在一个实施例中，所述两个滚轮与高尔夫球的球心连线互相垂直。在本实施例中，通过两个滚动方向互相垂直的所述滚轮，可以驱动高尔夫球在需要的任意方向进行自转，结构简单，易于生产。

在一个实施例中，所述高尔夫球打标装置20还包括打标设备500。所述打标设备500设置于所述反光碗100远离所述图像采集装置200的一侧，且与所述置球口112相对设置。所述打标设备500与所述图像采集装置200连接，以根据图像识别的结果对以对高尔夫球裸露于所述置球口112的表面打标。在一个实施例中，所述打标设备500与所述拨球装置400可以一体设置，以增强整体稳定性。在一个实施例中，所述打标设备500可以为激光打标装置，以实现无接触打标。在一个实施例中，所述打标设备500与所述反光碗100的距离可以根据实际需要进行调节。在一个实施例中，所述打标设备500与所述多个滚轮的环绕的中心位置相对。在一个实施例中，所述打标设备500的具有对高尔夫球直接打标的打标头，且所述打标头可以旋转。通过所述图像采集装置200采集的图像可以对中心标识进行形状识别，判断中心标识的延伸方向，从而控制所述打标头旋转，打出与中心标识的延伸方向相同的标记。

在本实施例中，所述打标设备500可以在所述图像采集装置200图像识别后，在高尔夫球达到预定的姿态时实现打标。

在一个实施例中，所述高尔夫球打标装置20还包括控制装置。所述控制装置与所述图像采集装置200、所述拨球装置400和所述打标设备500连接。可以理解，所述控制装置可以对所述图像采集装置200获取的图像进行图像识别，判断高尔夫球的姿态，并控制所述拨球装置400向预定的姿态拨动高尔夫球，当图像识别结果显示高尔夫球达到预定姿态后，就控制所述打标设备500对高尔夫球的底部进行打标。在一个实施例中，所述控制装置可以包括处理器。

在本实施例中，通过所述控制装置对所述图像采集装置200获取的图像进行图像识别，并根据识别结果控制所述拨球装置400和所述打标设备500，实现对高尔夫球的自动调整及打标，提高了工作效率。

在一个实施例中，所述置球口112孔径大于高尔夫球的孔径，以避所述反光碗100影响高尔夫球的旋转和打标。

请一并参见图5和图6。本申请一实施例还提供一种高尔夫球打标装置20的打标方法。所述高尔夫球打标装置20包括如上述任一项实施例所述的视觉成像系统10。所述打标方法具体步骤包括：

S100，获取目标图像，该目标图像包括第一区域201及第一区域201包围的第一区域202，第一区域202内为高尔夫球顶部图像，第一区域201为反光碗100所反射的高尔夫球侧部图像；

S200，对目标图像进行分析，得到第一区域201和第一区域202内高尔夫球标识的位置分布，高尔夫球标识包括位于同一过球心的截面的中心标识以及第一标识和第二标识，第一标识和第二标识的连线经过球心，中心标识与球心的连线垂直于第一标识和第二标识的连线；

S300，根据高尔夫球标识的位置分布与预设的位置分布计算自转参数；

S400，根据所述自转参数转动高尔夫球；

S510，当高尔夫球标识达到预设的位置分布时，对高尔夫球进行打标。

在S100中，在一个实施例中，所述目标图像类似于图6，包括第一区域201和第一区域202，第一区域202为所述反光碗100的镜面110图像。

在S200中，可以理解，所述高尔夫球标识的位置分布指目标图像中的中心标识以及第一标识和第二标识的位置分布。

在S300中，在一个实施例中，所述S300中高尔夫球标识预设的位置分布如图6所示，当高尔夫球中的中心标识、第一标识和第二标识呈现图6中的位置分布时，视为高尔夫球达到预设姿态。在一个实施例中，所述自转参数包括自转角度和自转距离。

在S400中，在一个实施例中，可以通过所述拨球装置400转动高尔夫球。

在S510中，在一个实施例中，可以通过所述打标设备500对高尔夫球进行打标。在一个实施例中，打标位置与所述中心标识相对。

在本实施例中，通过对一个目标图像的图像分析得到高尔夫球标识的位置分布，从而调整高尔夫球的姿态，直到满足打标的需求，降低了技术难度，实现对高尔夫球姿态的更快地识别和调整，提高工作效率。

在一个实施例中，在所述S400后，还包括：

S520，若所述根据所述自转参数转动高尔夫球未达到预设的位置分布，则重新计算自转参数。可以理解，重新计算自转参数后，继续执行S400，直到高尔夫球标识达到预设的位置分布，再进行打标。在S400中，可能会出现拨球误差，导致高尔夫球不能达到预设姿态，因此需要多次拨球，直到满足要求。

在本实施例中，可以通过多次拨球，保证高尔夫球姿态更加标准。

在一个实施例中，所述S300，包括：

S301，识别中心标识，并计算高尔夫球将中心标识拨动到第一区域202的中心位置的自转参数。

可以理解，当预设的高尔夫球标识位置分布如图6所示时，中心标识位于图像中心，因此，只要中心标识满足要求即可判断高尔夫球达到预设姿态。

在一个实施例中，所述S400，还包括：

S410，将中心标识拨到第一区域202中心后，检测第一区域201内是否存在对称分布的两个标识；

S420，若第一区域201内存在对称分布的两个标识，则这两个标识为第一标识和第二标识，高尔夫球标识达到预设位置。

在一个实施例中，可以理解，当高尔夫球标识为条形时，存在既在第一区域201，又在第一区域202的情况。无论第一区域201和第一区域202内的高尔夫球标识是否完整，只要存在即可视为一处高尔夫球标识。在S410中，通过检测第一区域201内是否存在对称分布的两个标识，可以进一步确认位于第一区域202中心的高尔夫球标识为中心标识，避免出现错误识别中心标识而导致打标位置错误的情况。在一个实施例中，在S410后，若第一区域201内不存在对称分布的两个标识，则中心标识识别错误，需要执行S200。

在本实施例中，通过对第一标识和第二标识的识别，保证高尔夫球达到预设位置，提高了打标的准确性。

在一个实施例中，若所述S200后，得到第一区域201包括三处高尔夫球标识，则所述S301，包括：

S310，分别将三处高尔夫球标识与第一区域202的中心进行连线，并测量每两条连线之间的夹角角度；

S320，测量得到两处高尔夫球标识的连线的夹角角度接近180度，则测量这两处高尔夫球标识与第一区域202中心之间的距离差值是否小于2mm；

S321，若这两处高尔夫球标识与第一区域202中心之间的距离差值小于2mm，则这两处高尔夫球标识分别为第一标识和第二标识，且第一区域201内的第三个标识为中心标识，将第一区域201内的中心标识与第一区域202中心进行连线；

S3211，若该第一区域201内的中心标识的连线与第一区域202内的高尔夫球标识相交，则该第一区域202内的高尔夫球标识为中心标识，高尔夫球自转距离为该第一区域202内的中心标识与第一区域202中心之间的距离，自转方向为该第一区域202内的中心标识延伸向第一区域202中心的方向。

在一个实施例中，若所述高尔夫球标识为多个字符时，对多个字符执行膨胀算法，作为一个整体标识。可以理解，当第一区域201包括三处高尔夫球标识时，必然是中心标识、第一标识和第二标识都存在于第一区域201，则必然存在至少两个与第一区域202中心连线成接近180度夹角的两个高尔夫球标识，即第一标识和第二标识。但由于高尔夫球标识可能过长，导致仍可能存在第一区域201内的中心标识的连线与第一标识或第二标识的连线成接近180度左右的情况。

为进一步确认第一标识和第二标识，则需要执行步骤S320，对每个第一区域201内的高尔夫球标识与第一区域202中心之间的距离进行测量，满足距离差值小于2mm的两个高尔夫球标识则确认为第一标识或第二标识。确认第一标识和第二标识后，第一区域201内的第三个标识即为中心标识。

在S3211中，当该第一区域201内的中心标识与第一区域202中心的连线与第一区域202内的高尔夫球标识相交时，即中心标识一部分在第一区域202，一部分在第一区域201。通过将第一区域202内的中心标识转到第一区域202中心可以使高尔夫球的姿态与预设的姿态更加接近，从而减少拨球次数，提高打标效率。在一个实施例中，所述该第一区域202内的中心标识与第一区域202中心之间的距离是指，第一区域202内中心标识的中心与第一区域202中心的距离。

在本实施例中，通过对第一区域201内存在三处高尔夫球标识的图像情况进行分析，准确、快速地识别出中心标识，并由此计算出高尔夫球下一步的自转方向和距离。

在一个实施例中，在S310中，若测量得到其中两处高尔夫球标识的连线的夹角不接近180度，则排除这两处高尔夫球标识为第一标识和第二标识的可能，继续测量其他连线的夹角。

在一个实施例中，所述S320后，若这两处高尔夫球标识与第一区域202中心之间的距离差值大于或等于2mm，排除这两处高尔夫球标识为第一标识和第二标识的可能，继续测量其他距离差值。

在一个实施例中，所述S321，还包括：

S3212，若该第一区域201内的中心标识的连线没有与第一区域202内的标识相交，则高尔夫球自转距离为该第一区域201内的中心标识与第一区域202中心之间的距离，自转方向为该第一区域201内的中心标识延伸向第一区域202中心的方向。

可以理解，在本实施例中，中心标识只存在于第一区域201，则以该第一区域201内的中心标识的位置为旋转目标，可以使高尔夫球姿态更接近预设姿态。

在一个实施例中，若所述S200后，得到第一区域201包括两处高尔夫球标识，则所述S301，包括：

S330，将第一区域201内的两处高尔夫球标识与第一区域202中心进行连线，并测量这两条连线之间的角度是否接近180度；

S340，若这两条连线之间的角度接近180度，则第一区域201内的两处高尔夫球标识为第一标识和第二标识，检测第一区域202内是否存在接近中心位置的高尔夫球标识；

S341，若第一区域202内存在靠近中心位置的高尔夫球标识，则该高尔夫球标识为中心标识，将该中心标识与第一区域202中心进行连线，高尔夫球自转方向为沿该连线向第一区域202中心方向旋转，高尔夫球自转距离为中心标识与第一区域202中心的距离。

可以理解，所述第一区域201包括两处高尔夫球标识是指，第一区域201内仅有两处高尔夫球标识。在S330中，根据第一标识和第二标识的对称性，若第一区域201(201)内仅有两处高尔夫球标识，且与第一区域202中心的连线夹角接近180度，这两处高尔夫球标识就可以认为是第一标识和第二标识。此时若第一区域202内存在接近中心位置的高尔夫球标识，则必然为中心标识。在一个实施例中，所述第一区域202内存在接近中心位置的高尔夫球标识的“接近”指，该高尔夫球标识与第一区域202中心的距离小于2mm。在识别出第一区域202内的中心标识后，即可以它为旋转目标，使它移动到第一区域202中心。

在本实施例中，通过对第一区域201内存在两处高尔夫球标识的图像情况进行分析，准确、快速地识别出中心标识，并由此计算出高尔夫球下一步的自转方向和距离。

在一个实施例中，所述S340后，还包括：

S342，若第一区域202内不存在靠近中心位置的高尔夫球标识，则高尔夫球自转方向为第一区域201内的两处高尔夫球标识的连线的中垂线方向，且自转距离大于球面大圆周长的四分之一。可以理解，球面大圆指高尔夫球过球心的球面圆。

在本实施例中，第一区域202内不存在靠近中心位置的高尔夫球标识，表示中心标识在高尔夫球远离所述图像采集装置200的另一侧。根据中心标识在第一标识和第二标识的连线的中垂线上的特点，沿第一区域201内的两处高尔夫球标识的连线的中垂线方向旋转高尔夫球可以使中心标识更接近第一区域202中心。同时，根据采集的图像至少包括高尔夫球的一半的表面图像的特点，使高尔夫球自转距离超过球面大圆周长的四分之一，则中心标识必然出现在目标图像中，从而进一步识别出中心标识，确认进一步地自转参数。在一个实施例中，所述S342中的自转距离可以为球面大圆周长的一半，从而使中心标识出现在第一区域202，距离第一区域202中心更近，方便拨球，减少拨球次数，从而提高打标效率。

在一个实施例中，所述S200后，得到所述第一区域201包括一处高尔夫球标识，则所述S301，包括：

S350，将第一区域201内的这一处高尔夫球标识与第一区域202中心连线，则高尔夫球自转方向为沿该连线向第一区域202中心方向旋转，自转距离为第一区域201内的这一处高尔夫球标识与第一区域202中心之间的距离。

可以理解，所述第一区域201包括一处高尔夫球标识是指，所述第一区域201仅有一处高尔夫球标识。当所述第一区域201仅有一处高尔夫球标识时，无法判断该高尔夫球标识的“身份”。因此，按这一处高尔夫球标识与第一区域202中心连线的方向旋转，并且转动距离为这一处高尔夫球标识与第一区域202中心之间的距离，可以使高尔夫球标识更多地出现于目标图像上，从而便于进一步判断自转参数，有利于减少拨球次数。

在一个实施例中，所述S200后，得到所述第一区域201没有高尔夫球标识，则可以选择任意方向，以超过球面大圆周长四分之一的距离拨动高尔夫球，从而使更多的高尔夫球标识出现在目标图像中。

在一个实施例中，所述S510，包括：

S512，当高尔夫球标识达到预设的位置分布后，对中心标识进行形状识别，并按照中心标识的延伸方向打标。

在本实施例中，通过对中心标识进行形状识别，可以打出与中心标识对称形状的标记，满足用户的需求。

在一个实施例中，本申请提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图7所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

本发明一实施例还提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项实施例所述打标方法的步骤。

在一个实施例中，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

S100，获取目标图像，该目标图像包括第一区域201及第一区域201包围的第一区域202，第一区域202内为高尔夫球顶部图像，第一区域201为反光碗100所反射的高尔夫球侧部图像；

S200，对目标图像进行分析，得到第一区域201和第一区域202内高尔夫球标识的位置分布，高尔夫球标识包括位于同一过球心的截面的中心标识以及第一标识和第二标识，第一标识和第二标识的连线经过球心，中心标识与球心的连线垂直于第一标识和第二标识的连线；

S300，根据高尔夫球标识的位置分布与预设的位置分布计算自转参数；

S400，根据所述自转参数转动高尔夫球；

S510，当高尔夫球标识达到预设的位置分布时，对高尔夫球进行打标。

本申请一实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项实施例所述的方法的步骤。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

S100，获取目标图像，该目标图像包括第一区域201及第一区域201包围的第一区域202，第一区域202内为高尔夫球顶部图像，第一区域201为反光碗100所反射的高尔夫球侧部图像；

S200，对目标图像进行分析，得到第一区域201和第一区域202内高尔夫球标识的位置分布，高尔夫球标识包括位于同一过球心的截面的中心标识以及第一标识和第二标识，第一标识和第二标识的连线经过球心，中心标识与球心的连线垂直于第一标识和第二标识的连线；

S300，根据高尔夫球标识的位置分布与预设的位置分布计算自转参数；

S400，根据所述自转参数转动高尔夫球；

S510，当高尔夫球标识达到预设的位置分布时，对高尔夫球进行打标。

上述实施例所述的高尔夫球打标装置20及其视觉成像系统10、打标方法以及计算机设备和计算机可读存储介质，通过设置所述反光碗100来盛放高尔夫球，通过所述镜面110得到高尔夫球周侧的图像，相对于传统的视觉成像系统10使用多个相机进行成像的方案，减少了图像采集装置200的数量，降低了成本。避免了多相机系统的光学校准，免去了各相机间的角度矫正，大大降低了安装难度。且本申请只需对一个图像进行图像识别，降低了技术难度，从而达到降低成本的目的，同时使得结构更加简单，有利于大规模生产。通过对一个目标图像的图像分析得到高尔夫球标识的位置分布，从而调整高尔夫球的姿态，直到满足打标的需求，降低了技术难度，实现对高尔夫球姿态的更快地识别和调整，提高了打标效率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种高尔夫球打标装置的视觉成像系统，其特征在于，包括：

反光碗(100)，所述反光碗(100)内壁具有镜面(110)，所述反光碗(100)底部开设有置球口(112)，用于放置高尔夫球；以及

图像采集装置(200)，朝向所述镜面(110)设置，且与所述置球口(112)相对设置，用于通过所述镜面(110)采集高尔夫球周侧的图像；

所述图像采集装置(200)用于对采集到的高尔夫球周侧的图像和所述反光碗(100)上的图像进行图像识别，得到高尔夫球标识中第一标识、第二标识和中心标识的位置分布；

所述得到高尔夫球标识中第一标识、第二标识和中心标识的位置分布的过程包括：对包括第一区域(201)及第一区域(201)包围的第二区域(202)的目标图像进行分析，得到第一区域(201)和第二区域(202)内高尔夫球标识的位置分布；其中，第二区域(202)内为高尔夫球顶部图像，第一区域(201)为反光碗(100)所反射的高尔夫球侧部图像；所述高尔夫球标识包括位于同一过球心的截面的中心标识以及第一标识和第二标识，第一标识和第二标识的连线经过球心，中心标识与球心的连线垂直于第一标识和第二标识的连线；

所述高尔夫球标识的位置分布，用于根据高尔夫球标识的位置分布与预设的位置分布计算自转参数；根据所述自转参数转动高尔夫球；当高尔夫球标识达到预设的位置分布时，对高尔夫球进行打标。

2.一种高尔夫球打标装置，其特征在于，包括权利要求1所述的视觉成像系统(10)以及拨球装置(400)，所述拨球装置(400)靠近所述置球口(112)设置，用于拨动高尔夫球；

所述高尔夫球打标装置的打标过程包括：

获取目标图像，所述目标图像包括第一区域(201)及第一区域(201)包围的第二区域(202)，第二区域(202)内为高尔夫球顶部图像，第一区域(201)为反光碗(100)所反射的高尔夫球侧部图像；

对所述目标图像进行分析，得到第一区域(201)和第二区域(202)内高尔夫球标识的位置分布，高尔夫球标识包括位于同一过球心的截面的中心标识以及第一标识和第二标识，第一标识和第二标识的连线经过球心，中心标识与球心的连线垂直于第一标识和第二标识的连线；

根据高尔夫球标识的位置分布与预设的位置分布计算自转参数；

根据所述自转参数转动高尔夫球；

当高尔夫球标识达到预设的位置分布时，对高尔夫球进行打标。

3.一种高尔夫球打标装置的打标方法，其特征在于，所述高尔夫球打标装置包括如权利要求2所述的视觉成像系统，所述打标方法具体步骤包括：

S100，获取目标图像，该目标图像包括第一区域(201)及第一区域包围的第二区域(202)，第二区域(202)内为高尔夫球顶部图像，第一区域(201)为反光碗(100)所反射的高尔夫球侧部图像；

S200，对目标图像进行分析，得到第一区域(201)和第二区域(202)内高尔夫球标识的位置分布，高尔夫球标识包括位于同一过球心的截面的中心标识以及第一标识和第二标识，第一标识和第二标识的连线经过球心，中心标识与球心的连线垂直于第一标识和第二标识的连线；

S300，根据高尔夫球标识的位置分布与预设的位置分布计算自转参数；

S400，根据所述自转参数转动高尔夫球；

S510，当高尔夫球标识达到预设的位置分布时，对高尔夫球进行打标。

4.根据权利要求3所述的高尔夫球打标装置的打标方法，其特征在于，所述S300，包括：

S301，识别中心标识，并计算高尔夫球将中心标识拨动到第二区域(202)的中心位置的自转参数。

5.根据权利要求4所述的高尔夫球打标装置的打标方法，其特征在于，所述S400，还包括：

S410，将中心标识拨到第二区域(202)中心后，检测第一区域(201)内是否存在对称分布的两个标识；

S420，若第一区域(201)内存在对称分布的两个标识，则这两个标识为第一标识和第二标识，高尔夫球标识达到预设位置。

6.根据权利要求4所述的高尔夫球打标装置的打标方法，其特征在于，若所述S200后，得到第一区域(201)包括三处高尔夫球标识，则所述S301，包括：

S310，分别将三处高尔夫球标识与第二区域(202)的中心进行连线，并测量每两条连线之间的夹角角度；

S320，测量得到两处高尔夫球标识的连线的夹角角度接近180度，则测量这两处高尔夫球标识与第二区域(202)中心之间的距离差值是否小于2mm；

S321，若这两处高尔夫球标识与第二区域(202)中心之间的距离差值小于2mm，则这两处高尔夫球标识分别为第一标识和第二标识，且第一区域(201)内的第三个高尔夫球标识为中心标识，将第一区域(201)内的中心标识与第二区域(202)中心进行连线；

S3211，若该第一区域(201)内的中心标识的连线与第二区域(202)内的高尔夫球标识相交，则该第二区域(202)内的高尔夫球标识为中心标识，高尔夫球自转距离为该第二区域(202)内的中心标识与第二区域(202)中心之间的距离，自转方向为该第二区域(202)内的中心标识延伸向第二区域(202)中心的方向。

7.根据权利要求6所述的高尔夫球打标装置的打标方法，其特征在于，所述S321，还包括：

S3212，若该第一区域(201)内的中心标识的连线没有与第二区域(202)内的标识相交，则高尔夫球自转距离为该第一区域(201)内的中心标识与第二区域(202)中心之间的距离，自转方向为该第一区域(201)内的中心标识延伸向第二区域(202)中心的方向。

8.根据权利要求4所述的高尔夫球打标装置的打标方法，其特征在于，若所述S200后，得到第一区域(201)包括两处高尔夫球标识，则所述S301，包括：

S330，将第一区域(201)内的两处高尔夫球标识与第二区域(202)中心进行连线，并测量这两条连线之间的角度是否接近180度；

S340，若这两条连线之间的角度接近180度，则第一区域(201)内的两处高尔夫球标识为第一标识和第二标识，检测第二区域(202)内是否存在接近中心位置的高尔夫球标识；

S341，若第二区域(202)内存在靠近中心位置的高尔夫球标识，则该高尔夫球标识为中心标识，将该中心标识与第二区域(202)中心进行连线，高尔夫球自转方向为沿该连线向第二区域(202)中心方向旋转，高尔夫球自转距离为中心标识与第二区域(202)中心的距离。

9.根据权利要求8所述的高尔夫球打标装置的打标方法，其特征在于，所述S340后，还包括：

S342，若第二区域(202)内不存在靠近中心位置的高尔夫球标识，则高尔夫球自转方向为第一区域(201)内的两处高尔夫球标识的连线的中垂线方向，且自转距离大于球面大圆周长的四分之一。

10.根据权利要求4所述的高尔夫球打标装置的打标方法，其特征在于，所述S200后，得到所述第一区域(201)包括一处高尔夫球标识，则所述S301，包括：

S350，将第一区域(201)内的这一处高尔夫球标识与第二区域(202)中心连线，则高尔夫球自转方向为沿该连线向第二区域(202)中心方向旋转，自转距离为第一区域(201)内的这一处高尔夫球标识与第二区域(202)中心之间的距离。

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