CN110334617A - 一种台球碰撞库边的判断方法及台球比赛计分系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种台球碰撞库边的判断方法以及台球比赛计分系统，该方法包括以下步骤：在一次击球范围内，根据获取的比赛图像识别出台球、库边与库边位置；获取至少一帧比赛过程图像，识别每帧比赛过程图像中的运动台球信息，根据运动台球的图像/帧间数据，推测出运动台球与库边发生关系的推测位置；根据每一运动台球的推测位置与该库边位置的关系，判断当前击球对应的运动台球的库边碰撞信息。本发明的方法与系统，台球碰撞库边的判断更加合理和准确。

Description

一种台球碰撞库边的判断方法及台球比赛计分系统

技术领域

本发明涉及体育运动计算机辅助设备技术领域，特别是涉及一种台球碰撞库边的判断方法以及台球比赛计分系统。

背景技术

台球是一项在国际上广泛流行的高雅室内体育运动。台球是一种用球杆在台上击球、依靠完成目标或者计算得分确定比赛胜负的室内娱乐体育项目。根据器材和规则的不同，可分为落袋台球和无袋台球两大类，前者包括中式台球、美式台球、俄式台球、斯诺克台球等，后者一般称为开伦台球，也叫法式台球、卡罗姆台球等。

大多数数字台球计分系统都需要判断台球与库边的碰撞，简称为碰库或吃库。这里“库”是英文cushion的音译，意为台球桌台面的边沿。例如，中式台球规则中，每次击球若没有目标球入袋，则须至少有一个球碰库，否则即为犯规；三球开伦规则中，若母球碰撞到两个目标球，且在碰撞第二个目标球之前母球碰库三次以上，则得1分。长期以来，判断台球碰撞库边依赖于裁判员肉眼判断，不仅耗费人力而且容易造成漏判和误判，近年来才出现了一些利用人工智能技术自动判断台球碰撞关系的方法。

中国专利第CN101947385B号公开了一种判断台球碰撞库边的方法：检测连续两帧当前球的运动轨迹的方向是不是有改变，若是则判断当前球在当前帧碰撞库边。

上述专利中，判断台球碰撞库边依据的连续两帧图像中台球轨迹方向的改变与碰撞库边之间没有必然联系。在特定情况下，碰撞库边未必能够检测到台球的轨迹方向发生改变。相反地，台球可能因为走弧线或者被其它台球碰撞而发生轨迹方向改变，却并未碰撞库边。因此，现有的台球碰撞判断技术仍然不够合理和准确，容易造成漏判和误判。

因此，现有的机器视觉计算机辅助台球计分技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明针对以上存在的技术问题，提供一种可使台球库边碰撞判断更加合理和准确，消除台球比赛计分中出现的漏判以及误判问题的台球碰撞库边的判断方法以及台球比赛计分系统。

第一方面，本发明实施方式提供的技术方案是：提供一种台球碰撞库边的判断方法，包括以下步骤：

在一次击球范围内，根据获取的比赛图像识别出台球、库边与库边位置；

获取至少一帧比赛过程图像，识别每帧比赛过程图像中的运动台球信息，根据运动台球的图像/帧间数据，推测出运动台球的推测位置；

根据每一运动台球的推测位置与该库边位置的关系，判断当前击球对应的运动台球的库边碰撞信息。

该台球碰撞库边的判断方法还包括以设定频率重复该台球碰撞库边的判断方法，以确定赛程库边碰撞信息，

其中，在运动台球的推测位置属于库内位置时，该库边碰撞信息为无碰撞；在运动台球的推测位置属于库外位置时，该库边碰撞信息为碰撞；在运动台球的推测位置属于贴库位置时，该库边碰撞信息为碰撞。

在使用一帧图像做判断的实施例中，获取一帧比赛过程图像，识别该比赛过程图像中的台球位置以及台球的影像位移，根据曝光时间以及该影像位移确定台球速度；

根据该台球位置、该台球半径以及速度确定该推测位置，其中该台球速度包括速率与方向。

在使用两帧图像做判断的实施例中，获取第一比赛过程图像以及第二比赛过程图像，识别该第一比赛过程图像中的第一台球位置，识别该第二比赛过程图像中的第二台球位置，根据曝光时间以及同一台球在两帧图像上的位移确定对应的台球速度；

根据该第一台球位置与该第二台球位置确定的运动轨迹、该台球半径以及速度确定该推测位置。

在简单运动轨迹的位置推测中，该推测位置包括前推位置以及后推位置：

当该运动轨迹为直线轨迹，并且该直线轨迹的方向朝向该库边时，正向沿着该运动轨迹推测对应运动台球的后推位置作为推测位置；

当该运动轨迹为直线轨迹，并且该直线轨迹的方向远离该库边时，逆向沿着该运动轨迹推测对应运动台球的前推位置作为推测位置。

在复杂运动轨迹的位置推测中，该推测位置包括前推位置以及后推位置：

获取多帧比赛过程图像，识别该多帧比赛过程图像中的多个台球位置，根据曝光时间以及同一台球相邻两帧图像上的位移确定对应的台球速度；

根据该多个台球位置确定对应台球的折线运动轨迹，该折线运动轨迹包括第一直线运动轨迹以及第二直线运动轨迹；

正向沿着该第一直线运动轨迹推测对应运动台球的后推位置，同时逆向沿着该第二直线运动轨迹推测对应运动台球的前推位置；

根据该前推位置与该后推位置、该台球半径以及速度确定该推测位置。

为了进一步提高碰撞判断准确性，该库边位置为图像库边位置內缩10毫米的虚拟库边位置。

在不规则库边的碰撞判断中，该库边包括多个不规则形状的库边段；

构造库边段封闭区；

在一次击球范围内，获取至少一帧比赛过程图像，识别每帧比赛过程图像中的运动台球信息，根据运动台球的图像/帧间数据，推测出运动台球的推测位置；

根据每一运动台球的推测位置与该库边段封闭区的关系，判断当前击球对应的运动台球的库边碰撞信息。

第二方面，本发明实施方式提供的技术方案是：提供一种台球比赛计分系统，包括控制单元以及计分单元，还包括连接该控制单元的识别单元、位置推测单元以及第一碰撞分析单元；

该识别单元用于根据获取的比赛图像识别出台球、库边与库边位置，

该位置推测单元用于获取至少一帧比赛过程图像，识别每帧比赛过程图像中的运动台球信息，根据运动台球的图像/帧间数据，推测出运动台球的推测位置；

该第一碰撞分析单元，用于根据每一运动台球的推测位置与该库边位置的关系，判断对应运动台球的库边碰撞信息；

计分单元，用于循环判断生成赛程库边碰撞信息，并根据该赛程库边碰撞信息完成计分。

其中，该位置推测单元包括第一位置推测单元、第二位置推测单元、第三位置推测单元以及第四位置推测单元。

该第一位置推测单元用于获取一帧比赛过程图像,识别该比赛过程图像中的台球位置以及台球的影像位移，根据曝光时间以及该影像位移确定台球速度，根据该台球位置、该台球半径以及速度确定该推测位置。

该第二位置推测单元用于获取第一比赛过程图像以及第二比赛过程图像，识别该第一比赛过程图像中的第一台球位置，识别该第二比赛过程图像中的第二台球位置，根据曝光时间以及同一台球在两帧图像上的位移确定对应的台球速度，并根据该第一台球位置与该第二台球位置确定的运动轨迹、该台球半径以及速度确定该推测位置。

该第三位置推测单元包括数据帧分析单元、轨迹拆分单元、以及位置分析单元，

该数据帧分析单元用于获取多帧比赛过程图像，识别该多帧比赛过程图像中的多个台球位置，根据曝光时间以及同一台球相邻两帧图像上的位移确定对应的台球速度；

该轨迹拆分单元用于根据该多个台球位置确定对应台球的折线运动轨迹，该折线运动运动轨迹包括第一直线运动轨迹以及第二直线运动轨迹；

该位置分析单元用于正向沿着该第一直线运动轨迹推测对应运动台球的后推位置，同时逆向沿着该第二直线运动轨迹推测对应运动台球的前推位置；该位置分析单元还用于根据该前推位置与该后推位置、该台球半径以及速度确定该推测位置。

第四位置推测单元用于处理落袋台球的碰撞分析，该第四位置推测单元包括封闭区构造单元、第五位置推测单元以及第二碰撞分析单元；

该封闭区构造单元用于构造库边段封闭区；

该第五位置推测单元用于获取至少一帧比赛过程图像，识别每帧比赛过程图像中的运动台球信息，根据运动台球的图像/帧间数据，推测出运动台球的推测位置；

该第二碰撞分析单元用于根据每一运动台球的推测位置与该库边段封闭区的关系，判断对应运动台球的库边碰撞信息。

第三方面，本发明实施方式提供的技术方案是：提供一种非易失性计算机可读存储介质，其中，该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令用于使计算机前述实施例披露的台球碰撞库边的判断方法。

本发明实施方式的有益效果是：本实施例的台球碰撞库边的判断方法以及台球比赛计分系统，通过识别运动台球的直径大小，根据每一运动台球的速度、方向以及摩擦系数推测每一运动台球的推测位置，在该推测位置台球运动速度为零，并将球桌的库边与运动台球的推测位置关系进行分类以判定台球是否碰撞库边，上述台球运动位置推测结合库边关系分类，可快速、合理以及准确地判断台球碰撞库边的结果，从而消除台球比赛计分出现的漏判以及误判现象。

附图说明

图1是本发明实施例台球碰撞库边的判断方法的主要流程图；

图2是本发明实施例台球碰撞库边的判断方法的具体流程图；

图3是本发明实施例台球比赛计分系统的软件模块结构示意图；

图4是本发明实施例台球碰撞库边的判断方法的库边与台球位置关系示意图；

图5是本发明实施例台球碰撞库边的判断方法在后推位置判断中的台球位置关系示意图；

图6是本发明实施例台球碰撞库边的判断方法在前推位置判断中的台球位置关系示意图；

图7是本发明实施例台球碰撞库边的判断方法的虚拟库边示意图；

图8是本发明实施例台球碰撞库边的判断方法在台球折线运动轨迹中的位置推测原理图；

图9是本发明实施例台球比赛计分系统的开伦台球的球桌库边示意图；

图10是本发明实施例台球比赛计分系统的落袋台球的球桌库边结构示意图；以及

图11是本发明实施例台球比赛计分系统的硬件架构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例作进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

本实施例的台球碰撞库边的判断方法以及台球比赛计分系统，通过识别运动台球，根据每一运动台球的速度、方向以及摩擦系数推测每一运动台球与库边发生关系的推测位置，并将球桌的库边与运动台球的推测位置关系进行分类以判定台球是否碰撞库边，上述台球运动位置推测结合库边关系分类，可快速、合理以及准确地判断台球碰撞库边的结果。

本实施例的台球碰撞库边的判断方法以及台球比赛计分系统是在已经实现自动检测库边、台球和划分击球过程的基础上的进一步的改进。本实施例在每个台球击球过程中获取至少一帧比赛图像，挖掘图像信息以及台球位置和速度信息，并推测出运动台球与库边发生关系的预测位置进行库边碰撞分析，从而准确判断台球是否碰撞库边。

本实施例的台球碰撞库边的判断方法以及台球比赛计分系统，检测台球位置是以机器视觉技术分析摄像头采集视频图像帧集合并进行分析实现的。本实施例无需很多比赛图像数据帧，基于一帧比赛图像即可实现碰撞分析，较佳的，基于连续两帧比赛图像可准确分析出台球的库边碰撞结果。具体实施时，可按一定策略抽取或选取比赛图像数据帧，例如隔若干帧抽取一帧。本发明也不一定需要判断所有球，根据比赛规则可以只判断母球以及运动中的目标球，或者再包括运动球附近的球。

为了减小数据计算处理量，本实施例可以推迟开始或者提前结束每次击球过程中的台球碰撞库边的判断过程，以中式台球为例，在一次击球过程中，可以在母球撞击目标球时启动判断过程，并在检测到第一次碰撞库边时或者所有球停止时结束判断过程。

请参考图4，为了提高判断准确性，本实施例提出库边与台球推测位置关系的类型概念：

库内位置A是指整个台球都位于库边以内、且球面不与库边相贴的台球位置。贴库位置B是指整个台球都位于库边以内、且球面恰好与库边相贴的台球位置。库外位置C是指整个或部分台球位于库边以外的台球位置。本实施例中，台球位置以其球心位置表示，根据台球推测位置和台球半径，判断出台球与库边的具体位置类型。

请一并参考图5以及图6，该推测位置是指在假设库边不存在的情况下，根据至少一帧，或者二帧的台球位置比赛图像数据帧，推测出台球半径、位置和速度，其中该速度包括速率和方向。该推测位置包括前推位置和后推位置。该后推位置是指按照时间顺序推测出当前图像帧发生时间之后的台球位置。该前推位置是指按照逆时间顺序推测出当前图像帧发生时间之前的台球位置。

在使用两帧比赛图像数据帧分析台球位置时，沿着识别的目标台球在两帧图像之间的轨迹连线，在该轨迹连线的延长线上计算确定推测位置。在推测位置时，需根据摩擦系数适当调整推测位置。

在使用一帧比赛图像数据帧分析目标台球的位置和速度时，该速度可以保持不变进行推测。或者根据台球的摩擦系数适当减小速率。或者在台球运动为曲线运动是，根据台球运动轨迹的曲率适当调节目标台球的运动方向等等。

本实施例的台球碰撞库边的判断方法以及台球比赛计分系统，根据推测位置判断台球是否碰撞库边。在推测位置与该库边位置的关系属于库外位置，或者贴库位置的推测位置时，则判断台球碰撞库边。在需要分析碰撞时间时，可通过提取当前数据帧的实际帧时间，通过计算推测位置的时间得出碰撞时间。在另一实施例中，也可以通过插值法计算得到更精确的碰撞时间。

上述的台球推测位置判断中，可以只判断后推位置，可以只判断前推位置，还可以同时判断后推位置和前推位置，结合该前推位置与后推位置判断出碰撞结果。如图8所示，获取目标台球33的多个数据帧，通过细分目标台球33的轨迹，在后推位置和前推位置都属于库外位置时，判断目标台球33碰撞库边。

实施例1

如图1至图2所示，本实施例的台球碰撞库边的判断方法，包括以下步骤：

步骤101：在一次击球范围内，根据获取的比赛图像识别出台球、库边与库边位置；

步骤102：获取至少一帧比赛过程图像，识别每帧比赛过程图像中的运动台球信息，根据运动台球的图像/帧间数据，推测出运动台球与库边发生关系的推测位置；

步骤103：根据每一运动台球的推测位置与该库边位置的关系，判断当前击球对应的运动台球的库边碰撞信息。

请进一步参考图2，所示为该台球碰撞库边的判断方法在台球比赛计分系统的应用。

在步骤104中，该台球比赛系统接收库边碰撞信息作为输入，根据比赛规则完成自动计分。

该台球碰撞库边的判断方法还包括以设定频率重复该台球碰撞库边的判断方法，以确定赛程库边碰撞信息。

在判断台球碰撞结果过程中，在运动台球的推测位置属于库内位置时，该库边碰撞信息为无碰撞；在运动台球的推测位置属于库外位置时，该库边碰撞信息为碰撞；在运动台球的推测位置属于贴库位置时，该库边碰撞信息为碰撞。

在使用一帧图像做判断的实施例中，获取一帧比赛过程图像，识别该比赛过程图像中的台球位置以及台球的影像位移，根据曝光时间以及该影像位移确定台球速度；

根据该台球位置、该台球半径以及速度确定该推测位置，其中该台球速度包括速率与方向。

在使用两帧图像做判断的实施例中，获取第一比赛过程图像以及第二比赛过程图像，识别该第一比赛过程图像中的第一台球位置，识别该第二比赛过程图像中的第二台球位置，根据曝光时间以及同一台球在两帧图像上的位移确定对应的台球速度；

根据该第一台球位置与该第二台球位置确定的运动轨迹、该台球半径以及速度确定该推测位置。

在简单运动轨迹的位置推测中，该推测位置包括前推位置以及后推位置：

当该运动轨迹为直线轨迹，并且该直线轨迹的方向朝向该库边时，正向沿着该运动轨迹推测对应运动台球的后推位置作为推测位置；

当该运动轨迹为直线轨迹，并且该直线轨迹的方向远离该库边时，逆向沿着该运动轨迹推测对应运动台球的前推位置作为推测位置。

以上只考虑一条库边且将其形状简化为一条直线，如图9所示实施例，开伦台球的4条库边构成一个矩形。实际库边形状可能不规则，如图10所示落袋台球库边。对此，当判断推测位置属于哪种位置类型时，可以使用矩形整体判断，也可以使用4条库边所处的线段或直线分别判断。而落袋台球具有6条连续库边，如图10。

在复杂运动轨迹的位置推测中，该推测位置包括前推位置以及后推位置：

获取多帧比赛过程图像，识别该多帧比赛过程图像中的多个台球位置，根据曝光时间以及同一台球相邻两帧图像上的位移确定对应的台球速度；

根据该多个台球位置确定对应台球的折线运动轨迹，该折线运动轨迹包括第一直线运动轨迹以及第二直线运动轨迹；

正向沿着该第一直线运动轨迹推测对应运动台球的后推位置，同时逆向沿着该第二直线运动轨迹推测对应运动台球的前推位置；

根据该前推位置与该后推位置、该台球半径以及速度确定该推测位置。

请参考图7，由于台球位置检测通常存在误差，库边的物理形状、位置也未必理想，推测位置更是可能不够准确，因此为了避免上述因素导致碰撞库边的漏检和误检，本发明可选择使用虚拟库边2代替真实库边1。例如，虚拟库边2位于相对真实库边内缩设定距离h，比如10毫米的位置，如图7所示。上述内缩距离不宜过大，否则可能一个球并非碰撞库边而是被另一个球碰撞而远离库边，但是按照虚拟库边位置判断前推位置属于库外位置，从而误判该球碰撞库边。

为了进一步提高碰撞判断准确性，该库边位置为图像库边位置內缩设定距离h，比如10毫米的虚拟库边位置。

当判断推测位置属于哪种位置类型时，可以将整体库边形状简化为矩形，于是使用与开伦台球相同的判断方法。图10所示实施例中，还可以6条库边分别判断，这时可将各条库边适当向外延伸构成封闭图形图10示意了其中一条库边的处理。在不规则库边的碰撞判断中，该库边包括多个不规则形状的库边段。

构造库边段封闭区；

在一次击球范围内，获取至少一帧比赛过程图像，识别每帧比赛过程图像中的运动台球信息，根据运动台球的图像/帧间数据，推测出运动台球与库边发生关系的推测位置；

根据每一运动台球的推测位置与该库边段封闭区的关系，判断当前击球对应的运动台球的库边碰撞信息。

判断逻辑为：

并进行如下判断：若整个台球位于某库边图形外且球面不与其边沿相贴，则台球位置相对该库边属于库内位置；若整个台球位于某库边图形外且球面恰好与其边沿相贴，则台球位置相对该库边属于贴库位置；若整个或部分台球位于某库边图形内，则台球位置相对该库边属于库外位置。对6条库边分别判断之后，可如下进行综合判断：若台球位置相对任何一条库边属于库外位置，则台球位置属于库外位置；否则，若台球位置相对任何一条库边属于贴库位置，则台球位置属于贴库位置；否则，台球位置属于库内位置。

实施例2

请参考图3，本实施例的台球比赛计分系统，包括控制单元50以及计分单元54，还包括连接该控制单元50的识别单元51、位置推测单元以及第一碰撞分析单元；

该识别单元51用于根据获取的比赛图像识别出台球、库边与库边位置，

该位置推测单元52用于获取至少一帧比赛过程图像，识别每帧比赛过程图像中的运动台球信息，根据运动台球的图像/帧间数据，推测出运动台球与库边发生关系的推测位置；

该第一碰撞分析单元，用于根据每一运动台球的推测位置与该库边位置的关系，判断对应运动台球的库边碰撞信息；

该计分单元54用于循环判断生成赛程库边碰撞信息，并根据该赛程库边碰撞信息完成计分。

其中，该位置推测单元52包括第一位置推测单元61、第二位置推测单元62、第三位置推测单元63以及第四位置推测单元55。

该第一位置推测单元61用于获取一帧比赛过程图像,识别该比赛过程图像中的台球位置以及台球的影像位移，根据曝光时间以及该影像位移确定台球速度，根据该台球位置、该台球半径以及速度确定该推测位置。

该第二位置推测单元62用于获取第一比赛过程图像以及第二比赛过程图像，识别该第一比赛过程图像中的第一台球位置，识别该第二比赛过程图像中的第二台球位置，根据曝光时间以及同一台球在两帧图像上的位移确定对应的台球速度，并根据该第一台球位置与该第二台球位置确定的运动轨迹、该台球半径以及速度确定该推测位置。

该第三位置推测单元63包括数据帧分析单元71、轨迹拆分单元72、以及位置分析单元73。

该数据帧分析单元71用于获取多帧比赛过程图像，识别该多帧比赛过程图像中的多个台球位置，根据曝光时间以及同一台球相邻两帧图像上的位移确定对应的台球速度。

该轨迹拆分单元72用于根据该多个台球位置确定对应台球的折线运动轨迹，该折线运动轨迹包括第一直线运动轨迹以及第二直线运动轨迹。

该位置分析单元73用于正向沿着该第一直线运动轨迹推测对应运动台球的后推位置，同时逆向沿着该第二直线运动轨迹推测对应运动台球的前推位置；该位置分析单元还用于根据该前推位置与该后推位置、该台球半径以及速度确定该推测位置。

第四位置推测单元55用于处理落袋台球的碰撞分析，该第四位置推测单元55包括封闭区构造单元81、第五位置推测单元82以及第二碰撞分析单元83。

该封闭区构造单元81用于构造库边段封闭区；

该第五位置推测单元82用于获取至少一帧比赛过程图像，识别每帧比赛过程图像中的运动台球信息，根据运动台球的图像/帧间数据，推测出运动台球与库边发生关系的推测位置；

该第二碰撞分析单元83用于根据每一运动台球的推测位置与该库边段封闭区的关系，判断对应运动台球的库边碰撞信息。

本实施例的台球碰撞库边的判断方法以及台球比赛计分系统，通过识别运动台球，根据每一运动台球的速度、方向以及摩擦系数推测每一运动台球的推测位置，在该推测位置台球运动速度为零，并将球桌的库边与运动台球的推测位置关系进行分类以判定台球是否碰撞库边，上述台球运动位置推测结合库边关系分类，可快速、合理以及准确地判断台球碰撞库边的结果，从而消除台球比赛计分出现的漏判以及误判现象。

实施例3

图11是本申请实施例提供的台球碰撞库边的判断方法的电子设备600的硬件结构示意图，如图11所示，该电子设备600包括：

一个或多个处理器610、存储器620以及显示单元660，图11中以一个处理器610为例。该存储器620存储有可被该至少一个处理器610执行的指令，该指令被该至少一个处理器执行时以使该至少一个处理器能够执行该台球碰撞库边的判断方法。

处理器610、存储器620以及显示单元660可以通过总线或者其他方式连接，图11中以通过总线连接为例。

存储器620作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的台球碰撞库边的判断方法对应的程序指令/模块(例如，附图3所示的识别单元51、位置推测单元52、第一碰撞分析单元53、计分单元54以及第四位置推测单元55)。处理器610通过运行存储在存储器620中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行电子设备的各种功能应用以及数据处理，即实现该方法实施例中的台球碰撞库边的判断方法。

存储器620可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据台球比赛计分系统的使用所创建的数据等。此外，存储器620可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器620可选包括相对于处理器610远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至台球比赛计分系统的电子设备。该网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

所述一个或者多个模块存储在所述存储器620中，当被所述一个或者多个处理器610执行时，执行该任意方法实施例中的台球碰撞库边的判断方法，例如，执行以上描述的图1中的方法步骤101至步骤103，实现附图3所示的识别单元51、位置推测单元52、第一碰撞分析单元53、计分单元54、第四位置推测单元55、数据帧分析单元71、轨迹拆分单元72以及位置分析单元73等的功能。

该产品可执行本申请实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本申请实施例所提供的方法。

本申请实施例提供了一种非易失性计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个处理器执行，执行以上描述的图1中的方法步骤101至步骤103，实现附图3所示的识别单元51、位置推测单元52、第一碰撞分析单元53、计分单元54、第四位置推测单元55、数据帧分析单元71、轨迹拆分单元72以及位置分析单元73等的功能。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

通过以上的实施方式的描述，本领域普通技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。本领域普通技术人员可以理解实现该实施例方法中的全部或部分流程是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如该各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-OnlyMemory,ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory,RAM)等。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；在本申请的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本申请的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (15)

1.一种台球碰撞库边的判断方法，其特征在于，包括以下步骤：

在一次击球范围内，根据获取的比赛图像识别出台球、库边与库边位置；

获取至少一帧比赛过程图像，识别每帧比赛过程图像中的运动台球信息，根据运动台球的图像/帧间数据，推测出运动台球的推测位置；

根据每一运动台球的推测位置与所述库边位置的关系，判断当前击球对应的运动台球的库边碰撞信息。

2.根据权利要求1所述的台球碰撞库边的判断方法，其特征在于，还包括以设定频率重复所述台球碰撞库边的判断方法，以确定赛程库边碰撞信息，

其中，在运动台球的推测位置属于库内位置时，所述库边碰撞信息为无碰撞；在运动台球的推测位置属于库外位置时，所述库边碰撞信息为碰撞；在运动台球的推测位置属于贴库位置时，所述库边碰撞信息为碰撞。

3.根据权利要求2所述的台球碰撞库边的判断方法，其特征在于，获取一帧比赛过程图像，识别所述比赛过程图像中的台球位置以及台球的影像位移，根据曝光时间以及所述影像位移确定台球速度；

根据所述台球位置、所述台球半径以及速度确定所述推测位置，其中所述台球速度包括速率与方向。

4.根据权利要求2所述的台球碰撞库边的判断方法，其特征在于，获取第一比赛过程图像以及第二比赛过程图像，识别所述第一比赛过程图像中的第一台球位置，识别所述第二比赛过程图像中的第二台球位置，根据曝光时间以及同一台球在两帧图像上的位移确定对应的台球速度；

根据所述第一台球位置与所述第二台球位置确定的运动轨迹以及所述台球半径以及速度确定所述推测位置。

5.根据权利要求4所述的台球碰撞库边的判断方法，其特征在于，所述推测位置包括前推位置以及后推位置：

当所述运动轨迹为直线轨迹，并且所述直线轨迹的方向朝向所述库边时，正向沿着所述运动轨迹推测对应运动台球的后推位置作为推测位置；

当所述运动轨迹为直线轨迹，并且所述直线轨迹的方向远离所述库边时，逆向沿着所述运动轨迹推测对应运动台球的前推位置作为推测位置。

6.根据权利要求4所述的台球碰撞库边的判断方法，其特征在于，所述推测位置包括前推位置以及后推位置：

获取多帧比赛过程图像，识别所述多帧比赛过程图像中的多个台球位置，根据曝光时间以及同一台球相邻两帧图像上的位移确定对应的台球速度；

根据所述多个台球位置确定对应台球的折线运动轨迹，所述折线运动轨迹包括第一直线运动轨迹以及第二直线运动轨迹；

正向沿着所述第一直线运动轨迹推测对应运动台球的后推位置，同时逆向沿着所述第二直线运动轨迹推测对应运动台球的前推位置；

根据所述前推位置与所述后推位置、所述台球半径以及速度确定所述推测位置。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的台球碰撞库边的判断方法，其特征在于，所述库边位置为图像库边位置內缩10毫米的虚拟库边位置。

8.根据权利要求1所述的台球碰撞库边的判断方法，其特征在于，所述库边包括多个不规则形状的库边段；

构造库边段封闭区；

在一次击球范围内，获取至少一帧比赛过程图像，识别每帧比赛过程图像中的运动台球信息，根据运动台球的图像/帧间数据，推测出运动台球的推测位置；

根据每一运动台球的推测位置与所述库边段封闭区的关系，判断当前击球对应的运动台球的库边碰撞信息。

9.一种台球比赛计分系统，包括控制单元以及计分单元，其特征在于，还包括连接所述控制单元的识别单元、位置推测单元以及第一碰撞分析单元；

所述识别单元用于根据获取的比赛图像识别出台球、库边与库边位置，

所述位置推测单元用于获取至少一帧比赛过程图像，识别每帧比赛过程图像中的运动台球信息，根据运动台球的图像/帧间数据，推测出运动台球的推测位置；

所述第一碰撞分析单元，用于根据每一运动台球的推测位置与所述库边位置的关系，判断对应运动台球的库边碰撞信息；

计分单元，用于循环判断生成赛程库边碰撞信息，并根据所述赛程库边碰撞信息完成计分。

10.根据权利要求9所述的台球比赛计分系统，其特征在于，所述位置推测单元包括第一位置推测单元、第二位置推测单元、第三位置推测单元以及第四位置推测单元。

11.根据权利要求10所述的台球比赛计分系统，其特征在于，所述第一位置推测单元用于获取一帧比赛过程图像,识别所述比赛过程图像中的台球位置以及台球的影像位移，根据曝光时间以及所述影像位移确定台球速度，根据所述台球位置、所述台球半径以及速度确定所述推测位置。

12.根据权利要求10所述的台球比赛计分系统，其特征在于，所述第二位置推测单元用于获取第一比赛过程图像以及第二比赛过程图像，识别所述第一比赛过程图像中的第一台球位置，识别所述第二比赛过程图像中的第二台球位置，根据曝光时间以及同一台球在两帧图像上的位移确定对应的台球速度，并根据所述第一台球位置与所述第二台球位置确定的运动轨迹、所述台球半径以及速度确定所述推测位置。

13.根据权利要求10所述的台球比赛计分系统，其特征在于，所述第三位置推测单元包括数据帧分析单元、轨迹拆分单元、以及位置分析单元，

所述数据帧分析单元用于获取多帧比赛过程图像，识别所述多帧比赛过程图像中的多个台球位置，根据曝光时间以及同一台球相邻两帧图像上的位移确定对应的台球速度；

所述轨迹拆分单元用于根据所述多个台球位置确定对应台球的折线运动轨迹，所述折线运动轨迹包括第一直线运动轨迹以及第二直线运动轨迹；

所述位置分析单元用于正向沿着所述第一直线运动轨迹推测对应运动台球的后推位置，同时逆向沿着所述第二直线运动轨迹推测对应运动台球的前推位置；所述位置分析单元还用于根据所述前推位置与所述后推位置、所述台球半径以及速度确定所述推测位置。

14.根据权利要求10所述的台球比赛计分系统，其特征在于，第四位置推测单元用于处理落袋台球的碰撞分析，所述第四位置推测单元包括封闭区构造单元、第五位置推测单元以及第二碰撞分析单元；

所述封闭区构造单元用于构造库边段封闭区；

所述第五位置推测单元用于获取至少一帧比赛过程图像，识别每帧比赛过程图像中的运动台球信息，根据运动台球的图像/帧间数据，推测出运动台球的推测位置；

所述第二碰撞分析单元用于根据每一运动台球的推测位置与所述库边段封闭区的关系，判断对应运动台球的库边碰撞信息。

15.一种非易失性计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行权利要求1-6任一项所述的台球碰撞库边的判断方法。