CN111159843B - 台球辅助预测方法、装置、计算机设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种台球辅助预测方法，该方法包括：接收带有目标杆状物和母球的视频图像；识别视频图像中的目标杆状物，目标杆状物与台面平行；根据目标杆状物确定击球方向；对视频图像中的母球进行识别，确定母球的位置；根据击球方向和母球的位置预测击球后母球的运动轨迹。通过对平行放置的目标杆状物进行检测，并且基于该目标杆状物来预测方向，避免了因不平行带来的原理性偏差，预测的精确性更高。此外，本发明还提供一种台球辅助预测方法、装置、计算机设备及存储介质。

Description

台球辅助预测方法、装置、计算机设备及存储介质

技术领域

本发明涉及台球技术领域，尤其涉及一种台球辅助预测方法、装置、计算机设备及存储介质。

背景技术

在台球运动中，击球的准度是决定胜负的第一要素，母球的走位控制是第二要素(母球是指球桌上唯一可以用球杆直接击打的球，通常为白色)。无论是哪一要素，都需要球员能够在击球之前预测出台球的运动轨迹，传统方式主要是由教练言传身教，再加上球员反复实践才能形成判断经验，制约了球员的进步速度和成功乐趣。传统中通过某些辅助预测方法，可以预先对母球运动轨迹进行预测。

但传统的辅助预测方法中，存在原理性偏差，精度不够高。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种台球辅助预测方法、装置、计算机设备及存储介质。

第一方面，本发明实施例提供一种台球辅助预测方法，该方法包括：

接收带有目标杆状物和母球的视频图像；

识别视频图像中的目标杆状物，目标杆状物与台面平行；

根据目标杆状物确定击球方向；

对视频图像中的母球进行识别，确定母球的位置；

根据击球方向和母球的位置预测击球后母球的运动轨迹。

第二方面，本发明实施例提供一种台球辅助预测装置，所述装置包括：

第一图像接收模块，用于接收带有目标杆状物和母球的视频图像；

第一目标识别模块，用于识别视频图像中的目标杆状物，目标杆状物与台面平行；

第一方向确定模块，用于根据目标杆状物确定击球方向；

第一位置确定模块，用于对视频图像中的母球进行识别，确定母球的位置；

第一轨迹预测模块，用于根据击球方向和母球的位置预测击球后母球的运动轨迹。

第三方面，本发明实施例提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中储存有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行如下步骤：

接收带有目标杆状物和母球的视频图像；

识别视频图像中的目标杆状物，目标杆状物与台面平行；

根据目标杆状物确定击球方向；

对视频图像中的母球进行识别，确定母球的位置；

根据击球方向和母球的位置预测击球后母球的运动轨迹。

第四方面，本发明实施例提供一种存储介质，储存有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行如下步骤：

接收带有目标杆状物和母球的视频图像；

识别视频图像中的目标杆状物，目标杆状物与台面平行；

根据目标杆状物确定击球方向；

对视频图像中的母球进行识别，确定母球的位置；

根据击球方向和母球的位置预测击球后母球的运动轨迹。

上述台球辅助预测方法、装置、计算机设备及存储介质，通过对平行放置的目标杆状物进行检测，并且基于该目标杆状物来预测方向，避免了因不平行带来的原理性偏差，预测的精确性更高。

第五方面，本发明实施例还提供一种台球辅助预测方法，该方法包括：

接收带有目标参照物和母球的视频图像；

识别视频图像中的目标参照物，确定目标参照物的参照点的位置；

对视频图像中的母球进行识别，确定母球的位置；

根据母球位置与参照点的位置确定击球方向；

根据击球方向和母球位置预测击球后母球的运动轨迹。

第六方面，本发明实施例还提供一种台球辅助预测装置，所述装置包括：

第二图像接收模块，用于接收带有目标参照物和母球的视频图像；

第二目标识别模块，用于识别视频图像中的目标参照物，确定目标参照物的参照点的位置；

第二位置确定模块，用于对视频图像中的母球进行识别，确定母球的位置；

第二方向确定模块，用于根据母球位置与参照点的位置确定击球方向；

第二轨迹预测模块，用于根据击球方向和母球位置预测击球后母球的运动轨迹。

第七方面，本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中储存有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行如下步骤：

接收带有目标参照物和母球的视频图像；

识别视频图像中的目标参照物，确定目标参照物的参照点的位置；

对视频图像中的母球进行识别，确定母球的位置；

根据母球位置与参照点的位置确定击球方向；

根据击球方向和母球位置预测击球后母球的运动轨迹。

第八方面，本发明实施例还提供一种存储介质，储存有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行如下步骤：

接收带有目标参照物和母球的视频图像；

识别视频图像中的目标参照物，确定目标参照物的参照点的位置；

对视频图像中的母球进行识别，确定母球的位置；

根据母球位置与参照点的位置确定击球方向；

根据击球方向和母球位置预测击球后母球的运动轨迹。

上述台球辅助预测方法、装置、计算机设备及存储介质，通过对目标参照物进行检测，并且基于该目标参照物来预测方向，避免了原理性偏差，预测的精确性更高，也实现了多样化预测的功能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

其中：

图1为一个实施例中台球辅助预测方法的流程图；

图2为一个实施例中利用杆状物进行预测的原理示意图；

图3为一个实施例中通过目标杆状物三维几何成像确定方向和位置的流程图；

图4为一个实施例中确定投影三角形的流程图；

图5为一个实施例中杆状物的结构流程图；

图6为一个实施例中利用杆状物同时预测两次母球运动轨迹的流程图；

图7为另一个实施例中台球辅助预测方法的流程图；

图8为一个实施例中通过参照物三维几何成像确定方向和位置的流程图；

图9为一个实施例中利用参照物进行预测的原理示意图；

图10为一个实施例中利用参照物同时预测两次母球运动轨迹的流程图；

图11为一个实施例中台球辅助预测装置的结构示意图；

图12为另一个实施例中台球辅助预测装置的结构示意图；

图13为一个实施例中计算机设备的内部结构示意图；

图14为一个实施例中处理杆状物与台面平行的示意图；

图15为一个实施例中检测杆状物是否有异物附着的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，在一个实施例中，提出一种台球辅助预测方法，该方法包括：

步骤102，接收带有目标杆状物和母球的视频图像。

其中，其中，目标杆状物是指具有一定长度和宽度的实体杆状物，比如台球杆，细直管等等，该目标杆状物是由击球者或者其他人放置在球台一定范围内的，带有目标杆状物的视频图像是由布置在球台上方某一位置的摄像头进行拍摄获取的，摄像头的位置要根据球台大小以及摄像头的取景框大小来确定。

步骤104，识别视频图像中的目标杆状物，目标杆状物与台面平行。

其中，目标杆状物与台面平行则是为了避免原理性偏差，具体的如图2所示，图中示出的目标杆状物为台球杆，在图中，台球杆与台面形成一定的夹角，在进行投影时，得到的成像投影线段与竖直投影线段也形成了一定夹角，而在实际使用中，竖直投影线段的方向才是实际击球者准备击球的方向，因此保证目标杆状物与台面平行，得到的投影线段也与竖直投影线段平行。目标杆状物与台面平行，如图14所示，在一个实施例中：将目标杆状物放置完全放置在台面上(如图14a)或者将目标杆状物放置在库边(如图14b球台周围略高于台面的保护边)上，当然也可以采取其他方式使得目标杆状物与台面平行。

步骤106，根据目标杆状物确定击球方向。

其中，根据图像中的目标杆状物来确定击球方向，可以直接通过二维图像中目标杆状物的首尾两点的坐标确定方向。

在另一个实施例中，也可以通过三维成像的几何关系来确定。

步骤108，对视频图像中的母球进行识别，确定母球的位置。

其中，确定母球的位置可以基于获取的图像中目球所在的坐标确定，图像上检测到的母球位置以图像坐标表示，然后可以转为物理坐标也可以直接使用图像坐标。

步骤110，根据击球方向和母球的位置预测击球后母球的运动轨迹。

其中，在得到了击球方向以及母球的初始位置后，就可以预测出在基于此时母球的初始位置和准备击球的方向的情况下母球在台面上的运动轨迹。

其中，具体的预测到的运动轨迹可以通过投影直接在台面上展示，也可以通过电子屏显示。

通过上述台球辅助预测方法，通过对平行放置的目标杆状物进行检测，并且基于该目标杆状物来预测方向，避免了因不平行带来的原理性偏差，预测的精确性更高。

如图3所示，在一个实施例中，根据目标杆状物确定击球方向，包括：

步骤302，确定目标杆状物所在的投影三角形，根据投影三角形确定目标杆状物在球心等高面上的投影。

其中，投影三角形是指在三维几何成像摄像头的光心与目标杆状物形成的平面三角形，通过该投影三角形进一步进行确定目标杆状物在台面上的投影方向。此外，本实施例中，确定已经与台面保持平行目标杆状物的方向并不需要检测目标杆状物在三维空间中的具体位置，只需要判断其表示的方向即可。

其中，在系统中预先建立有根据实际球台的大小、位置以及摄像头的取景比例等虚拟球台模型，而球心等高面则是指在虚拟球台模型中平行于台面且距台面的高度与母球半径相同的一个平面。根据投影三角形来确定目标杆状物在球心等高面上的投影是因为通过一个摄像头是无法直接确定目标杆状物的位置的，也就无法直接判断杆状物的竖直投影线段表示的方向，通过一个摄像头只能判断目标杆状物落在投影三角形平面中，但是具体是指平面的哪一个位置是不能确定的。目标杆状物在球心等高面上的投影具体是指投影三角形所在平面与球心等高面的相交线

步骤304，根据目标杆状物在球心等高面上的投影确定击球方向。

其中，上述已经提到过，在基于目标杆状物与台面平行的情况下，得到的投影与竖直投影是平行的，此时得到投影线段的方向也是实际准备击球方向。

对视频图像中的母球进行识别，确定母球的位置，包括：

步骤306，确定母球球心在球心等高面上的位置。

其中，预测母球的运动轨迹，需要击球方向以及母球的初始位置，因此在得到了击球方向后，进而确定母球的初始位置，具体的，是检测母球球心的在球心等高面上的位置，前面提到过，球心等高面到台面的高度和母球半径相同，因而放置在台面上的母球球心必然在球心等高面上。其中，摄像头检测到的是一个圆(也就是基于圆心的一个截面)，按照垂直于球面各点的直线都是指向球心的，因此基于检测到的圆的圆心连接光心位置所形成的线段，再基于该线段所在的直线与球心等高面相交得到的交点即为母球球心在球心等高面上的位置。

根据击球方向和母球的位置预测击球后母球的运动轨迹，包括：

步骤308，根据击球方向和母球球心在球心等高面上的位置预测击球后母球的运动轨迹。

其中，在得到了击球方向以及母球球心的初始位置后，就可以预测出在基于此时母球的初始位置和准备击球的方向的情况下母球在台面上的运动轨迹。

利用三维成像的原理来判断击球方向以及母球位置，考虑了实际成像过程，保证了预测的方向和位置的精确性。

在一个实施例中，识别视频图像中的目标杆状物，包括：在一个实施例中，识别视频图像中的目标杆状物，包括：当检测到视频图像中存在杆状物时，检测杆状物上是否有异物，若否，则将杆状物确定为目标杆状物。

其中，异物包括击球者或其他人员的手(如图15所示)、肘等身体部分，以及其他可能影响目标杆状物平行于台面状态的物体。只有在没有任何其他异物附着时，才认定为目标杆状物，并基于该目标杆状物进行预测，在图15中，(a)表示检测到有异物，那么此时排除该杆状物，(b)表示没有异物，那么将该杆状物认定为目标杆状物。

排除了附着有异物的杆状物，保证了目标杆状物与平行于台面平行，提高了预测精度。

在一个实施例中，确定杆状物所在的投影三角形，包括：获取拍摄视频图像的摄像头的光心位置；确定目标杆状物的杆头和杆尾；根据目标杆状物的杆头和杆尾以及摄像头的光心位置生成目标杆状物所在的投影三角形。

其中，摄像头的位置在整个系统布置时就已经确定且不会改变的，因此摄像头的光心位置也预设在系统中，因此直接获取预设的光心位置。在确定投影三角形就是确定三个目标点，光心、杆头和杆尾，在确定这三个点的位置后即可得到一个投影三角形。

通过三点确定投影三角形无疑是快速且精准的，也便于提高整个预测速度。

如图4所示，在一个实施例中，确定目标杆状物的杆头和杆尾，包括：

步骤402，对目标杆状物的轮廓线进行检测，确定目标杆状物的上轮廓线和下轮廓线，上轮廓线和下轮廓线包括：杆头点和杆尾点。

其中，目标杆状物是具有一定空间大小的，需要进一步确定目标杆状物杆头与杆尾的目标点。在该实施例中，考虑到目标杆状物可能是杆头和杆尾大小不一致的情况，因此通过检测目标杆状物的轮廓线，通过图像检测目标杆状物时，是检测是光心能够照射的区域，也即目标杆状物的一半圆周面，能够直接检测的也就是基于目标杆状物的中心线的截面图像(也就是上述的轮廓线，如图5所示)，进一步的，考虑到目标杆状物可能杆头和杆尾存在圆弧等情况，因此具体的上下轮廓线是包括一个杆头点和杆尾点。

步骤404，确定连接上轮廓线的杆头点与下轮廓线的杆头点的第一线段，将第一线段的中点作为杆头中心点。

其中，在实际过程中，目标杆状物的中心线的竖直投影的方向才是真正击球准备击球的方向，在本实施例中，因为事先保证目标杆状物与台面平行，因此实际成像投影的方向和竖直投影方向相同，因此只需要确定目标杆状物的中心线的方向，具体的通过检测上下轮廓线的杆头点和杆尾点。进一步的，将上下轮廓线的杆头点相连得到第一线段，并取第一线段的中点得到杆头中心点。

步骤406，确定连接上轮廓线的杆尾点与下轮廓线的杆尾点的第二线段，将第二线段的中点作为杆尾中心点。

其中，同理的，可以得到杆尾中心点。

根据目标杆状物的杆头和杆尾以及摄像头的光心位置生成目标杆状物所在的投影三角形，包括：

步骤408，根据杆头中心点、杆尾中心点和光心位置生成目标杆状物所在的投影三角形。

其中，上述得到的杆头中心点和杆尾中心点确定的直线即为中心线所在的直线，因此得到了杆头中心点、杆尾中心点和光心位置后，可以基于这三点生成投影三角形。

具体的通过检测图像中目标杆状物轮廓线的杆头中心点和杆尾中心点，并基于此形成投影三角形来确定击球方向，保证检测到的方向与实际准备击球的方向相同。

在一个实施例中，根据投影三角形确定目标杆状物在球心等高面上的投影，包括：确定投影三角形所在平面与球心等高面的相交线；将得到的相交线确定为目标杆状物在球心等高面上的投影。

其中，确定目标杆状物在球心等高面上的投影，具体的是确定投影三角形所在的平面与球心等高面的相交线，在系统中已经获取到该两个平面，因此可以直接确定该相交线。

通过投影三角形进一步来确定目标杆状物在球心等高面上的投影是简单快捷的，准确性更高，也容易控制。

如图6所示，在一个实施例中，在根据击球方向和母球球心在球心等高面上的位置预测击球后母球的运动轨迹的步骤之后，还包括：

步骤602，接收球员输入的预测本次击球后母球的停止位置，母球的停止位置是指母球球心的停止位置。

其中，在本实施例中，可以实现基于第一次的预测结果来进行第二次预测。同理需要确定第二次击球的方向和第二次击球时母球球心的位置。确定母球球心的位置时，因为第一次击球还没有开始，因而此时需要击球者凭自身经验确定基于第一次预测的母球运动轨迹来确定母球的停止位置，并将该判断出的停止位置输入。

步骤604，获取球员基于停止位置放置的目标杆状物，确定目标杆状物所在的第二投影三角形。

其中，具体的流程和步骤同上述步骤302相同，在此就不再赘述。

步骤606，根据第二投影三角形确定目标杆状物在球心等高面上的第二投影，根据第二投影确定第二击球方向。

其中，具体的流程和步骤同上述步骤302和步骤304相同，在此就不再赘述。

步骤608，根据第二击球方向和停止位置预测第二次击球后母球的运动轨迹。

其中，具体的流程和步骤同上述步骤308相同，在此就不再赘述。

通过一次性预测两次击球后母球的运动轨迹，便于给击球者更多的思考和策略布置，也丰富了预测方式。

如图7所示，在一个实施例中，提出一种台球辅助预测方法，该方法包括：

步骤702，接收带有目标参照物和母球的视频图像。

其中，目标参照物是指大小合适、形状常规的相关物体，如图8所示，比如巧粉参照物(正方体状参照物)、球状参照物、圆柱状参照物以及其他形状、大小参数可以确定的参照物。带有目标参照物的视频图像是由布置在球台上方某一位置的摄像头进行拍摄获取的，摄像头的位置要根据球台大小以及摄像头的取景框大小来确定。

步骤704，识别视频图像中的目标参照物，确定目标参照物的参照点的位置。

其中，目标参照物的参照点一般选取容易检测到的某点，比如目标参照物为巧粉时，可以巧粉上表面的中心点设置为参照点，确定参照点的位置可以基于获取的图像中参照点所在的坐标确定，图像上检测到的参照点以图像坐标表示，然后可以转为物理坐标也可以直接使用图像坐标。

步骤706，对视频图像中的母球进行识别，确定母球的位置。

其中，确定母球的位置可以基于获取的图像中目球所在的坐标确定，图像上检测到的母球位置以图像坐标表示，然后可以转为物理坐标也可以直接使用图像坐标。

步骤708，根据母球位置与参照点的位置确定击球方向。

其中，母球位置与参照点的位置连线方向即为实际准备击球的方向。

步骤710，根据击球方向和母球位置预测击球后母球的运动轨迹。

其中，在得到了击球方向以及母球的初始位置后，就可以预测出在基于此时母球的初始位置和准备击球的方向的情况下母球在台面上的运动轨迹。

通过巧粉参照物、球状参照物等等，根据参照物的位置摆放进而判断准备击球的方向，解决了在某些特殊空间受限情况下，杆状物不太便利，也提高了预测的灵活性。

如图9所示，在一个实施例中，在确定目标参照物的参照点的位置的步骤之后，还包括：

步骤902，确定目标参照物的参照点在参照物等高面上的位置。

其中，首先需要判断目标参照物的种类，根据判断到的种类在系统数据库中匹配，使用与目标参照物的种类对应的参照物等高面。比如巧粉参照物对应的参照物等高面的高度为巧粉中心点到台面的垂直距离。在实际使用过程中，巧粉可以放置在台面上，也可以放置在库边上，根据不同情况设置与巧粉对应的等高面即可。

其中，参照物等高面是基于参照物的参照点设置的，因此，目标参照物的参照点是落在参照物等高面上的，通过检测目标参照物的参照点即可确定参照点在参照物等高面上的位置。

步骤904，将所参照点在参照物等高面上的位置竖直投影到球心等高面得到目标参照物的参照投影点。

其中，确定击球方向时，需要确定在同一平面的内的两点，因此将参照点在参照物等高面上的位置竖直投影到球心等高面，得到的参照投影点与母球球心都在球心等高面上。

对视频图像中的母球进行识别，确定母球的位置，包括：

步骤906，确定母球球心在球心等高面上的位置。

其中，预测母球的运动轨迹，需要击球方向以及母球的初始位置，因此在得到了击球方向后，进而确定母球的初始位置，具体的，是检测母球球心的在球心等高面上的位置，球心等高面到台面的高度和母球半径相同，因而放置在台面上的母球球心必然在球心等高面上。其中，摄像头检测到的是一个圆(也就是基于圆心的一个截面)，按照垂直于球面各点的直线都是指向球心的，因此基于检测到的圆的圆心连接光心位置所形成的线段，再基于该线段所在的直线与球心等高面相交得到的交点即为母球球心在球心等高面上的位置。

根据母球位置与参照点的位置确定击球方向，包括：

步骤908，根据母球球心在球心等高面上的位置与参照投影点的位置确定击球方向。

其中，母球球心在等高面上的位置与参照投影点确定的直线即为击球者准备击球的方向。

根据击球方向和母球的位置预测击球后母球的运动轨迹，包括：

步骤910，根据击球方向和母球球心在球心等高面上的位置预测击球后母球的运动轨迹。

其中，在得到了击球方向以及母球球心的位置后，就可以预测出在基于此时母球的初始位置和准备击球的方向的情况下母球在台面上的运动轨迹。

建立参照物等高面以及球心等高面，基于成像原理，提高了预测轨迹的准确性。

在一个实施例中，确定目标参照物的参照点在参照物等高面上的位置，包括：获取拍摄视频图像的摄像头的光心位置；确定连接参照点与光心位置的第一线段；确定第三线段所在的直线与参照物等高面的相交点；将得到的相交点确定为参照点在参照物等高面上的位置。

其中，确定参照点在参照物等高面上的位置时，虽然参照点在参照物等高面上，但是基于获取的图像是不能直接获取到参照点在参照物等高面上的位置，中间存在一个具体的过程，即确定光心位置与参照点所在的直线，基于得到的直线得到与参照物等高面的相交点，该相交点就可以在系统中确定为参照点在等高面上的位置(实际上参照点的位置与参照点在参照物等高面上的位置是同一位置)。

直接基于光心位置和参照点作直线与参照物等高面相交，简单便捷。

如图10所示，在一个实施例中，在根据击球方向和母球球心在球心等高面上的位置预测击球后母球的运动轨迹的步骤之后，还包括：

步骤1002，接收球员输入的预测本次击球后母球的停止位置，母球的停止位置是指母球球心的停止位置。

其中，在本实施例中，可以实现基于第一次的预测结果来进行第二次预测。同理需要确定第二次击球的方向和第二次击球时母球球心的位置。确定母球球心的位置时，因为第一次击球还没有开始，因而此时需要击球者凭自身经验确定基于第一次预测的母球运动轨迹来确定母球的停止位置，并将该判断出的停止位置输入。

步骤1004，获取球员基于停止位置放置的目标参照物，确定目标参照物的参照点在参照物等高面上的第二位置。

其中，具体的流程和步骤同步骤902相同，在此就不再赘述。

步骤1006,将参照点在参照物等高面上的第二位置竖直投影到球心等高面得到目标参照物的第二参照投影点。

其中，具体的流程和步骤同步骤904相同，在此就不再赘述。

步骤1008，将停止位置与第二参照投影点的连线作为第二预测线段，根据第二预测线段确定第二击球方向。

其中，具体的流程和步骤同步骤908相同，在此就不再赘述。

步骤1010，根据第二击球方向和停止位置预测第二次击球后母球的运动轨迹。

其中，具体的流程和步骤同步骤910相同，在此就不再赘述。

通过一次性预测两次击球后母球的运动轨迹，便于给击球者更多的思考和策略布置，也丰富了预测方式。

如图11所示，在一个实施例中，提出一种台球辅助预测装置，该装置包括：

第一图像接收模块1102，用于接收带有目标杆状物和母球的视频图像；

第一目标识别模块1104，用于识别视频图像中的目标杆状物，目标杆状物与台面平行；

第一方向确定模块1106，用于根据目标杆状物确定击球方向；

第一位置确定模块1108，用于对视频图像中的母球进行识别，确定母球的位置；

第一轨迹预测模块1110，用于根据击球方向和母球的位置预测击球后母球的运动轨迹。

在一个实施例中，第一方向确定模块还用于确定目标杆状物所在的投影三角形，根据投影三角形确定目标杆状物在球心等高面上的投影；

根据目标杆状物在球心等高面上的投影确定击球方向。

第一位置确定模块还用于确定母球球心在球心等高面上的位置。

第一轨迹预测模块还用于根据击球方向和母球球心在球心等高面上的位置预测击球后母球的运动轨迹。

在一个实施例中，第一目标识别模块还用于当检测到视频图像中存在杆状物时，检测杆状物上是否有异物，若否，则将杆状物确定为目标杆状物。

在一个实施例中，第一方向确定模块还用于获取拍摄视频图像的摄像头的光心位置，确定目标杆状物的杆头和杆尾，根据目标杆状物的杆头和杆尾以及摄像头的光心位置生成目标杆状物所在的投影三角形。

在一个实施例中，第一方向确定模块还用于对目标杆状物的轮廓线进行检测，确定目标杆状物的上轮廓线和下轮廓线，上轮廓线和下轮廓线包括：杆头点和杆尾点，确定连接上轮廓线的杆头点与下轮廓线的杆头点的第一线段，将第一线段的中点作为杆头中心点，确定连接上轮廓线的杆尾点与下轮廓线的杆尾点的第二线段，将第二线段的中点作为杆尾中心点，根据杆头中心点、杆尾中心点和光心位置生成目标杆状物所在的投影三角形。

在一个实施例中，第一方向确定模块还用于确定投影三角形所在平面与球心等高面的相交线，将得到的相交线确定为目标杆状物在球心等高面上的投影。

在一个实施例中，第一位置确定模块还用于接收球员输入的预测本次击球后母球的停止位置，母球的停止位置是指母球球心的停止位置。

第一方向确定模块还用于获取球员基于停止位置放置的目标杆状物，确定目标杆状物所在的第二投影三角形，根据第二投影三角形确定目标杆状物在球心等高面上的第二投影，根据第二投影确定第二击球方向。

第一轨迹预测模块还用于根据第二击球方向和停止位置预测第二次击球后母球的运动轨迹。

如图12所示，在一个实施例中，提出一种台球辅助预测装置，该装置包括：

第二图像接收模块1202，用于接收带有目标参照物和母球的视频图像；

第二目标识别模块1204，用于识别视频图像中的目标参照物，确定目标参照物的参照点的位置；

第二位置确定模块1206，用于对视频图像中的母球进行识别，确定母球的位置；

第二方向确定模块1208，用于根据母球位置与参照点的位置确定击球方向；

第二轨迹预测模块1210，用于根据击球方向和母球位置预测击球后母球的运动轨迹。

在一个实施例中，第二目标识别模块还用于确定目标参照物的参照点在参照物等高面上的位置，将参照点在参照物等高面上的位置竖直投影到球心等高面得到目标参照物的参照投影点。

第二位置确定模块还用于确定母球球心在球心等高面上的位置。

第二方向确定模块还用于根据母球球心在球心等高面上的位置与参照投影点的位置确定击球方向。

第二轨迹预测模块还用于根据击球方向和母球球心在球心等高面上的位置预测击球后母球的运动轨迹。

在一个实施例中，第二方向确定模块还用于获取拍摄视频图像的摄像头的光心位置，确定连接参照点与光心位置的第一线段，确定第三线段所在的直线与参照物等高面的相交点，将得到的相交点确定为参照点在参照物等高面上的位置。

在一个实施例中，第二位置确定模块还用于接收球员输入的预测本次击球后母球的停止位置，母球的停止位置是指母球球心的停止位置。

第二方向确定模块还用于获取球员基于所述停止位置放置的目标参照物，确定目标参照物的参照点在参照物等高面上的第二位置，将参照点在所述参照物等高面上的第二位置竖直投影到球心等高面得到目标参照物的第二参照投影点，将停止位置与第二参照投影点的连线作为第二预测线段，根据第二预测线段确定第二击球方向。

第二轨迹预测模块还用于根据第二击球方向和停止位置预测第二次击球后母球的运动轨迹。

在一个实施例中，本发明提供一种计算机设备，该计算机设备的内部结构图如图13所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该计算机设备的非易失性存储介质存储有操作系统，还可存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器实现台球辅助预测方法。该内存储器中也可储存有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器执行台球辅助预测方法。本领域技术人员可以理解，图13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。

在一个实施例中，提供的一种台球辅助预测方法可以实现为一种计算机程序的形式，计算机程序可在如图13所示的计算机设备上运行。计算机设备的存储器中可存储组成一种台球辅助预测装置的各个程序模块。比如，第一图像接收模块902、第一目标识别模块1104、第一方向确定模块1106、第一位置确定模块1108、第一轨迹预测模块1110。

一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中储存有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行以下步骤：接收带有目标杆状物和母球的视频图像；识别视频图像中的目标杆状物，目标杆状物与台面平行；根据目标杆状物确定击球方向；对视频图像中的母球进行识别，确定母球的位置；根据击球方向和母球的位置预测击球后母球的运动轨迹。

在一个实施例中，根据目标杆状物确定击球方向，包括：

确定目标杆状物所在的投影三角形，根据投影三角形确定目标杆状物在球心等高面上的投影；

根据目标杆状物在球心等高面上的投影确定击球方向；

对所述视频图像中的母球进行识别，确定母球的位置，包括：

确定母球球心在球心等高面上的位置；

根据击球方向和母球的位置预测击球后母球的运动轨迹，包括：

根据击球方向和母球球心在球心等高面上的位置预测击球后母球的运动轨迹。

在一个实施例中，识别视频图像中的目标杆状物，包括：当检测到视频图像中存在杆状物时，检测杆状物上是否有异物，若否，则将杆状物确定为目标杆状物。

在一个实施例中，确定杆状物所在的投影三角形，包括：获取拍摄视频图像的摄像头的光心位置；确定目标杆状物的杆头和杆尾；根据目标杆状物的杆头和杆尾以及摄像头的光心位置生成目标杆状物所在的投影三角形。

在一个实施例中，确定目标杆状物的杆头和杆尾，包括：对目标杆状物的轮廓线进行检测，确定目标杆状物的上轮廓线和下轮廓线，上轮廓线和下轮廓线包括：杆头点和杆尾点；确定连接上轮廓线的杆头点与下轮廓线的杆头点的第一线段，将第一线段的中点作为杆头中心点；确定连接上轮廓线的杆尾点与下轮廓线的杆尾点的第二线段，将第二线段的中点作为杆尾中心点；

根据目标杆状物的杆头和杆尾以及摄像头的光心位置生成目标杆状物所在的投影三角形，包括：根据杆头中心点、杆尾中心点和光心位置生成目标杆状物所在的投影三角形。

在一个实施例中，根据投影三角形确定目标杆状物在球心等高面上的投影，包括：确定投影三角形所在平面与球心等高面的相交线；将得到的相交线确定为目标杆状物在球心等高面上的投影。

在一个实施例中，在根据击球方向和母球球心在球心等高面上的位置预测击球后母球的运动轨迹的步骤之后，计算机程序被处理器执行时，使得处理器还执行以下步骤：接收球员输入的预测本次击球后母球的停止位置，母球的停止位置是指母球球心的停止位置；获取球员基于停止位置放置的目标杆状物，确定目标杆状物所在的第二投影三角形；根据第二投影三角形确定目标杆状物在球心等高面上的第二投影，根据第二投影确定第二击球方向；根据第二击球方向和停止位置预测第二次击球后母球的运动轨迹。

在一个实施例中，提供的一种台球辅助预测方法可以实现为一种计算机程序的形式，计算机程序可在如图11所示的计算机设备上运行。计算机设备的存储器中可存储组成一种台球辅助预测装置的各个程序模块。比如，第二图像接收模块1202、第二目标识别模块1204、第二位置确定模块1206、第二方向确定模块1208、第二轨迹预测模块1210。

一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中储存有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行以下步骤：接收带有目标参照物和母球的视频图像；识别视频图像中的目标参照物，确定目标参照物的参照点的位置；对视频图像中的母球进行识别，确定母球的位置；根据母球位置与参照点的位置确定击球方向；根据击球方向和母球位置预测击球后母球的运动轨迹。

在一个实施例中，在确定目标参照物的参照点的位置的步骤之后，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行以下步骤：确定目标参照物的参照点在参照物等高面上的位置；将参照点在参照物等高面上的位置竖直投影到球心等高面得到目标参照物的参照投影点；

对视频图像中的母球进行识别，确定母球的位置，包括：

确定母球球心在球心等高面上的位置；

根据母球位置与参照点的位置确定击球方向，包括：

根据母球球心在球心等高面上的位置与参照投影点的位置确定击球方向；

根据击球方向和母球的位置预测击球后母球的运动轨迹，包括：

根据击球方向和母球球心在球心等高面上的位置预测击球后母球的运动轨迹。

在一个实施例中，确定目标参照物的参照点在参照物等高面上的位置，包括：获取拍摄视频图像的摄像头的光心位置；确定连接参照点与光心位置的第一线段；确定第三线段所在的直线与参照物等高面的相交点；将得到的相交点确定为参照点在参照物等高面上的位置。

在一个实施例中，在根据击球方向和母球球心在球心等高面上的位置预测击球后母球的运动轨迹的步骤之后，计算机程序被处理器执行时，使得处理器还执行以下步骤：接收球员输入的预测本次击球后母球的停止位置，母球的停止位置是指母球球心的停止位置；获取球员基于所述停止位置放置的目标参照物，确定目标参照物的参照点在参照物等高面上的第二位置；将参照点在所述参照物等高面上的第二位置竖直投影到球心等高面得到目标参照物的第二参照投影点；将停止位置与第二参照投影点的连线作为第二预测线段，根据第二预测线段确定第二击球方向；根据第二击球方向和停止位置预测第二次击球后母球的运动轨迹。

一种存储介质，储存有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行以下步骤：

接收带有目标杆状物和母球的视频图像；识别视频图像中的目标杆状物，目标杆状物与台面平行；根据目标杆状物确定击球方向；对视频图像中的母球进行识别，确定母球的位置；根据击球方向和母球的位置预测击球后母球的运动轨迹。

在一个实施例中，根据目标杆状物确定击球方向，包括：

确定目标杆状物所在的投影三角形，根据投影三角形确定目标杆状物在球心等高面上的投影；

根据目标杆状物在球心等高面上的投影确定击球方向；

对所述视频图像中的母球进行识别，确定母球的位置，包括：

确定母球球心在球心等高面上的位置；

根据击球方向和母球的位置预测击球后母球的运动轨迹，包括：

根据击球方向和母球球心在球心等高面上的位置预测击球后母球的运动轨迹。

在一个实施例中，识别视频图像中的目标杆状物，包括：当检测到视频图像中存在杆状物时，检测杆状物上是否有异物，若否，则将杆状物确定为目标杆状物。

在一个实施例中，确定杆状物所在的投影三角形，包括：获取拍摄视频图像的摄像头的光心位置；确定目标杆状物的杆头和杆尾；根据目标杆状物的杆头和杆尾以及摄像头的光心位置生成目标杆状物所在的投影三角形。

在一个实施例中，确定目标杆状物的杆头和杆尾，包括：对目标杆状物的轮廓线进行检测，确定目标杆状物的上轮廓线和下轮廓线，上轮廓线和下轮廓线包括：杆头点和杆尾点；确定连接上轮廓线的杆头点与下轮廓线的杆头点的第一线段，将第一线段的中点作为杆头中心点；确定连接上轮廓线的杆尾点与下轮廓线的杆尾点的第二线段，将第二线段的中点作为杆尾中心点；

根据目标杆状物的杆头和杆尾以及摄像头的光心位置生成目标杆状物所在的投影三角形，包括：根据杆头中心点、杆尾中心点和光心位置生成目标杆状物所在的投影三角形。

在一个实施例中，根据投影三角形确定目标杆状物在球心等高面上的投影，包括：确定投影三角形所在平面与球心等高面的相交线；将得到的相交线确定为目标杆状物在球心等高面上的投影。

在一个实施例中，在根据击球方向和母球球心在球心等高面上的位置预测击球后母球的运动轨迹的步骤之后，计算机程序被处理器执行时，使得处理器还执行以下步骤：接收球员输入的预测本次击球后母球的停止位置，母球的停止位置是指母球球心的停止位置；获取球员基于停止位置放置的目标杆状物，确定目标杆状物所在的第二投影三角形；根据第二投影三角形确定目标杆状物在球心等高面上的第二投影，根据第二投影确定第二击球方向；根据第二击球方向和停止位置预测第二次击球后母球的运动轨迹。

一种存储介质，储存有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行以下步骤：

接收带有目标参照物和母球的视频图像；识别视频图像中的目标参照物，确定目标参照物的参照点的位置；对视频图像中的母球进行识别，确定母球的位置；根据母球位置与参照点的位置确定击球方向；根据击球方向和母球位置预测击球后母球的运动轨迹。

在一个实施例中，在确定目标参照物的参照点的位置的步骤之后，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行以下步骤：确定目标参照物的参照点在参照物等高面上的位置；将参照点在参照物等高面上的位置竖直投影到球心等高面得到目标参照物的参照投影点；

对视频图像中的母球进行识别，确定母球的位置，包括：

确定母球球心在球心等高面上的位置；

根据母球位置与参照点的位置确定击球方向，包括：

根据母球球心在球心等高面上的位置与参照投影点的位置确定击球方向；

根据击球方向和母球的位置预测击球后母球的运动轨迹，包括：

根据击球方向和母球球心在球心等高面上的位置预测击球后母球的运动轨迹。

在一个实施例中，确定目标参照物的参照点在参照物等高面上的位置，包括：获取拍摄视频图像的摄像头的光心位置；确定连接参照点与光心位置的第一线段；确定第三线段所在的直线与参照物等高面的相交点；将得到的相交点确定为参照点在参照物等高面上的位置。

在一个实施例中，在根据击球方向和母球球心在球心等高面上的位置预测击球后母球的运动轨迹的步骤之后，计算机程序被处理器执行时，使得处理器还执行以下步骤：接收球员输入的预测本次击球后母球的停止位置，母球的停止位置是指母球球心的停止位置；获取球员基于所述停止位置放置的目标参照物，确定目标参照物的参照点在参照物等高面上的第二位置；将参照点在所述参照物等高面上的第二位置竖直投影到球心等高面得到目标参照物的第二参照投影点；将停止位置与第二参照投影点的连线作为第二预测线段，根据第二预测线段确定第二击球方向；根据第二击球方向和停止位置预测第二次击球后母球的运动轨迹。

本领域普通技术人员可以理解实现上述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非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上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申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。请输入具体实施内容部分。

Claims (13)

1.一种台球辅助预测方法，其特征在于，所述方法包括：

接收带有目标杆状物和母球的视频图像；

识别所述视频图像中的目标杆状物，所述目标杆状物与台面平行；

根据所述目标杆状物确定击球方向；

对所述视频图像中的母球进行识别，确定所述母球的位置；

根据所述击球方向和所述母球的位置预测击球后所述母球的运动轨迹；

预测击球后所述母球的运动轨迹后，还包括：

接收球员输入的预测本次击球后母球的停止位置，所述母球的停止位置是指母球球心的停止位置；

获取球员基于所述停止位置放置的所述目标杆状物，确定所述目标杆状物所在的第二投影三角形；

根据所述第二投影三角形确定所述目标杆状物在球心等高面上的第二投影，根据所述第二投影确定第二击球方向；

根据所述第二击球方向和所述停止位置预测第二次击球后所述母球的运动轨迹。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标杆状物确定击球方向，包括：

确定所述目标杆状物所在的投影三角形，根据所述投影三角形确定所述目标杆状物在球心等高面上的投影；

根据所述目标杆状物在所述球心等高面上的投影确定击球方向；

所述对所述视频图像中的母球进行识别，确定所述母球的位置，包括：

确定母球球心在所述球心等高面上的位置；

所述根据所述击球方向和所述母球的位置预测击球后所述母球的运动轨迹，包括：

根据所述击球方向和所述母球球心在所述球心等高面上的位置预测击球后所述母球的运动轨迹。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，识别所述视频图像中的目标杆状物，包括：

当检测到视频图像中存在杆状物时，检测所述杆状物上是否有异物，若否，则将所述杆状物确定为所述目标杆状物。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取球员基于所述停止位置放置的所述目标杆状物，确定所述目标杆状物所在的第二投影三角形，包括：

获取拍摄所述视频图像的摄像头的光心位置；

确定所述目标杆状物的杆头和杆尾；

根据所述目标杆状物的杆头和杆尾以及摄像头的光心位置生成所述目标杆状物所在的投影三角形。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述确定所述目标杆状物的杆头和杆尾，包括：

对所述目标杆状物的轮廓线进行检测，确定所述目标杆状物的上轮廓线和下轮廓线，所述上轮廓线和下轮廓线包括：杆头点和杆尾点；

确定连接所述上轮廓线的杆头点与所述下轮廓线的杆头点的第一线段，将所述第一线段的中点作为杆头中心点；

确定连接所述上轮廓线的杆尾点与所述下轮廓线的杆尾点的第二线段，将所述第二线段的中点作为杆尾中心点；

所述根据所述目标杆状物的杆头和杆尾以及摄像头的光心位置生成所述目标杆状物所在的投影三角形，包括：

根据所述杆头中心点、所述杆尾中心点和所述光心位置生成所述目标杆状物所在的投影三角形。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述投影三角形确定所述目标杆状物在球心等高面上的投影，包括：

确定所述投影三角形所在平面与所述球心等高面的相交线；

将得到的相交线确定为所述目标杆状物在所述球心等高面上的投影。

7.一种台球辅助预测方法，其特征在于，所述方法包括：

接收带有目标参照物和母球的视频图像；

识别所述视频图像中的目标参照物，确定所述目标参照物的参照点的位置；

对所述视频图像中的母球进行识别，确定所述母球的位置；

根据所述母球位置与所述参照点的位置确定击球方向；

根据所述击球方向和所述母球位置预测击球后所述母球的运动轨迹；

预测击球后所述母球的运动轨迹后，还包括：

接收球员输入的预测本次击球后母球的停止位置，所述母球的停止位置是指母球球心的停止位置；

获取球员基于所述停止位置放置的所述目标参照物，确定所述目标参照物所在的第二投影三角形；

根据所述第二投影三角形确定所述目标参照物在球心等高面上的第二投影，根据所述第二投影确定第二击球方向；

根据所述第二击球方向和所述停止位置预测第二次击球后所述母球的运动轨迹。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述确定所述目标参照物的参照点的位置的步骤之后，还包括：

确定所述目标参照物的参照点在参照物等高面上的位置；

将所述参照点在参照物等高面上的位置竖直投影到球心等高面得到所述目标参照物的参照投影点；

所述对所述视频图像中的母球进行识别，确定所述母球的位置，包括：

确定母球球心在所述球心等高面上的位置；

所述根据所述母球位置与所述参照点的位置确定击球方向，包括：

根据所述母球球心在所述球心等高面上的位置与参照投影点的位置确定击球方向；

所述根据所述击球方向和所述母球的位置预测击球后所述母球的运动轨迹，包括：

根据所述击球方向和所述母球球心在所述球心等高面上的位置预测击球后所述母球的运动轨迹。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述确定所述目标参照物的参照点的位置，包括：

获取拍摄所述视频图像的摄像头的光心位置；

确定连接所述参照点与所述光心位置的第一线段；

确定所述第一线段所在的直线与参照物等高面的相交点；

将得到的相交点确定为所述参照点的位置。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述根据所述击球方向和所述母球球心在所述球心等高面上的位置预测击球后所述母球的运动轨迹的步骤之后，还包括：

接收球员输入的预测本次击球后母球的停止位置，所述母球的停止位置是指母球球心的停止位置；

获取球员基于所述停止位置放置的所述目标参照物，确定所述目标参照物的参照点在参照物等高面上的第二位置；

将所述参照点在所述参照物等高面上的第二位置竖直投影到球心等高面得到所述目标参照物的第二参照投影点；

根据所述停止位置与所述第二参照投影点的位置确定第二击球方向；

根据所述第二击球方向和所述停止位置预测第二次击球后所述母球的运动轨迹。

11.一种台球辅助预测装置，其特征在于，所述装置包括：

第一图像接收模块，用于接收带有目标杆状物和母球的视频图像；

第一目标识别模块，用于识别所述视频图像中的目标杆状物，所述目标杆状物与台面平行；

第一方向确定模块，用于根据所述目标杆状物确定击球方向；

第一位置确定模块，用于对所述视频图像中的母球进行识别，确定所述母球的位置；

第一轨迹预测模块，用于根据所述击球方向和所述母球的位置预测击球后所述母球的运动轨迹；

所述装置还包括：

第二图像接收模块，用于接收带有目标参照物和母球的视频图像；

第二目标识别模块，用于识别所述视频图像中的目标参照物；

第二位置确定模块，用于确定所述目标参照物的参照点的位置；

第二方向确定模块，用于根据所述母球位置与所述参照点的位置确定击球方向；

第二轨迹预测模块，用于根据所述击球方向和所述母球位置预测击球后所述母球的运动轨迹；

第二轨迹预测模块还用于根据第二击球方向和停止位置预测第二次击球后母球的运动轨迹。

12.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中储存有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1-10中任一种方法的步骤。

13.一种存储介质，储存有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1-10中任一种方法的步骤。

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