CN112597929A - 一种台球位置确定方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种台球位置确定方法和系统，包括：在台球桌的台面上铺设定位台布，并根据所述定位台布建立直角坐标系；对台面上的台球进行投影，基于投影拍摄设备获取包括台球桌的台面及台面上的台球的连续帧图像；对所述连续帧图像中的单帧图像进行特征提取，提取出所述单帧图像中的若干个圆形区域，分别确定所述若干个圆形区域的颜色及圆心位置，对所述圆心位置进行标记；根据定位台布中的网络图案确定所述圆心位置的坐标信息；对所述连续帧图像中的单帧图像进行分别特征提取，生成同一颜色的圆形区域的多个坐标信息，将所述坐标信息分别对应连接起来，生成多台球的移动轨迹。准确获取台球的坐标信息。

Description

一种台球位置确定方法和系统
技术领域
本发明涉及台球定位技术领域，特别涉及一种台球位置确定方法和系统。
背景技术
台球是深受人们喜爱的一项体育运动，随着科技的不断发展，如何准确的确定台球的位置，对提高台球运动者的击球水平及台球比赛计分具有重要的推动作用。现有技术中，通常会通过对台桌的台面及台面上的台球拍摄图像，基于拍摄的图像确定台球的位置信息，因拍摄设备角度，距离、镜头的畸变、镜头的曲率不同等因素，在根据拍摄的图像还原台球的过程中会产生误差，导致获取的台球坐标不精确的问题。
发明内容
本发明旨在至少一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种台球位置确定方法，准确获取台球的坐标信息。
本发明的第二个目的在于提出一种台球位置确定系统。
为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种台球位置确定方法，包括：
在台球桌的台面上铺设定位台布，并根据所述定位台布建立直角坐标系；所述定位台布上包括若干网格图案；所述定位台布与所述台面尺寸一致；
对台面上的台球进行投影，基于投影拍摄设备获取包括台球桌的台面及台面上的台球的连续帧图像；
对所述连续帧图像中的单帧图像进行特征提取，提取出所述单帧图像中的若干个圆形区域，分别确定所述若干个圆形区域的颜色及圆心位置，对所述圆心位置进行标记；根据定位台布中的网络图案确定所述圆心位置的坐标信息；
对所述连续帧图像中的单帧图像进行分别特征提取，生成同一颜色的圆形区域的多个坐标信息，将所述坐标信息分别对应连接起来，生成多台球的移动轨迹。
根据本发明的一些实施例，在基于投影拍摄设备获取包括台球桌的台面及台面上的台球的连续帧图像前，还包括：
检测所述投影拍摄设备所处环境的湿度值，在确定所处环境的湿度值大于预设湿度值时，对所述环境进行除湿处理。
根据本发明的一些实施例，所述投影拍摄设备包括湿敏器件、电磁波器件、处理器件；
所述检测所述投影拍摄设备所处环境的湿度值，包括：
通过所述电磁波器件向所述湿敏器件发射电磁波信号，并接收经所述湿敏器件感应所述环境湿度产生湿敏形变后反射的电磁波信号，作为待处理信号；
通过处理器件对所述待处理信号进行分析，计算所述待处理信号的信噪比，在确定所述信噪比小于预设信噪比时，对所述待处理信号进行信号滤波处理；处理器件获取电磁波信号的第一信号强度值及待处理信号的第二信号强度值；根据所述第一信号强度值及所述第二信号强度值计算得到差值，根据所述差值获取所述环境的湿度值。
根据本发明的一些实施例，在确定圆形区域的圆心位置后，还包括：
对所述连续帧图像中的单帧图像进行图像灰度化处理，获取若干个圆形区域中包括的像素点的灰度值并计算得到圆形区域内所述像素点的平均灰度值；
获取台球的标准图像进行灰度化处理，计算得到样本平均灰度值；
根据所述第一平均灰度值与样本平均灰度值计算灰度差值；
在确定所述灰度差值大于预设灰度差值时，获取单帧图像中圆形区域内灰度值不在预设灰度值范围内的像素点的属性信息及数量；所述属性信息包括像素点的位置信息；
根据所述灰度值不在预设灰度值范围内的像素点的属性信息及数量确定台球的缺陷区域，根据所述缺陷区域确定修正系数，根据所述修正系数对圆形区域的圆心位置进行修正。
根据本发明的一些实施例，确定所若干个圆形区域的颜色的方法，包括：
将包括圆形区域的图像输入至颜色空间，确定圆形区域内像素点在颜色空间的各个颜色通道的取值信息，将所述各个颜色通道的取值信息输入网络模型中进行识别，输出圆形区域的颜色信息。
根据本发明的一些实施例，还包括：
在确定两个圆心位置之间的距离等于2R时，R为台球的半径，根据所述两个圆心位置对应的两个圆形区域确定两个台球的碰撞点；
根据所述碰撞点确定两个台球的碰撞能量的衰减系数；
获取两个台球在发生碰撞前的移动轨迹；
根据所述发生碰撞前的移动轨迹及碰撞能量的衰减系数确定两个台球在发生碰撞后的移动轨迹。
根据本发明的一些实施例，还包括：
所述连续帧图像包括第一帧图像及第二帧图像；
获取所述第一帧图像上的台球数量及第二帧图像上的台球数量，在确定第二帧图像上的台球数量减少时，根据所述第一帧图像确定目标台球、所述目标台球的位置信息及所述目标台球靠近的库边信息；
分析目标台球与库边的碰撞关系，根据所述碰撞关系确定所述目标台球的预测轨迹；
根据所述预测轨迹与所述台球桌的口袋信息，确定所述目标台球是否入袋。
根据本发明的一些实施例，在对所述连续帧图像中的单帧图像进行特征提取前，还包括：
获取所述连续帧图像的单帧图像的图像分辨率，并判断是否小于预设图像分辨率，在确定图像分辨率小于预设图像分辨率时，对单帧图像的图像分辨率进行增强处理，得到分辨率增强图像；
计算分辨率增强图像与未进行分辨率增强的图像的相似度，并判断所述相似度是否小于预设相似度，在确定所述相似度小于预设相似度时，调整增强处理的参数，重新进行增强处理；
所述计算分辨率增强图像与未进行分辨率增强的图像的相似度，包括：
计算未进行分辨率增强的图像中的噪声在进行增强处理时，对分辨率增强图像与未进行分辨率增强的图像的相似度的影响因子K：
Figure BDA0002866315080000051
其中，A为未进行分辨率增强的图像中包括的像素点的个数，也为分辨率增强图像中包括的像素点的个数；σ为未进行分辨率增强的图像a中的噪声方差；
Figure BDA0002866315080000057
为在未进行分辨率增强的图像a中第X个像素点的噪声；
Figure BDA0002866315080000058
为分辨率增强图像b中第X个像素点的噪声；
根据未进行分辨率增强的图像中的噪声在进行增强处理时，对分辨率增强图像与未进行分辨率增强的图像的相似度的影响因子，计算分辨率增强图像与未进行分辨率增强的图像的相似度δ：
Figure BDA0002866315080000052
其中，
Figure BDA0002866315080000053
为未进行分辨率增强的图像a中第X个像素点的像素值；
Figure BDA0002866315080000054
为分辨率增强图像b中第X个像素点的像素值；
Figure BDA0002866315080000055
为未进行分辨率增强的图像a的平均像素值；
Figure BDA0002866315080000056
为分辨率增强图像b的平均像素值。
为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种台球位置确定系统，包括：
建立坐标系模块，用于在台球桌的台面上铺设定位台布，并根据所述定位台布建立直角坐标系；所述定位台布上包括若干网格图案；所述定位台布与所述台面尺寸一致；
获取模块，用于对台面上的台球进行投影，基于投影拍摄设备获取包括台球桌的台面及台面上的台球的连续帧图像；
确定模块，用于对所述连续帧图像中的单帧图像进行特征提取，提取出所述单帧图像中的若干个圆形区域，分别确定所述若干个圆形区域的颜色及圆心位置，对所述圆心位置进行标记；根据定位台布中的网络图案确定所述圆心位置的坐标信息；
移动轨迹生成模块，用于对所述连续帧图像中的单帧图像进行分别特征提取，生成同一颜色的圆形区域的多个坐标信息，将所述坐标信息分别对应连接起来，生成多台球的移动轨迹。
根据本发明的一些实施例，还包括：增强处理模块，用于在对所述连续帧图像中的单帧图像进行特征提取前，获取所述连续帧图像的单帧图像的图像分辨率，并判断是否小于预设图像分辨率，在确定图像分辨率小于预设图像分辨率时，对单帧图像的图像分辨率进行增强处理，得到分辨率增强图像；计算分辨率增强图像与未进行分辨率增强的图像的相似度，并判断所述相似度是否小于预设相似度，在确定所述相似度小于预设相似度时，调整增强处理的参数，重新进行增强处理；
所述增强处理模块计算分辨率增强图像与未进行分辨率增强的图像的相似度，包括：
计算未进行分辨率增强的图像中的噪声在进行增强处理时，对分辨率增强图像与未进行分辨率增强的图像的相似度的影响因子K：
Figure BDA0002866315080000061
其中，A为未进行分辨率增强的图像中包括的像素点的个数，也为分辨率增强图像中包括的像素点的个数；σ为未进行分辨率增强的图像a中的噪声方差；
Figure BDA0002866315080000071
为在未进行分辨率增强的图像a中第X个像素点的噪声；
Figure BDA0002866315080000072
为分辨率增强图像b中第X个像素点的噪声；
根据未进行分辨率增强的图像中的噪声在进行增强处理时，对分辨率增强图像与未进行分辨率增强的图像的相似度的影响因子，计算分辨率增强图像与未进行分辨率增强的图像的相似度δ：
Figure BDA0002866315080000073
其中，
Figure BDA0002866315080000074
为未进行分辨率增强的图像a中第X个像素点的像素值；
Figure BDA0002866315080000075
为分辨率增强图像b中第X个像素点的像素值；
Figure BDA0002866315080000076
为未进行分辨率增强的图像a的平均像素值；
Figure BDA0002866315080000077
为分辨率增强图像b的平均像素值。
本发明提出的一种台球位置确定方法和系统，避免因投影拍摄设备的角度，距离、镜头的畸变、镜头的曲率等因素的影响，减少了根据连续帧图像还原台球坐标的过程中的误差，准确确定台球的坐标信息，进而准确确定台面上各个台球的移动轨迹，提高用户体验。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是根据本发明一个实施例的一种台球位置确定方法的流程图；
图2是根据本发明一个实施例的一种台球位置确定系统的框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明第一方面实施例提出了一种台球位置确定方法，包括步骤S1-S4：
S1、在台球桌的台面上铺设定位台布，并根据所述定位台布建立直角坐标系；所述定位台布上包括若干网格图案；所述定位台布与所述台面尺寸一致；
S2、对台面上的台球进行投影，基于投影拍摄设备获取包括台球桌的台面及台面上的台球的连续帧图像；
S3、对所述连续帧图像中的单帧图像进行特征提取，提取出所述单帧图像中的若干个圆形区域，分别确定所述若干个圆形区域的颜色及圆心位置，对所述圆心位置进行标记；根据定位台布中的网络图案确定所述圆心位置的坐标信息；
S4、对所述连续帧图像中的单帧图像进行分别特征提取，生成同一颜色的圆形区域的多个坐标信息，将所述坐标信息分别对应连接起来，生成多台球的移动轨迹。
上述技术方案的工作原理：在台球桌的台面上铺设定位台布，所述定位台布上包括若干网格图案；所述网络图案上还设置有刻度线，便于准确获取台球的坐标信息；所述定位台布与所述台面尺寸一致；对台面上的台球进行投影，基于投影拍摄设备获取包括台球桌的台面及台面上的台球的连续帧图像；对所述连续帧图像中的单帧图像进行特征提取，提取出所述单帧图像中的若干个圆形区域，分别确定所述若干个圆形区域的颜色及圆心位置，对所述圆心位置进行标记；根据定位台布中的网络图案确定所述圆心位置的坐标信息；对所述连续帧图像中的单帧图像进行分别特征提取，生成同一颜色的圆形区域的多个坐标信息，将所述坐标信息分别对应连接起来，生成多台球的移动轨迹。
上述技术方案的有益效果：避免因投影拍摄设备的角度，距离、镜头的畸变、镜头的曲率等因素的影响，减少了根据连续帧图像还原台球坐标的过程中的误差，准确确定台球的坐标信息，进而准确确定台面上各个台球的移动轨迹，提高用户体验。
根据本发明的一些实施例，在基于投影拍摄设备获取包括台球桌的台面及台面上的台球的连续帧图像前，还包括：
检测所述投影拍摄设备所处环境的湿度值，在确定所处环境的湿度值大于预设湿度值时，对所述环境进行除湿处理。
上述技术方案的工作原理：在基于投影拍摄设备获取包括台球桌的台面及台面上的台球的连续帧图像前，检测所述投影拍摄设备所处环境的湿度值，在确定所处环境的湿度值大于预设湿度值时，对所述环境进行除湿处理。
上述技术方案的有益效果：消除环境湿度对获取的连续帧图像的清晰度的影响，提高获取的连续帧图像的清晰度，进而准确获取台球的坐标信息。
根据本发明的一些实施例，所述投影拍摄设备包括湿敏器件、电磁波器件、处理器件；
所述检测所述投影拍摄设备所处环境的湿度值，包括：
通过所述电磁波器件向所述湿敏器件发射电磁波信号，并接收经所述湿敏器件感应所述环境湿度产生湿敏形变后反射的电磁波信号，作为待处理信号；
通过处理器件对所述待处理信号进行分析，计算所述待处理信号的信噪比，在确定所述信噪比小于预设信噪比时，对所述待处理信号进行信号滤波处理；处理器件获取电磁波信号的第一信号强度值及待处理信号的第二信号强度值；根据所述第一信号强度值及所述第二信号强度值计算得到差值，根据所述差值获取所述环境的湿度值。
上述技术方案的工作原理及有益效果：所述投影拍摄设备包括湿敏器件、电磁波器件、处理器件；通过所述电磁波器件向所述湿敏器件发射电磁波信号，并接收经所述湿敏器件感应所述环境湿度产生湿敏形变后反射的电磁波信号，作为待处理信号；湿敏器件根据环境湿度的不同，会产生不同的湿敏形变。通过处理器件对所述待处理信号进行分析，计算所述待处理信号的信噪比，在确定所述信噪比小于预设信噪比时，对所述待处理信号进行信号滤波处理；消除待处理信号中的噪声，有利于准确获取待处理信号中有效电磁波信号的强度信息。处理器件获取电磁波信号的第一信号强度值及待处理信号的第二信号强度值；根据所述第一信号强度值及所述第二信号强度值计算得到差值，根据所述差值获取所述环境的湿度值。保证获取的环境的湿度值的准确性，便于系统准确控制是否进行除湿处理。
根据本发明的一些实施例，在确定圆形区域的圆心位置后，还包括：
对所述连续帧图像中的单帧图像进行图像灰度化处理，获取若干个圆形区域中包括的像素点的灰度值并计算得到圆形区域内所述像素点的平均灰度值；
获取台球的标准图像进行灰度化处理，计算得到样本平均灰度值；
根据所述第一平均灰度值与样本平均灰度值计算灰度差值；
在确定所述灰度差值大于预设灰度差值时，获取单帧图像中圆形区域内灰度值不在预设灰度值范围内的像素点的属性信息及数量；所述属性信息包括像素点的位置信息；
根据所述灰度值不在预设灰度值范围内的像素点的属性信息及数量确定台球的缺陷区域，根据所述缺陷区域确定修正系数，根据所述修正系数对圆形区域的圆心位置进行修正。
上述技术方案的工作原理：对所述连续帧图像中的单帧图像进行图像灰度化处理，获取若干个圆形区域中包括的像素点的灰度值并计算得到圆形区域内所述像素点的平均灰度值；获取台球的标准图像进行灰度化处理，计算得到样本平均灰度值；根据所述第一平均灰度值与样本平均灰度值计算灰度差值；在确定所述灰度差值大于预设灰度差值时，表示台球存在缺陷，获取单帧图像中圆形区域内灰度值不在预设灰度值范围内的像素点的属性信息及数量；所述属性信息包括像素点的位置信息；根据所述灰度值不在预设灰度值范围内的像素点的属性信息及数量确定台球的缺陷区域，根据所述缺陷区域确定修正系数，根据所述修正系数对圆形区域的圆心位置进行修正。
上述技术方案的有益效果：准确判断台球是否存在缺陷，在存在缺陷时，确定缺陷区域并确定修正系数，对圆形区域的圆心位置进行修正，有利于准确获取台球的坐标信息，避免因圆心位置的误差，导致获取的台球的坐标信息的不准确，进而导致获取的台球的移动轨迹不准确。
根据本发明的一些实施例，确定所若干个圆形区域的颜色的方法，包括：
将包括圆形区域的图像输入至颜色空间，确定圆形区域内像素点在颜色空间的各个颜色通道的取值信息，将所述各个颜色通道的取值信息输入网络模型中进行识别，输出圆形区域的颜色信息。
上述技术方案的工作原理：将包括圆形区域的图像输入至颜色空间，获取该图像在颜色空间的H通道、S通道、V通道中的取值信息，将所述各个颜色通道的取值信息输入网络模型中进行识别，输出圆形区域的颜色信息。
上述技术方案的有益效果：准确识别圆形区域的颜色信息。
根据本发明的一些实施例，还包括：
在确定两个圆心位置之间的距离等于2R时，R为台球的半径，根据所述两个圆心位置对应的两个圆形区域确定两个台球的碰撞点；
根据所述碰撞点确定两个台球的碰撞能量的衰减系数；
获取两个台球在发生碰撞前的移动轨迹；
根据所述发生碰撞前的移动轨迹及碰撞能量的衰减系数确定两个台球在发生碰撞后的移动轨迹。
上述技术方案的工作原理：在确定两个圆心位置之间的距离等于2R时，R为台球的半径，根据所述两个圆心位置对应的两个圆形区域确定两个台球的碰撞点；根据所述碰撞点确定两个台球的碰撞能量的衰减系数；获取两个台球在发生碰撞前的移动轨迹；根据所述发生碰撞前的移动轨迹及碰撞能量的衰减系数确定两个台球在发生碰撞后的移动轨迹。
上述技术方案的有益效果：准确确定台球的碰撞位置及碰撞点，进而获取碰撞能量的衰减系数，根据两个台球在发生碰撞前的移动轨迹，准确预测台球发生碰撞后的移动轨迹，提高用户体验。
根据本发明的一些实施例，还包括：
所述连续帧图像包括第一帧图像及第二帧图像；
获取所述第一帧图像上的台球数量及第二帧图像上的台球数量，在确定第二帧图像上的台球数量减少时，根据所述第一帧图像确定目标台球、所述目标台球的位置信息及所述目标台球靠近的库边信息；
分析目标台球与库边的碰撞关系，根据所述碰撞关系确定所述目标台球的预测轨迹；
根据所述预测轨迹与所述台球桌的口袋信息，确定所述目标台球是否入袋。
上述技术方案的工作原理：所述连续帧图像包括第一帧图像及第二帧图像；
获取所述第一帧图像上的台球数量及第二帧图像上的台球数量，在确定第二帧图像上的台球数量减少时，根据所述第一帧图像确定目标台球、所述目标台球的位置信息及所述目标台球靠近的库边信息；目标台球为第二帧图像中缺少的台球，分析目标台球与库边的碰撞关系，根据所述碰撞关系确定所述目标台球的预测轨迹；在所述预测轨迹经过所述台球桌上口袋信息的坐标时，表示目标台球已经入袋，反之，表示目标台球已经飞出台桌。
上述技术方案的有益效果：准确判断台球是否已经入袋还是飞出台桌，以准确获取台球的位置信息。
根据本发明的一些实施例，在对所述连续帧图像中的单帧图像进行特征提取前，还包括：
获取所述连续帧图像的单帧图像的图像分辨率，并判断是否小于预设图像分辨率，在确定图像分辨率小于预设图像分辨率时，对单帧图像的图像分辨率进行增强处理，得到分辨率增强图像；
计算分辨率增强图像与未进行分辨率增强的图像的相似度，并判断所述相似度是否小于预设相似度，在确定所述相似度小于预设相似度时，调整增强处理的参数，重新进行增强处理；
所述计算分辨率增强图像与未进行分辨率增强的图像的相似度，包括：
计算未进行分辨率增强的图像中的噪声在进行增强处理时，对分辨率增强图像与未进行分辨率增强的图像的相似度的影响因子K：
Figure BDA0002866315080000141
其中，A为未进行分辨率增强的图像中包括的像素点的个数，也为分辨率增强图像中包括的像素点的个数；σ为未进行分辨率增强的图像a中的噪声方差；
Figure BDA0002866315080000142
为在未进行分辨率增强的图像a中第X个像素点的噪声；
Figure BDA0002866315080000143
为分辨率增强图像b中第X个像素点的噪声；
根据未进行分辨率增强的图像中的噪声在进行增强处理时，对分辨率增强图像与未进行分辨率增强的图像的相似度的影响因子，计算分辨率增强图像与未进行分辨率增强的图像的相似度δ：
Figure BDA0002866315080000151
其中，
Figure BDA0002866315080000152
为未进行分辨率增强的图像a中第X个像素点的像素值；
Figure BDA0002866315080000153
为分辨率增强图像b中第X个像素点的像素值；
Figure BDA0002866315080000154
为未进行分辨率增强的图像a的平均像素值；
Figure BDA0002866315080000155
为分辨率增强图像b的平均像素值。
上述技术方案的工作原理及有益效果：获取所述连续帧图像的单帧图像的图像分辨率，并判断是否小于预设图像分辨率，在确定图像分辨率小于预设图像分辨率时，对单帧图像的图像分辨率进行增强处理，得到分辨率增强图像；计算分辨率增强图像与未进行分辨率增强的图像的相似度，并判断所述相似度是否小于预设相似度，在确定所述相似度小于预设相似度时，调整增强处理的参数，重新进行增强处理；便于提高进行特征提取的图像的分辨率，实现特征提取的准确性。在进行增强处理时，计算未进行分辨率增强的图像中的噪声在进行增强处理时，对分辨率增强图像与未进行分辨率增强的图像的相似度的影响因子，进而准确计算出分辨率增强图像与未进行分辨率增强的图像的相似度，相似度越高，表示增强处理的越成功，在保持原图像特征的基础上，实现图像分辨率的增强，提高识别准确性。在相似度低于预设相似度时，便是增强处理的失败，未保留原图像的重要特征，需调整增强处理的参数，重新进行增强处理。在进行增强处理时，避免对噪声进行增强，反之要在一定程度上要消除噪声，以保证图像增强处理的准确性。
如图2所示，本发明第二方面实施例提出了一种台球位置确定系统，包括：
建立坐标系模块，用于在台球桌的台面上铺设定位台布，并根据所述定位台布建立直角坐标系；所述定位台布上包括若干网格图案；所述定位台布与所述台面尺寸一致；
获取模块，用于对台面上的台球进行投影，基于投影拍摄设备获取包括台球桌的台面及台面上的台球的连续帧图像；
确定模块，用于对所述连续帧图像中的单帧图像进行特征提取，提取出所述单帧图像中的若干个圆形区域，分别确定所述若干个圆形区域的颜色及圆心位置，对所述圆心位置进行标记；根据定位台布中的网络图案确定所述圆心位置的坐标信息；
移动轨迹生成模块，用于对所述连续帧图像中的单帧图像进行分别特征提取，生成同一颜色的圆形区域的多个坐标信息，将所述坐标信息分别对应连接起来，生成多台球的移动轨迹。
上述技术方案的工作原理：建立坐标系模块在台球桌的台面上铺设定位台布，并根据所述定位台布建立直角坐标系；所述定位台布上包括若干网格图案；所述网络图案上还设置有刻度线，便于准确获取台球的坐标信息；所述定位台布与所述台面尺寸一致；获取模块对台面上的台球进行投影，基于投影拍摄设备获取包括台球桌的台面及台面上的台球的连续帧图像；确定模块对所述连续帧图像中的单帧图像进行特征提取，提取出所述单帧图像中的若干个圆形区域，分别确定所述若干个圆形区域的颜色及圆心位置，对所述圆心位置进行标记；根据定位台布中的网络图案确定所述圆心位置的坐标信息；移动轨迹生成模块对所述连续帧图像中的单帧图像进行分别特征提取，生成同一颜色的圆形区域的多个坐标信息，将所述坐标信息分别对应连接起来，生成多台球的移动轨迹。
上述技术方案的有益效果：避免因投影拍摄设备的角度，距离、镜头的畸变、镜头的曲率等因素的影响，减少了根据连续帧图像还原台球坐标的过程中的误差，准确确定台球的坐标信息，进而准确确定台面上各个台球的移动轨迹，提高用户体验。
根据本发明的一些实施例，还包括：增强处理模块，用于在对所述连续帧图像中的单帧图像进行特征提取前，获取所述连续帧图像的单帧图像的图像分辨率，并判断是否小于预设图像分辨率，在确定图像分辨率小于预设图像分辨率时，对单帧图像的图像分辨率进行增强处理，得到分辨率增强图像；计算分辨率增强图像与未进行分辨率增强的图像的相似度，并判断所述相似度是否小于预设相似度，在确定所述相似度小于预设相似度时，调整增强处理的参数，重新进行增强处理；
所述增强处理模块计算分辨率增强图像与未进行分辨率增强的图像的相似度，包括：
计算未进行分辨率增强的图像中的噪声在进行增强处理时，对分辨率增强图像与未进行分辨率增强的图像的相似度的影响因子K：
Figure BDA0002866315080000171
其中，A为未进行分辨率增强的图像中包括的像素点的个数，也为分辨率增强图像中包括的像素点的个数；σ为未进行分辨率增强的图像a中的噪声方差；
Figure BDA0002866315080000172
为在未进行分辨率增强的图像a中第X个像素点的噪声；
Figure BDA0002866315080000173
为分辨率增强图像b中第X个像素点的噪声；
根据未进行分辨率增强的图像中的噪声在进行增强处理时，对分辨率增强图像与未进行分辨率增强的图像的相似度的影响因子，计算分辨率增强图像与未进行分辨率增强的图像的相似度δ：
Figure BDA0002866315080000181
其中，
Figure BDA0002866315080000182
为未进行分辨率增强的图像a中第X个像素点的像素值；
Figure BDA0002866315080000183
为分辨率增强图像b中第X个像素点的像素值；
Figure BDA0002866315080000184
为未进行分辨率增强的图像a的平均像素值；
Figure BDA0002866315080000185
为分辨率增强图像b的平均像素值。
上述技术方案的工作原理及有益效果：增强处理模块获取所述连续帧图像的单帧图像的图像分辨率，并判断是否小于预设图像分辨率，在确定图像分辨率小于预设图像分辨率时，对单帧图像的图像分辨率进行增强处理，得到分辨率增强图像；计算分辨率增强图像与未进行分辨率增强的图像的相似度，并判断所述相似度是否小于预设相似度，在确定所述相似度小于预设相似度时，调整增强处理的参数，重新进行增强处理；便于提高进行特征提取的图像的分辨率，实现特征提取的准确性。在进行增强处理时，计算未进行分辨率增强的图像中的噪声在进行增强处理时，对分辨率增强图像与未进行分辨率增强的图像的相似度的影响因子，进而准确计算出分辨率增强图像与未进行分辨率增强的图像的相似度，相似度越高，表示增强处理的越成功，在保持原图像特征的基础上，实现图像分辨率的增强，提高识别准确性。在相似度低于预设相似度时，便是增强处理的失败，未保留原图像的重要特征，需调整增强处理的参数，重新进行增强处理。在进行增强处理时，避免对噪声进行增强，反之要在一定程度上要消除噪声，以保证图像增强处理的准确性。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种台球位置确定方法，其特征在于，包括：
在台球桌的台面上铺设定位台布，并根据所述定位台布建立直角坐标系；所述定位台布上包括若干网格图案；所述定位台布与所述台面尺寸一致；
对台面上的台球进行投影，基于投影拍摄设备获取包括台球桌的台面及台面上的台球的连续帧图像；
对所述连续帧图像中的单帧图像进行特征提取，提取出所述单帧图像中的若干个圆形区域，分别确定所述若干个圆形区域的颜色及圆心位置，对所述圆心位置进行标记；根据定位台布中的网络图案确定所述圆心位置的坐标信息；
对所述连续帧图像中的单帧图像进行分别特征提取，生成同一颜色的圆形区域的多个坐标信息，将所述坐标信息分别对应连接起来，生成多台球的移动轨迹。
2.如权利要求1所述的台球位置确定方法，其特征在于，在基于投影拍摄设备获取包括台球桌的台面及台面上的台球的连续帧图像前，还包括：
检测所述投影拍摄设备所处环境的湿度值，在确定所处环境的湿度值大于预设湿度值时，对所述环境进行除湿处理。
3.如权利要求2所述的台球位置确定方法，其特征在于，所述投影拍摄设备包括湿敏器件、电磁波器件、处理器件；
所述检测所述投影拍摄设备所处环境的湿度值，包括：
通过所述电磁波器件向所述湿敏器件发射电磁波信号，并接收经所述湿敏器件感应所述环境湿度产生湿敏形变后反射的电磁波信号，作为待处理信号；
通过处理器件对所述待处理信号进行分析，计算所述待处理信号的信噪比，在确定所述信噪比小于预设信噪比时，对所述待处理信号进行信号滤波处理；处理器件获取电磁波信号的第一信号强度值及待处理信号的第二信号强度值；根据所述第一信号强度值及所述第二信号强度值计算得到差值，根据所述差值获取所述环境的湿度值。
4.如权利要求1所述的台球位置确定方法，其特征在于，在确定圆形区域的圆心位置后，还包括：
对所述连续帧图像中的单帧图像进行图像灰度化处理，获取若干个圆形区域中包括的像素点的灰度值并计算得到圆形区域内所述像素点的平均灰度值；
获取台球的标准图像进行灰度化处理，计算得到样本平均灰度值；
根据所述第一平均灰度值与样本平均灰度值计算灰度差值；
在确定所述灰度差值大于预设灰度差值时，获取单帧图像中圆形区域内灰度值不在预设灰度值范围内的像素点的属性信息及数量；所述属性信息包括像素点的位置信息；
根据所述灰度值不在预设灰度值范围内的像素点的属性信息及数量确定台球的缺陷区域，根据所述缺陷区域确定修正系数，根据所述修正系数对圆形区域的圆心位置进行修正。
5.如权利要求1所述的台球位置确定方法，其特征在于，确定所若干个圆形区域的颜色的方法，包括：
将包括圆形区域的图像输入至颜色空间，确定圆形区域内像素点在颜色空间的各个颜色通道的取值信息，将所述各个颜色通道的取值信息输入网络模型中进行识别，输出圆形区域的颜色信息。
6.如权利要求1所述的台球位置确定方法，其特征在于，还包括：
在确定两个圆心位置之间的距离等于2R时，R为台球的半径，根据所述两个圆心位置对应的两个圆形区域确定两个台球的碰撞点；
根据所述碰撞点确定两个台球的碰撞能量的衰减系数；
获取两个台球在发生碰撞前的移动轨迹；
根据所述发生碰撞前的移动轨迹及碰撞能量的衰减系数确定两个台球在发生碰撞后的移动轨迹。
7.如权利要求1所述的台球位置确定方法，其特征在于，还包括：
所述连续帧图像包括第一帧图像及第二帧图像；
获取所述第一帧图像上的台球数量及第二帧图像上的台球数量，在确定第二帧图像上的台球数量减少时，根据所述第一帧图像确定目标台球、所述目标台球的位置信息及所述目标台球靠近的库边信息；
分析目标台球与库边的碰撞关系，根据所述碰撞关系确定所述目标台球的预测轨迹；
根据所述预测轨迹与所述台球桌的口袋信息，确定所述目标台球是否入袋。
8.如权利要求1所述的台球位置确定方法，其特征在于，在对所述连续帧图像中的单帧图像进行特征提取前，还包括：
获取所述连续帧图像的单帧图像的图像分辨率，并判断是否小于预设图像分辨率，在确定图像分辨率小于预设图像分辨率时，对单帧图像的图像分辨率进行增强处理，得到分辨率增强图像；
计算分辨率增强图像与未进行分辨率增强的图像的相似度，并判断所述相似度是否小于预设相似度，在确定所述相似度小于预设相似度时，调整增强处理的参数，重新进行增强处理；
所述计算分辨率增强图像与未进行分辨率增强的图像的相似度，包括：
计算未进行分辨率增强的图像中的噪声在进行增强处理时，对分辨率增强图像与未进行分辨率增强的图像的相似度的影响因子K：
Figure FDA0002866315070000041
其中，A为未进行分辨率增强的图像中包括的像素点的个数，也为分辨率增强图像中包括的像素点的个数；σ为未进行分辨率增强的图像a中的噪声方差；
Figure FDA0002866315070000047
为在未进行分辨率增强的图像a中第X个像素点的噪声；
Figure FDA0002866315070000048
为分辨率增强图像b中第X个像素点的噪声；
根据未进行分辨率增强的图像中的噪声在进行增强处理时，对分辨率增强图像与未进行分辨率增强的图像的相似度的影响因子，计算分辨率增强图像与未进行分辨率增强的图像的相似度δ：
Figure FDA0002866315070000042
其中，
Figure FDA0002866315070000043
为未进行分辨率增强的图像a中第X个像素点的像素值；
Figure FDA0002866315070000044
为分辨率增强图像b中第X个像素点的像素值；
Figure FDA0002866315070000045
为未进行分辨率增强的图像a的平均像素值；
Figure FDA0002866315070000046
为分辨率增强图像b的平均像素值。
9.一种台球位置确定系统，其特征在于，包括：
建立坐标系模块，用于在台球桌的台面上铺设定位台布，并根据所述定位台布建立直角坐标系；所述定位台布上包括若干网格图案；所述定位台布与所述台面尺寸一致；
获取模块，用于对台面上的台球进行投影，基于投影拍摄设备获取包括台球桌的台面及台面上的台球的连续帧图像；
确定模块，用于对所述连续帧图像中的单帧图像进行特征提取，提取出所述单帧图像中的若干个圆形区域，分别确定所述若干个圆形区域的颜色及圆心位置，对所述圆心位置进行标记；根据定位台布中的网络图案确定所述圆心位置的坐标信息；
移动轨迹生成模块，用于对所述连续帧图像中的单帧图像进行分别特征提取，生成同一颜色的圆形区域的多个坐标信息，将所述坐标信息分别对应连接起来，生成多台球的移动轨迹。
10.如权利要求9所述的台球位置确定系统，其特征在于，还包括：增强处理模块，用于在对所述连续帧图像中的单帧图像进行特征提取前，获取所述连续帧图像的单帧图像的图像分辨率，并判断是否小于预设图像分辨率，在确定图像分辨率小于预设图像分辨率时，对单帧图像的图像分辨率进行增强处理，得到分辨率增强图像；计算分辨率增强图像与未进行分辨率增强的图像的相似度，并判断所述相似度是否小于预设相似度，在确定所述相似度小于预设相似度时，调整增强处理的参数，重新进行增强处理；
所述增强处理模块计算分辨率增强图像与未进行分辨率增强的图像的相似度，包括：
计算未进行分辨率增强的图像中的噪声在进行增强处理时，对分辨率增强图像与未进行分辨率增强的图像的相似度的影响因子K：
Figure FDA0002866315070000061
其中，A为未进行分辨率增强的图像中包括的像素点的个数，也为分辨率增强图像中包括的像素点的个数；σ为未进行分辨率增强的图像a中的噪声方差；
Figure FDA0002866315070000062
为在未进行分辨率增强的图像a中第X个像素点的噪声；
Figure FDA0002866315070000063
为分辨率增强图像b中第X个像素点的噪声；
根据未进行分辨率增强的图像中的噪声在进行增强处理时，对分辨率增强图像与未进行分辨率增强的图像的相似度的影响因子，计算分辨率增强图像与未进行分辨率增强的图像的相似度δ：
Figure FDA0002866315070000064
其中，
Figure FDA0002866315070000065
为未进行分辨率增强的图像a中第X个像素点的像素值；
Figure FDA0002866315070000066
为分辨率增强图像b中第X个像素点的像素值；
Figure FDA0002866315070000067
为未进行分辨率增强的图像a的平均像素值；
Figure FDA0002866315070000068
为分辨率增强图像b的平均像素值。
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