CN114842372A - 接触式犯规检测方法、装置、电子设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请实施例涉及机器视觉技术领域，公开了一种接触式犯规检测方法、装置、电子设备和存储介质，该方法包括：在彩色视频的目标时段中截取第一目标帧得到第一图像，以第一目标帧为起点向前获取第二目标帧，并截取第二目标帧得到第二图像；在深度视频中确定与第一目标帧时序相同的第三目标帧和与第二目标帧时序相同的第四目标帧，分别截取第三目标帧和第四目标帧得到第三图像和第四图像；基于第三图像和第四图像，确定第一运动员接触第二运动员的速度；在速度大于预设的安全速度的情况下，确定第一运动员犯规，能够科学、准确地检测出恶意、大力的接触式犯规，增强了犯规判罚的可解释性，同时尽可能地避免误判、漏判现象的发生。

Description

接触式犯规检测方法、装置、电子设备和存储介质

技术领域

本申请实施例涉及机器视觉技术领域，特别涉及一种接触式犯规检测方法、装置、电子设备和存储介质。

背景技术

体育运动是在人类发展过程中逐步开展起来的有意识地对自己身体素质的培养的各种活动，包括走、跑、跳、投以及舞蹈等多种形式的身体活动，现已发展成田径、球类、游泳，武术、健美操、登山、滑冰、举重、摔跤、柔道、自行车等多种项目，随着人们的精神生活的需要，体育竞赛即比赛性质的体育运动已经成为人类生活必不可缺的一部分，体育竞赛有助于培养人们的勇敢顽强的性格、超越自我的品质、迎接挑战的意志、承担风险的能力、协作精神和公平观念。

为了维护体育竞赛的公平性和安全性，各项体育竞赛项目均设置有一定的规则和章程，违犯各种规矩和章程的行为被称为“犯规”行为，犯规行为不符合体育竞赛中公平竞技的精神，严重的犯规行为甚至会威胁到运动员的身体健康和生命安全，运动员的犯规行为需要及时被指出和纠正，而裁判员是在各项体育竞赛中指出运动员的犯规行为的角色。

本申请的发明人发现，在一些对抗性很强的体育竞赛项目中，运动员之间的贴身肉搏、碰撞抢位是这些体育竞赛项目的重要组成部分，也是这些体育竞赛项目吸引观众观看的因素之一，但当某个运动员抱着报复、挑衅的想法去冲撞、接触对方运动员时，往往带有很大的力量，这样的大力冲撞很容易造成被冲撞的运动员受伤，是非常危险的犯规行为，但这种犯规是否判罚全靠裁判员个人的执法经验，缺乏解释性，容易造成犯规行为的漏判、误判，无法满足体育竞赛中公平性的需要。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种接触式犯规检测方法、装置、电子设备和存储介质，能够科学、准确地检测出恶意、大力的接触式犯规，增强了犯规判罚的可解释性，同时尽可能地避免误判、漏判现象的发生。

为解决上述技术问题，本申请的实施例提供了一种接触式犯规检测方法，包括以下步骤：在彩色视频的目标时段中截取第一目标帧得到第一图像，以所述第一目标帧为起点向前获取第二目标帧，并截取所述第二目标帧得到第二图像；其中，所述第一目标帧为所述目标时段中第一运动员与第二运动员首次发生身体接触的帧；在深度视频中确定与所述第一目标帧时序相同的第三目标帧和与所述第二目标帧时序相同的第四目标帧，分别截取所述第三目标帧和所述第四目标帧得到第三图像和第四图像；其中，所述深度视频与所述彩色视频由同一相机同时拍摄得到；基于所述第三图像和所述第四图像，确定所述第一运动员接触所述第二运动员的速度；在所述速度大于预设的安全速度的情况下，确定所述第一运动员犯规。

本申请的实施例还提供了一种接触式犯规检测装置，所述装置包括相机模块、彩色定位模块、深度定位模块、计算模块和检测模块；所述相机模块用于同时拍摄彩色视频和深度视频；所述彩色定位模块用于在所述彩色视频的目标时段中截取第一目标帧得到第一图像，以所述第一目标帧为起点向前获取第二目标帧，并截取所述第二目标帧得到第二图像，其中，所述第一目标帧为所述目标时段中第一运动员与第二运动员首次发生身体接触的帧；所述深度定位模块用于在所述深度视频中确定与所述第一目标帧时序相同的第三目标帧和与所述第二目标帧时序相同的第四目标帧，分别截取所述第三目标帧和所述第四目标帧得到第三图像和第四图像；所述计算模块用于基于所述第三图像和所述第四图像，确定所述第一运动员接触所述第二运动员的速度；所述检测模块用于在所述速度大于预设的安全速度的情况下，确定所述第一运动员犯规。

本申请的实施例还提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述接触式犯规检测方法。

本申请的实施例还提供了一种计算机可读存储介质，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接触式犯规检测方法。

本申请实施例提供的接触式犯规检测方法、装置、电子设备和存储介质，在彩色视频的目标时段中截取第一目标帧得到第一图像，以第一目标帧为起点向前获取第二目标帧，并截取第二目标帧得到第二图像，第一目标帧为目标时段中第一运动员与第二运动员首次发生身体接触的帧，随后在与彩色视频由同一相机同时拍摄得到的深度视频中确定与第一目标帧时序相同的第三目标帧，和与第二目标帧时序相同的第四目标帧，再分别截取第三目标帧和第四目标帧得到第三图像和第四图像，最后基于第三图像和第四图像，确定第一运动员接触第二运动员的速度，在第一运动员接触第二运动员的速度大于预设的安全速度的情况下，确定第一运动员犯规，考虑到运动员抱着报复、挑衅的想法去冲撞、接触其他运动员时，往往带有很大的力量，这样的大力冲撞很容易造成被冲撞的运动员受伤、非常危险，但这种接触式犯规是否判罚全靠裁判员个人的执法经验，而恶意冲撞的力量通常与速度相关，因此本申请的实施例，服务器通过检测第一运动员接触第二运动员的速度的方式，检测第一运动员是否做出速度过大的恶意冲撞，从而提示裁判进行犯规的判罚，能够科学、准确地检测出恶意、大力的接触式犯规，尽可能地避免误判、漏判现象的发生，同时，接触速度的计算过程提供了科学的数据支持，增强了犯规判罚的可解释性。

另外，所述基于所述第三图像和所述第四图像，确定所述第一运动员接触所述第二运动员的速度，包括：在所述第三图像中确定所述第一运动员的第一关键点，并在所述第四图像中确定与所述第一关键点对应的第二关键点；根据所述第一关键点的坐标和深度值，以及所述第二关键点的坐标和深度值，计算所述第一关键点与所述第二关键点之间的真实距离；根据所述第一目标帧与所述第二目标帧之间的时间差和所述真实距离，确定所述第一运动员接触所述第二运动员的速度，考虑到目标时段中第一运动员与第二运动员首次发生身体接触时，通常只是小部分的接触，比如第一运动员用手肘、膝盖去冲撞第二运动员，因此服务器在第三图像中确定第一运动员的第一关键点来代表第一运动员，根据两帧之间关键点的实际位移以及两帧之间的时间差计算出第一运动员接触第二运动员的速度，计算过程简单且快速，更加符合体育竞赛的实际情况。

另外，所述第二目标帧为N个，所述N个第二目标帧之间的时间间隔相同，第N个所述第二目标帧在时序上最靠近所述第一目标帧，所述第二图像为N个，所述第四目标帧为N个，所述第四图像为N个，所述N为大于1的整数；所述根据所述第一关键点的坐标和深度值，以及所述第二关键点的坐标和深度值，计算所述第一关键点与所述第二关键点之间的真实距离，包括：根据所述第一关键点的坐标和深度值，以及第N个所述第四图像中所述第二关键点的坐标和深度值，计算所述第一关键点与所述第N个所述第四图像中所述第二关键点之间的第一真实距离；根据第i个所述第四图像中所述第二关键点的坐标和深度值，以及第i-1个所述第四图像中所述第二关键点的坐标和深度值，计算所述第i个所述第四图像中所述第二关键点与所述第i-1个所述第四图像中所述第二关键点之间的第二真实距离；其中，所述i为大于1且小于N的整数；所述根据所述第一目标帧与所述第二目标帧之间的时间差和所述真实距离，确定所述第一运动员接触所述第二运动员的速度，包括根据所述第一目标帧与第1个所述第二目标帧之间的时间差、所述第一真实距离和各所述第二真实距离，确定所述第一运动员接触所述第二运动员的速度，在实际比赛中，第一运动员冲撞第二运动员的运动轨迹很可能是曲线或弧线，直接用两点之间的直线代替并不科学、可靠，因此本实施例获取N个第二目标帧，将第一运动员冲撞第二运动员的过程分段，用N个线段拟合曲线、弧线，从而计算第一运动员接触第二运动员的速度，更加科学、合理，进一步提升犯规检测的准确性。

另外，在确定所述第一运动员接触所述第二运动员的速度之后，还包括：根据所述第一目标帧与第N个所述第二目标帧之间的时间差和所述第一真实距离，计算第一平均速度；根据第i个所述第二目标帧与第i-1个所述第二目标帧之间的时间差和对应的所述第二真实距离，计算各第二平均速度；根据所述第一平均速度和所述各第二平均速度，确定所述第一运动员接触所述第二运动员的加速度；在所述加速度大于预设的安全加速度的情况下，确定所述第一运动员犯规，考虑到加速度的大小更能代表力的变化，本申请的实施例还采用分段式的方法计算第一运动员接触第二运动员的加速度，当加速度过大时，说明第一运动员进行恶意冲撞，确定第一运动员犯规，进一步提升了犯规检测的准确性。

另外，所述预设的安全速度包括第一安全速度和第二安全速度，所述第二安全速度小于所述第一安全速度，在所述确定所述第一运动员接触所述第二运动员的速度之后，所述方法还包括：在所述速度小于或等于所述第二安全速度的情况下，获取所述第二运动员的摔倒状态信息；其中，所述摔倒状态信息包括摔倒和未摔倒；在所述第二运动员的摔倒状态信息为摔倒的情况下，确定所述第二运动员假摔，当第一运动员接触第二运动员的速度小于或等于第二安全速度时，说明第一运动员触碰第二运动员的力量非常小，不存在犯规，也不足以导致第二运动员摔倒，但如果第二运动员这时摔倒，说明第二运动员采取假摔的方式骗犯规，这不符合体育道德，服务器提示第二运动员假摔，供裁判员进行判罚。

另外，在所述确定所述第一运动员犯规之后，所述方法还包括：输出所述第一运动员接触所述第二运动员的速度和所述预设的安全速度，考虑到裁判员的判罚需要以事实为基准，强有力的数据证据可以大大增强犯规行为判罚的可解释性，本申请的实施例在确定第一运动员存在犯规行为后，可以将检测依据即第一运动员接触第二运动员的速度以及预设的安全速度进行输出，使得判罚有理有据。

另外，所述彩色视频包括若干不同角度拍摄得到的彩色视频，所述深度视频包括若干不同角度拍摄得到的深度视频，所述不同角度至少包括主视角度、俯视角度和侧视角度，考虑到一个相机进行基于竞赛的拍摄可能不能满足犯规检测的需要，有些过于偏僻的角落拍摄不到，因此本申请的实施例选用若干不同角度拍摄得到的彩色视频，也就是设置多个在不同角度进行拍摄的相机，从而进一步提升犯规行为检测的准确性。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定。

图1是根据本申请的一个实施例的接触式犯规检测方法的流程图一；

图2是根据本申请的一个实施例中，基于第三图像和第四图像，确定第一运动员接触第二运动员的速度的流程图一；

图3是根据本申请的一个实施例中，基于第三图像和第四图像，确定第一运动员接触第二运动员的速度的流程图二；

图4是根据本申请的一个实施例中，检测第一运动员的加速度的流程图；

图5是根据本申请的一个实施例中，检测第二运动员是否假摔的流程图；

图6是根据本申请的另一个实施例的接触式犯规检测方法的流程图二；

图7是根据本申请的另一个实施例的接触式犯规检测装置的示意图；

图8是根据本申请的另一个实施例的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本申请各实施例中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便，不应对本申请的具体实现方式构成任何限定，各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。

本申请的一个实施例涉及一种接触式犯规检测方法，应用于电子设备，其中，电子设备可以为终端或服务器，本实施例以及以下各个实施例中电子设备以服务器为例进行说明，下面对本实施例的接触式犯规检测方法的实现细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解提供的实现细节，并非实施本方案的必须。

本实施例的接触式犯规检测方法的具体流程可以如图1所示，包括：

步骤101，在彩色视频的目标时段中截取第一目标帧得到第一图像，以第一目标帧为起点向前获取第二目标帧，并截取第二目标帧得到第二图像。

在具体实现中，服务器进行接触式犯规检测时，可以先在相机拍摄的彩色视频中确定目标时段，目标时段是存在疑似犯规的时段，目标时段可以由裁判员或视频裁判组选定，服务器在彩色视频的目标时段中确定第一目标帧，截取第一目标帧得到第一图像，第一目标帧为彩色视频的目标时段中第一运动员与第二运动员首次发生身体接触的帧，在确定第一目标帧后，以第一目标帧为起点向前获取第二目标帧，并截取第二目标帧得到第二图像。

可以理解的是，第一目标帧和第二目标帧都是彩色视频中的帧，服务器在彩色视频中截取第一目标帧得到的第一图像，以及截取第二目标帧得到的第二图像均为彩色图像。

在一个例子中，服务器可以以第一目标帧为起点，根据预设的时间间隔向前获取第二目标帧，预设的时间间隔可以由本领域的技术人员根据实际需要进行设置，本申请的实施例对此不做具体限定。

在一个例子中，服务器得到第一图像和第二图像后，可以分别在第一图像和第二图像中确定出第一运动员的位置和第二运动员的位置。

在一个例子中，体育竞赛场地边设置有实时对场内比赛进行拍摄的相机，该相机拥有彩色镜头和红外镜头，可以同时拍摄得到目标场地内的彩色视频和深度视频，拍摄得到的彩色视频和深度视频是时序对齐的。

在一个例子中，体育竞赛场地边可以并排设置有实时对场内比赛进行拍摄的一台彩色相机和一台红外相机，彩色相机可以拍摄得到目标场地内的彩色视频，红外相机可以拍摄得到目标场地内的深度视频。

步骤102，在深度视频中确定与第一目标帧时序相同的第三目标帧和与第二目标帧时序相同的第四目标帧，分别截取第三目标帧和第四目标帧得到第三图像和第四图像。

具体而言，服务器在彩色视频中确定出第一目标帧和第二目标帧后，可以在与彩色视频由同一相机同时拍摄的深度视频中，确定出与第一目标帧时序相同的第三目标帧，以及与第二目标帧时序相同的第四目标帧，服务器分别截取第三目标帧和第四目标帧得到第三图像和第四图像。

可以理解的是，第三目标帧和第四目标帧都是深度视频中的帧，服务器截取深度视频中的第三目标帧和第四目标帧得到的第三图像和第四图像均为深度图像，第三图像和第四图像的每个像素点均带有深度数据。

在一个例子中，服务器可以根据第一目标帧和第二目标帧在彩色视频中的排位，在深度视频中找到与第一目标帧时序相同的第三目标帧和与第二目标帧时序相同的第四目标帧，比如：第一目标帧为彩色视频中的第1245帧，第二目标帧为彩色视频中的第1145帧，服务器可以在深度视频中找到第1245帧作为与第一目标帧时序相同的第三目标帧，在深度视频中找到第1145帧作为与第二目标帧时序相同的第四目标帧。

在一个例子中，服务器可以根据第一目标帧和第二目标帧的时间戳，在深度视频中找到与第一目标帧时序相同的第三目标帧和与第二目标帧时序相同的第四目标帧，比如：第一目标帧的时间戳为8分17秒，第二目标帧的时间戳为8分15秒，服务器可以在深度视频中找到8分17秒的帧作为与第一目标帧时序相同的第三目标帧，在深度视频中找到8分15秒的帧作为与第二目标帧时序相同的第四目标帧。

步骤103，基于第三图像和第四图像，确定第一运动员接触第二运动员的速度。

具体而言，服务器截取得到第三图像和第四图像后，可以基于第三图像和第四图像，确定第一运动员接触第二运动员的速度。

在具体实现中，由于彩色视频和深度视频之间是时序对齐的，所以第一图像中第一运动员的位置就是第三图像中第一运动员的位置，第二图像中第一运动员的位置就是第四图像中第一运动员的位置，这是不会改变的，服务器也就无需在第三图像和第四图像中搜索第一运动员的位置。

在一个例子中，服务器可以将第三图像中第一运动员对应的各像素点的坐标、第三图像中第一运动员对应的各像素点的深度值、第四图像中第一运动员对应的各像素点的坐标、以及第四图像中第一运动员对应的各像素点的深度值输入至预训练的定速模型中，根据第一运动员位置、深度的变化，确定第一运动员接触第二运动员的速度，预训练的定速模型基于海量的训练样本训练得到，定速模型可以由本领域的技术人员根据实际需要进行配置。

步骤104，在第一运动员接触第二运动员的速度大于预设的安全速度的情况下，确定第一运动员犯规。

在具体实现中，服务器在确定第一运动员接触第二运动员的速度后，可以判断第一运动员接触第二运动员的速度是否大于预设的安全速度，服务器在确定第一运动员接触第二运动员的速度大于预设的安全速度的情况下，确定第一运动员犯规，预设的安全速度可以由本领域的技术人员根据体育竞赛的项目进行设置，本申请的实施例对此不做具体限定。

在一个例子中，服务器在判定第一运动员接触第二运动员的速度小于或等于预设的安全速度的情况下，可以确定第一运动员没有犯规。

在一个例子中，本申请实施例中的彩色视频包括若干不同角度拍摄得到的彩色视频，深度视频包括若干不同角度拍摄得到的深度视频，不同的拍摄角度至少包括主视角度、俯视角度和侧视角度，考虑到只使用一个相机进行体育竞赛的拍摄可能不能满足犯规检测的需要，有些过于偏僻的角落拍摄不到，因此本申请的实施例选用若干不同角度拍摄得到的彩色视频，也就是设置多个在不同角度进行拍摄的相机，从而进一步提升犯规行为检测的准确性。

本实施例，服务器在彩色视频的目标时段中截取第一目标帧得到第一图像，以第一目标帧为起点向前获取第二目标帧，并截取第二目标帧得到第二图像，第一目标帧为目标时段中第一运动员与第二运动员首次发生身体接触的帧，随后服务器在与彩色视频由同一相机同时拍摄得到的深度视频中确定与第一目标帧时序相同的第三目标帧，和与第二目标帧时序相同的第四目标帧，再分别截取第三目标帧和第四目标帧得到第三图像和第四图像，最后基于第三图像和第四图像，确定第一运动员接触第二运动员的速度，在第一运动员接触第二运动员的速度大于预设的安全速度的情况下，确定第一运动员犯规，考虑到运动员抱着报复、挑衅的想法去冲撞、接触其他运动员时，往往带有很大的力量，这样的大力冲撞很容易造成被冲撞的运动员受伤、非常危险，但这种接触式犯规是否判罚全靠裁判员个人的执法经验，而恶意冲撞的力量通常与速度相关，因此本申请的实施例，服务器通过检测第一运动员接触第二运动员的速度的方式，检测第一运动员是否做出速度过大的恶意冲撞，从而提示裁判进行犯规的判罚，能够科学、准确地检测出恶意、大力的接触式犯规，尽可能地避免误判、漏判现象的发生，同时，接触速度的计算过程提供了科学的数据支持，增强了犯规判罚的可解释性。

在一个实施例中，服务器基于第三图像和第四图像，确定第一运动员接触第二运动员的速度，可以通过如图2所示的各步骤实现，具体包括：

步骤201，在第三图像中确定第一运动员的第一关键点，并在第四图像中确定与第一关键点对应的第二关键点。

具体而言，服务器在得到第三图像和第四图像后，可以在第三图像中确定第一运动员的第一关键点，并在第四图像中确定与第一关键点对应的第二关键点。

在具体实现中，考虑到目标时段中第一运动员与第二运动员首次发生身体接触时，通常只是小部分的接触，比如第一运动员用手肘、膝盖等部位去冲撞第二运动员，因此本实施例中服务器用第一关键点来代替第一运动员，用第一关键点位置变化的速度来代替第一运动员接触第二运动员的速度。

在一个例子中，运动员的手肘、膝盖是很坚硬的身体部位，第一运动员用手肘、膝盖去冲撞第二运动员，对第二运动员很危险，服务器可以选定第一运动员的手肘、膝盖作为第一关键点。

可以理解的是，在第三图像中，第一运动员的第一关键点是与第二运动员身体存在接触的点，而第四图像中的第二关键点没有与第二运动员身体存在接触。

步骤202，根据第一关键点的坐标和深度值，以及第二关键点的坐标和深度值，计算第一关键点与第二关键点之间的真实距离。

具体而言，服务器在第三图像中确定出第一关键点，并在第四图像中确定第四关键点后，可以获取第一关键点的坐标和深度值，以及第二关键点的坐标和深度值，根据第一关键点的坐标和第二关键点的坐标计算出第一关键点与第二关键点之间的二维距离，根据第一关键点的深度值和第二关键点的深度值计算出第一关键点与第二关键点之间的深度值差值，再基于三角原理，根据第一关键点与第二关键点之间的二维距离和第一关键点与第二关键点之间的深度值差值，计算出第一关键点与第二关键点之间的真实距离(即三维距离)。

步骤203，根据第一目标帧与第二目标帧之间的时间差和真实距离，确定第一运动员接触第二运动员的速度。

在具体实现中，服务器确定第一关键点与第二关键点之间的真实距离后，可以将第一关键点与第二关键点之间的真实距离作为运动路程，将第一目标帧与第二目标帧之间的时间差作为运动时间，从而根据时间-速度-路程公式，计算出这一过程的速度，将这一过程的速度作为第一运动员接触第二运动员的速度。

本实施例，考虑到目标时段中第一运动员与第二运动员首次发生身体接触时，通常只是小部分的接触，比如第一运动员用手肘、膝盖去冲撞第二运动员，因此服务器在第三图像中确定第一运动员的第一关键点来代表第一运动员，根据两帧之间关键点的实际位移以及两帧之间的时间差计算出第一运动员接触第二运动员的速度，计算过程简单且快速，更加符合体育竞赛的实际情况。

在一个实施例中，服务器获取的第二目标帧为N个，N个第二目标帧之间的时间间隔相同，第N个第二目标帧在时序上最靠近第一目标帧，第1个第二目标帧在时序上最远离第一目标帧，同理，第二图像也为N个，第四目标帧也为N个，第四图像也为N个，N为大于1的整数，服务器基于第三图像和第四图像，确定第一运动员接触第二运动员的速度，可以通过如图3所示的各步骤实现，具体包括：

步骤301，在第三图像中确定第一运动员的第一关键点，并分别在N个第四图像中确定与第一关键点对应的第二关键点。

具体而言，服务器在第三图像中确定第一运动员的第一关键点，随后分别在N个第四图像中确定出与第一关键点对应的第二关键点，总共可以得到一个第一关键点和N个第二关键点。

步骤302，根据第一关键点的坐标和深度值，以及第N个第四图像中第二关键点的坐标和深度值，计算第一关键点与第N个第四图像中第二关键点之间的第一真实距离。

在具体实现中，第一运动员冲撞第二运动员的运动轨迹很可能是曲线或弧线，直接选取一个第二目标帧，采用两点法确定第一关键点的位置变化不够准确，因此本实施例获取N个第二目标帧，也就能得到N个第四图像，每个第四图像中都有一个第二关键点，服务器采用分段的方法得到N个线段，这N个线段能够拟合曲线、弧线，服务器可以根据第一关键点的坐标和深度值，以及第N个第四图像中第二关键点的坐标和深度值，计算第一关键点与第N个第四图像中第二关键点之间的第一真实距离。

步骤303，根据第i个第四图像中第二关键点的坐标和深度值，以及第i-1个第四图像中所述第二关键点的坐标和深度值，计算第i个第四图像中第二关键点与第i-1个第四图像中第二关键点之间的第二真实距离。

具体而言，服务器在计算得到第一真实距离后，可以根据第i个第四图像中第二关键点的坐标和深度值，以及第i-1个第四图像中所述第二关键点的坐标和深度值，计算第i个第四图像中第二关键点与第i-1个第四图像中第二关键点之间的第二真实距离，其中，i为大于1且小于N的整数。

步骤304，根据第一目标帧与第1个第二目标帧之间的时间差、第一真实距离和各第二真实距离，确定第一运动员接触第二运动员的速度。

在具体实现中，服务器已计算得到一个第一真实距离和N-1个第二真实距离，服务器将这一个第一真实距离和N-1个第二真实距离的总和作为运动路程，将第一目标帧与第1个第二目标帧之间的时间差作为运动时间，从而根据时间-速度-路程公式，计算出这一过程的速度，将这一过程的速度作为第一运动员接触第二运动员的速度。

本实施例，考虑到在实际比赛中，第一运动员冲撞第二运动员的运动轨迹很可能是曲线或弧线，直接用两点之间的直线代替并不科学、可靠，因此本实施例获取N个第二目标帧，将第一运动员冲撞第二运动员的过程分段，用N个线段拟合曲线、弧线，从而计算第一运动员接触第二运动员的速度，更加科学、合理，进一步提升犯规检测的准确性。

在一个实施例中，服务器在确定第一运动员接触第二运动员的速度之后，可以继续检测第一运动员的加速度，服务器检测第一运动员的加速度可以通过如图4所示的各步骤要实现，具体包括：

步骤401，根据第一目标帧与第N个第二目标帧之间的时间差和第一真实距离，计算第一平均速度。

具体而言，服务器在确定第一运动员接触第二运动员的速度之后，可以继续检测第一运动员的加速度，首先根据第一目标帧与第N个第二目标帧之间的时间差和第一真实距离，计算第一平均速度。

步骤402，根据第i个第二目标帧与第i-1个第二目标帧之间的时间差和对应的第二真实距离，计算各第二平均速度。

具体而言，服务器在计算出第一平均速度后，可以根据第i个第二目标帧与第i-1个第二目标帧之间的时间差和对应的第二真实距离，计算各第二平均速度，共计算出N-1个第二平均速度。

步骤403，根据第一平均速度和各第二平均速度，确定第一运动员接触第二运动员的加速度。

具体而言，服务器在得到第一平均速度和各第二平均速度后，可以采用分段法，根据第一平均速度和各第二平均速度，确定第一运动员接触第二运动员的加速度。

在一个例子中，服务器确定两个第二目标帧，采用两段法计算加速度。

步骤404，在加速度大于预设的安全加速度的情况下，确定第一运动员犯规。

具体而言，服务器计算出第一运动员接触第二运动员的加速度后，可以判断第一运动员接触第二运动员的加速度是否大于预设的安全加速度，服务器在确定第一运动员接触第二运动员的加速度大于预设的安全加速度的情况下，确定第一运动员犯规，其中，预设的安全加速度可以由本领域的技术人员根据体育竞赛的项目进行设置，本申请的实施例对此不做具体限定。

本实施例，考虑到加速度的大小更能代表力的变化，本申请的实施例还采用分段式的方法计算第一运动员接触第二运动员的加速度，当加速度过大时，说明第一运动员进行恶意冲撞，确定第一运动员犯规，进一步提升了犯规检测的准确性。

在一个实施例中，预设的安全速度包括第一安全速度和第二安全速度，第二安全速度小于第一安全速度，服务器在确定第一运动员接触第二运动员的速度之后，可以检测第二运动员是否假摔，服务器检测第二运动员是否假摔可以通过如图5所示的各步骤实现，具体包括：

步骤501，在第一运动员接触第二运动员的速度小于或等于第二安全速度的情况下，获取第二运动员的摔倒状态信息。

步骤502，在第二运动员的摔倒状态信息为摔倒的情况下，确定第二运动员假摔。

具体而言，第二运动员的摔倒状态信息包括摔倒和未摔倒，服务器检测到第一运动员接触第二运动员的速度小于或等于第二安全速度，说明第一运动员接触第二运动员的速度很小、很安全，对第二运动员没有威胁，也不会造成第二运动员摔倒、受伤，第一运动员没有犯规，此时服务器可以获取第二运动员的摔倒状态信息，在第二运动员的摔倒状态信息为摔倒的情况下，确定第二运动员假摔。

本实施例，当第一运动员接触第二运动员的速度小于或等于第二安全速度时，说明第一运动员触碰第二运动员的力量非常小，不存在犯规，也不足以导致第二运动员摔倒，但如果第二运动员这时摔倒，说明第二运动员采取假摔的方式骗犯规，这不符合体育道德，服务器提示第二运动员假摔，供裁判员进行判罚。

本申请的一个实施例涉及一种接触式犯规检测方法，下面对本实施例的接触式犯规检测方法的实现细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解提供的实现细节，并非实施本方案的必须，本实施例的接触式犯规检测方法的具体流程可以如图6所示，包括：

步骤601，在彩色视频的目标时段中截取第一目标帧得到第一图像，以第一目标帧为起点向前获取第二目标帧，并截取第二目标帧得到第二图像。

步骤602，在深度视频中确定与第一目标帧时序相同的第三目标帧和与第二目标帧时序相同的第四目标帧，分别截取第三目标帧和第四目标帧得到第三图像和第四图像。

步骤603，基于第三图像和第四图像，确定第一运动员接触第二运动员的速度。

步骤604，在第一运动员接触第二运动员的速度大于预设的安全速度的情况下，确定第一运动员犯规。

其中，步骤601至步骤604与步骤101至步骤104大致相同，此处不再赘述。

步骤605，输出第一运动员接触第二运动员的速度和预设的安全速度。

在具体实现中，裁判员的判罚需要以事实为基准，强有力的数据证据可以大大增强犯规行为判罚的可解释性，本申请的实施例服务器在确定第一运动员存在犯规行为后，可以将检测依据即第一运动员接触第二运动员的速度以及预设的安全速度进行输出，使得判罚有理有据。

上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包括相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。

本申请的另一个实施例涉及一种接触式犯规检测装置，下面对本实施例的接触式犯规检测装置的实现细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解提供的实现细节，并非实施本方案的必须，本实施例的接触式犯规检测装置的示意图可以如图7所示，包括：相机模块701、彩色定位模块702、深度定位模块703、计算模块704和检测模块705。

相机模块701用于同时拍摄彩色视频和深度视频。

彩色定位模块702用于在彩色视频的目标时段中截取第一目标帧得到第一图像，以第一目标帧为起点向前获取第二目标帧，并截取第二目标帧得到第二图像，其中，第一目标帧为目标时段中第一运动员与第二运动员首次发生身体接触的帧。

深度定位模块703用于在深度视频中确定与第一目标帧时序相同的第三目标帧和与第二目标帧时序相同的第四目标帧，分别截取第三目标帧和第四目标帧得到第三图像和第四图像。

计算模块704用于基于第三图像和第四图像，确定第一运动员接触第二运动员的速度。

检测模块705用于在速度大于预设的安全速度的情况下，确定第一运动员犯规。

值得一提的是，本实施例中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本申请的创新部分，本实施例中并没有将与解决本申请所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施例中不存在其它的单元。

本申请另一个实施例涉及一种电子设备，如图8所示，包括：至少一个处理器801；以及，与所述至少一个处理器801通信连接的存储器802；其中，所述存储器802存储有可被所述至少一个处理器801执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器801执行，以使所述至少一个处理器801能够执行上述各实施例中的接触式犯规检测方法。

其中，存储器和处理器采用总线方式连接，总线可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线将一个或多个处理器和存储器的各种电路连接在一起。总线还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路连接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口在总线和收发机之间提供接口。收发机可以是一个元件，也可以是多个元件，比如多个接收器和发送器，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。经处理器处理的数据通过天线在无线介质上进行传输，进一步，天线还接收数据并将数据传送给处理器。

处理器负责管理总线和通常的处理，还可以提供各种功能，包括定时，外围接口，电压调节、电源管理以及其他控制功能。而存储器可以被用于存储处理器在执行操作时所使用的数据。

本申请另一个实施例涉及一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序。计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例。

即，本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述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(Read-OnlyMemory，简称：ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施例是实现本申请的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本申请的精神和范围。

Claims (10)

1.一种接触式犯规检测方法，其特征在于，包括：

在彩色视频的目标时段中截取第一目标帧得到第一图像，以所述第一目标帧为起点向前获取第二目标帧，并截取所述第二目标帧得到第二图像；其中，所述第一目标帧为所述目标时段中第一运动员与第二运动员首次发生身体接触的帧；

在深度视频中确定与所述第一目标帧时序相同的第三目标帧和与所述第二目标帧时序相同的第四目标帧，分别截取所述第三目标帧和所述第四目标帧得到第三图像和第四图像；其中，所述深度视频与所述彩色视频由同一相机同时拍摄得到；

基于所述第三图像和所述第四图像，确定所述第一运动员接触所述第二运动员的速度；

在所述速度大于预设的安全速度的情况下，确定所述第一运动员犯规。

2.根据权利要求1所述的接触式犯规检测方法，其特征在于，所述基于所述第三图像和所述第四图像，确定所述第一运动员接触所述第二运动员的速度，包括：

在所述第三图像中确定所述第一运动员的第一关键点，并在所述第四图像中确定与所述第一关键点对应的第二关键点；

根据所述第一关键点的坐标和深度值，以及所述第二关键点的坐标和深度值，计算所述第一关键点与所述第二关键点之间的真实距离；

根据所述第一目标帧与所述第二目标帧之间的时间差和所述真实距离，确定所述第一运动员接触所述第二运动员的速度。

3.根据权利要求2所述的接触式犯规检测方法，其特征在于，所述第二目标帧为N个，所述N个第二目标帧之间的时间间隔相同，第N个所述第二目标帧在时序上最靠近所述第一目标帧，所述第二图像为N个，所述第四目标帧为N个，所述第四图像为N个，所述N为大于1的整数；

所述根据所述第一关键点的坐标和深度值，以及所述第二关键点的坐标和深度值，计算所述第一关键点与所述第二关键点之间的真实距离，包括：

根据所述第一关键点的坐标和深度值，以及第N个所述第四图像中所述第二关键点的坐标和深度值，计算所述第一关键点与所述第N个所述第四图像中所述第二关键点之间的第一真实距离；

根据第i个所述第四图像中所述第二关键点的坐标和深度值，以及第i-1个所述第四图像中所述第二关键点的坐标和深度值，计算所述第i个所述第四图像中所述第二关键点与所述第i-1个所述第四图像中所述第二关键点之间的第二真实距离；其中，所述i为大于1且小于N的整数；

所述根据所述第一目标帧与所述第二目标帧之间的时间差和所述真实距离，确定所述第一运动员接触所述第二运动员的速度，包括

根据所述第一目标帧与第1个所述第二目标帧之间的时间差、所述第一真实距离和各所述第二真实距离，确定所述第一运动员接触所述第二运动员的速度。

4.根据权利要求3所述的接触式犯规检测方法，其特征在于，在确定所述第一运动员接触所述第二运动员的速度之后，还包括：

根据所述第一目标帧与第N个所述第二目标帧之间的时间差和所述第一真实距离，计算第一平均速度；

根据第i个所述第二目标帧与第i-1个所述第二目标帧之间的时间差和对应的所述第二真实距离，计算各第二平均速度；

根据所述第一平均速度和所述各第二平均速度，确定所述第一运动员接触所述第二运动员的加速度；

在所述加速度大于预设的安全加速度的情况下，确定所述第一运动员犯规。

5.根据权利要求1至权利要求4中任一项所述的接触式犯规检测方法，其特征在于，所述预设的安全速度包括第一安全速度和第二安全速度，所述第二安全速度小于所述第一安全速度，在所述确定所述第一运动员接触所述第二运动员的速度之后，所述方法还包括：

在所述速度小于或等于所述第二安全速度的情况下，获取所述第二运动员的摔倒状态信息；其中，所述摔倒状态信息包括摔倒和未摔倒；

在所述第二运动员的摔倒状态信息为摔倒的情况下，确定所述第二运动员假摔。

6.根据权利要求1至权利要求4中任一项所述的接触式犯规检测方法，其特征在于，在所述确定所述第一运动员犯规之后，所述方法还包括：

输出所述第一运动员接触所述第二运动员的速度和所述预设的安全速度。

7.根据权利要求1至权利要求4中任一项所述的接触式犯规检测方法，其特征在于，所述彩色视频包括若干不同角度拍摄得到的彩色视频，所述深度视频包括若干不同角度拍摄得到的深度视频，所述不同角度至少包括主视角度、俯视角度和侧视角度。

8.一种接触式犯规检测装置，其特征在于，所述装置包括相机模块、彩色定位模块、深度定位模块、计算模块和检测模块；

所述相机模块用于同时拍摄彩色视频和深度视频；

所述彩色定位模块用于在所述彩色视频的目标时段中截取第一目标帧得到第一图像，以所述第一目标帧为起点向前获取第二目标帧，并截取所述第二目标帧得到第二图像，其中，所述第一目标帧为所述目标时段中第一运动员与第二运动员首次发生身体接触的帧；

所述深度定位模块用于在所述深度视频中确定与所述第一目标帧时序相同的第三目标帧和与所述第二目标帧时序相同的第四目标帧，分别截取所述第三目标帧和所述第四目标帧得到第三图像和第四图像；

所述计算模块用于基于所述第三图像和所述第四图像，确定所述第一运动员接触所述第二运动员的速度；

所述检测模块用于在所述速度大于预设的安全速度的情况下，确定所述第一运动员犯规。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

至少一个处理器；以及，

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求1至权利要求7中任一所述的接触式犯规检测方法。

10.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至权利要求7中任一项所述的接触式犯规检测方法。

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