CN114938428B - 足球运动检测方法、系统、计算机设备及其可读存储介质 - Google Patents

足球运动检测方法、系统、计算机设备及其可读存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请实施例属于足球技术领域，涉及一种足球运动检测方法，通过获取足球的受力面以及受力值；根据足球的受力面计算足球的踢出方向，根据足球的受力值计算足球沿踢出方向的上升高度；计算基于足球的踢出方向以及上升高度获得足球的着地位；基于足球的受力面、踢出方向、上升高度以及着地点绘制预设足球运动轨迹；输出预设足球运动轨迹，获取拍摄相机依据预设足球运动轨迹移动拍摄足球运动的视觉图像；根据足球运动的视觉图像组成足球运动轨迹点云，由足球运动轨迹点云集合构建实际足球运动轨迹三维模型。本申请还提供一种足球运动检测系统、计算机设备及其可读存储介质。本申请实现对足球运动轨迹三维模型构建的高可靠度。

Description

足球运动检测方法、系统、计算机设备及其可读存储介质
技术领域
本申请涉及足球技术领域，尤其涉及一种足球运动检测方法、系统、计算机设备及其可读存储介质。
背景技术
球场中，对比赛时足球的实时画面的获取难度较高，一是由于足球飞出的不确定性，导致拍摄相机对足球的实时图像抓捕存在难度，其次，球场中往往是固定的多个拍摄位同时放置拍摄相机，由多台拍摄相机同时进行固定画面的拍摄，拍摄的照片过于单一或者需要人为进行拍摄角度调节。
发明内容
本申请实施例的目的在于提出一种足球运动检测方法、系统、计算机设备及其可读存储介质，以解决的现有技术中捕捉足球运动时的实时图像抓捕难度较大的技术问题。
为了解决上述技术问题，本申请实施例提供一种足球运动检测方法，采用了如下所述的技术方案：所述方法包括下述步骤：
获取足球的受力面以及受力值；
根据足球的受力面计算足球的踢出方向，根据足球的受力值计算足球沿踢出方向的上升高度；
计算基于足球的踢出方向以及上升高度获得足球的着地位；
基于足球的受力面、踢出方向、上升高度以及着地点绘制预设足球运动轨迹；
输出预设足球运动轨迹，获取拍摄相机依据预设足球运动轨迹移动拍摄足球运动的视觉图像；
根据足球运动的视觉图像组成足球运动轨迹点云，由足球运动轨迹点云集合构建实际足球运动轨迹三维模型。
为了解决上述技术问题，本申请实施例还提供一种足球运动检测系统，所述系统包括：
获取模块，获取足球的受力面以及受力值；
计算模块，根据足球的受力面计算足球的踢出方向，根据足球的受力值计算足球沿踢出方向的上升高度，计算基于足球的踢出方向以及上升高度获得足球的着地位；
绘制模块，基于足球的受力面、踢出方向、上升高度以及着地点绘制预设足球运动轨迹；
视觉图像获取模块，输出预设足球运动轨迹，获取拍摄相机依据预设足球运动轨迹移动拍摄足球运动的视觉图像；
建模模块，根据足球运动的视觉图像组成足球运动轨迹点云，由足球运动轨迹点云集合构建实际足球运动轨迹三维模型。
为了解决上述技术问题，本申请实施例还提供一种计算机设备，采用了如下所述的技术方案：包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述处理器执行所述计算机可读指令时实现如上述的足球运动检测方法的步骤。
为了解决上述技术问题，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，采用了如下所述的技术方案：所述计算机可读存储介质上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被处理器执行时实现如上所述的足球运动检测方法的步骤。
与现有技术相比，在本申请中通过获取足球的受力面以及受力值；根据足球的受力面计算足球的踢出方向，根据足球的受力值计算足球沿踢出方向的上升高度；计算基于足球的踢出方向以及上升高度获得足球的着地位；基于足球的受力面、踢出方向、上升高度以及着地点绘制预设足球运动轨迹；输出预设足球运动轨迹，获取拍摄相机依据预设足球运动轨迹移动拍摄足球运动的视觉图像；根据足球运动的视觉图像组成足球运动轨迹点云，由足球运动轨迹点云集合构建实际足球运动轨迹三维模型。实现了智能化地获取足球运动的实时运动轨迹以及视觉图像，在预设足球运动轨迹的基础上降低拍摄相机获取足球运动的视觉图像的难度，又增加实际足球运动轨迹三维模型的可靠度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请中的方案，下面将对本申请实施例描述中所需要使用的附图做一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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。
图1是本申请可以应用于其中的示例性系统架构图；
图2是足球运动检测方法的一个实施例的流程图；
图3是足球踢起时足球受力示意图；
图4是足球运动检测系统的一个实施例的结构示意图；
图5是根据本申请的计算机设备的一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
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；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1所示，系统架构100可以包括终端设备101、102、103，网络104和服务器105。网络104用以在终端设备101、102、103和服务器105之间提供通信链路的介质。网络104可以包括各种连接类型，例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。
用户可以使用终端设备101、102、103通过网络104与服务器105交互，以接收或发送消息等。终端设备101、102、103上可以安装有各种通讯客户端应用，例如网页浏览器应用、购物类应用、搜索类应用、即时通信工具、邮箱客户端、社交平台软件等。
终端设备101、102、103可以是具有显示屏并且支持网页浏览的各种电子设备，包括但不限于智能手机、平板电脑、电子书阅读器、MP3播放器(Moving PictureExpertsGroup Audio LayerIII，动态影像专家压缩标准音频层面3)、MP4(MovingPictureExperts Group Audio Layer IV，动态影像专家压缩标准音频层面4)播放器、膝上型便携计算机和台式计算机等等。
服务器105可以是提供各种服务的服务器，例如对终端设备101、102、103上显示的页面提供支持的后台服务器。
需要说明的是，本申请实施例所提供的足球运动检测方法一般由服务器执行，相应地，足球运动检测系统一般设置于服务器中。
应该理解，图1中的终端设备、网络和服务器的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的终端设备、网络和服务器。
继续参考图2-3，图2示出了根据本申请的足球运动检测方法的一个实施例的流程图。所述的足球运动检测方法，包括以下步骤：
步骤S201：获取足球的受力面以及受力值；
需要说明的是，足球内置有压力传感器，压力传感器的检测端置入足球的外皮材料内，以检测足球的表面所承受的承压值，另压力传感器连接信号发射器，由信号发射器将压力传感器检测的承压值即相关的承压位置以物联网的方式层层传输至服务器内。具体地：获取多点检测的足球压力数据，所述足球压力数据包括足球承压位置以及承压值；集合多个足球承压位置确定足球受到压力的受力面(即足球受到压力的区域为受力面)；分析足球的受力面中承压值的相对最高区域，并以所述相对最高区域内的承压值为受力值(即在受力面内承压值的相对最高的区域，从承压值的相对最高的区域中提取承压值位受力值，其中，受力值叶为足球受到压力的区域内最高的压力，当然为了保证受力值的准确性，因而需先筛选出足球在受力面内承压值的相对最高的区域)。
步骤S202：根据足球的受力面计算足球的踢出方向，根据足球的受力值计算足球沿踢出方向的上升高度；
具体地，以足球在受力面内承压值的相对最高的区域的垂直方向为足球的踢出方向。
根据足球的受力面确定足球的受力点，确定足球的受力点朝向足球半径的方向为足球的踢出方向，获取加速度传感器检测足球的加速度以及速度传感器检测足球的初始速度，基于足球的踢出方向、足球的受力值、初始速度以及加速度计算足球运动的上升高度，其中，计算足球沿踢出方向的上升高度如以下公式：
Figure BDA0003654157350000051
g＝F/m，F＝F 0-f-G/cosθ，
Figure BDA0003654157350000052
θ为足球的踢出方向与水平面之间夹角，t为上升时间，v0为初始速度，g为加速度，F0为足球受力值，f为空气摩檫力，G为重力，H为上升高度。
步骤S203：计算基于足球的踢出方向以及上升高度获得足球的着地位；
具体地，着地位距离踢球点的之间的距离L＝2H*tanθ,再结合足球踢出方向确定足球着地位与踢球位之间的方位，再踢球位朝踢出方向的水平位延长L的距离即为足球的着地位。
步骤S204：基于足球的受力面、踢出方向、上升高度以及着地点绘制预设足球运动轨迹；
在足球的受力面、踢出方向、上升高度以及着地点的基础上绘制足球运动的抛物线轨迹，即为足球运动轨迹。
步骤S205：输出预设足球运动轨迹，获取拍摄相机依据预设足球运动轨迹移动拍摄足球运动的视觉图像；
具体地，根据拍摄相机在足球场上的移动轨道确定拍摄相机的移动速度，依据预设足球运动轨迹确定拍摄相机移动过程中俯仰轴、航向轴以及横滚轴的调节角度；获取拍摄相机依据拍摄相机的移动速度以及拍摄相机移动过程中俯仰轴、航向轴以及横滚轴的调节角度移动拍摄足球运动的视觉图像。
需要说明的是，锁定足球为拍摄焦点；当足球上升时，确定足球在第一位置与下一时间阈值内的第二位置之间的变化轨迹；计算所述变化轨迹的三维坐标差，具体为横滚轴差、航向轴差以及俯仰轴差；根据横滚轴差确定拍摄相机的横滚轴的调节角度，根据航向轴差确定拍摄相机的航向轴的调节角度，根据俯仰轴差确定拍摄相机的俯仰轴的调节角度。拍摄相机由稳定器承载，稳定器还连接有水平轨道轴，由水平轨道轴及轴上的制动系统带动拍摄相机及稳定器在水平方向往复移动，当足球上升时，稳定器及拍摄相机为整体在水平轨道轴上进行水平位移，同时，稳定器通过俯仰轴的上俯以及横滚轴在左向或右向的移动带动拍摄相机运动，使得拍摄相机始终聚焦点锁定足球；当足球下降时，稳定器通过俯仰轴的下仰以及横滚轴在左向或右向的移动带动拍摄相机运动。
步骤S206：根据足球运动的视觉图像组成足球运动轨迹点云，由足球运动轨迹点云集合构建实际足球运动轨迹三维模型。
具体地，获取角度限位器测量拍摄相机在各个角度拍摄的角度值以及拍摄相机在各个角度拍摄的视觉图像；依据测量的角度值深度学习构建足球运动轨迹点云；集合对应角度拍摄的视觉图像以及足球运动轨迹点云构建实际足球运动轨迹三维模型。通过对单目相机获取的数据集进行算法推理得到足球运动轨迹点云数据，算法推理应用了运动恢复结构和机器学习的原理；运动恢复结构又称SFM算法，其原理是利用移动拍摄相机拍摄多角度的照片或视频源来匹配和推断拍摄相机的位姿参数，并通过三角测量技术计算深度信息，最终输出足球运动轨迹点云数据；机器学习是通过对丰富的图像或视频流和对应点云数据进行端到端的训练来培养机器自动生成点云的能力；获取的方式主要是二维图形图像和三维点云数据集合成几何信息并构建三维模型。
所述根据足球运动的视觉图像组成足球运动轨迹点云，由足球运动轨迹点云集合构建实际足球运动轨迹三维模型的步骤之后，所述方法还包括：
对比预设足球运动轨迹与实际足球运动轨迹三维模型；若预设足球运动轨迹与实际足球运动轨迹三维模型中的足球运动轨迹偏差在10％以上，排查球场中存在的风险因素，将风险因素加入预设足球运动轨迹的计算过程中，并将风险因素列为可选的突发条件，具体地风险因素：风力、下雨、沙尘颗粒等天气因素，足球是否完好或运动员的鞋子是否规范等因素；若预设足球运动轨迹与实际足球运动轨迹三维模型中的足球运动轨迹偏差在10％及10％以内，则认为预设足球运动轨迹计算正确。
本实施例通过获取足球的受力面以及受力值；根据足球的受力面计算足球的踢出方向，根据足球的受力值计算足球沿踢出方向的上升高度；计算基于足球的踢出方向以及上升高度获得足球的着地位；基于足球的受力面、踢出方向、上升高度以及着地点绘制预设足球运动轨迹；输出预设足球运动轨迹，获取拍摄相机依据预设足球运动轨迹移动拍摄足球运动的视觉图像；根据足球运动的视觉图像组成足球运动轨迹点云，由足球运动轨迹点云集合构建实际足球运动轨迹三维模型。实现了人工智能化的获取足球运动的实时运动轨迹以及视觉图像，在预设足球运动轨迹的基础上降低拍摄相机获取足球运动的视觉图像的难度，又增加实际足球运动轨迹三维模型的可靠度。
需要强调的是，为进一步保证上述点云数据的私密和安全性，上述点云数据还可以存储于一区块链的节点中。
本申请所指区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。区块链(Blockchain)，本质上是一个去中心化的数据库，是一串使用密码学方法相关联产生的数据块，每一个数据块中包含了一批次网络交易的信息，用于验证其信息的有效性(防伪)和生成下一个区块。区块链可以包括区块链底层平台、平台产品服务层以及应用服务层等。
本申请实施例可以基于人工智能技术对相关的数据进行获取和处理。其中，人工智能(Artificial Intelligence，AI)是利用数字计算机或者数字计算机控制的机器模拟、延伸和扩展人的智能，感知环境、获取知识并使用知识获得最佳结果的理论、方法、技术及应用系统。
人工智能基础技术一般包括如传感器、专用人工智能芯片、云计算、分布式存储、大数据处理技术、操作/交互系统、机电一体化等技术。人工智能软件技术主要包括计算机视觉技术、机器人技术、生物识别技术、语音处理技术、自然语言处理技术以及机器学习/深度学习等几大方向。
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，是可以通过计算机可读指令来指令相关的硬件来完成，该计算机可读指令可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，前述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)等非易失性存储介质，或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。
应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
进一步参考图4，作为对上述图4所示方法的实现，本申请提供了一种足球运动检测系统的一个实施例，该系统实施例与图4所示的方法实施例相对应。
如图4所示，本实施例所述的足球运动检测系统300包括：获取模块301、计算模块302、绘制模块303、视觉图像获取模块304、建模模块305。其中：
获取模块301，获取足球的受力面以及受力值；
计算模块302，根据足球的受力面计算足球的踢出方向，根据足球的受力值计算足球沿踢出方向的上升高度，计算基于足球的踢出方向以及上升高度获得足球的着地位；
绘制模块303，基于足球的受力面、踢出方向、上升高度以及着地点绘制预设足球运动轨迹；
视觉图像获取模块304，输出预设足球运动轨迹，获取拍摄相机依据预设足球运动轨迹移动拍摄足球运动的视觉图像；
建模模块305，根据足球运动的视觉图像组成足球运动轨迹点云，由足球运动轨迹点云集合构建实际足球运动轨迹三维模型。
本实施例通过获取足球的受力面以及受力值；根据足球的受力面计算足球的踢出方向，根据足球的受力值计算足球沿踢出方向的上升高度；计算基于足球的踢出方向以及上升高度获得足球的着地位；基于足球的受力面、踢出方向、上升高度以及着地点绘制预设足球运动轨迹；输出预设足球运动轨迹，获取拍摄相机依据预设足球运动轨迹移动拍摄足球运动的视觉图像；根据足球运动的视觉图像组成足球运动轨迹点云，由足球运动轨迹点云集合构建实际足球运动轨迹三维模型。实现了人工智能化的获取足球运动的实时运动轨迹以及视觉图像，在预设足球运动轨迹的基础上降低拍摄相机获取足球运动的视觉图像的难度，又增加实际足球运动轨迹三维模型的可靠度。
在本实施例的一些可选的实现方式中，所述足球运动检测系统300还包括：
对比模块，对比预设足球运动轨迹与实际足球运动轨迹三维模型；若预设足球运动轨迹与实际足球运动轨迹三维模型中的足球运动轨迹偏差在10％以上，排查球场中存在的风险因素，将风险因素加入预设足球运动轨迹的计算过程中，并将风险因素列为可选的突发条件；若预设足球运动轨迹与实际足球运动轨迹三维模型中的足球运动轨迹偏差在10％及10％以内，则认为预设足球运动轨迹计算正确。
在本实施例的一些可选的实现方式中，所述计算模块302包括：
确定子模块，根据足球的受力面确定足球的受力点，确定足球的受力点朝向足球半径的方向为足球的踢出方向；
获取子模块，获取加速度传感器检测足球的加速度以及速度传感器检测足球的初始速度；
计算子模块，基于足球的踢出方向、足球的受力值、初始速度以及加速度计算足球运动的上升高度。
在本实施例的一些可选的实现方式中，所述视觉图像获取模块304包括：
计算单元，根据拍摄相机在足球场上的移动轨道确定拍摄相机的移动速度，依据预设足球运动轨迹确定拍摄相机移动过程中俯仰轴、航向轴以及横滚轴的调节角度；
调节子模块，获取拍摄相机依据拍摄相机的移动速度以及拍摄相机移动过程中俯仰轴、航向轴以及横滚轴的调节角度移动拍摄足球运动的视觉图像。
在本实施例的一些可选的实现方式中，所述计算单元包括：
锁定子单元，锁定足球为拍摄焦点；
确定子单元，当足球上升时，确定足球在第一位置与下一时间阈值内的第二位置之间的变化轨迹；
调节子单元，计算所述变化轨迹的三维坐标差，具体为横滚轴差、航向轴差以及俯仰轴差，根据横滚轴差确定拍摄相机的横滚轴的调节角度，根据航向轴差确定拍摄相机的航向轴的调节角度，根据俯仰轴差确定拍摄相机的俯仰轴的调节角度。
在本实施例的一些可选的实现方式中，所述建模模块305包括：
拍摄子模块，获取角度限位器测量拍摄相机在各个角度拍摄的角度值以及拍摄相机在各个角度拍摄的视觉图像；
构建子模块，依据测量的角度值深度学习构建足球运动轨迹点云；
集合子模块，集合对应角度拍摄的视觉图像以及足球运动轨迹点云构建实际足球运动轨迹三维模型。
在本实施例的一些可选的实现方式中，所述获取模块301包括：：
测量子模块，获取多点检测的足球压力数据，所述足球压力数据包括足球承压位置以及承压值；
受力面确定子模块，集合多个足球承压位置确定足球受到压力的受力面；
分析子模块，分析足球的受力面中承压值的相对最高区域，并以所述相对最高区域内的承压值为受力值。
为解决上述技术问题，本申请实施例还提供计算机设备。具体请参阅图5，图5为本实施例计算机设备基本结构框图。
所述计算机设备4包括通过系统总线相互通信连接存储器41、处理器42、网络接口43。需要指出的是，图5中仅示出了具有组件41-43的计算机设备4，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件，可以替代的实施更多或者更少的组件。其中，本技术领域技术人员可以理解，这里的计算机设备是一种能够按照事先设定或存储的指令，自动进行数值计算和/或信息处理的设备，其硬件包括但不限于微处理器、专用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuit，ASIC)、可编程门阵列(Field－Programmable GateArray，FPGA)、数字处理器(Digital Signal Processor，DSP)、嵌入式设备等。
所述计算机设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述计算机设备可以与用户通过键盘、鼠标、遥控器、触摸板或声控设备等方式进行人机交互。
所述存储器41至少包括一种类型的可读存储介质，所述可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等)、随机访问存储器(RAM)、静态随机访问存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁性存储器、磁盘、光盘等。在一些实施例中，所述存储器41可以是所述计算机设备4的内部存储单元，例如该计算机设备6的硬盘或内存。在另一些实施例中，所述存储器41也可以是所述计算机设备6的外部存储设备，例如该计算机设备4上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(FlashCard)等。当然，所述存储器41还可以既包括所述计算机设备4的内部存储单元也包括其外部存储设备。本实施例中，所述存储器41通常用于存储安装于所述计算机设备4的操作系统和各类应用软件，例如足球运动检测方法的计算机可读指令等。此外，所述存储器41还可以用于暂时的存储已经输出或者将要输出的各类数据。
所述处理器42在一些实施例中可以是中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、控制器、微控制器、微处理器、或其他数据处理芯片。该处理器42通常用于控制所述计算机设备4的总体操作。本实施例中，所述处理器42用于运行所述存储器41中存储的计算机可读指令或者处理数据，例如运行所述足球运动检测方法的计算机可读指令。
所述网络接口43可包括无线网络接口或有线网络接口，该网络接口43通常用于在所述计算机设备4与其他电子设备之间建立通信连接。
本实施例通过获取足球的受力面以及受力值；根据足球的受力面计算足球的踢出方向，根据足球的受力值计算足球沿踢出方向的上升高度；计算基于足球的踢出方向以及上升高度获得足球的着地位；基于足球的受力面、踢出方向、上升高度以及着地点绘制预设足球运动轨迹；输出预设足球运动轨迹，获取拍摄相机依据预设足球运动轨迹移动拍摄足球运动的视觉图像；根据足球运动的视觉图像组成足球运动轨迹点云，由足球运动轨迹点云集合构建实际足球运动轨迹三维模型。实现了人工智能化的获取足球运动的实时运动轨迹以及视觉图像，在预设足球运动轨迹的基础上降低拍摄相机获取足球运动的视觉图像的难度，又增加实际足球运动轨迹三维模型的可靠度。
本申请还提供了另一种实施方式，即提供一种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读指令，所述计算机可读指令可被至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行如上述的足球运动检测方法的步骤。
本实施例通过获取足球的受力面以及受力值；根据足球的受力面计算足球的踢出方向，根据足球的受力值计算足球沿踢出方向的上升高度；计算基于足球的踢出方向以及上升高度获得足球的着地位；基于足球的受力面、踢出方向、上升高度以及着地点绘制预设足球运动轨迹；输出预设足球运动轨迹，获取拍摄相机依据预设足球运动轨迹移动拍摄足球运动的视觉图像；根据足球运动的视觉图像组成足球运动轨迹点云，由足球运动轨迹点云集合构建实际足球运动轨迹三维模型。实现了人工智能化的获取足球运动的实时运动轨迹以及视觉图像，在预设足球运动轨迹的基础上降低拍摄相机获取足球运动的视觉图像的难度，又增加实际足球运动轨迹三维模型的可靠度。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
显然，以上所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本申请的较佳实施例，但并不限制本申请的专利范围。本申请可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式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效替换。凡是利用本申请说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本申请专利保护范围之内。

Claims (9)

1.一种足球运动检测方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：
获取足球的受力面以及受力值；
根据足球的受力面计算足球的踢出方向，根据足球的受力值计算足球沿踢出方向的上升高度；
计算基于足球的踢出方向以及上升高度获得足球的着地位；
基于足球的受力面、踢出方向、上升高度以及着地点绘制预设足球运动轨迹；
根据拍摄相机在足球场上的移动轨道确定拍摄相机的移动速度，依据预设足球运动轨迹确定拍摄相机移动过程中俯仰轴、航向轴以及横滚轴的调节角度；
获取拍摄相机依据拍摄相机的移动速度以及拍摄相机移动过程中俯仰轴、航向轴以及横滚轴的调节角度移动拍摄足球运动的视觉图像；
根据足球运动的视觉图像组成足球运动轨迹点云，由足球运动轨迹点云集合构建实际足球运动轨迹三维模型。
2.根据权利要求1所述的足球运动检测方法，其特征在于，所述根据足球运动的视觉图像组成足球运动轨迹点云，由足球运动轨迹点云集合构建实际足球运动轨迹三维模型的步骤之后，所述方法还包括：
对比预设足球运动轨迹与实际足球运动轨迹三维模型；
若预设足球运动轨迹与实际足球运动轨迹三维模型中的足球运动轨迹偏差在10％以上，排查球场中存在的风险因素，将风险因素加入预设足球运动轨迹的计算过程中，并将风险因素列为可选的突发条件；
若预设足球运动轨迹与实际足球运动轨迹三维模型中的足球运动轨迹偏差在10％及10％以内，则认为预设足球运动轨迹计算正确。
3.根据权利要求1所述的足球运动检测方法，其特征在于，所述根据足球的受力面计算足球的踢出方向，根据足球的受力值计算足球沿踢出方向的上升高度的步骤包括：
根据足球的受力面确定足球的受力点，确定足球的受力点朝向足球半径的方向为足球的踢出方向；
获取加速度传感器检测足球的加速度以及速度传感器检测足球的初始速度；
基于足球的踢出方向、足球的受力值、初始速度以及加速度计算足球运动的上升高度。
4.根据权利要求1所述的足球运动检测方法，其特征在于，所述依据预设足球运动轨迹确定拍摄相机移动过程中俯仰轴、航向轴以及横滚轴的调节角度的步骤包括：
锁定足球为拍摄焦点；
当足球上升时，确定足球在第一位置与下一时间阈值内的第二位置之间的变化轨迹；
计算所述变化轨迹的三维坐标差，具体为横滚轴差、航向轴差以及俯仰轴差；
根据横滚轴差确定拍摄相机的横滚轴的调节角度，根据航向轴差确定拍摄相机的航向轴的调节角度，根据俯仰轴差确定拍摄相机的俯仰轴的调节角度。
5.根据权利要求1所述的足球运动检测方法，其特征在于，所述根据足球运动的视觉图像组成足球运动轨迹点云，由足球运动轨迹点云集合构建实际足球运动轨迹三维模型的步骤包括：
获取角度限位器测量拍摄相机在各个角度拍摄的角度值以及拍摄相机在各个角度拍摄的视觉图像；
依据测量的角度值深度学习构建足球运动轨迹点云；
集合对应角度拍摄的视觉图像以及足球运动轨迹点云构建实际足球运动轨迹三维模型。
6.根据权利要求1所述的足球运动检测方法，其特征在于，所述获取足球的受力面以及受力值的步骤包括：
获取多点检测的足球压力数据，所述足球压力数据包括足球承压位置以及承压值；
集合多个足球承压位置确定足球受到压力的受力面；
分析足球的受力面中承压值的相对最高区域，并以所述相对最高区域内的承压值为受力值。
7.一种足球运动检测系统，其特征在于，所述系统包括：
获取模块，获取足球的受力面以及受力值；
计算模块，根据足球的受力面计算足球的踢出方向，根据足球的受力值计算足球沿踢出方向的上升高度，计算基于足球的踢出方向以及上升高度获得足球的着地位；
绘制模块，基于足球的受力面、踢出方向、上升高度以及着地点绘制预设足球运动轨迹；
视觉图像获取模块，根据拍摄相机在足球场上的移动轨道确定拍摄相机的移动速度，依据预设足球运动轨迹确定拍摄相机移动过程中俯仰轴、航向轴以及横滚轴的调节角度；获取拍摄相机依据拍摄相机的移动速度以及拍摄相机移动过程中俯仰轴、航向轴以及横滚轴的调节角度移动拍摄足球运动的视觉图像；
建模模块，根据足球运动的视觉图像组成足球运动轨迹点云，由足球运动轨迹点云集合构建实际足球运动轨迹三维模型。
8.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述处理器执行所述计算机可读指令时实现如权利要求1至6中任一项所述的足球运动检测方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的足球运动检测方法的步骤。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN205796434U (zh) * 2016-06-08 2016-12-14 南京景曜智能科技有限公司 一种足球守门员机器人系统
CN106964129A (zh) * 2017-03-15 2017-07-21 爱派世株式会社 移动轨迹追踪装置和方法以及利用它们的射门模拟装置
CN109949343A (zh) * 2019-03-15 2019-06-28 中科视语(北京)科技有限公司 基于双目视觉的足球拦截装置及方法
CN110327612A (zh) * 2019-08-09 2019-10-15 南昌航空大学 一种基于视觉识别的高尔夫球轨迹预测方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105072384A (zh) * 2015-07-23 2015-11-18 柳州正高科技有限公司 一种足球运动图像的获取方法
KR101997764B1 (ko) * 2018-08-09 2019-07-08 주식회사 코드리치 세트피스 시뮬레이션 시스템 및 이를 이용한 시뮬레이션 제공 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN205796434U (zh) * 2016-06-08 2016-12-14 南京景曜智能科技有限公司 一种足球守门员机器人系统
CN106964129A (zh) * 2017-03-15 2017-07-21 爱派世株式会社 移动轨迹追踪装置和方法以及利用它们的射门模拟装置
CN109949343A (zh) * 2019-03-15 2019-06-28 中科视语(北京)科技有限公司 基于双目视觉的足球拦截装置及方法
CN110327612A (zh) * 2019-08-09 2019-10-15 南昌航空大学 一种基于视觉识别的高尔夫球轨迹预测方法

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