【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电视转播，具体涉及一种乒乓球比赛数据采集与可视化技术用于转播的方法。
技术介绍
1、目前，国内外对于乒乓球赛事数据提取通常采取单相机2d(二维)检测方案。其基本原理为：通过对单路视频单帧图片进行计算机视觉检测，可以解析出每帧图片的2d关键点(人与乒乓球)，并通过每帧数据串联进行关键点运动跟踪，将人与乒乓球的运动捕捉结果转化成多种运动力学数据，并基于数据对运动事件及运动员表现分析；同时，为了更好的展示人及乒乓球的运动捕捉效果，多数2d动捕产品会带前端应用程序或可视化工具，从而完成转播呈现闭环。
2、但是，在实施过程中，专利技术人发现，基于单相机实现的二维检测方案，其视角相对单一，采集的数据容易存在遗漏；同时，通过二维检测解算得到的位姿信息准确度较差，可视化3d还原效果不准确，不利于转播呈现。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种乒乓球比赛数据采集与可视化技术用于转播的方法。
2、具体技术方案如下：
3、一种乒乓球比赛数据采集与可视化技术用于转播的方法，针对待转播场地，预先设置有多台视觉采集设备，所述视觉采集设备包括围绕所述待转播场地设置的采集相机；
4、所述方法包括：
5、步骤s1：分别获取所述采集相机输出的单帧图像数据，针对所述单帧图像数据提取得到二维平面图像结构化信息；
6、所述二维平面图像结构化信息包括多个输出维度的目标检测数据；
7、所述输出维度包括乒乓球检
8、步骤s2：依照所述二维平面图像结构化信息分别生成每个所述输出维度上的三维重建坐标；
9、步骤s3：依照所述三维重建坐标生成三维运动轨迹和统计信息，用于在转播时输出。
10、另一方面，所述步骤s1中，采用结构化信息生成模型生成所述二维平面图像结构化信息；
11、所述结构化信息生成模型包括：
12、目标检测模型，所述目标检测模型依照所述输出维度分别对所述单帧图像数据中的待检测目标进行检测，得到目标检测框；
13、所述目标检测框包括所述乒乓球检测位置和所述运动员检测位置；
14、关键点检测模型，所述关键点检测模型连接所述目标检测模型，所述关键点检测模型依照所述运动员检测位置在所述单帧图像数据中识别得到所述运动员人体关键点；
15、位姿学习模型，所述位姿学习模型连接所述目标检测模型，所述位姿学习模型依照所述乒乓球检测位置自所述单帧图像数据中识别得到所述乒乓球位姿。
16、另一方面，所述步骤s2中，针对所述乒乓球检测位置的乒乓球位置重建方法包括：
17、步骤a21：针对每一个所述采集相机，于所述单帧图像数据中分别提取得到参照物图像坐标；
18、所述参照物图像坐标包括预先标定的多个相机位置相对坐标；
19、步骤a22：获取从每个所述采集相机提取到的所述乒乓球检测位置，依照所述参照物图像坐标生成乒乓球相对于参照物的乒乓球相对图像坐标；
20、步骤a23：采用所述乒乓球相对图像坐标进行三维重建得到对应于所述乒乓球检测位置的乒乓球三维重建坐标。
21、另一方面，所述采集相机包括位于所述待转播场地正上方的俯视相机，所述步骤s3中，针对所述乒乓球位姿的乒乓球位姿解算方法包括：
22、步骤a31：获取多组所述乒乓球三维重建坐标，以及通过所述俯视相机采集得到的所述乒乓球位姿；
23、步骤a32：依照所述乒乓球三维重建坐标计算得到乒乓球三维轨迹，以及依照所述乒乓球位姿计算得到乒乓球转速转向信息。
24、另一方面，于执行所述步骤a32后还包括：
25、步骤b33：基于顶视相机图像提取乒乓球位置序列及位姿信息；
26、步骤b34：依照所述乒乓球位置序列及位姿信息进行比对，计算得出乒乓球转速转向信息。
27、另一方面，于执行所述步骤a32后还包括：
28、步骤c33：依照连续多帧的所述乒乓球位姿进行比对，以确定乒乓球落点时间；
29、步骤c34：依照所述乒乓球落点时间和所述乒乓球三维重建坐标生成乒乓球落点坐标；
30、步骤c35：根据所述乒乓球落点坐标生成乒乓球落点热图。
31、另一方面，所述步骤s2中，针对所述运动员检测位置和所述运动员人体关键点的运动员分析过程包括：
32、步骤d21：依照多个所述采集相机输出的所述单帧图像数据对应的所述运动员检测位置进行预重建得到运动员预重建坐标，以及，依照多个所述单帧图像数据对应的所述运动员人体关键点分别进行预重建得到人体关键点预重建坐标；
33、步骤d22：依照所述人体关键点预重建坐标进行姿态估计得到姿态估计结果；
34、步骤d23：依照所述姿态估计结果对所述运动员预重建坐标进行修正得到运动员三维重建坐标。
35、另一方面，所述步骤s3中，针对运动员击球信息的运动员击球分析过程包括：
36、步骤e31：依照多组所述运动员三维重建坐标构建运动员坐标序列，依照所述姿态估计结果自所述运动员坐标序列中选取对应于击球动作的运动员击球位置坐标；
37、步骤e32：获取场地参照坐标，依照所述场地参照坐标和所述运动员击球位置坐标生成击球位置信息并输出。
38、另一方面，于执行所述步骤e32后还包括：
39、步骤e33：依照所述运动员坐标序列生成运动员跑动数据，以及，依照所述运动员击球位置信息生成击球数据。
40、上述技术方案具有如下优点或有益效果：
41、针对现有技术中的视觉检测方案在转播乒乓球比赛的3d可视化还原过程中，视角单一且数据准确度较差的问题，本方案中，针对待转播场地设置了相机阵列，通过多台采集相机对图像进行采集并进行三维重建，实现了较好的位姿解算精度；并通过精确的数据实现3d可视化还原，利于电视转播呈现。
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1.一种乒乓球比赛数据采集与可视化技术用于转播的方法，其特征在于，针对待转播场地，预先设置有多台视觉采集设备，所述视觉采集设备包括围绕所述待转播场地设置的采集相机；
2.根据权利要求1所述的乒乓球比赛数据采集与可视化技术用于转播的方法，其特征在于，所述步骤S1中，采用结构化信息生成模型生成所述二维平面图像结构化信息；
3.根据权利要求2所述的乒乓球比赛数据采集与可视化技术用于转播的方法，其特征在于，所述步骤S2中，针对所述乒乓球检测位置的乒乓球位置重建方法包括：
4.根据权利要求3所述的乒乓球比赛数据采集与可视化技术用于转播的方法，其特征在于，所述采集相机包括位于所述待转播场地正上方的俯视相机，所述步骤S3中，针对所述乒乓球位姿的乒乓球位姿解算方法包括：
5.根据权利要求4所述的乒乓球比赛数据采集与可视化技术用于转播的方法，其特征在于，于执行所述步骤A32后还包括：
6.根据权利要求4所述的乒乓球比赛数据采集与可视化技术用于转播的方法，其特征在于，于执行所述步骤A32后还包括：
7.根据权利要求1所述的乒乓球
8.根据权利要求7所述的乒乓球比赛数据采集与可视化技术用于转播的方法，其特征在于，所述步骤S3中，针对运动员击球信息的运动员击球分析过程包括：
9.根据权利要求8所述的乒乓球比赛数据采集与可视化技术用于转播的方法，其特征在于，于执行所述步骤E32后还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种乒乓球比赛数据采集与可视化技术用于转播的方法，其特征在于，针对待转播场地，预先设置有多台视觉采集设备，所述视觉采集设备包括围绕所述待转播场地设置的采集相机；
2.根据权利要求1所述的乒乓球比赛数据采集与可视化技术用于转播的方法，其特征在于，所述步骤s1中，采用结构化信息生成模型生成所述二维平面图像结构化信息；
3.根据权利要求2所述的乒乓球比赛数据采集与可视化技术用于转播的方法，其特征在于，所述步骤s2中，针对所述乒乓球检测位置的乒乓球位置重建方法包括：
4.根据权利要求3所述的乒乓球比赛数据采集与可视化技术用于转播的方法，其特征在于，所述采集相机包括位于所述待转播场地正上方的俯视相机，所述步骤s3中，针对所述乒乓球位姿的乒乓球位姿解算方法包括：
...【专利技术属性】
技术研发人员：凌晨，伊帅，顾礼华，刘天瑞，易席，吴佳成，金鹏，贾雪，夏智利，
申请(专利权)人：上海东方传媒技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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