专利汇可以提供一种基于单目视觉的智能球场运动信息采集系统与方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种基于单目视觉的智能球场运动信息采集系统和方法,该系统包括多视 角 采集设备和单目视觉 三维重建 模型;该多视角采集设备采集用于后续训练单目视觉三维重建模型的数据,并对数据进行标注以及多视角求3D信息计算,得到球场信息在真实世界 坐标系 下的 位置 的真值数据;得到真值数据后进行单目三维重建模型的构建。本发明采集方法包括以下步骤:多视角采集球场真值数据;基于3DMM模型建立单目视觉三维重建模型;优化三维重建模型;单目图片三维重建;运动数据分析。本发明在单目视觉发展的 基础 上应用到了运动领域,极大的降低了现有运动 数据采集 的成本。,下面是一种基于单目视觉的智能球场运动信息采集系统与方法专利的具体信息内容。
1.一种基于单目视觉的智能球场运动信息采集系统,其特征在于:包括多视角采集设备和单目视觉三维重建模型;所述多视角采集设备采集用于后续训练单目视觉三维重建模型的数据,并对所述数据进行标注以及多视角求3D信息计算,得到球场信息在真实世界坐标系下的位置的真值数据;得到所述真值数据后进行单目三维重建模型的构建。
2.一种基于单目视觉的智能球场运动信息的采集方法,其特征在于:采用如权利要求1所述的基于单目视觉的智能球场运动信息的采集系统,所述采集方法包括以下步骤:
(1)多视角采集球场真值数据;
(2)基于3DMM模型建立单目视觉三维重建模型;
(3)优化三维重建模型;
(4)单目图片三维重建;
(5)运动数据分析。
3.根据权利要求2所述的基于单目视觉的智能球场运动信息的采集方法,其特征在于:
步骤(1)包括以下步骤:
(1.1)将多个视频采集设备置于球场周围不同的位置同时采集球员运动状态的数据;
(1.2)对采集到的数据进行标注,对采集设备的相机内参数进行标定,对采集的图片进行外参的计算,通过最小化重投影误差得到标注数据的3D信息。
4.根据权利要求3所述的基于单目视觉的智能球场运动信息的采集方法,其特征在于:
步骤(1.2)中,所述采集的数据为标准球员的位置,球场边线的位置,球类的位置,球场内固定器械的位置和大小。
5.根据权利要求2所述的基于单目视觉的智能球场运动信息的采集方法,其特征在于:
步骤(2)中基于3DMM模型建立单目视觉三维重建模型包括以下步骤:
(2.1)建立方程: 其中,S为球场三维坐标,为球
场坐标均值向量,此向量为已知量,由球场形状向量基以及球场尺寸向量基组成,Qsize为需要求出来的球场尺寸向量,qsize为需要求出来的球场尺寸向量系数,Qshape为需要求出来的球场形状向量,qshape为需要求出来球场形状向量系数;所述球场形状向量基对应3DMM模型中人脸形状向量基;所述球场尺寸向量基对应3DMM模型中人脸表情向量基;
(2.2)利用最小化重投影误差进行三维重建模型中各个参数的求解,所述重投影误差通过公式minproj=||T3d*M-T2d||求得,minproj指重投影误差,T3d指真实世界坐标系下的坐标真值,M指单目三维重建模型,T3d*M指真实世界坐标系下的坐标真值经过单目三维重建模型运算后得到的某个视角的像素坐标系下的值,T2d指在某个视角像素坐标系下的像素坐标真值;
(2.3)在获得了优化过的单目三维重建模型后,将通过单目相机采集到的某个视角在某个时刻的图片输入到单目三维重建模型中获得目标在真实世界下的位置坐标。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的基于单目视觉的智能球场运动信息的采集方法,其特征在于:步骤(5)中的运动数据分析将步骤(4)中的“单目图片三维重建”获得的目标真实位置信息结合视频时序信息进行分析,将目标的运动距离、运动轨迹记录下来。
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