| 【中文题名】 | 足球比赛视频中的目标检测与跟踪 |
| 【英文题名】 | |
| 【学科专业】 | 计算机应用 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2006-12-6 |
| 【中关键词】 | 体育视频,足球,目标检测,目标跟踪,Hough变换,Kalman滤波 |
| 【英关键词】 | sports video,soccer,object detection,object tracking,Hough transform,Kalman filter, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>计算技术、计算机技术>计算机的应用>信息处理(信息加工)>模式识别与装置 |
| 【论文摘要】 | 体育节目因为其特有的魅力，在现今的社会中广受大众的欢迎。因此，对体育比赛视频数据的分析研究，具有很高的实际意义和商业价值。本文以足球比赛视频为例，研究了比赛视频中感兴趣的目标——球员、足球和球场标志线的分割提取和预测跟踪。实际应用证明，这三类目标所包含的比赛的信息量最大。
目标分割提取时，本文针对目标的颜色、形状特点，分别采用不同的方法对球场线、球员和足球进行分割检测。对在球场线的分割检测方面，本文对比分析了顶帽变换和边缘检测算子在球场线分割上的效果。由于Hough变换具有对直线残缺和噪声的不敏感性，本文采用该变换方法获取球场线的坐标，并针对Hough变换不能得到直线端点的问题，讨论了一种直线端点的获取方法。同时本文将球场线的坐标在灰度图上进行拟合，以获得更为精确的球场线坐标参数。在球员和足球目标的分割提取方面，本文实现了一系列基于球员和足球的图像分割、候选区域提取以及识别分类的算法。针对图像分割时出现的球员区域中间断裂问题和球员球场线相互粘连问题，本文分析并提出了相应的解决方案。经过大量的实验证明，本文中的目标分割提取算法对噪声具有一定的鲁棒性，在不同的场地情况下，均能获得较为满意的效果。
... |
| 【论文题纲】 |
|
摘要 |
3-4 |
|
Abstract |
4-5 |
|
目录 |
5-7 |
|
1 绪论 |
7-12 |
|
1.1 课题研究的背景与意义 |
7-8 |
|
1.2 体育视频分析的研究现状 |
8-9 |
|
1.3 本文研究内容及章节安排 |
9-12 |
|
2 运动目标检测跟踪相关技术介绍 |
12-19 |
|
2.1 数学形态学 |
12-13 |
|
2.2 Hough变换 |
13-15 |
|
2.3 运动目标的预测估计 |
15-17 |
|
2.3.1 线性预测估计方法 |
15-16 |
|
2.3.2 统计预测方法 |
16 |
|
2.3.3 基于 Kalman滤波器的预测方法 |
16-17 |
|
2.4 目标匹配算法 |
17-18 |
|
2.4.1 互相关匹配算法 |
17-18 |
|
2.4.2 特征匹配算法 |
18 |
|
2.4.3 直方图匹配算法 |
18 |
|
2.5 小结 |
18-19 |
|
3 足球比赛图像中的目标分割 |
19-45 |
|
3.1 镜头判断 |
19-21 |
|
3.2 球场边界提取 |
21-22 |
|
3.3 球场标志线的提取 |
22-29 |
|
3.3.1 球场标志线的分割 |
22-25 |
|
3.3.1.1 基于形态学的直线分割 |
22-24 |
|
3.3.1.2 基于边缘检测算子的直线分割 |
24-25 |
|
3.3.2 提取直线坐标参数 |
25-26 |
|
3.3.3 灰度拟合 |
26-27 |
|
3.3.4 球场线提取实验结果及分析 |
27-29 |
|
3.4 球员和足球的提取 |
29-43 |
|
3.4.1 分割区域 |
30-35 |
|
3.4.2 数学形态学应用 |
35-36 |
|
3.4.3 球场标志线擦除 |
36-37 |
|
3.4.4 连通域提取 |
37-40 |
|
3.4.5 区域的分类 |
40-42 |
|
3.4.6 球员和足球提取实验结果及分析 |
42-43 |
|
3.5 小结 |
43-45 |
|
4 足球比赛视频序列中的目标跟踪 |
45-59 |
|
4.1 足球和球员的跟踪 |
45-52 |
|
4.1.1 基于kalman滤波的运动估计 |
46-49 |
|
4.1.1.1 kalman滤波器的参数定义及应用 |
46-47 |
|
4.1.1.2 运动估计实验数据 |
47-49 |
|
4.1.2 波门的设置 |
49-50 |
|
4.1.3 球员的提取与匹配 |
50-51 |
|
4.1.4 遮挡问题的处理 |
51-52 |
|
4.2 球场标志线的预测跟踪 |
52-55 |
|
4.2.1 球场标志线的运动估计 |
52-54 |
|
4.2.2 球场线信息的提取 |
54-55 |
|
4.3 实验结果及分析 |
55-58 |
|
4.4 小结 |
58-59 |
|
5 体育视频处理技术的应用 |
59-65 |
|
5.1 虚拟广告 |
59-61 |
|
5.2 虚拟图像的生成 |
61-64 |
|
5.3 小结 |
64-65 |
|
6 总结与展望 |
65-67 |
|
6.1 本文的主要工作 |
65-66 |
|
6.2 进一步工作展望 |
66-67 |
|
致谢 |
67-68 |
|
参考文献 |
68-71 |
|
| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.365468 |
