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河北工业大学城市学院 毕业设计说明书作 者: 学 号:系: 计算机科学与软件专 业: 软件工程题 目: 特定角度约束下排球轨迹追踪方法研究指导者: 于明 教授评阅者: 2012 年 5 月 24 日 精品 毕业设计中文摘要 特定角度约束下排球轨迹追踪方法研究摘要: 随着多媒体技术和计算机网络的快速发展,如何分析并处理体育运动影像资料成为当前的研究热点之一。
在球类运动中,球与球员之间的交互活动构成比赛的主要事件,因此,排球的跟踪分析对视频精彩片段抽取、技术统计分析和球员行为识别等具有重要意义,可以为更高层的视频数据分析和行为决策提供依据。
本课题是以固定角度的排球比赛视频为研究对象,运用 OpenCV 中提供的针对各种形式的图像和视频源文件如:bitmap 图像,video 文件和实时摄像机的帧提取函数和很多标准的图像处理算法,通过这些函数算法确定排球特征对视频中的排球进行跟踪,并且给出排球的运动轨迹。
关键词: OpenCV 运动跟踪 排球的跟踪 帧提取 I 精品 毕业设计外文摘要Title THE RESEARCH OF VOLLEYBALL TRAJECTORY TRACKING IN THE SPECIAL ANGLE CONSTRAINTSAbstractWith the rapid development of the multimedia technology and computernetworks how to analyze and deal with the sports image data become oneof the current research focus. In ball games the interaction between theball and player constitutes the main event. Therefore the follow-upanalysis of the volleyball is significant to the extraction of videohighlights statistical analysis and the recognition of player behavior.And this analysis can provide the basis for the analysis of higher levelvideo data. This issue studies at the volleyball match video in fixed anglesand it uses frame extraction function of various forms of image and videosource filessuch as bitmap images and video documentation and real-timecameraand many standard image processing algorithms provided by OpenCV.Through these functions algorithm to determine the characteristics ofvolleyball volleyball on the video track and given the trajectory ofvolleyball.Keywords:OpenCV Motion Tracking Volleyball tracking Frame extraction II 精品 目 次1 引 言................................................................................................................................11.1 OpenCV 简介 .................................................................................................................21.2 OpenCV 的编程环境 ......................................................................................................42 基于运动目标跟踪基本方法............................................................................................42.1 目前对序列图像分析的主要方法.................................................................................42.2 运动轨迹的跟踪.............................................................................................................52.3 本章小结........................................................................................................................123 基于视频追踪程序设计的架构......................................................................................133.1 界面表现.......................................................................................................................133.2 分析处理层 ..................................................................................................................143.3 结果表示.......................................................................................................................143.4 本章小结.......................................................................................................................144 特定角度约束下排球轨迹追踪方法程序的实现..........................................................154.1 特定角度约束下排球轨迹追踪方法程序的设计.......................................................154.2 程序的运行演示...........................................................................................................184.3 本章小结.......................................................................................................................18结 论..................................................................................................................................20参考文献..............................................................................................................................21致 谢..................................................................................................................................22 III 精品1 引 言 随着多媒体技术和计算机网络的快速发展,如何分析并处理体育运动影像资料成为当前研究热点之一。
体育视频是一类重要的媒体数据,它拥有广大的观众群体和巨大的应用前景而受到学术和工业界的广泛关注。
随着移动设备和互联网的普及,人们对体育视频也从直接观看和简单浏览转向多元化的需求,如精彩片断摘要、特定事件检测、节目定制服务、视频内容编辑等。
体育视频分析的研究大约有十多年的历史,目前取得了很大的进展,也出现了一些应用模式和系统原型。
体育运动视频的研究工作主要集中在精彩片段抽取、技术统计分析和运动员行为识别三个方面,多数学者忽视了球的轨迹追踪在上述工作中的意义。
在球类运动中,球与球员之间的交互活动构成比赛的主要事件,因此,视频中目标物体球体的跟踪分析对视频精彩片段抽取、技术统计分析和球员行为识别等具有重要意义,可以为更高层的视频数据分析和行为决策提供依据。
目前广泛应用的对球类的轨迹追踪研究方法主要有,研究了篮球的轨迹追踪,利用篮球颜色均匀的特性提出基于彩色训练、轮廓筛选和纹理特征的多层次识别方法并进行轨迹抽取,但其正确率较低2。
利用时空特征抽取棒球的运动轨迹,但无法处理复杂背景。
基于物理原理,利用单目视觉信息结合几何计算,恢复足球的三维位置以获取轨迹,其过程复杂且要求较多已知信息。
上述方法主要针对简单场景中的球体,因为依赖球体检测,所以其追踪正确率不可能高于球体检测正确率。
在排球比赛中,12 名球员在较小的区域内进行激烈对抗3,采用上述方法难以有效、快速地在高度复杂的视觉场景中进行排球检测和追踪。
为了有效检测比赛中的排球运动轨迹,为视频数据分析、队员训练和战术决策提
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