Устройство и способ для измерения параметров движения мяча - RU2017143919A
Код документа: RU2017143919A
Формула
1. Устройство для измерения параметров движения мяча, которое получает и анализирует изображение движущегося мяча для вычисления его вращения, включающее:
устройство получения изображений для непрерывного получения изображений движущегося мяча;
процессор изображений для обработки первого и второго изображений, непрерывно получаемых устройством получения изображений, чтобы генерировать характеристические данные для вычисления данных о вращении движущегося мяча;
вычислитель вращения для определения того, можно ли взять данные испытания на вращение в качестве окончательных согласно заданному условию, с использованием результатов применения испытания на вращение к характеристическим данным о первом и втором изображениях для определения окончательных данных о вращении.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что процессор изображений включает генератор характеристических данных для определения визуальных граничных данных на первом изображении мяча, извлеченном из первого изображения, чтобы генерировать первые характеристические данные, а также для определения визуальных граничных данных на втором изображении мяча, извлеченном из второго изображения, чтобы генерировать вторые характеристические данные.
3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что процессор изображений включает:
препроцессор изображений для извлечения изображения мяча из первого изображения, чтобы генерировать первого изображение мяча, извлечения изображения мяча из второго изображения, чтобы генерировать второе изображение мяча, и предварительной обработки первого и второго извлеченных изображений мяча согласно заданному условию;
нормализатор изображений для нормализации размера и яркости первого и второго изображений мяча, чтобы генерировать первое эталонное изображение из первого изображения мяча и второе эталонное изображение из второго изображения мяча; и
генератор характеристических данных для определения визуальных граничных данных на первом эталонном изображении, чтобы генерировать первые характеристические данные, а также для определения визуальных граничных данных на втором эталонном изображении, чтобы генерировать вторые характеристические данные.
4. Устройство по п. 2 или 3, отличающееся тем, что первые и вторые характеристические данные, сгенерированные из визуальных граничных данных, включают как минимум одни визуальные граничные данные о вмятинах на мяче, визуальные граничные данные о логотипе или особой метке на мяче, либо визуальные граничные данные о трещинах или инородных материалах на мяче.
5. Устройство по п. 2 или 3, отличающееся тем, что первые и вторые характеристические данные включают значения координат и граничные параметры интенсивности пикселей, обнаруженных согласно заданному граничному условию обнаружения.
6. Устройство по п. 2 или 3, отличающееся тем, что первые и вторые характеристические данные включают значения координат и граничные параметры интенсивности пикселей, имеющих заданный диапазон граничных значений интенсивности, которые извлекаются из пикселей, обнаруженных согласно заданному граничному условию обнаружения.
7. Устройство по п. 2 или 3, отличающееся тем, что вычислитель вращения включает:
устройство применения данных об испытании на вращение для преобразования координат пикселей, соответствующих первым характеристическим данным, в данные о трехмерном положении посредством применения данных об испытании на вращение к преобразованным данным о трехмерном положении, а также посредством преобразования пикселей, к которым были применены данные об испытании на вращение, в данные о двухмерном положении, чтобы генерировать характеристические данные об испытании на вращение; и
блок принятия решений о вращении для сопоставления граничных параметров интенсивности характеристических данных об испытании на вращение с граничными параметрами интенсивности целевых характеристических данных, извлеченных из вторых характеристических данных, для вычисления их сходства и определения того, подходят ли данные об испытании на вращение в качестве окончательных данных о вращении, с использованием вычисленных данных о сходстве для определения окончательных данных о вращении.
8. Способ для измерения параметров движения мяча, при котором получают и анализируют изображение движущегося мяча для вычисления его вращения, включающий:
непрерывное получение изображений движущегося мяча;
обработку первого и второго изображений, непрерывно получаемых для того, чтобы генерировать характеристические данные для вычисления данных о вращении движущегося мяча;
определение того, можно ли взять данные испытания на вращение в качестве окончательных согласно заданному условию, с использованием результатов применения испытания на вращение к характеристическим данным о первом и втором изображениях для определения окончательных данных о вращении.
9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что этап генерирования характеристических данных для вычислениях данных о вращении мяча включает:
определение визуальных граничных данных на первом изображении мяча, извлеченном из первого изображения, чтобы генерировать первые характеристические данные; и
определение визуальных граничных данных на втором изображении мяча, извлеченном из второго изображения, чтобы генерировать вторые характеристические данные.
10. Способ по п. 8, отличающийся тем, что этап генерирования характеристических данных для вычислениях данных о вращении мяча включает:
нормализация размера и яркости первого изображения мяча, извлеченного из первого изображения, и второго изображения мяча, извлеченного из второго изображения, согласно заданному условию;
генерирование первого эталонного изображения из первого изображения мяча посредством нормализации, и генерирование второго эталонного изображения из второго изображения мяча посредством нормализации;
определение визуальных граничных данных на первом эталонном изображении, чтобы генерировать первые характеристические данные; и
определение визуальных граничных данных на втором эталонном изображении, чтобы генерировать вторые характеристические данные.
11. Способ по п. 10, дополнительно включающий:
генерирование характеристических данных об испытании на вращение посредством применения данных коррекции положения касательно положения и направления камеры для получения изображения движущегося мяча, используя первые характеристические данные и данные об испытании на вращение в трехмерном пространстве;
генерирование целевых характеристических данных посредством использования вторых характеристических данных и применения данных коррекции положения; и
сопоставление граничных параметров интенсивности характеристических данных об испытании на вращение с граничными параметрами интенсивности целевых характеристических данных для вычисления их сходства и определения того, подходят ли данные об испытании на вращение в качестве окончательных данных о вращении, с использованием вычисленных данных о сходстве для определения окончательных данных о вращении.
12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что этап генерирования характеристических данных об испытании на вращение включает:
преобразование координат пикселей, соответствующих первым характеристическим данным, в трехмерные координаты;
применение данных коррекции положения к пикселям, которые были преобразованы в трехмерные координаты;
применение данных об испытании на вращение к координатным данным пикселей, к которым были применены данные коррекции положения; и
преобразование пикселей, к которым были применены данные об испытании на вращение, в данные о двухмерном положении, чтобы генерировать характеристические данные об испытании на вращение.
13. Способ по п. 11, отличающийся тем, что этап принятия решения касательно окончательных данных о вращении включает:
повторное выполнение этапа генерирования характеристических данных об испытании на вращение из разных фрагментов данных об испытании на вращение заданное количество раз для вычисления их сходства; и
принятие решения касательно данных об испытании на вращение, имеющих максимальное значение, среди данных о сходстве, вычисленных путем повторного выполнения этапа генерирования характеристических данных об испытании на вращение, в качестве окончательных данных о вращении.
14. Способ по п. 11, отличающийся тем, что этап принятия решения касательно окончательных данных о вращении включает:
задание эталонного значения данных о сходстве, подлежащих определению в качестве окончательных данных о вращении; и
повторное применение данных об испытании на вращение до тех пор, пока вычисленные данные о сходстве не совпадут с заданным эталонным значением или не превысят его, а также определение данных об испытании на вращение с данными о сходстве, равными заданному эталонному значению или превышающими его, в качестве окончательных данных о вращении.
