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基于视频的体育运动分析系统的研究与实现
来源:本站整理  作者:佚名  2009-12-16 15:21:11




    那么要匹配的目标的左上角的坐标,在以预测点X1,Y1为中心长为dy宽为dx的矩形内,其中dx,dy可由用户确定。
    以X1,Y1点为中心长为dy,宽为dx的矩形中的任何一点为匹配目标矩形的左上角,将该矩形内的颜色信息保存下来和源目标对应点的RGB分别作差再取绝对值,并将所有的值加起来,记为diff,最后再对diff取倒数,记为S。将S记为两个图像之间的相似度,S越大相似度越高。即


    对于没有遮挡的平动目标这样的方法完全可以解决问题。但是当运动过程中又一部分被遮挡了匹配出来的位置将会很不准确。这是一个非常实际的问题,因为人体运动的复杂性在运动时如果假设没有遮挡,实际就没有解决问题,适应性太差。应该考虑一种可以解决遮挡的办法。
    文中是将目标分为几个子块,对每个子块进行匹配,如果有一个子块匹配的相似度较高就认为找到目标,停止匹配;如果相似度较低,则继续下一子块的匹配,直到找到相似度较高时停止。如果所有子块的相似度都很低,也就是说该目标全被遮挡。这时将上一帧的源目标继续保存为原目标而不需要更新,用这个原目标继续和下一帧的图像进行比较。这个方法可以有效的处理遮挡。
    这样就实现了人体关键部位跟踪的功能,由于人体运动的复杂性和不可预测性,在跟踪过程中还必须加入适当的人工干预,跟踪结果更加准确并能提取出所需要的位移、速度等各类参数。跟踪结果,如图6所示,图6(a)为用户设定的3个跟踪点,图6(b)可以看到point1跟踪出现了误差,此次时需要人工校正图6(c),校正后继续跟踪图6(d),图6(e)为跟踪过程中,3个跟踪点构成的角度变化曲线。

2.6 实现技术与平台
    本系统实在Windows XP操作系统下,利用Visual C++.net 2003开发实现,已经进行了大量测试,其运行稳定、可靠性强、准确率高。由于VC++具有较强的灵活性,所以该系统具有一定的可扩充性。本系统对硬件环境没有特殊要求,IntelPentium III以上的CPU都可以满足运动需要。


3 结束语
    文中以单目视频中的人体运动为研究对象,设计并实现了一个基于视频的体育运动分析系统,为体育运动分析领域提供了一套完整的定性和定量分析系统。实验过程是:首先获取摄象机拍摄的体育运动视频图像,然后对其进行检测、分割和跟踪,获得人体或者某一部位的运动信息以及人体运动学参数,并得到直观的数据和曲线,达到进一步分析人体运动的目的。系统各功能模块的算法具有一定的鲁棒性,得到的结果令人满意。

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