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摘要：面向转播视频的冰壶球运动状态检测方法、系统、计算机设备和存储介质，属于人工智能检测技术领域，解决难以从转播视频中提取冰壶球的运动信息问题。本发明的方法包括：对转播视频中的冰壶赛道进行语义分割，基于冰壶赛道中的尺寸先验信息，计算得出转播视频平面与冰壶赛道平面之间的坐标转换矩阵，将冰壶比赛转播视频从斜视视角变换到俯视视角；然后训练冰壶球目标检测网络，设计数据集标注原则，通过数据增强方法自动扩增数据集，得到冰壶球的检测框和位置信息，再基于图像分割算法和霍夫变换直线拟合方法得到描述冰壶球旋转的把柄角度信息，实现了转播视频中冰壶球的运动状态检测。本发明适用于冰壶比赛转播视频中冰壶球的运动状态检测。

主权项：1.一种面向转播视频的冰壶球运动状态检测方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1、对转播视频中的冰壶赛道进行语义分割，基于冰壶赛道的尺寸先验信息，计算得出转播视频坐标系与冰壶赛道坐标系之间的坐标转换矩阵，将所述转播视频从斜视视角转换到俯视视角；步骤2、建立冰壶球目标检测网络，具体包括：采集冰壶球转播视频，利用步骤1的方法对所述冰壶球转播视频进行转换，通过数据增强方法建立冰壶球目标检测训练数据集；基于所述冰壶球目标检测训练数据集，并利用YOLOX网络建立冰壶球目标检测网络，所述冰壶球目标检测网络的输出为冰壶球检测框；步骤3、建立冰壶球把柄角度检测模型，具体包括：基于步骤2中所述冰壶球目标检测网络输出的冰壶球检测框，构建冰壶球检测框数据集；基于所述冰壶球检测框数据集，并利用DeepLabV3+语义分割网络和霍夫变换直线拟合的方法，建立冰壶球把柄角度检测模型，所述冰壶球把柄角度检测模型的输出为冰壶球把柄角度；步骤4、获取待检测冰壶比赛转播视频，利用步骤1的方法对所述待检测冰壶比赛转播视频进行转换；利用转换后的待检测冰壶比赛转播视频和所述冰壶球目标检测网络获取待检测冰壶球检测框，根据所述冰壶球检测框获取待检测冰壶球的位置和速度；步骤5、根据所述待检测冰壶球检测框，并利用所述冰壶球把柄角度检测模型，获取待检测冰壶球把柄角度，根据所述待检测冰壶球把柄角度获取待检测冰壶球的旋转角速度；步骤1具体包括：步骤1.1、将转播视频中的冰壶赛道进行语义分割图像标注，所述语义分割图像标注包括8类，具体包括：空白赛道、前卫线、蓝环大本营、白环大本营、红环大本营、白圆大本营、记分牌和徽标；步骤1.2、基于DeepLabV3+语义分割网络分割冰壶赛道，具体为：将转播视频进行空洞卷积和空洞空间金字塔池化，设置的初始学习率，使用指数变换的衰减策略动态调整训练过程中的学习率，并设置目标函数为交点损失函数，基于步骤1.1中的8类图像标注得到转播视频的冰壶赛道图像语义分割结果；步骤1.3、基于步骤1.2获取的语义分割结果，从转播视频中分割出空白赛道、蓝环大本营、白环大本营，获取空白赛道左边界线和空白赛道右边界线的解析式，以及蓝色圆环的内外轮廓对应椭圆的解析式；步骤1.4、利用所述空白赛道左边界线和空白赛道右边界线的解析式和所述蓝色圆环的内外轮廓对应椭圆的解析式，并基于冰壶赛道尺寸先验信息计算转播视频坐标系与冰壶赛道坐标系之间的坐标变换矩阵，将所述转播视频从斜视视角变换到俯视视角；步骤1.4，具体包括：步骤1.4.1、根据所述空白赛道左边界线和空白赛道右边界线的解析式和所述蓝色圆环的内外轮廓对应椭圆的解析式，获取蓝色圆环的外轮廓切线与左边界线的交点A、蓝色圆环的外轮廓切线与右边界线的交点B、蓝色圆环的内轮廓切线与左边界线的交点C和蓝色圆环的内轮廓切线与右边界线的交点D在转播视频坐标系下的坐标，所述蓝色圆环的外轮廓切线和所述蓝色圆环的内轮廓切线均平行于T线；再根据冰壶赛道尺寸先验信息得到所述交点A、交点B、交点C和交点D在冰壶赛道坐标系下的坐标，获取第一单应性矩阵；步骤1.4.2、根据所述空白赛道左边界线和空白赛道右边界线的解析式和所述蓝色圆环的内外轮廓对应椭圆的解析式，获取蓝色圆环的外轮廓切线的切点E和蓝色圆环的内轮廓切线的切点F在转播视频坐标系下的坐标；再根据冰壶赛道尺寸先验信息得到所述切点E和切点F在冰壶赛道坐标系下的坐标，获取第二单应性矩阵；步骤1.4.3、将所述第一单应性矩阵和所述第二单应性矩阵相乘，获取转播视频坐标系与冰壶赛道坐标系之间的坐标变换矩阵；步骤1.4.4、将所述转播视频乘以所述坐标变换矩阵得到俯视视角图像，将所述转播视频从斜视视角变换到俯视视角。

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百度查询： 哈尔滨工业大学 哈工大郑州研究院 面向转播视频的冰壶球运动状态检测方法、系统、计算机设备和存储介质