视频中提取乒乓球方案比较

马晓丽

摘要：该文中我们针对视频中提取乒乓球设计了三种方案，第一种是基于图像处理的差影法的方案，该方案受阴影、雨滴等自然环境影响较大，而且精度不高，但此方案运算速度较快，不涉及求取均值等耗费时间的运算。第二种是基于稀疏低秩矩阵的前景和背景分离方案，该方案主要是矩阵分离的思想，采用鲁棒的主成分分析算法，可以直接进行视频处理，有效的处理光线等自然因素的干扰；同时也可以有效处理乒乓球运动速度的变化；得到的结果具有鲁棒性。第三种方案是基于双特征的模式识别思想，主要利用的是乒乓球的颜色和形状的特征，易受外界因素的影响。

关键词：图像差影；鲁棒主成分分析；双特征的模式识别

中图分类号：TP302 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）17-0158-02

本课题的研究背景是机器人足球，即：让机器人去踢足球。机器人踢足球的前提就是需要找到足球，然后才能进行踢球、防守、进攻等。基于这个问题我进行视频中提取乒乓球的课题，在此课题中难点就是如何在一张图像中找到乒乓球，然后才能进行视频中提取。

1 方案一：差影法思想

1.1 原理

拍摄要识别的背景图，背景图最好没有其他移动物体的存在，这样可以排除其他因素的干扰取得较好的效果。将获得的含有乒乓球图像和背景图像作差得到差值图像。通过对差值图像进行二值化等处理可以得到当前输入图像中乒乓球的基本轮廓。这种算法能够检测运动乒乓球以及静止乒乓球，因为拍摄图像与背景图的相差部分都能被检测。……