(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211041049.2 (22)申请日 2022.08.29 (71)申请人 江苏大学 地址 212013 江苏省镇江市京口区学府路 301号 (72)发明人 金华　强志恒　宋雪桦　王昌达　 (74)专利代理 机构 南京智造力知识产权代理有 限公司 32382 专利代理师 汪芬 (51)Int.Cl. A63B 71/06(2006.01) H04N 21/234(2011.01) H04N 5/76(2006.01) H04N 21/2743(2011.01) H04L 9/40(2022.01)H04L 51/046(2022.01) (54)发明名称 一种面向羽毛球业余爱好者的鹰眼挑战系 统 (57)摘要 本发明涉及一种面向羽毛球业余爱好者的 鹰眼挑战系统， 包括进行拍摄采集的采集终端、 控制终端、 视频处理的服务处理终端。 采集终端 包括： 登录模块、 录像模块、 网络设置模块； 控制 终端包括： 登录模块、 参数设置模块、 录像模块、 挑战模块、 网络设置模块、 比分设置模块； 以及用 于处理采集端传送的视频的服务处理终端。 通过 控制终端发送控制命令将采集终端拍摄的视频 传入服务处理终端进行视频帧处理， 得出羽毛球 落点的判断。 本发明成本低， 判断结果比人工准 确， 系统间信息交换速度快， 对于业余羽毛球爱 好者能够创造更好的比赛体验。 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 CN 115414656 A 2022.12.02 CN 115414656 A 1.一种面向羽毛球业 余爱好者的鹰眼挑战系统， 其特 征在于， 包括如下模块： 1)具有录像功能的采集终端； 2)登录模块： 用于填写登录信息进行系统登录； 3)参数设置模块： 用于控制终端设置 录制视频时相关参数； 4)录像模块： 用于采集终端 进行羽毛球比赛视频录制； 5)挑战模块： 控制终端引入挑战模块辅助比赛的判罚； 6)网络设置模块： 用于设置处 理录制视频的服 务处理终端的网络； 7)比分设置模块： 用于控制终端设置比赛队伍的比分信息； 8)服务处理终端接受采集终端传来的视频进行视频 预处理； 9)服务处理终端对 采集终端传来的视频进行处 理。 2.如权利要求1所述的面向羽毛球业余爱好者的鹰眼挑战系统， 其特征在于,所述步骤 1)中， 所述具有录像功能的采集终端， 采集终端可分为运行微信小程序的智能手机和 配备 高速摄像头的树莓派采集节点。 3.如权利要求1所述的面向羽毛球业余爱好者的鹰眼挑战系统， 其特征在于,所述步骤 2)中， 所述登录模块在输入账号密码后将输入信息上传到服务处理终端判断是否为合法用 户， 同时判断该账号的等级是采集 终端账号还是控制终端账号， 并开启相应的功能权限； 采 集终端账号拥有登录模块、 录像模块、 网络模块， 控制终端 账号拥有登录模块、 录像模块、 网 络模块、 比分模块、 参数设置模块、 挑战模块； 成功登录后 将记录登录时间， 获取该设备的相 关参数。 4.如权利要求1所述的面向羽毛球业余爱好者的鹰眼挑战系统， 其特征在于,所述步骤 3)中， 所述参数设置模块， 用于控制终端账号设置相关参数:recSeconds， recThreshold， toEndSeconds， playBackSeconds， speed； 其中recSeconds表示视频循环录制时长， recThreshold表示上传视频阈值， toEndSeconds表示截取末尾时长， playBackSeconds表示 视频播放时长， spe ed表示视频播 放倍数。 5.如权利要求1所述的面向羽毛球业余爱好者的鹰眼挑战系统， 其特征在于,所述步骤 4)中， 所述录像模块， 选择录像位置后开始录制视频； 录制视频的步骤如下： 4.1)选择录制位置； 4.2)采集终端录制视频， 计时器从0开始计时； 4.3)计时器时间达 到视频循环录制时长recSeco nds时， 记录该时间段的视频地址； 4.4)计时器清零， 继续录制视频； 4.5)计时器时间达到视频循环录制时长recSeconds时， 纪录该时间段的视频地址， 转 至步骤4.1)； 4.6)判断是否接收到停止录制的信号， 如果接受到停止信号时， 将纪录下此时录制视 频的地址， 进入停止 录制阶段； 4.7)判断是否接收到挑战的信号， 当接受到挑战信号时， 将纪录下此时录制视频的地 址并转至步骤4.7)； 4.8)判断最后一次录制的时长是否大于上传视频 阈值recThreshold秒， 如果大于则只 将最后一段视频 上传至服 务处理终端处 理， 否则将最后一段视频 上传至服 务处理终端。 6.如权利要求1所述的面向羽毛球业余爱好者的鹰眼挑战系统， 其特征在于,所述步骤权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115414656 A 25)中， 所述挑战模块， 该模块为控制终端权限； 在需要引入挑战模块辅助比赛的判罚时， 裁 判通过控制端选择:挑战的位置， 比赛类型， 羽毛球落点位置， 并将上述信息传送到服务处 理端， 同时向挑战位置的采集终端发出上传视频的命令， 待服务处理终端处理好结果后返 回给控制终端， 此时裁判可通过 该结果辅助判罚， 挑战模块的步骤如下： 5.1)控制终端选择挑战参数： location， kind， position， 其中location表示选择挑战 位置； kind表示挑战类型分为单打， 双打； positi on表示落点位置分为前部， 中部， 后部； 5.2)向所有的采集终端发送挑战信 息， 符合挑战信息的采集终端将判断是否接收到停 止录制的信号， 如果接受到停止信号时， 将纪录下此时录制视频的地址， 进入停止录制阶 段。 7.如权利要求1所述的面向羽毛球业余爱好者的鹰眼挑战系统， 其特征在于,所述步骤 6)中， 所述网络 设置模块， 该模块用于选择服务处理终端处理的网络， 控制终端和采集 终端 要保持在同一网络中处在局域网服 务处理终端中。 8.如权利要求1所述的面向羽毛球业余爱好者的鹰眼挑战系统， 其特征在于,所述步骤 7)中， 所述比分设置模块， 该模块为控制终端权限； 控制终端通过比分设置模块设置两支比 赛队伍的名称、 比赛队伍的大比分、 比赛队伍的小比分。 9.如权利要求1所述的面向羽毛球业余爱好者的鹰眼挑战系统， 其特征在于,所述步骤 8)中， 所述服务处理终端接受采集终端传来的视频进行视频预处理， 通过视频预处理将采 集端传来的长 视频， 截取为视频尾部 接近羽毛球落 地时段的短视频， 步骤如下： 8.1)服务处理终端接收采集终端传来的location挑战位置， kind挑战类型， position 落点位置； 8.2)服务处理终端接收采集终端传来的视频； 8.3)判断接收到 视频的数量， 如果数量 为2转至步骤8.4)， 如果数量 为1转至步骤8.5)； 8.4)将两端视频合成为 新的视频； 8.5)将视频从后截取末尾时长为 新的视频。 10.如权利要求1所述的面向羽毛球业余爱好者的鹰眼挑战系统， 其特征在于,所述步 骤9)中， 所述服务处理终端对挑战视频进 行处理， 找出羽毛球的位置， 并判断羽毛球落点是 否出界， 步骤如下： 9.1)服务处理终端对视频进行帧处 理， 调整视频帧的尺寸， 对多段视频进行拼接； 9.2)将处理好的视频帧送入已经学习好的羽毛球识别网络， 该网络通过卷积操作和池 化操作提取视频帧的信息， 再将提取特征后的特征图像传入全连接层， 最终得到羽毛球中 心位置信息； 9.3)对视频帧进行背景分离， 通过当前帧与背景模型相减得到前景掩码， 将前景掩码 应用到当前帧上， 最终形成的背 景分离的视觉效果； 再通过形态学 处理， 在提取出的背景中 通过颜色变换将白线的部分提取出， 最后对提取后的图片进行形态学 的处理， 即使用开运 算操作去除图片中孤立的小点、 毛刺， 使用闭运算操作填充白线内的细小空洞， 平滑边界， 同时不明显改变面积； 最终得到边界线的位置坐标并记录； 9.4)通过计算相邻两帧中将羽毛球中心位置的斜率变化， 找出斜率突变的位置， 即为 羽毛球落点的位置， 将该位置坐标与该坐标水平或者垂直方向上 的边界线的位置做比较， 判断是否出界， 转至步骤9.1)直至 视频结束。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115414656 A 3