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　　1.本发明属于球场监控技术领域，特别是涉及一种球场智能监控系统及方法。

　　2.监控系统是安防系统中应用最多的系统之一，监控系统也常用于球场内，用于捕捉画面中的球员，以及对球员进行追踪等，但是现有的球场监控系统以及监控设备均不具备智能识别芯片，不具备球员识别、变焦跟踪、画面坐标定位等功能，且支持的视频流协议较为单一。

　　3.本发明的目的在于提供一种球场智能监控系统及方法，以解决现有的问题：现有的球场监控系统以及监控设备均不具备智能识别芯片，不具备球员识别、变焦跟踪、画面坐标定位等功能，且支持的视频流协议较为单一。

　　4.为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种球场智能监控系统，包括硬件模块、智能芯片、数据处理模块和前端主机；

　　6.所述智能芯片用于识别球员，并对球员进行跟踪切换，同时生成球员定位信息以及跑动数据；

　　7.所述数据处理模块用于将数据进行媒体协议如rtsp、rtmp、hls等类型的转码及分发；

　　9.进一步地，所述硬件模块包括摄像头、开发板和显示器，摄像头用于采集视频流，所述摄像头通过mipi接口与开发板连接，开发板对视频流进行识别处理，所述开发板通过hdmi接口将结果输出至显示器。

　　10.进一步地，所述智能芯片包括人脸识别模块、自动跟焦模块和定位模块。

　　11.进一步地，所述人脸识别模块用于识别人脸，球员衣服颜色及号码，是否持球。

　　12.进一步地，所述自动跟焦模块用于跟踪球员，判断持球人员，并跟随，持球人变换后，跟随更替球员。

　　13.进一步地，所述定位模块用于捕捉监控画面内的边缘，形成球场完整二维平面图，生成球员定位信息以及跑动数据。

　　14.进一步地，所述人脸识别模块基于opencv框架，使用ultra light fast generic face detector轻量级通用人脸检测模型，通过对数据集的预训练，实现对人脸位置的预测，完成人脸检测。

　　15.进一步地，所述自动跟焦模块为基于opencv开发的一种自适应变焦算法，通过接收到的图像信号，分析相邻像素之间的灰度差，驱动变焦镜头调整焦距并计算灰度差结果变化，达到自动变焦的目的。

　　16.进一步地，所述定位模块基于单应性变换算法，通过对摄像头画面中球场角落4个点进行手动标定，基于单应性变换算法，根据yolov3模型标记出球员位置，从而计算出人在球场中的相对位置。

　　21.s3：经过人脸识别模块对采集数据进行预训练，实现对人脸位置的预测，完成人脸检测，并获取球员衣服颜色及号码，是否持球等数据；

　　22.s4：同时经过自动跟焦模块判断持球人员，并跟随，持球人变换后，跟随更替球员；

　　23.s5：同时经过定位模块可捕捉监控画面内的边缘，形成球场完整二维平面图，生成球员定位信息以及跑动数据等；

　　25.s7：之后将数据输送至数据处理模块，将数据进行媒体协议如rtsp、rtmp、hls等类型的转码及分发；

　　28.本发明通过智能芯片的设置，能够对球场内球员进行识别，判断是否持球，以及自动跟焦，追踪持球球员，并对持球球员进行定位，生成球员定位信息和跑动数据等，且采用基于ffmpeg框架的数据处理模块，实现媒体协议如rtsp、rtmp、hls等类型的转码及分发。

　　29.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

　　35.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

　　36.本发明为一种球场智能监控系统，包括硬件模块、智能芯片、数据处理模块和前端主机，数据处理模块基于ffmpeg框架，能够实现媒体协议如rtsp、rtmp、hls等类型的转码及

　　分发，并将转码及分发后的视频数据传输至前端主机，进而能够支持多种视频流协议；

　　38.请参阅图2所示，人脸识别模块可识别人脸，球员衣服颜色及号码，是否持球等，人脸识别基于opencv框架，使用ultra light fast generic face detector轻量级通用人脸检测模型，通过对数据集的预训练，实现对人脸位置的预测，完成人脸检测；

　　39.请参阅图3所示，自动跟焦模块可跟踪球员，判断持球人员，并跟随，持球人变换后，跟随更替球员，自动跟焦模块采用基于opencv开发了一种自适应变焦算法，通过接收到的图像信号，分析相邻像素之间的灰度差，驱动变焦镜头调整焦距并计算灰度差结果变化，达到自动变焦的目的；

　　40.请参阅图4所示，定位模块可捕捉监控画面内的边缘，形成球场完整二维平面图，生成球员定位信息以及跑动数据等，定位模块基于单应性变换算法，通过对摄像头画面中球场角落4个点进行手动标定，基于单应性变换算法，根据yolov3模型标记出球员位置，从而计算出人在球场中的相对位置；

　　41.请参阅图1所示，硬件模块包括摄像头、开发板和显示器，摄像头用于采集视频流，摄像头型号为sony imx 274，摄像头通过mipi接口与开发板连接，开发板型号为zynq zcu 102，开发板对视频流进行识别处理，开发板通过hdmi接口将结果输出至显示器。

　　45.第二步：采集所得视频流以及音频数据传输至智能芯片，并对视频流和音频数据进行处理；

　　46.第三步：经过人脸识别模块对采集数据进行预训练，实现对人脸位置的预测，完成人脸检测，并获取球员衣服颜色及号码，是否持球等数据；

　　47.第四步：同时经过自动跟焦模块接收到的图像信号，分析相邻像素之间的灰度差，驱动变焦镜头调整焦距并计算灰度差结果变化，达到自动变焦的目的，同时判断持球人员，并跟随，持球人变换后，跟随更替球员；

　　48.第五步：同时经过定位模块可捕捉监控画面内的边缘，结合预先设定好的球场尺寸，基于单应性变换算法，形成球场完整二维平面图，生成球员定位信息以及跑动数据等；

　　50.第七步：之后将进过处理的数据输送至数据处理模块，将数据进行媒体协议如rtsp、rtmp、hls等类型的转码及分发；

　　52.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

　　53.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，

　　可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

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