在足球比赛中,仅仅依靠人员判罚不能够保证比赛的公平展开,而多媒体技术的快速发展使得机器自动判别成为可能。本文以足球运动视频为切入点,针对足球比赛中频繁出现的越位判罚失误现象,在深入理解足球比赛越位规则基础上,提出了一种自动判别越位的解决方案。通过计算机视觉和视频图像处理等技术可以准确地获得和重建球和球员的坐标位置,在此基础上本文设计了越位推理的相关算法并通过程序实现。本文建立了足球越位自动判别系统框架,接着对越位自动判别中所需要的关键技术进行了分章节的重点描述。首先设计了足球视频中运动目标的检测算法。对于足球场地的检测提出了利用HSV空间模型变换的方法。对于球员的检测利用球场进行背景建模,使用区域分析将非球场区域去除。通过设计球员参数模板解决了产生的干扰和球员遮挡问题。在足球的检测中,针对足球大小情况和其形状特性设计了高斯模板并引出了足球评价函数。同时本文研究了场景分析与重建的一些关键性技术。利用摄像机标定原理实现了球场平面坐标的重建。采用摄像机透视投影模型代入球场特征点求解出投影矩阵,将足球和球员的图像坐标转化为世界坐标。在此基础上依据球场平面模型编写了数字化评判足球越位的算法并进行了仿真实验。实验结果表明机器自动判别足球越位是可行、有效的,从而可以作为电子裁判协助判罚比赛。