在足球比赛中,是否越位主要是由助理裁判(巡边员)来判断,但是助理裁判除了判断越位还要监视球员是否有犯规等行为,因此不能对越位的判断做到客观公正。通过计算机视觉的相关技术对越位做出判断,可以辅助助理裁判做出准确判断。球场区域检测可以将语义分析的重点放在球场之上;而摄像机标定,可以得到单应矩阵;球、球员在图像坐标系下的坐标,可以通过单应矩阵转换为欧氏坐标,其相对位置关系就被确定;在此基础上可根据越位规则进行语义推理。球场区域检测中,寻找主色采用的是HSV颜色空间中的H和S分量,忽略V分量,解决了由光照引起的“阴阳脸”问题(指由于光照球场草皮上出现大面积阴影的现象)。为了准确的重建球场平面上的图像点,标定摄像机,构建了球场禁区的数字化模型,在检测到的直线交点和球场模型线交点的对应关系中找到最佳匹配,取得了良好效果。基于上述理论,只要可以检测到球和球员在图像坐标系下的位置,并且能区分球员队别,就可以进行越位语义推理。设计了越位推理的相关规则,通过这些规则可以得到是否越位的准确判断。球场区域检测算法可以在缩略图上计算,实验结果证明该算法具有很高的准确性。当摄像机标定所需要的相关条件充分时,可以准确地计算出单应矩阵,即可以准确地重建球和球员的三维坐标位置、做出越位的准确判断。