[發明專利]基于時空局部模式的體育視頻戰術行為識別方法

有效

• 申請號: 201410384978.2
• 申請日: 2014-08-07
• 公開（公告）號: CN104102910B
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發明（設計）人: 溫長吉;王生生;于合龍;徐亞靜;萬保成;李健;劉鶴;張羽
• 申請（專利權）人: 吉林農業大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司22100
• 代理人: 王怡敏

技術領域

本發明涉及視頻內容理解技術領域，具體涉及為對于體育視頻的戰術行為識別，尤指一種基于時空局部模式的體育視頻戰術行為識別方法。

背景技術

伴隨視頻技術的飛速發展和消費需求的提升，基于語義的多媒體信息分析、理解和檢索相關技術具有廣闊的需求發展空間。作為主要的多媒體視頻內容之一，體育視頻由于其具有巨大的商業價值、娛樂功能和龐大的受眾群體，因此針對體育視頻中諸如射門、投籃等精彩事件的檢測、語義理解和標注技術受到廣泛關注，并取得了大量的研究成果。

綜合來看，體育視頻中精彩事件的檢測與標注僅能滿足普通觀眾的娛樂要求，對于職業觀眾、球員和專業技術人員通過視頻進一步深入理解和挖掘比賽中的戰術模式和比賽策略，從而有針對性地制定己方的訓練計劃和戰術策略，則意義甚微。當前體育專業人員為了有效獲取比賽過程中戰術分析結果，多采用人工分析標注的方式，這樣耗費大量的人力物力，同時又受人員自身專業知識的限制，因此提出一種利用視頻自身數據自動實現視頻中競技雙方的戰術識別與分析對于滿足體育視頻相關產業未來的發展具有重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于時空局部模式的體育視頻戰術行為識別方法，解決了現有技術存在的上述問題。本發明使用局部時空模式實現體育視頻中團隊協作比賽的戰術視頻行為識別。區別于當前以軌跡特征作為戰術行為識別的方法。對視頻幀序列圖像，提出改進時空局部回歸核作為特征檢測子檢測運動顯著性區域，區別于當前主要利用光流評估方法檢測運動顯著性區域的方法。直接使用運動顯著性區域作為特征單詞構建視覺特征詞袋模型，用于戰術行為識別。本發明區別于當前體育事件識別方法利用軌跡作為戰術行為模式特征表述的方法，針對體育視頻事件，提出一種改進時空局部回歸核對視頻監控區域內的運動顯著性區域進行檢測與定位，將運動顯著性區域與參與比賽活躍度較高的對陣雙方球員相對應。針對檢測得到的運動顯著性區域構建具備時空模式分布表示的視覺特征詞帶模型，實現對視頻中特定戰術行為的表示，結合聚類方法實現對視頻中戰術行為的自動分析與識別，識別結果以簡要說明形式反饋給用戶。

本發明的上述目的通過以下技術方案實現：

基于時空局部模式的體育視頻戰術行為識別方法，包括以下步驟：

S1：體育視頻輸入，選取精彩體育事件視頻段，包括進球事件、攻防事件，作為輸入

S2：視頻分割，對輸入體育視頻實施等時間長度分割，得到若干等長子視頻段；

S3：戰術信息提取，用于提取表示戰術行為的特征，步驟如下：首先，提出改進時空局部回歸核判定子視頻段上幀圖像像素點的顯著性，構建子視頻段上的運動顯著性區域；然后，應用球場分割區域標號對顯著性區域進行標識，統計子視頻段上對應標號顯著性區域出現頻次，構建特征直方圖；最后，按照時序串聯子視頻段特征直方圖作為戰術行為特征；

S4：對S3提取的戰術行為進行分類識別；

S5：以簡要說明反饋給用戶視頻事件中的戰術行為。

所述的戰術信息提取，用于提取表示戰術行為的特征，具體是：

S31：場地區域檢測識別，通過視頻幀圖像內球場場地線，包括球門線、邊線、越位線、禁區弧線、中圈線，檢測和交點定位，實現場景從視頻幀圖像到真實坐標系圖像的映射，同時結合場地線實現球場區域的劃分并對劃分區域進行標號識別；

S32：視頻運動顯著性區域檢測，應用改進時空局部回歸核實現像素點運動顯著性判定，構建運動顯著性圖檢測視頻中的運動顯著性區域；該特征檢測子檢測方式為各自空間正交平面檢測值的加權線性融合作為該空間像素點顯著性檢測結果值；

S33：顯著性區域特征詞袋模型構建，在子視頻段上利用S31實現的球場區域識別標號作為S32提取的運動顯著性區域對應標識，利用顯著性區域出現頻次構建子視頻段上的特征直方圖，按照子視頻時序串聯子視頻段上構建的特征直方圖，實現體育視頻事件戰術行為的特征表示。

所述的基于時空局部模式的體育視頻戰術行為識別方法不僅適用進球視頻中的戰術行為識別，也適用于團隊協作競技項目視頻中其他戰術行為模式識別。