[發(fā)明專利]基于全景視頻的自動識別足球比賽進(jìn)球的算法

在審

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• 申請日: 2016-01-20
• 公開（公告）號: CN106991358A
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉剡;賀岳平;朱明亮
• 申請（專利權(quán)）人: 上海慧體網(wǎng)絡(luò)科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種足球比賽視頻識別的算法，尤其涉及一種基于全景視頻的自動識別足球比賽進(jìn)球的算法。

背景技術(shù)

目前常見的是對大型足球賽事的視頻進(jìn)行分析，這些視頻中通常會用5個鏡頭展示了一次進(jìn)球事件，這5個鏡頭為射門全景遠(yuǎn)鏡頭、射門球員特寫鏡頭、觀眾鏡頭、包含若干球員的中鏡頭和回放鏡頭。因此，目前通過采用對賽事視頻中進(jìn)行球門檢測和特寫鏡頭檢測等來進(jìn)行進(jìn)球判斷。然而在對于采用普通攝像頭進(jìn)行球賽無監(jiān)督的錄制時，視頻中并無特寫鏡頭，因此以上方法往往失效。另外，在全景模式下足球的面積較小，這使得該問題更加困難。針對現(xiàn)有技術(shù)中的這些缺陷，本發(fā)明提出了一種基于全景視頻的自動識別足球比賽進(jìn)球的算法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是提供一種基于全景視頻的自動識別足球比賽進(jìn)球的算法，其中具體包括以下步驟：

1)生成場景的標(biāo)注信息；利用人工標(biāo)注或算法自動學(xué)習(xí)的方法，獲取得到場景的先驗信息，根據(jù)球門大小和位置，生成比賽各方的射門及進(jìn)球的興趣區(qū)域；

2)候選足球的檢測；

(1)從全景視頻中的摳取出射門及進(jìn)球的興趣區(qū)域，建立背景模型，并從中分割出前景；

(2)利用尺寸，形狀，顏色等信息，對前景處進(jìn)行過濾，獲取一些候選的可疑足球區(qū)域；

(3)利用前期對足球進(jìn)行跟蹤的結(jié)果，預(yù)測出當(dāng)前幀足球的位置，若該位置上存在前景，則將其添加為候選的可疑足球區(qū)域；

(4)對可疑球區(qū)域，利用離線的機(jī)器學(xué)習(xí)出來的足球模型，進(jìn)行足球的檢測，將檢測出足球的區(qū)域作為候選足球區(qū)域；

3)足球軌跡的生成；

(1)以當(dāng)前檢測到的候選足球為待跟蹤區(qū)域，對該區(qū)域進(jìn)行跟蹤(實際跟蹤上+檢測到的相結(jié)合得到跟蹤結(jié)果)，將跟蹤上的結(jié)果形成軌跡。若未跟蹤上則以預(yù)測結(jié)果替代；但如若連續(xù)一段時間均未跟蹤上，則結(jié)束該軌跡的跟蹤；

(2)利用時間順序和空間關(guān)系，將短軌跡連接為長軌跡，形成較為完整的足球跟蹤軌跡；

4)守門員的檢測和跟蹤；

(1)對射門及進(jìn)球的興趣區(qū)域的前景處，進(jìn)行人體檢測(建議采用頭肩模式)；

(2)對檢測出來的人體進(jìn)行匹配和跟蹤，并利用多幀跟蹤結(jié)果信息，判別出一般球員和守門員；

(3)對守門員進(jìn)行持續(xù)跟蹤；

5)進(jìn)球的自動判決；對足球軌跡進(jìn)行分析，當(dāng)其y坐標(biāo)在球門的上下邊界，且x坐標(biāo)在球門的左右邊界之間時，進(jìn)行以下步驟的判決。

上述的基于全景視頻的自動識別足球比賽進(jìn)球的算法，其中，生成場景的標(biāo)注信息步驟中，先驗信息包括從視頻中提取出球門；興趣區(qū)域為y方向往球門底部處方向和頂部方向各擴(kuò)展，x方向往球門左右邊界各為擴(kuò)展。

上述的基于全景視頻的自動識別足球比賽進(jìn)球的算法，其中，進(jìn)球的自動判決步驟包括：(1)判斷在當(dāng)前幀之前的前幾秒內(nèi)的足球軌跡，判斷其是否與球門底線相交，包含實線相交和虛線相交，若不相交，則未進(jìn)球，否則，標(biāo)記為可疑射門，并轉(zhuǎn)下一步；(2)對軌跡的運動狀態(tài)進(jìn)行判決，若發(fā)現(xiàn)軌跡運動方向發(fā)生超過90度的突變，或軌跡運動速度遞減且接近零，則認(rèn)為可疑進(jìn)球；否則，未進(jìn)球。

上述的基于全景視頻的自動識別足球比賽進(jìn)球的算法，其中，在判斷出可疑進(jìn)球后，對隨后的2秒內(nèi)對守門員的運動狀態(tài)進(jìn)行分析，若該段時間內(nèi)守門員移動距離小于1米，則認(rèn)為進(jìn)球，否則，認(rèn)為未進(jìn)球。

本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果：

通過足球賽事視頻進(jìn)行分析，通過生成場景的標(biāo)注信息、候選足球的檢測、足球軌跡的生成、守門員的檢測和跟蹤、進(jìn)球的自動判決5步驟實現(xiàn)自動識別足球比賽進(jìn)球，克服了現(xiàn)有技術(shù)中采用賽事視頻中球門檢測和特寫鏡頭檢測進(jìn)球判斷所帶來的弊端。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的基于全景視頻的自動識別足球比賽進(jìn)球的算法的示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。

本發(fā)明提供的基于全景視頻的自動識別足球比賽進(jìn)球的算法，具體方案包括：

一、生成場景的標(biāo)注信息。

利用人工標(biāo)注或算法自動學(xué)習(xí)的方法，獲取得到場景的一些先驗信息(如從視頻中提取出球門)。

根據(jù)球門大小和位置，生成比賽各方的射門及進(jìn)球的興趣區(qū)域(y方向可往球門底部處方向和頂部方向各擴(kuò)展一定比例，x方向可以往球門左右邊界各為擴(kuò)展一定比例)。

二、候選足球的檢測。