CN105844697A - 一种体育赛事现场三维信息的数据及事件统计实现方法 - Google Patents

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    • G06T2200/08—Indexing scheme for image data processing or generation, in general involving all processing steps from image acquisition to 3D model generation

Abstract

本发明公开了一种体育赛事现场三维信息的数据及事件统计实现方法，具体步骤如下：通过多个RGB摄像机、光场摄像机或其他图像传感器捕捉场上的运动数据图像，并实时传递给主控计算机；主控计算机将其数据同步融合为动态3D场景数据，分析得到每个运动员的身体各部位在当前帧的空间坐标，计算运动员的3D骨骼信息，以及球在当前帧的空间坐标；根据上一帧的球员身体各部位的位置和球的位置，计算运动员的方向、动作速度、球速信息。本发明通过运动场上的三维信息来计算每个运动员的身体各部位在当前帧的空间坐标以及球的坐标，继而计算运动员的骨骼信息，实现精确的体育赛场上的事件统计和记录，成本低、精度高，且可采集到更多数据种类。

Description

一种体育赛事现场三维信息的数据及事件统计实现方法
技术领域
本发明涉及一种数据统计方法，具体是一种体育赛事现场三维信息的数据及事件统计实现方法。
背景技术
现有的比赛统计主要由人工来进行：对于球类比赛，每场比赛3人，根据多视角的视频信息，两人分别负责观察两边球队，通过人工观看比赛过程，对于某些特定事件通过组合热键在电脑上进行人工记录，第三个人负责校对和检查。
除了以上人工计算以外，部分较为先进的已有技术方案中使用了基于机器视觉的方法对2D视频图像进行分析，可部分实现自动录入运动员位置等基本信息。
人工统计的方案缺点主要在：准确性：由人来统计很难做到100%的准确，体育比赛根据类型不同有约40-120分钟，在这么长的时间里，需要非常熟练的操作员精神高度集中作业，但其准确性依然有极大的问题，例如足球比赛里的控球时间，人工只能统计出误差较大的近似值。成本：每场比赛均需要人工进行统计，除了要求熟练的操作员，还需要大量的周边服务人员提供配套服务，由此造成此方案的成本较高。数据类型的有限性：目前人工统计主要集中在传球次数、射门次数、犯规次数等基本的事件计数，而球速、球员速度等信息无法由人工计算出来。
现有的2D视频图像分析的方案主要问题在于：数据类型的有限性：受限于2D视频的分辨率和目前识别技术，基于2D视频图像对场上的分析基本职能做到对球和运动员位置的近似的追踪，无法精确捕捉运动员的肢体动作，从而无法统计和分析更多的信息。精度较低：由2D视频图像进行计算会导致较大的误差，特别是对于足球、橄榄球比赛这种赛场巨大的体育比赛。
发明内容
本发明的目的在于提供一种成本低、精度高的育赛事现场三维信息的数据及事件统计实现方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种体育赛事现场三维信息的数据及事件统计实现方法，具体步骤如下：
（1）在体育比赛场地周围多个角度布设多个RGB摄像机、光场摄像机或其他图像传感器，通过这些传感器捕捉场上的运动数据图像，并实时传递给主控计算机；
（2）主控计算机将多台光场摄像头的数据同步融合为一个动态3D场景数据，所述动态3D场景数据是以点云的形式描绘的场景；
（3）主控计算机根据这些点云数据，分析得到每个运动员的身体各部位在当前帧的空间坐标，从而计算运动员的3D骨骼信息，以及球在当前帧的空间坐标；
（4）主控计算机根据上一帧的球员身体各部位的位置和球的位置，计算运动员的方向、动作速度、球速信息；
（5）主控计算机根据步骤（4）的数据进行统计和计算，包括数据统计和群体事件的计算；
（6）主控计算机将这些数据实时发布给第三方。
作为本发明再进一步的方案：所述第三方为直播电视台、直播网站、以及其他体育数据需求方。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过运动场上的三维信息来计算每个运动员的身体各部位在当前帧的空间坐标以及球的坐标，继而计算运动员的骨骼信息，从而实现精确的体育赛场上的事件统计和记录，本发明相对人工和基于2D视频分析的方法成本低、精度高，且可采集到更多数据种类。
附图说明
图1为本发明的流程示意图。
图2为本发明中光场摄像头的布置位置示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
请参阅图1-2，一种体育赛事现场三维信息的数据及事件统计实现方法，具体步骤如下：
（1）在体育比赛场地周围多个角度布设多个RGB摄像机、光场摄像机或其他图像传感器，通过这些传感器捕捉场上的运动数据图像，并实时传递给主控计算机；
（2）主控计算机将多台光场摄像头的数据同步融合为一个动态3D场景数据，所述动态3D场景数据是以点云的形式描绘的场景；
（3）主控计算机根据这些点云数据，分析得到每个运动员的身体各部位在当前帧的空间坐标，从而计算运动员的3D骨骼信息，以及球在当前帧的空间坐标；
（4）主控计算机根据上一帧的球员身体各部位的位置和球的位置，计算运动员的方向、动作速度、球速信息；
（5）主控计算机根据步骤（4）的数据进行统计和计算，包括数据统计和群体事件的计算；
（6）主控计算机将这些数据实时发布给第三方，如直播电视台、直播网站、以及其他体育数据需求方。
使用本发明可统计的数据类型可统计运动员状态、运动员统计、场上事件以及群体事件，运动员状态：对于球类运动，可统计如球员速度、球员位置等，对于非球类运动，可统计出拳速度、体操动作标准度等；运动员统计：对于球类运动，可统计球员本场传球次数、传球失误率、移动总距离、移动最高速度、移动区域等，对于非球类运动，可统计总出拳次数、进攻成功率、平均拳速、体操动作总难度等；场上事件：对于球类运动，可统计如传球、射门、任意球、犯规、投篮、扣篮、抢断、盖帽、失误、助攻等，对于非球类运动，可统计攻击套路、组合策略等；群体事件：组织进攻、组织防守、战术应用等群体事件。
本发明可应用于各类比赛的数据及事件统计，例如球的位置、球速等球的信息，运动员位置、运动员速度等运动员相关状态，以及传球、射门、任意球、犯规、投篮、扣篮、抢断、盖帽、失误、助攻等任何场上事件，并且根据这些状态和事件信息可以分析组织进攻、组织防守、战术应用等群体事件，并精确计算控球率、传球失误率等全局统计数据。
本发明通过运动场上的三维信息来计算每个运动员的身体各部位在当前帧的空间坐标以及球的坐标，继而计算运动员的骨骼信息，从而实现精确的体育赛场上的事件统计和记录，本发明相对人工和基于2D视频分析的方法成本低、精度高，且可采集到更多数据种类。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (2)

1.一种体育赛事现场三维信息的数据及事件统计实现方法，其特征在于，具体步骤如下：
（1）在体育比赛场地周围多个角度部署多个RGB摄像机、光场摄像机、或其他图像传感器，通过这些摄像头捕捉场上的运动数据图像，并实时传递给主控计算机；
（2）主控计算机将多台光场摄像头的数据同步融合为一个动态3D场景数据，所述动态3D场景数据是以点云的形式描绘的场景；
（3）主控计算机根据这些点云数据，分析得到每个运动员的身体各部位在当前帧的空间坐标，从而计算运动员的3D骨骼信息，以及球在当前帧的空间坐标；
（4）主控计算机根据上一帧的球员身体各部位的位置和球的位置，计算运动员的方向、动作速度、球速信息；
（5）主控计算机根据步骤（4）的数据进行统计和计算，包括数据统计和群体事件的计算；
（6）主控计算机将这些数据实时发布给第三方。
2.根据权利要求1所述的体育赛事现场三维信息的数据及事件统计实现方法，其特征在于，所述第三方为直播电视台、直播网站、以及其他体育数据需求方。
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