CN108521559A - 一种运动视频集锦自动生成方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种运动视频集锦自动生成方法及系统，包含：视频采集设备、定位设备、标记信号发射器。通过对运动视频采集、运动员位置和用户标记行为的同步记录，基于用户选择的时段和关注的运动员位置生成视频集锦。本发明可以生成符合用户个性化需求的视频片段集锦，操作简单快速，对计算机与移动端的图像分析能力和视频图像质量要求低，不需要专业人员辅助，也不受运动行为种类局限，应用场景广泛。

Description

一种运动视频集锦自动生成方法及系统

技术领域

本发明属于视频处理领域，是一种快速生成运动视频集锦的方法与系统。

背景技术

在运动训练中，教练需要对特定时段或特定球员的表现进行记录回看。在比赛现场，观众也有精彩的视频回看和集锦生成需求，并将此作为参与比赛互动的一种方式，这需要能够生产个性化视频集锦的方法。

现有的技术方案主要由专业人员操作、自行剪辑，进行特定行为检测。

专业人员操作，即由专业人员进行视频集锦编辑与发布。采用此方法，需要专门操作人员在活动结束后，回顾视频全程，挑选精彩片段进行合成，反馈速度较慢，难以实现个性化定制生成。

自行剪辑，即用户自己基于完整活动视频进行剪辑。采用此方法，需要用户能够获得活动视频，并配备专用视频编辑工具。采用方法虽然能够得到个性化集锦，但对资源要求较高，不便应用。

特定行为检测，一般使用图像分析算法，对运动中的特定行为进行识别，如足球、篮球中的进球等，并基于此生成视频集锦。采用此方法，特定行为检测法，受限于图像分析算法能够识别的行为种类，在很多场景，算法可识别的行为并非用户的兴趣点。

上述任何一种方法，都无法解决多个运动员定位及视频采集，尤其是多系统之间的如何精确时间同步，并且将需要编辑的视频信息片段进行精确调用以及远程传输的问题。

发明内容

发明目的：

为了克服上述现有技术方案的缺点，本发明提供一种对视频进行个性化标记、筛选的方法，可以快速、简便地生成个性化的运动视频集锦，具有广泛的应用场景。

本发明所采用的技术方案：

本发明提出的一种运动视频集锦自动生成系统，包括：

用于在多个运动员身上的具有不同定位编号的定位标签；

用于在场地上与运动员身上的定位标签传递定位采集信号的基站芯片；

用于标记时间节点信息，或标记带定位标签的时间节点信息的标记信号发射器；

用于与基站芯片连接传输定位标签的位置信息，与标记信号发射器无线连接传输标记信息，及控制相机和定位系统开关的现场服务器；

用于采集连续视频信息的运动相机；

用于与现场服务器和运动相机无线连接接收信息的后台服务器。

更进一步，所述的定位标签为UWB定位标签。

更进一步，所述的现场服务器传输定位标签标记指令的同时记录标记时间。

更进一步，所述的每个被标记时间点向前、向后各扩展若干秒，形成被标记的场景时段，扩展的时间长度可以预先设定，可以在集锦生成时进行调整设置。

更进一步，所述的现场服务器和后台服务在物理上可以是两台设备或同一台设备。

本发明提出的一种运动视频集锦自动生成方法，按照如下步骤进行：

步骤1、现场服务器接收到标记信号发射器发出的启动信号后，向运动相机发送视频采集信号，向定位标签、定位基站发送开机信号，并记录设备启动时的现场服务器的本地时间；

步骤2、所有运动相机同时开始采集视频，同时定位基站开始采集位置数据；

步骤3、现场服务器从定位基站获取并记录定位标签的定位信息，并记录现场服务器的本地时间；

步骤4、标记信号发射器向现场服务器发射时间节点信息或者包含定位标签编号的时间节点信息；

步骤5、现场服务器接收到时间节点信息后记录现场服务器的本地时间，或者包含特定标签号的现场服务器的本地时间；

步骤6、标记信号发射器向现场服务器发送停止采集的信号指令；

步骤7、现场服务器向所有的采集运动相机和定位系统发送停止采集的信号指令；

步骤8、后台服务器根据采集的视频信息、定位信息、时间节点信息生成特定的视频集锦，并推送给特定用户。

更进一步，视频信息和现场服务器收集的定位信息与标记信号发射器信息在信号采集过程中实时传输到后台服务器，或者在采集结束后传送至后台服务器；

更进一步，停止采集后生成视频集锦的过程为：

在相机采集完整视频后，利用对所有运动相机进行标定的数据将位置信息空间的世界坐标转换为视频画面的图像坐标，然后利用人物坐标提取出特定运动员的相关视频，最终利用标记的时间节点生成特定运动员时间节点前后的视频集锦。

更进一步，所述的每个被标记时间点向前、向后各扩展若干秒，形成被标记的场景时段，扩展的时间长度可以预先设定，可以在集锦生成时进行调整设置。

本发明的有益效果：

(1)由于本发明现场的设备之间的定位信息以及时间节点的记录，可以解决现有技术中无法精确的调取需要重点关注的视频片段，从而实现多个设备的时间同步及定位信息、视频集锦的传输。

(2)本发明通过标记信号发射器、现场服务器、定位标签、定位基站之间的时间同步，基于不同用户选择的时段和关注的运动员位置生成不同的视频集锦；实现个性化的视频片段集锦，操作简单快速，对计算机与移动端的图像分析能力和视频图像质量要求低，不需要专业人员辅助，也不受运动行为种类局限，应用场景广泛。

附图说明

图1是本发明的系统框图。

图2是本发明的流程图。

图3是本发明的现场安装位置图。

图4是本发明的运动相机结构示意图。

图5是本发明的UWB定位标签结构示意图。

图6是标记信号发射器。

具体实施方式

在运动场布置摄像设备，可以通过网络与后台服务器连接。运动员身上携带定位标签，定位基站通过无线信号和网络，实时将定位信息发到现场服务器。用户使用标记信号发射器，通过网络或蓝牙与现场服务器连接。摄像设备、定位标签及定位基站与标记信号发射器通过现场服务器进行时间同步；对摄像设备进行标定，标定得到内外参数，定位标签及定位基站采集的运动员物理坐标通过内外参数可转换为视频的像素坐标；用户在标记信号发射器上选择关注的一名或多名运动员，后台服务器的处理程序基于被关注运动员的位置，从全景视频中截取合适的画面区域，或从多机位视频中选取合适的机位；结合被标记的时段与被关注运动员所在区域，生成视频集锦，发送到用户设备。

其中，定位标签使用了UWB技术，UWB(Ultra Wideband)是一种无载波通信技术，利用纳秒至微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。

图1展示了系统框图，运动相机记录下完整的运动视频，标记信号发射器和基站芯片与之共同联系到现场服务器，后台服务器处理分析数据。其中，定位标签和基站芯片之间传输信号，现场服务器得到定位标签的具体位置，从而可以判断运动员的位置。标记设备用于确定标签编号和集锦的时间起止。

标记信号发射器通过无线通信传输时间信号和编号信号给现场服务器；通过定位标签和基站芯片之间互发信号，将运动员的位置信息通过无线通信模块传输到现场服务器；现场服务器将数据汇总后传入后台服务器；运动相机采集视频后，通过USB数据线或者无线通信将视频导入到后台服务器；最终服务器处理三种传入数据，自动得到特定运动员特定时间段的运动集锦。

图2中，首先需要对所有运动相机进行标定，在相机采集完整视频后，利用标定得到的数据将位置信息空间的世界坐标转换为视频画面的图像坐标。然后利用人物的图像坐标提取出特定远动员的相关视频。最终利用标记的时间节点生成运动员时间节点前后的视频集锦。

视频采集设备、运动员定位设备和用户设备通过现场服务器进行时间同步；

利用标定得到的参数将物理坐标转换到视频的像素坐标，标记信号发射器将标记时间点和运动员筛选信息发送到后台服务器，后台服务器将生产的集锦视频发送到用户设备。

作为改进，相机拍摄的完整视频可以用两种方式导入到后台服务器，一是利用无线传输，二是可以使用USB接口连接服务器进行传输。

本发明可以用于多种运动，足球、篮球、排球等。本发明中，可以做一些更改，例如相机的个数可以做出调整。标记信号发射器可以根据实际运动员编号的需求做出增加。

每个被标记时间点向前、向后各扩展若干秒，形成被标记的场景时段，扩展的时间长度可以预先设定，可以在集锦生成时进行调整设置；

图3中，运动相机1，三脚架2，基站芯片3，定位标签4内含标签芯片，现场服务器5，标记信号发射器6。两个运动相机1放在三脚架2上，固定在球场同一侧的中线附近，靠上的相机拍摄下面的半场，靠下的相机拍摄上面半场的情况，相机摆放的位置可以保证两个相机覆盖尽可能大的运动区域并有一些重叠部分，四个UWB基站芯片3放置在三脚架2上，分别固定在球场四周，以便于覆盖全场。

运动员都佩戴了含不同定位标签4，内置标签芯片41，腕带处于开机状态。四个基站发出请求性质的脉冲信号，腕带上的标签芯片4接收到脉冲信号后发射一个响应性质的脉冲信号，基站芯片3接收到响应信号。

教练站在场边，手持标记信号发射器6，打开开关、蓝牙连接按钮，看到指示灯亮起，此时标记信号发射器6和现场服务器5进行蓝牙连接，通过蓝牙传送信号到现场服务器5，现场服务器5根据对应的信号进行记录。然后运动员在球场运动，教练看到需要记录的“运动时刻”，即可按钮选号和记录按钮，按下记录键后，标记信号发射器6向现场服务器5发出无线信号，现场服务器5上位机接收到无线信号后记录按键时间以及对应的按键编号。视频录制结束后，后台服务器6结合按键时间和运动员编号处理完整的视频，即可获得特定运动员的集锦。

图4中，电源开关11，调节参数按钮12，镜头13，录制按钮14，显示屏15，无线端口16。打开电源开关11，按下录制按钮14，即可录制运动的完整视频，可以通过网络与后台服务器连接，将视频数据导入到现场服务器。

图5中，定位标签4，基站芯片5，电源口6，定位标签4包括标签芯片41，腕带42，保护外壳43。其中标签芯片41可以向基站芯片5发射无线电波，可以定位运动员的位置。UWB定位套件为5V电源供电。腕带可以戴在运动员手上，方便携带。基站芯片5用三脚架固定在场地附近，用于向标签芯片41发出信号并接收返回信号，其中一个基站芯片用USB连接到现场服务器，在现场服务器上实时显示并记录标签芯片的位置信息。以同步运动员的实时位置。

图6中，标记信号发射器6包括电源开关62，蓝牙按钮，指示灯，记录按钮区61包括标号A记录按钮、编号B记录按钮。蓝牙按钮供标记器和现场服务器进行蓝牙连接。打开电源开关62和蓝牙按钮，指示灯点亮，表示标记器和现场服务器处于连接状态。按下记录按钮后，标记器向现场服务器发射无线信号，现场服务器的上位机接收到无线信号后记录按键时间以及需要记录的编号，其中按键编号和标签芯片的编号对应，即按下标号A记录按钮，就会记录标签芯片A。

上述描述中的实施方案可以进一步组合或者替换，且实施方案仅仅是对本发明的优选实施例进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中专业技术人员对本发明的技术方案作出的各种变化和改进，均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种运动视频集锦自动生成系统，其特征在于包括：

用于在多个运动员身上的具有不同定位编号的定位标签；

用于在场地上与运动员身上的定位标签传递定位采集信号的基站芯片；

用于标记时间节点信息，或标记带定位标签的时间节点信息的标记信号发射器；

用于与基站芯片连接传输定位标签的位置信息，与标记信号发射器无线连接传输标记信息，及控制相机和定位系统开关的现场服务器；

用于采集连续视频信息的运动相机；

用于与现场服务器和运动相机无线连接接收信息的后台服务器。

2.根据权利要求1所述的运动视频集锦自动生成系统，其特征在于：所述的定位标签为UWB定位标签。

3.根据权利要求1所述的运动视频集锦自动生成系统，其特征在于：所述的现场服务器传输定位标签标记指令的同时记录标记时间。

4.根据权利要求3所述的运动视频集锦自动生成系统，其特征在于：所述的每个被标记时间点向前、向后各扩展若干秒，形成被标记的场景时段，扩展的时间长度可以预先设定，可以在集锦生成时进行调整设置。

5.根据权利要求1所述的运动视频集锦自动生成方法，其特征在于：所述的现场服务器和后台服务在物理上可以是两台设备或同一台设备。

6.一种运动视频集锦自动生成方法，其特征在于按照如下步骤进行：

步骤1、现场服务器接收到标记信号发射器发出的启动信号后，向运动相机发送视频采集信号，向定位标签、定位基站发送开机信号，并记录设备启动时的现场服务器的本地时间；

步骤2、所有运动相机同时开始采集视频，同时定位基站开始采集位置数据；

步骤3、现场服务器从定位基站获取并记录定位标签的定位信息，并记录现场服务器的本地时间；

步骤4、标记信号发射器向现场服务器发射时间节点信息或者包含定位标签编号的时间节点信息；

步骤5、现场服务器接收到时间节点信息后记录现场服务器的本地时间，或者包含特定标签号的现场服务器的本地时间；

步骤6、标记信号发射器向现场服务器发送停止采集的信号指令；

步骤7、现场服务器向所有的采集运动相机和定位系统发送停止采集的信号指令；

步骤8、后台服务器根据采集的视频信息、定位信息、时间节点信息生成特定的视频集锦，并推送给特定用户。

7.根据权利要求6所述的运动视频集锦自动生成方法，其特征在于：视频信息和现场服务器收集的定位信息与标记信号发射器信息在信号采集过程中实时传输到后台服务器，或者在采集结束后传送至后台服务器。

8.根据权利要求6所述的运动视频集锦自动生成方法，其特征在于按照如下步骤进行停止采集后生成视频集锦的过程为：

在相机采集完整视频后，利用对所有运动相机进行标定的数据将位置信息空间的世界坐标转换为视频画面的图像坐标，然后利用人物坐标提取出特定运动员的相关视频，最终利用标记的时间节点生成特定运动员时间节点前后的视频集锦。

9.根据权利要求6所述的运动视频集锦自动生成方法，其特征在于：所述的每个被标记时间点向前、向后各扩展若干秒，形成被标记的场景时段，扩展的时间长度可以预先设定，可以在集锦生成时进行调整设置。