DE102008016200A1

DE102008016200A1 - Korrelation von mittels eines Videotracking-Systems ermittelten Positionsdaten mit einem zweiten Lokalisierungssystem

Info

Publication number: DE102008016200A1
Application number: DE102008016200A
Authority: DE
Inventors: Walter Englert; Florian HÖFLINGER; Christian Holzer
Original assignee: Cairos Technologies AG
Current assignee: Cairos Technologies AG
Priority date: 2008-03-28
Filing date: 2008-03-28
Publication date: 2009-10-01
Also published as: WO2009118109A1; EP2257828A1; US20120002055A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Videotracking-System, das die Position von Objekten, beispielsweise Spielern in einem Fußballspiel, durch Auswertung von Videobildinformationen ermittelt. Erfindungsgemäß verfügt das Videotracking-System ferner über ein unabhängiges Positionierungssystem, das vorzugsweise dann zum Einsatz kommt, wenn die videobasierte Positionsermittlung fehlerhaft ist oder fehlschlägt. In einer Ausführungsform ist das unabhängige Positionierungssystem GPS-basiert, wobei jeder Fußballspieler ein tragbares GPS-Modul mit sich führt, dastelt. Zusätzlich können weitere Daten, wie etwa die Herzfrequenz oder Beschleunigung, übertragen werden.

Description

Die Erfindung betrifft allgemein Videotracking-Systeme und insbesondere solche Systeme, mit denen die Position eines oder mehrerer videoerfasster Objekte ermittelt wird.
Videotracking-Systeme werden beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung DE 10 2007 032 259.5 , der US-Patentanmeldung 60/949,075 und der internationalen Patentanmeldung PCT/EP2007/011128 beschrieben. Solche Videotracking-Systeme eignen sich beispielsweise dazu, das Spielfeld eines Fußballspieles mit einer oder mehreren Videokameras zu erfassen und die Spieler zu lokalisieren. Somit kann für jeden einzelnen Spieler auf dem Spielfeld die zugehörige Position zu jedem Zeitpunkt ermittelt werden.
Problematisch kann dies beispielsweise dann werden, wenn sich zwei Spieler auf dem Spielfeld begegnen und sich anschließend wieder voneinander entfernen. In diesen Fällen kann es vorkommen, dass das Videotracking-System die sich entfernenden Spieler nicht sicher den jeweiligen Spielern vor der Begegnung zuordnen kann. Es kann hierbei zu einem Identitätstausch kommen, der manuell korrigiert werden muss.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Videotracking-System bereitzustellen, bei dem die Verfolgung von Objekten auch dann ohne manuelle Korrektur sicher erfolgen kann, wenn sich Objekte in der Videodarstellung nähern.
Diese Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Patentansprüchen angegebene Erfindung gelöst.
Bevorzugte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Insbesondere schlägt die Erfindung vor, neben der Positionierung mithilfe des Videotracking-Systems eine zweite, davon unabhängige Positionsdetektierung vorzunehmen, die insbesondere dann zuhilfe genommen wird, wenn die Objekt verfolgung mittels der Videoaufnahmen nicht sicher durchgeführt werden kann. In dem Beispiel eines Fußballspieles, bei dem die einzelnen Fußballspieler die Objekte sind, kann beispielsweise eine GPS-Ortung durchgeführt werden (GPS: „Global Positioning System”). Hierzu trägt jeder Spieler ein GPS-Modul, das die Ortsdaten des Spielers an eine mit dem Videotracking-System verbundene Rechneranlage sendet. Kann das Videotracking-System anhand der Videoaufnahmen die Identität eines Spielers nicht sicher ermitteln (ist die videobasierte Positionsermittlung also fehlerhaft oder schlägt gar gänzlich fehl), so greift das System auf die GPS-Daten zurück und korreliert die Videopositionsdaten mithilfe der GPS-Daten, um so gegebenenfalls die Zuordnung von Videoobjekten zu Spielern zu korrigieren und einen etwaigen Identitätstausch rückgängig zu machen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung werden die GPS-Positionsdaten nur dann ausgewertet, wenn die Spielerlokalisierung mithilfe der Videoaufnahmen unsicher ist. In einer anderen Ausgestaltung wird die Korrelation ständig durchgeführt.
Erfindungsgemäß werden somit zwei getrennte, voneinander technisch unabhängige Lokalisierungsmechanismen verwendet, wobei die hohe Ortsgenauigkeit und die hohe Datenrate (Anzahl ermittelter Positionen pro Sekunde) der Videopositionsermittlung erhalten bleibt.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung wird das von den Spielern getragene GPS-Modul, welches die Ortsdaten an das System per Funk übermittelt, über einen Lithium-Polymer-Akku betrieben, der induktiv ladbar ist. Das vom Spieler zu tragende Modul verfügt vorzugsweise über einen Mikrocontroller mit einer Schnittstelle, über den das Modul programmierbar ist. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Spielermodul fest vergossen und somit mechanisch besonders stabil.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass das vom Spieler zu tragende Modul neben der Lokalisierungsfunktion weitere Aufgaben erfüllt. Beispielsweise kann das Modul über eine Kurzstreckenfunkverbindung Herzfrequenzdaten oder andere medizinische Daten von einem Brustgurt oder anderen körpernahen Detektoren empfangen und diese Daten an das Videotracking-System oder eine separate Rechnervorrichtung per Funk übermitteln. Die Kurzstreckenfunkverbindung erfolgt vorzugsweise in einem geeigneten Frequenzbereich, beispielsweise in einem ISM-Band bei 2,4 GHz. Bei der oben erwähnten Programmierschnittstelle kann es sich um dieselbe Kurzstreckenfunkverbindung handeln, die auch für die Datenübertragung verwendet wird.
Alternativ oder zusätzlich können auch andersartige Sensordaten erfasst und per Funk an das System übertragen werden, wie etwa Beschleunigungsdaten. Die zugehörigen Sensoren können in einer Ausgestaltung der Erfindung ebenfalls über die Kurzstreckenfunkverbindung angesprochen werden. In einer anderen Ausgestaltung befinden sich die zugehörigen Sensoren fest verdrahtet innerhalb des (gegebenenfalls vergossenen) Spielermoduls.
Anstelle des erwähnten GPS-Systems können auch andere satellitengestützte Positioniersysteme verwendet werden, beispielsweise Galileo, GLONASS, COMPASS oder IRNSS. In anderen Ausgestaltungen können auch Positioniersysteme verwendet werden, die nicht satellitengestützt sind. Solche Positionierungen können beispielsweise Signale mehrerer Mobilfunkbasisstationen (GSM, UMTS etc.) oder Schnurlosbasisstationen (WLAN, DECT etc.) zur Lokalisierung auswerten. Es können alternativ auch Ultraschallortungssysteme sowie proprietäre Funkortungssysteme zum Einsatz kommen.
Das Videotracking-System verfügt vorzugsweise ferner über die in den Anmeldungen DE 10 2007 032 259.5 , US 60/949,075 und PCT/EP2007/011128 beschriebenen Eigenschaften. Der Offenbarungsgehalt dieser Anmeldungen wird durch Bezugnahme explizit in die vorliegende Anmeldung aufgenommen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 102007032259 [0002, 0014]
- EP 2007/011128 [0002, 0014]

Claims

Videotracking-Vorrichtung zum Nachführen der Position von Objekten in Videobildern, dadurch gekennzeichnet, dass ein von der videobildbasierten Positionsermittlung unabhängiges Lokalisierungssystem wenigstens zeitweise eingesetzt wird, um die durch die videobasierte Positionsermittlung ermittelten Positionen zu verifizieren oder Positionsdaten zu erlangen, wenn die videobasierte Positionsermittlung fehlerhaft ist oder ausfällt.
Videotracking-Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das unabhängige Lokalisierungssystem zur Ermittlung von Objektpositionen herangezogen wird, wenn sich mindestens zwei Objekte in der Videodarstellung so nähern, dass eine sichere Identifizierung der Objekte nicht möglich ist.
Videotracking-Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das unabhängige Lokalisierungssystem GPS-basiert ist.
Tragbares Lokalisierungsgerät, umfassend: einen Detektor zum Ermitteln der aktuellen Position des tragbaren Lokalisierungsgeräts; und eine Sendeeinrichtung zum Senden der ermittelten Position an eine Videotracking-Vorrichtung.
Tragbares Lokalisierungsgerät nach Anspruch 4, ferner umfassend: einen Datenempfänger zum Empfangen von Nichtpositionsdaten, wobei das tragbare Lokalisierungsgerät eingerichtet ist, auch die Nichtpositionierungsdaten mittels der Sendeeinrichtung zu senden.
Tragbares Lokalisierungsgerät nach Anspruch 5, wobei der Datenempfänger ein Kurzstreckenfunkempfänger ist.
Tragbares Lokalisierungsgerät nach Anspruch 6, wobei der Kurzstreckenfunkempfänger im 2,4-GHz-Band arbeitet.
Verfahren zum Betreiben eines Videotracking-Systems, umfassend: Ermitteln erster Positionsdaten wenigstens eines videoerfassten Objektes durch Analyse von Videobildinformationen; Ermitteln zweiter Positionsdaten des wenigstens einen videoerfassten Objektes unter Verwendung eines nicht videogestützten Lokalisierungssystems; und Korrelieren der ersten Positionsdaten mit den zweiten Positionsdaten zur Ermittlung von Positionsinformationen des wenigstens einen videoerfassten Objektes.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei erste und zweite Positionsdaten wenigstens zweier videoerfasster Objekte ermittelt werden und der Schritt des Korrelierens umfasst: Korrigieren einer fehlerhaften Zuordnung erster Positionsdaten zu entsprechenden videoerfassten Objekten durch Auswerten der zweiten Positionsdaten.