JP2012002659A - Analytic parameter output method, analytic parameter output device and analytic parameter output program - Google Patents

Analytic parameter output method, analytic parameter output device and analytic parameter output program Download PDF

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聡 嶌田
Yoshinori Haseyama
美紀 長谷山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To output parameters for analyzing image data.SOLUTION: The analytic parameter output device 1 includes an object position data 12a that records corresponding positions of objects included in image data, a crowding degree calculation part 23 which reads the object position data 12a out and calculates the crowding degree of the objects, and a parameter calculation part 24 which calculates averages of crowding degrees of objects of a plurality of image data while calculating the parameters from the rates of the crowding degrees and averages of the image data by the image data.

Description

本発明は、画像データを分析するためのパラメータを出力する分析パラメータ出力方法、分析パラメータ出力装置および分析パラメータ出力プログラムに関する。   The present invention relates to an analysis parameter output method, an analysis parameter output device, and an analysis parameter output program for outputting parameters for analyzing image data.

昨今の情報通信の発達により、映像データなどのコンテンツが爆発的に増えている。これに伴い、ユーザがコンテンツを利用する場面も多種多様化している。   With the recent development of information communication, content such as video data has increased explosively. In connection with this, the scene where a user uses a content is also various.

そこで、チームスポーツの一つであるサッカーの映像から、戦略分析をする方法が提案されている(例えば非特許文献1参照。)。ここで、サッカーの戦略分析の一つとして、パスの成功または失敗の分析が考えられる。サッカーのボールのパスコースは、ボール保持者から味方チームの選手へと緩やかな曲線で表されることが知られている。そこで、非特許文献1に記載の方法では、このような曲線が存在する領域をパスが成功可能な領域として抽出する。   Therefore, a method of performing a strategy analysis from a video of soccer, which is one of team sports, has been proposed (see, for example, Non-Patent Document 1). Here, as one of the strategies analysis of soccer, analysis of pass success or failure can be considered. It is known that the soccer ball pass course is represented by a gentle curve from the ball holder to the teammate. Therefore, in the method described in Non-Patent Document 1, a region where such a curve exists is extracted as a region where the path can be successful.

ここで、サッカーのパスには、味方である攻撃の選手へのパスと、選手が存在しない領域へのパスがある。従って、パス可能領域は、ボール保持者と味方チームの選手とを結ぶ領域、あるいはボール保持者と選手が存在領域とを結ぶ領域であって、さらに相手チームの選手からの距離が遠い位置を通過する曲線が存在する領域である。非特許文献1においては、このようなパス可能領域をアクティブネットモデルにより、以下の方法で抽出している。   Here, the soccer pass includes a pass to an attacking player who is a friend and a pass to an area where no player exists. Therefore, the passable area is an area connecting the ball holder and the teammate player, or an area connecting the ballholder and the player's existence area, and further passing through a position far from the opponent team player. This is a region where there is a curved line. In Non-Patent Document 1, such a passable area is extracted by the following method using an active net model.

まず、選手の位置に基づいて、サッカーフィールドの各場所におけるパスの潜在的な可能性を表現したエネルギー画像を生成する。次に、アクティブネットのエネルギーが最小となるように変形を繰り返すことにより、アクティブネットを用いて画像内のパス可能領域を抽出する。このとき、アクティブネットのエネルギーは、内部歪みエネルギーと、適合性エネルギーの和と定義される。内部歪みエネルギーとは、アクティブネットを収縮させ形状を滑らかに保とうとする力に対応する、アクティブネット自身の内部歪みのエネルギーである。適合性エネルギーとは、アクティブネットを画像内の特徴的な領域に引きつける力に対応する、アクティブネットと画像の適合性のエネルギーである。最後に、アクティブネットの格子点の密度に着目し、パス可能領域を通過するパスが成功する可能性を推定する。   First, based on the player's position, an energy image is generated that represents the potential of the pass at each location on the soccer field. Next, by repeating the deformation so that the energy of the active net is minimized, a passable area in the image is extracted using the active net. At this time, the energy of the active net is defined as the sum of internal strain energy and compatibility energy. The internal strain energy is the energy of the internal strain of the active net itself corresponding to the force that shrinks the active net and keeps the shape smooth. The compatibility energy is the energy of the compatibility between the active net and the image that corresponds to the force that attracts the active net to a characteristic region in the image. Finally, paying attention to the density of the lattice points of the active net, the possibility of a successful path passing through the passable area is estimated.

非特許文献1において、パス可能領域を分析するためのエネルギー画像の生成方法を説明する。エネルギー画像は、サッカーフィールドにおける選手の位置に基づいて生成される。エネルギー画像において、ボールを保持している選手からパスの対象となる攻撃の選手がいる領域と、選手が存在しない領域とが、低い階調値で表される。また相手方チームの守備の選手が存在する領域が、高い階調値で表される。パスが到達するまでの間、選手は移動することができるので、選手の位置に対して、階調値によって与えられるエネルギーを円形の形状とする。ここで、パスの対象となる攻撃の選手がいる領域のエネルギーを設定する際、パスが到達するまでの時間が、ボール保持者との距離によって異なることを考慮しなければならない。そこで、エネルギーの円の半径rは、ボール保持者との距離d1を用いて式(1)のように定義される。
In Non-Patent Document 1, an energy image generation method for analyzing a passable region will be described. The energy image is generated based on the position of the player on the soccer field. In the energy image, a region where there is an attacking player who is a pass target from a player holding the ball and a region where no player exists are represented by low gradation values. In addition, the area where the opponent team's defensive players are present is represented by a high gradation value. Since the player can move until the pass arrives, the energy given by the gradation value is made circular with respect to the position of the player. Here, when setting the energy of the area where the attacking player who is the target of the pass is set, it must be considered that the time until the pass reaches depends on the distance to the ball holder. Therefore, the radius r of the energy circle is defined as in equation (1) using the distance d1 from the ball holder.

ここで、vhは、選手が最も早く移動できる速さを表すパラメータである。vbは、パス時のボールの速さを表すパラメータである。非特許文献1に記載の方法では、式(1)によりボールが到達するまでの選手が移動可能な領域を算出して、選手へのパス可能領域を分析するためのエネルギー画像を生成する。   Here, vh is a parameter representing the speed at which the player can move the fastest. vb is a parameter representing the speed of the ball during the pass. In the method described in Non-Patent Document 1, an area in which a player can move until the ball reaches is calculated by Expression (1), and an energy image for analyzing a passable area to the player is generated.

このように、分析画像データであるエネルギー画像を生成するには、選手が最も早く移動できる速さvhと、パス時のボールの速さvbが必要になる。選手が最も早く移動できる速さvhは、選手のレベルから推測できる。例えば、選手が最も早く移動できる速さvhは、トッププロ、大学生、高校生、中学生などの選手の属性や、競技レベルによって異なる。従って、選手が最も早く移動できる速さvhは、属性や競技レベルごとに、平均的な値を予め設定することができるる。一方、パス時のボールの速さvbについて、非特許文献1に記載の方法では固定値を設定している。   As described above, in order to generate an energy image that is analysis image data, the speed vh at which the player can move the earliest and the speed vb of the ball during the pass are required. The speed vh at which the player can move the earliest can be estimated from the player's level. For example, the speed vh at which the player can move the fastest varies depending on the attributes of athletes such as top professionals, college students, high school students, and junior high students, and the competition level. Accordingly, an average value can be set in advance for the speed vh at which the player can move the fastest for each attribute and competition level. On the other hand, a fixed value is set for the ball speed vb during the pass in the method described in Non-Patent Document 1.

高橋 翔、 今 宏史、 長谷山 美紀、”アクティブネットを用いたサッカー映像におけるパス可能領域の推定”、電子情報通信学会論文誌、Vol.J92−D、No.4、pp.501−510、2009Sho Takahashi, Hiroshi Ima, Miki Haseyama, “Estimation of Passable Area in Soccer Video Using Active Net”, IEICE Transactions, Vol. J92-D, No. 4, pp. 501-510, 2009

しかしながら、パス時のボールの速さvbについては、状況に応じて変わるので、分析対象の場面ごとに設定する必要がある。しかし、現状では固定値として設定しているため、適切に分析できない問題があった。例えば、選手が密集している場面では高速にパスするところ、その場面に適切なパス時のボールの速さvbを設定することができなかった。これにより、精度の良い分析画像データを出力することができなかった。   However, the ball speed vb during the pass varies depending on the situation, so it is necessary to set it for each scene to be analyzed. However, since it is currently set as a fixed value, there is a problem that it cannot be analyzed properly. For example, when a player passes at a high speed in a crowded scene, it is impossible to set the ball speed vb suitable for the scene. As a result, analysis image data with high accuracy could not be output.

従って本発明の目的は、画像データを精度良く分析するためのパラメータを出力する分析パラメータ出力方法、分析パラメータ出力装置および分析パラメータ出力プログラムを提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an analysis parameter output method, an analysis parameter output device, and an analysis parameter output program for outputting parameters for analyzing image data with high accuracy.

上記課題を解決するために、本発明の第1の特徴は、画像データを分析するためのパラメータを出力する分析パラメータ出力方法に関する。即ち本発明の第1の特徴に係る分析パラメータ出力方法は、記憶装置から、画像データに含まれるオブジェクトの位置を記憶したオブジェクト位置データを読み出して、オブジェクトの密集度を算出する密集度算出ステップと、複数の画像データのオブジェクトの密集度の平均を算出するとともに、画像データごとに、当該画像データの密集度と平均との比率からパラメータを算出するパラメータ算出ステップと、を備える。   In order to solve the above problems, a first feature of the present invention relates to an analysis parameter output method for outputting a parameter for analyzing image data. That is, the analysis parameter output method according to the first aspect of the present invention includes a density calculation step of reading object position data storing the position of an object included in image data from a storage device, and calculating the density of the object. A parameter calculating step of calculating an average density of objects of a plurality of image data and calculating a parameter for each image data from a ratio between the density of the image data and the average.

ここで画像データは、映像データのフレームデータであって、オブジェクトの位置に基づいて抽出されても良い。   Here, the image data is frame data of video data, and may be extracted based on the position of the object.

また画像データは、選手がボールをパスする画像のデータであり、オブジェクト位置データは、選手のオブジェクトの位置データであっても良い。この場合、パラメータは、当該画像データにおけるボールのパス可能領域を分析するためのボールの速度である。   Further, the image data may be image data in which the player passes the ball, and the object position data may be position data of the player's object. In this case, the parameter is the speed of the ball for analyzing the passable area of the ball in the image data.

本発明の第2の特徴は、画像データを分析するためのパラメータを出力する分析パラメータ出力装置に関する。即ち本発明の第2の特徴に係る分析パラメータ出力装置は、画像データに含まれるオブジェクトの位置を対応付けて記憶したオブジェクト位置データを記憶する記憶装置と、記憶装置からオブジェクト位置データを読み出して、オブジェクトの密集度を算出する密集度算出部と、複数の画像データのオブジェクトの密集度の平均を算出するとともに、画像データごとに、当該画像データの密集度と平均との比率からパラメータを算出するパラメータ算出部と、を備える。   A second feature of the present invention relates to an analysis parameter output device that outputs a parameter for analyzing image data. That is, the analysis parameter output device according to the second feature of the present invention is a storage device that stores object position data stored in association with the position of an object included in image data, and reads the object position data from the storage device, A density calculation unit for calculating the density of the object and an average of the density of the objects of the plurality of image data, and for each image data, a parameter is calculated from a ratio between the density and the average of the image data. A parameter calculation unit.

ここで画像データは、映像データのフレームデータであって、オブジェクトの位置に基づいて抽出されても良い。   Here, the image data is frame data of video data, and may be extracted based on the position of the object.

また画像データは、選手がボールをパスする画像のデータであり、記オブジェクト位置データは、選手のオブジェクトの位置データであっても良い。この場合、パラメータは、当該画像データにおけるボールのパス可能領域を分析するためのボールの速度である。   Further, the image data may be data of an image in which the player passes the ball, and the object position data may be position data of the player's object. In this case, the parameter is the speed of the ball for analyzing the passable area of the ball in the image data.

本発明の第3の特徴は、コンピュータに、本発明の第1の特徴に記載のステップを実行させるための分析パラメータ出力プログラムに関する。   A third feature of the present invention relates to an analysis parameter output program for causing a computer to execute the steps described in the first feature of the present invention.

本発明によれば、画像データを精度良く分析するためのパラメータを出力する分析パラメータ出力方法、分析パラメータ出力装置および分析パラメータ出力プログラムを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an analysis parameter output method, an analysis parameter output device, and an analysis parameter output program that output parameters for analyzing image data with high accuracy.

本発明の実施の形態に係る分析パラメータ出力装置の機能ブロックを説明する図である。It is a figure explaining the functional block of the analysis parameter output device concerning an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態に係る分析パラメータ出力装置のハードウェア構成を説明する図である。It is a figure explaining the hardware constitutions of the analysis parameter output device concerning an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態に係る分析パラメータ出力装置の分析対象画像と、分析対象画像から検出した選手の位置を示した図である。It is the figure which showed the position of the player detected from the analysis object image of the analysis parameter output device which concerns on embodiment of this invention, and an analysis object image. 本発明の実施の形態に係る分析パラメータ出力装置のオブジェクト位置データのデータ構造とデータの一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of data structure and data of object position data of an analysis parameter output device concerning an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態に係る分析パラメータ出力装置のオブジェクト群密集度データのデータ構造とデータの一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the data structure and data of object group density data of the analysis parameter output device concerning an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態に係る分析パラメータ出力装置のパラメータデータのデータ構造とデータの一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of data structure and data of parameter data of an analysis parameter output device concerning an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態に係る分析パラメータ出力装置の処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the process of the analysis parameter output device which concerns on embodiment of this invention. 分析画像生成装置が出力する画像の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the image which an analysis image generation apparatus outputs. 従来の方法で生成されたエネルギー画像と、本発明の実施の形態に係る分析パラメータ出力装置によって出力されたパラメータを用いて生成されたエネルギー画像とを説明する図である。It is a figure explaining the energy image produced | generated using the parameter output by the analysis parameter output device which concerns on embodiment of this invention, and the energy image produced | generated by the conventional method.

次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号を付している。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals.

本発明の実施の形態に係る分析パラメータ出力装置1は、図1に示すように、画像データを分析するためのパラメータを、分析画像生成装置2に出力する。分析画像生成装置2は、上述した非特許文献1に記載の方法で、分析対象の画像データの意味内容を分析する。特に本発明の実施の形態に係る分析画像生成装置2は、サッカーのゲーム中の画像データについて、パス可能領域を示した画像を生成する。分析パラメータ出力装置1は、分析画像生成装置2から画像データを取得し、分析に必要なパラメータを算出して、分析画像生成装置2に出力する。   The analysis parameter output device 1 according to the embodiment of the present invention outputs parameters for analyzing image data to the analysis image generation device 2 as shown in FIG. The analysis image generation device 2 analyzes the semantic content of the image data to be analyzed by the method described in Non-Patent Document 1 described above. In particular, the analysis image generating apparatus 2 according to the embodiment of the present invention generates an image showing a passable area for image data in a soccer game. The analysis parameter output device 1 acquires image data from the analysis image generation device 2, calculates parameters necessary for analysis, and outputs them to the analysis image generation device 2.

ここで、分析パラメータ出力装置1と分析画像生成装置2とは、それぞれ別のコンピュータ上に実装され、通信ネットワークによりデータを送受信できる場合について説明する。別の実施例として、分析パラメータ出力装置1の各データおよび各処理機能と、分析画像生成装置2の各データおよび各処理機能と、が一つのコンピュータ上に実装されても良い。   Here, a case where the analysis parameter output device 1 and the analysis image generation device 2 are mounted on different computers and can transmit and receive data via a communication network will be described. As another example, each data and each processing function of the analysis parameter output device 1 and each data and each processing function of the analysis image generating device 2 may be mounted on one computer.

(分析パラメータ出力装置)
図2に示すように、本発明の最良の実施の形態に係る分析パラメータ出力装置1は、中央処理制御装置101、ROM(Read Only Memory)102、RAM(Random Access Memory)103および入出力インタフェース109が、バス110を介して接続されている。入出力インタフェース109には、入力装置104、表示装置105、通信制御装置106、記憶装置107およびリムーバブルディスク108が接続されている。
(Analysis parameter output device)
As shown in FIG. 2, the analysis parameter output device 1 according to the preferred embodiment of the present invention includes a central processing control device 101, a ROM (Read Only Memory) 102, a RAM (Random Access Memory) 103, and an input / output interface 109. Are connected via the bus 110. An input device 104, a display device 105, a communication control device 106, a storage device 107, and a removable disk 108 are connected to the input / output interface 109.

中央処理制御装置101は、入力装置104からの入力信号に基づいてROM102から分析パラメータ出力装置1を起動するためのブートプログラムを読み出して実行し、さらに記憶装置107に記憶されたオペレーティングシステムを読み出す。さらに中央処理制御装置101は、入力装置104や通信制御装置106などの入力信号に基づいて、各種装置の制御を行ったり、RAM103や記憶装置107などに記憶されたプログラムおよびデータを読み出してRAM103にロードするとともに、RAM103から読み出されたプログラムのコマンドに基づいて、データの計算または加工など、後述する一連の処理を実現する処理装置である。   The central processing control device 101 reads out and executes a boot program for starting the analysis parameter output device 1 from the ROM 102 based on an input signal from the input device 104, and further reads an operating system stored in the storage device 107. Further, the central processing control device 101 controls various devices based on input signals from the input device 104, the communication control device 106, etc., and reads programs and data stored in the RAM 103, the storage device 107, etc. into the RAM 103. A processing device that loads and implements a series of processing described later, such as data calculation or processing, based on a program command read from the RAM 103.

入力装置104は、操作者が各種の操作を入力するキーボード、マウスなどの入力デバイスにより構成されており、操作者の操作に基づいて入力信号を作成し、入出力インタフェース109およびバス110を介して中央処理制御装置101に送信される。表示装置105は、CRT(Cathode Ray Tube)ディスプレイや液晶ディスプレイなどであり、中央処理制御装置101からバス110および入出力インタフェース109を介して表示装置105において表示させる出力信号を受信し、例えば中央処理制御装置101の処理結果などを表示する装置である。通信制御装置106は、LANカードやモデムなどの装置であり、分析パラメータ出力装置1をインターネットやLANなどの通信ネットワークに接続する装置である。通信制御装置106を介して通信ネットワークと送受信したデータは入力信号または出力信号として、入出力インタフェース109およびバス110を介して中央処理制御装置101に送受信される。   The input device 104 includes input devices such as a keyboard and a mouse through which an operator inputs various operations. The input device 104 generates an input signal based on the operation of the operator, and inputs via the input / output interface 109 and the bus 110. It is transmitted to the central processing control apparatus 101. The display device 105 is a CRT (Cathode Ray Tube) display, a liquid crystal display, or the like, and receives an output signal to be displayed on the display device 105 from the central processing control device 101 via the bus 110 and the input / output interface 109. It is a device that displays the processing result of the control device 101 and the like. The communication control device 106 is a device such as a LAN card or a modem, and is a device that connects the analysis parameter output device 1 to a communication network such as the Internet or a LAN. Data transmitted / received to / from the communication network via the communication control device 106 is transmitted / received to / from the central processing control device 101 via the input / output interface 109 and the bus 110 as an input signal or an output signal.

記憶装置107は半導体記憶装置や磁気ディスク装置であって、中央処理制御装置101で実行されるプログラムやデータが記憶されている。リムーバブルディスク108は、光ディスクやフレキシブルディスクのことであり、ディスクドライブによって読み書きされた信号は、入出力インタフェース109およびバス110を介して中央処理制御装置101に送受信される。   The storage device 107 is a semiconductor storage device or a magnetic disk device, and stores programs and data executed by the central processing control device 101. The removable disk 108 is an optical disk or a flexible disk, and signals read / written by the disk drive are transmitted / received to / from the central processing control apparatus 101 via the input / output interface 109 and the bus 110.

本発明の最良の実施の形態に係る分析パラメータ出力装置1の記憶装置107には、分析パラメータ出力プログラムが記憶される。さらに記憶装置107は、映像データ記憶部11、オブジェクト位置記憶部12、分析対象画像記憶部13、オブジェクト群密集度記憶部14およびパラメータ記憶部15を備える。また、分析パラメータ出力プログラムが分析パラメータ出力装置1の中央処理制御装置101に読み込まれ実行されることによって、映像取得部21、オブジェクト位置検出部22、分析対象画像検出部23、オブジェクト群密集度算出部24、パラメータ算出部25およびパラメータ出力部26が分析パラメータ出力装置1に実装される。   An analysis parameter output program is stored in the storage device 107 of the analysis parameter output apparatus 1 according to the preferred embodiment of the present invention. The storage device 107 further includes a video data storage unit 11, an object position storage unit 12, an analysis target image storage unit 13, an object group density storage unit 14, and a parameter storage unit 15. Further, the analysis parameter output program is read and executed by the central processing control device 101 of the analysis parameter output device 1, whereby the video acquisition unit 21, the object position detection unit 22, the analysis target image detection unit 23, and the object group density calculation. The unit 24, the parameter calculation unit 25, and the parameter output unit 26 are mounted on the analysis parameter output device 1.

映像取得部21は、分析画像生成装置2から映像データ11aを取得して、映像データ記憶部11に記憶する。映像データ記憶部11は、記憶装置107のうち、映像データ11aが記憶された記憶領域である。映像データ11aは、本発明の実施の形態に係る分析対象の画像データをフレームとして含むデータである。   The video acquisition unit 21 acquires the video data 11 a from the analysis image generation device 2 and stores it in the video data storage unit 11. The video data storage unit 11 is a storage area in the storage device 107 in which the video data 11a is stored. The video data 11a is data including image data to be analyzed according to the embodiment of the present invention as a frame.

オブジェクト位置検出部22は、記憶装置107から映像データ11aを読み出して、映像データ11aの各フレームについて、オブジェクトの位置を検出し、オブジェクト位置データ12aを生成し、オブジェクト位置記憶部12に記憶する。   The object position detection unit 22 reads the video data 11a from the storage device 107, detects the position of the object for each frame of the video data 11a, generates object position data 12a, and stores the object position data 12a in the object position storage unit 12.

本発明の実施の形態において映像データ11aはサッカーのゲーム中のデータであるので、オブジェクトは、選手とボールである。オブジェクト位置検出部22は、まず、サッカーフィールドの背景画像を生成する。さらに、オブジェクト位置検出部22は、生成した背景画像と、各フレームの画像データとの差分によって、選手およびボールの領域を検出する。また、オブジェクト位置検出部22は、差分領域のサイズや形状によって、選手であるか、ボールであるかを判別する。ここで、サッカーフィールドの形状やラインは、既知である。映像を撮影したカメラの位置や方向を表すカメラパラメータを推測することで、背景差分で求めた選手やボールの領域から、サッカーフィールドにおける選手やボールの位置を検出することができる。   In the embodiment of the present invention, since the video data 11a is data during a soccer game, the objects are a player and a ball. The object position detection unit 22 first generates a background image of the soccer field. Furthermore, the object position detection unit 22 detects the player and ball areas based on the difference between the generated background image and the image data of each frame. Moreover, the object position detection part 22 discriminate | determines whether it is a player or a ball according to the size or shape of a difference area. Here, the shape and the line of the soccer field are known. By estimating the camera parameters representing the position and direction of the camera that shot the video, it is possible to detect the position of the player and the ball on the soccer field from the area of the player and the ball obtained from the background difference.

図3を参照して、オブジェクト位置検出部22の処理を説明する。図3(a)は、映像データ11aの1フレームの画像データである。オブジェクト位置検出部22は、図3(a)に示す画像データから、カメラパラメータを推測するとともに、オブジェクトの位置とオブジェクトの種別を判別する。この結果得られた画像データを図3(b)に示す。図3(b)に示す画像データは、サッカーフィールドにおけるオブジェクトの位置を視覚的に表したものである。図3(b)に示す○印はボールの位置を、□印は選手の位置を示している。   With reference to FIG. 3, the processing of the object position detection unit 22 will be described. FIG. 3A shows image data of one frame of the video data 11a. The object position detection unit 22 estimates camera parameters from the image data shown in FIG. 3A and determines the position of the object and the type of the object. The image data obtained as a result is shown in FIG. The image data shown in FIG. 3B is a visual representation of the position of the object in the soccer field. In FIG. 3B, a circle mark indicates a ball position, and a square mark indicates a player position.

オブジェクト位置記憶部12は、記憶装置107のうち、オブジェクト位置データ12aが記憶された記憶領域である。オブジェクト位置データ12aは、映像データ11aを構成する各フレームである画像データの識別子と、画像データに含まれるオブジェクトの位置を対応付けたデータである。本発明の実施の形態においてオブジェクトは、サッカーをプレーしている選手と、ボールであるところ、オブジェクト位置データ12aは、少なくとも、選手のオブジェクトの位置情報を含む。   The object position storage unit 12 is a storage area in the storage device 107 in which the object position data 12a is stored. The object position data 12a is data in which the identifier of the image data that is each frame constituting the video data 11a is associated with the position of the object included in the image data. In the embodiment of the present invention, the object is a player playing soccer and a ball, and the object position data 12a includes at least position information of the object of the player.

オブジェクト位置データ12aは、例えば図4に示すようなデータ構造を備える。図4に示すオブジェクト位置データ12aは、画像識別子とオブジェクト識別子とをキーとして、そのオブジェクトの位置情報と、種別と、が関連づけられている。オブジェクトの「位置情報」は、フレームのうち、オブジェクトが位置している座標のデータである。図4に示す例で位置情報は、X軸方向の座標と、Y軸方向の座標とで示している。オブジェクトの「種別」は、オブジェクトが、「選手」であるか、「ボール」であるか、を示している。   The object position data 12a has a data structure as shown in FIG. 4, for example. The object position data 12a shown in FIG. 4 associates the position information of the object with the type using the image identifier and the object identifier as keys. The “position information” of the object is data of coordinates where the object is located in the frame. In the example shown in FIG. 4, the position information is indicated by coordinates in the X-axis direction and coordinates in the Y-axis direction. The “type” of the object indicates whether the object is “player” or “ball”.

分析対象画像検出部23は、記憶装置107から映像データ11aを読み出して、映像データ11aのフレームデータのオブジェクトの位置に基づいて、分析対象の複数の画像データを抽出する。分析対象画像検出部23は、抽出した画像データを、分析対象画像記憶部13に記憶する。   The analysis target image detection unit 23 reads the video data 11a from the storage device 107, and extracts a plurality of image data to be analyzed based on the position of the object of the frame data of the video data 11a. The analysis target image detection unit 23 stores the extracted image data in the analysis target image storage unit 13.

分析対象画像検出部23は、例えば、映像データ11aがサッカーのプレー中の映像である場合、各フレームのオブジェクトの位置の動きに基づいて、ボールをチーム内で最初に保持した選手の切り替え時のあと、パスを出すタイミングのフレームを、分析対象として検出する。また、分析対象画像検出部23は、サッカーフィールドにおいてパスを出す位置が重要な位置を予め設定し、その設定された重要な位置からパスを出すタイミングのフレームを、分析対象として検出しても良い。また、分析対象画像検出部23は、1秒に1回などの所定の時間間隔のフレームを、分析対象の画像データとして検出しても良い。   For example, when the video data 11a is a video during soccer play, the analysis target image detection unit 23 is based on the movement of the position of the object in each frame, and switches the player who first held the ball in the team. After that, a frame at which a path is issued is detected as an analysis target. Further, the analysis target image detection unit 23 may preset a position where the position where the pass is made is important in the soccer field, and detect a frame at which the pass is issued from the set important position as the analysis target. . Further, the analysis target image detection unit 23 may detect frames at a predetermined time interval such as once per second as image data to be analyzed.

分析対象画像記憶部13は、記憶装置107のうち、複数の分析対象の画像データ13a、13b、13c…を記憶した記憶領域である。分析対象画像記憶部13には、映像データ11aから抽出したフレームの画像データが記憶されている。ここで、映像データ11aから抽出したフレームの識別子のデータが記憶されていても良い。本発明の実施の形態において分析対象の画像データ13a、13b…は、選手がボールをパスする画像データである。   The analysis target image storage unit 13 is a storage area in which a plurality of analysis target image data 13a, 13b, 13c,. The analysis target image storage unit 13 stores image data of frames extracted from the video data 11a. Here, the identifier data of the frame extracted from the video data 11a may be stored. In the embodiment of the present invention, the image data 13a, 13b,... To be analyzed is image data for the player to pass the ball.

オブジェクト群密集度算出部24は、記憶装置107からオブジェクト位置データ12aを読み出して、分析対象の画像データごとに、オブジェクトの密集度を算出する。ここで、オブジェクト群密集度算出部24が読み出すオブジェクト位置データ12aは、分析対象の画像データ13a、13b、13c…の各識別子に対応付けられたオブジェクトの位置情報である。本発明の実施の形態においてオブジェクト群密集度算出部24は、選手の位置情報から、選手の密集度を算出する。オブジェクト群密集度算出部24は、算出した画像データごとの選手の密集度を、オブジェクト群密集度記憶部14に記憶する。   The object group density calculation unit 24 reads the object position data 12a from the storage device 107, and calculates the object density for each image data to be analyzed. Here, the object position data 12a read by the object group density calculation unit 24 is position information of an object associated with each identifier of the image data 13a, 13b, 13c,. In the embodiment of the present invention, the object group density calculation unit 24 calculates the density of the players from the position information of the players. The object group density calculation unit 24 stores the calculated player density for each image data in the object group density storage unit 14.

オブジェクト群密集度算出部24は、まず、各画像データについて、密集度を算出する領域を検出する。この領域は、例えば、カメラによって撮影された領域であって、画像データで示された領域である。またオブジェクト群密集度算出部24は、オブジェクト位置データ12aから、各画像データのボールの位置情報と選手の位置情報とを取得し、ボールの周辺で選手が密集している領域を検出しても良い。さらにオブジェクト群密集度算出部24は、検出した領域内に位置する選手の数と、検出した領域の面積の比とから、各画像データについて、選手の密集度を算出する。また別の方法として、領域が検出された後、オブジェクト群密集度算出部24は、検出された領域に位置する各選手について、他の選手とのサッカーフィールド上での最短距離を算出し、それらの距離の平均を密集度とする。オブジェクト群密集度算出部24は、この処理を、さらに各画像データ13b、13c…について繰り返し、各画像データのオブジェクト群密集度を算出する。   The object group density calculation unit 24 first detects an area for calculating the density for each image data. This area is, for example, an area photographed by a camera and indicated by image data. Further, the object group density calculation unit 24 acquires the ball position information and the player position information of each image data from the object position data 12a, and detects the area where the players are crowded around the ball. good. Furthermore, the object group density calculation unit 24 calculates the density of players for each image data from the number of players located in the detected area and the ratio of the areas of the detected areas. As another method, after the area is detected, the object group density calculation unit 24 calculates, for each player located in the detected area, the shortest distance on the soccer field with other players. The average of the distances is the density. The object group density calculation unit 24 further repeats this process for each of the image data 13b, 13c,... To calculate the object group density of each image data.

オブジェクト群密集度記憶部14は、記憶装置107のうち、オブジェクト群密集度データ14aが記憶された記憶領域である。オブジェクト群密集度データ14aは、分析対象の各画像データについて算出されたオブジェクトの密集度のデータである。本発明の実施の形態に係るオブジェクト群密集度データ14aは、選手のオブジェクト群の密集度のデータである。   The object group density storage unit 14 is a storage area in the storage device 107 in which the object group density data 14a is stored. The object group density data 14a is data on the object density calculated for each image data to be analyzed. The object group density data 14a according to the embodiment of the present invention is data on the density of the player's object group.

オブジェクト群密集度データ14aは、例えば図5に示すデータ構造を備える。図5に示すオブジェクト群密集度データ14aは、分析対象の画像データの画像識別子をキーに、選手の密集度のデータが関連づけられている。   The object group density data 14a has a data structure shown in FIG. 5, for example. The object group density data 14a shown in FIG. 5 is associated with the density data of the players using the image identifier of the image data to be analyzed as a key.

パラメータ算出部25は、記憶装置107からオブジェクト群密集度データ14aを読み出して、画像データごとにパラメータを算出して、パラメータ記憶部15に出力する。パラメータ算出部25は、複数の分析対象の画像データのオブジェクトの密集度の平均を算出するとともに、分析対象の画像データごとに、画像データの密集度と平均との比率からパラメータを算出する。ここで算出されるオブジェクトの密集度の平均は、例えば、分析対象画像検出部23によって検出された複数フレームのそれぞれのオブジェクトの密集度の平均である。またオブジェクトの密集度の平均は、映像データ11aの一定間隔の複数のフレームのオブジェクトの密集度の平均でも良い。   The parameter calculation unit 25 reads the object group density data 14 a from the storage device 107, calculates a parameter for each image data, and outputs it to the parameter storage unit 15. The parameter calculation unit 25 calculates the average density of objects of a plurality of analysis target image data, and calculates a parameter from the ratio between the density of the image data and the average for each analysis target image data. The average density of objects calculated here is, for example, the average density of objects in a plurality of frames detected by the analysis target image detection unit 23. Further, the average density of objects may be the average density of objects of a plurality of frames at regular intervals in the video data 11a.

本発明の実施の形態においてパラメータは、パスを出すときの速度vbである。ここで、パス時のボールの速さは、選手の密集度に比例して、パスの速度が高速となる。そこで、分析対象の画像データの選手密集度をNd、全ての分析対象の画像データの選手密集度の平均値をNaとすると、パス時のボールの速さvbは、式(2)より算出される。
In the embodiment of the present invention, the parameter is a speed vb when a path is issued. Here, the speed of the ball during the pass is proportional to the density of the players, and the speed of the pass is high. Therefore, when the player density of the image data to be analyzed is Nd and the average value of the player density of all the image data to be analyzed is Na, the ball speed vb during the pass is calculated from the equation (2). The

式(1)において、Vは、一般なパスの平均的な速度で、予め設定される。このVは、トッププロ、大学生、高校生、中学生などの選手の属性や競技レベルごとに、設定されても良い。 In Expression (1), V is set in advance at an average speed of a general path. This V may be set for each attribute or competition level of players such as top professionals, university students, high school students, and junior high school students.

パラメータ記憶部15は、記憶装置107のうち、パラメータデータ15aを記憶した記憶領域である。本発明の実施の形態に係るパラメータデータ15aは、分析対象の各画像データにおけるボールの速度である。このボールの速度は、上述した様に、各画像データの選手の密集度に基づいて算出される。   The parameter storage unit 15 is a storage area in the storage device 107 that stores parameter data 15a. The parameter data 15a according to the embodiment of the present invention is the velocity of the ball in each image data to be analyzed. As described above, the speed of the ball is calculated based on the density of players of each image data.

パラメータデータ15aは、例えば図6に示すデータ構造を備える。図6に示すパラメータデータ15aは、分析対象の画像データの画像識別子をキーに、パラメータであるボールの速度のデータが関連づけられている。このボールの速度のデータは、各画像データにおけるボールのパス可能領域を分析するために用いられる。   The parameter data 15a has a data structure shown in FIG. 6, for example. The parameter data 15a shown in FIG. 6 is associated with ball speed data, which is a parameter, using the image identifier of the image data to be analyzed as a key. This ball velocity data is used to analyze the passable area of the ball in each image data.

パラメータ出力部26は、記憶装置107からパラメータデータ15aを読み出して、分析画像生成装置2に出力する。分析画像生成装置2において、パラメータデータ15aに基づいて画像データが分析される。本発明の実施の形態においては、パラメータ出力部26は、分析対象の各画像データに対応するパス時のボールの速度のデータを分析画像生成装置2に出力する。分析画像生成装置2は、分析パラメータ出力装置1から出力されたパス時のボールの速さを使って、分析対象の各画像データについて、パス可能領域を算出する。   The parameter output unit 26 reads the parameter data 15 a from the storage device 107 and outputs it to the analysis image generation device 2. In the analysis image generation device 2, the image data is analyzed based on the parameter data 15a. In the embodiment of the present invention, the parameter output unit 26 outputs the ball speed data at the time of pass corresponding to each image data to be analyzed to the analysis image generating apparatus 2. The analysis image generation device 2 calculates a passable area for each image data to be analyzed, using the speed of the ball at the time of pass output from the analysis parameter output device 1.

次に図7を参照して、本発明の実施の形態に係る分析パラメータ出力装置1における分析パラメータ出力方法を説明する。   Next, an analysis parameter output method in the analysis parameter output device 1 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

まずステップS101において分析パラメータ出力装置1の映像取得部21は、分析画像生成装置2から映像データ11aを取得し、映像データ記憶部11に記憶する。この映像データ11aは、分析対象の画像データをフレームデータとして含む。   First, in step S <b> 101, the video acquisition unit 21 of the analysis parameter output device 1 acquires the video data 11 a from the analysis image generation device 2 and stores it in the video data storage unit 11. The video data 11a includes image data to be analyzed as frame data.

次にステップS102ないしステップS104においてオブジェクト位置検出部22は、映像データ11aの各フレームについて、オブジェクト位置を算出する。オブジェクト位置検出部22は、ステップS102において、各フレーム中の選手の位置を検出し、位置情報を取得し、ステップS103において、各フレーム中のボールの位置を検出し、位置情報を取得する。ステップS104においてオブジェクト位置検出部22は、フレームの識別子と、オブジェクトの識別子と、各オブジェクトの位置情報と、を関連づけてオブジェクト位置データ12aに記録する。映像データ11aの全てのフレームについてステップS102ないしステップS104の処理が終了すると、ステップS105に進む。このときオブジェクト位置データ12aは、映像データ11aの全てのフレームに関するオブジェクトの位置情報を含む。   Next, in step S102 to step S104, the object position detection unit 22 calculates the object position for each frame of the video data 11a. In step S102, the object position detection unit 22 detects the position of the player in each frame and acquires position information. In step S103, the object position detection unit 22 detects the position of the ball in each frame and acquires position information. In step S104, the object position detection unit 22 records the frame identifier, the object identifier, and the position information of each object in association with each other in the object position data 12a. When the processing from step S102 to step S104 is completed for all the frames of the video data 11a, the process proceeds to step S105. At this time, the object position data 12a includes object position information regarding all the frames of the video data 11a.

ステップS105において分析対象画像検出部23は、オブジェクト位置データ12aに基づいて、映像データ11aの各フレームの画像データのうち、分析対象の複数の画像データを検出する。ステップS106においてオブジェクト群密集度算出部24は、分析対象画像記憶部13に記憶された各画像について、選手の密集度を算出する。   In step S105, the analysis target image detection unit 23 detects a plurality of image data to be analyzed among the image data of each frame of the video data 11a based on the object position data 12a. In step S <b> 106, the object group density calculation unit 24 calculates the player density for each image stored in the analysis target image storage unit 13.

ステップS107においてパラメータ算出部25は、ステップS106で算出された選手の密集度の平均値を算出する。さらにステップS108においてパラメータ算出部25は、各画像について、パラメータを算出する。具体的にはパラメータ算出部25は、各画像の選手の密集度と、ステップS107で算出された密集度の平均値との比から、分析対象の各画像データについて、パス時のボールの速度を算出する。   In step S107, the parameter calculation unit 25 calculates the average value of the density of the players calculated in step S106. Further, in step S108, the parameter calculation unit 25 calculates parameters for each image. Specifically, the parameter calculation unit 25 determines the speed of the ball at the time of passing for each image data to be analyzed from the ratio between the density of players in each image and the average value of the density calculated in step S107. calculate.

最後にステップS109においてパラメータ出力部26は、ステップS108で算出された分析対象の各画像のパス時のボールの速度を、分析画像生成装置2に出力する。   Finally, in step S109, the parameter output unit 26 outputs the velocity of the ball at the time of each image analysis target calculated in step S108 to the analysis image generating apparatus 2.

このように、本発明の実施の形態に係る分析パラメータ出力装置1によれば、分析対象の画像データから、アクティブネットを用いたパス可能領域の分析に必要なパラメータを算出することができる。これにより、パス可能領域を高精度に分析することができる。   As described above, according to the analysis parameter output apparatus 1 according to the embodiment of the present invention, parameters necessary for analyzing a passable area using an active net can be calculated from image data to be analyzed. Thereby, the passable region can be analyzed with high accuracy.

(分析画像生成装置)
分析画像生成装置2の処理を説明する。本発明の実施の形態において分析画像生成装置2は、分析パラメータ出力装置1に分析対象の映像データ211aを出力するとともに、分析パラメータ出力装置1から出力されたパラメータを用いて、分析画像データ213aを生成する。
(Analytical image generator)
Processing of the analysis image generation device 2 will be described. In the embodiment of the present invention, the analysis image generation device 2 outputs the analysis target video data 211a to the analysis parameter output device 1 and uses the parameters output from the analysis parameter output device 1 to generate the analysis image data 213a. Generate.

本発明の実施の形態に係る分析画像生成装置2は、図2に示すような一般的なコンピュータに所定の処理を実行するプログラムがインストールされることにより実現される。   The analysis image generation apparatus 2 according to the embodiment of the present invention is realized by installing a program for executing a predetermined process in a general computer as shown in FIG.

図1に示すように本発明の実施の形態に係る分析画像生成装置2は、映像データ記憶部211、パラメータ記憶部212、分析画像記憶部213および分析画像生成部221を備える。映像データ記憶部211、パラメータ記憶部212および分析画像記憶部213は、分析画像生成装置2の記憶装置に実装される。分析画像生成部221は、分析画像生成装置2の中央処理制御装置に実装される。   As shown in FIG. 1, the analysis image generation apparatus 2 according to the embodiment of the present invention includes a video data storage unit 211, a parameter storage unit 212, an analysis image storage unit 213, and an analysis image generation unit 221. The video data storage unit 211, the parameter storage unit 212, and the analysis image storage unit 213 are mounted on the storage device of the analysis image generation device 2. The analysis image generation unit 221 is mounted on the central processing control device of the analysis image generation device 2.

映像データ記憶部211は、本発明の実施の形態において、分析対象となる画像を含む映像データ211aが記憶された記憶領域である。本発明の実施の形態において映像データ211aは、サッカーのゲーム中の映像データである。分析画像生成装置2は、映像データ211aの所定のフレームについて、パス可能領域を分析する。分析画像生成装置2による分析対象のフレームは、分析パラメータ出力装置1の分析対象画像データ13aにおいて特定される。   In the embodiment of the present invention, the video data storage unit 211 is a storage area in which video data 211a including an image to be analyzed is stored. In the embodiment of the present invention, the video data 211a is video data during a soccer game. The analysis image generation device 2 analyzes a passable area for a predetermined frame of the video data 211a. The analysis target frame by the analysis image generation device 2 is specified in the analysis target image data 13 a of the analysis parameter output device 1.

パラメータ記憶部212は、本発明の実施の形態に係る分析画像生成装置2が、パス可能領域を分析する際に必要なパラメータデータ212aが記憶された記憶領域である。パラメータデータ212aは、分析パラメータ出力装置1から出力される。本発明の実施の形態においてパラメータデータ212aは、選手がパスを出す際のボールの早さvbである。   The parameter storage unit 212 is a storage area in which parameter data 212a necessary for analyzing the passable area by the analysis image generating apparatus 2 according to the embodiment of the present invention is stored. The parameter data 212a is output from the analysis parameter output device 1. In the embodiment of the present invention, the parameter data 212a is the speed vb of the ball when the player makes a pass.

分析画像記憶部213は、本発明の実施の形態に係る分析画像生成装置2が出力する分析画像データ213aが記憶された記憶領域である。本発明の実施の形態において分析画像データ213aは、サッカーのゲーム中の画像データについて、パス可能領域を示した画像データである。   The analysis image storage unit 213 is a storage area in which analysis image data 213a output from the analysis image generation device 2 according to the embodiment of the present invention is stored. In the embodiment of the present invention, the analysis image data 213a is image data indicating a passable area for image data during a soccer game.

分析画像生成部221は、映像データ211aの分析対象のフレームである画像データについて、パラメータデータ212aを考慮して分析画像データ213aを生成する。分析画像データ213aは、図8(a)ないし(h)に示す画像のデータである。   The analysis image generation unit 221 generates analysis image data 213a for image data that is an analysis target frame of the video data 211a in consideration of the parameter data 212a. The analysis image data 213a is image data shown in FIGS. 8A to 8H.

以下、分析画像生成部221の処理を説明する。   Hereinafter, processing of the analysis image generation unit 221 will be described.

分析画像生成部221は、分析対象の画像データについて、オブジェクト位置を検出する。このとき、上述したオブジェクト位置検出部22と同様の処理でオブジェクト位置を検出する。ここで、分析画像生成装置2は、味方チームの選手へのパスと、スペースへのパスとのそれぞれについて分析する。従って、分析画像生成部221は、予め記憶した各チームの選手のユニフォームの色分布と、選手のオブジェクトの色分布に基づいて、味方チームの選手のユニフォームか、相手チームの選手のユニフォームかなどを決定し、選手のオブジェクトが、味方チームの選手であるか、相手チームの選手であるかを判定する。これにより分析画像生成部221は、サッカーフィールドに味方チームの選手の位置、相手チームの選手の位置およびボールの位置を示した画像を生成することができる。   The analysis image generation unit 221 detects the object position for the image data to be analyzed. At this time, the object position is detected by the same process as the object position detection unit 22 described above. Here, the analysis image generating apparatus 2 analyzes each of the pass to the player of the teammate and the pass to the space. Therefore, the analysis image generation unit 221 determines whether the team player's uniform or the opponent team player's uniform is based on the color distribution of the player's uniform of each team and the color distribution of the player's object stored in advance. It is determined, and it is determined whether the player object is a player of a teammate or an opponent team. Thereby, the analysis image generation unit 221 can generate an image showing the position of the player of the teammate team, the position of the player of the opponent team, and the position of the ball on the soccer field.

分析画像生成部221は、各オブジェクトの位置を示した画像データに基づいて、パスをした際のボールの軌跡を推定する。ここでパスには、ボール保持者から味方チームの選手へのパスと、選手が存在しない領域(スペース)へのパスとが考えられる。パス可能領域を推定するためには、ボール保持者と味方チームの選手あるいはスペースを結び、相手チームの選手からの距離が遠い位置を通過する曲線が存在する領域を抽出する。   The analysis image generation unit 221 estimates the trajectory of the ball when passing based on the image data indicating the position of each object. Here, the pass may be a pass from a ball holder to a player of a teammate or a pass to an area (space) where no player exists. In order to estimate the passable area, an area where a curve passing through a position far from the player of the opponent team is extracted by connecting the ball holder and the player or space of the team member.

ここで本発明の実施の形態に係る分析画像生成部221は、アクティブネットを用いる。アクティブネットは、内部ひずみエネルギーと画像の適合性エネルギーの和を最小化する形状へと変形を繰り返すことにより、領域を抽出することができる。アクティブネットを適用することで、格子点は抽出対象のエッジに引き寄せられ、領域抽出が実現する。このとき内部ひずみエネルギーにより格子点が平行性を有するため、抽出された領域のエッジには急激な曲率の変化が生じない。このようなエネルギーの収束により得られた最終結果における格子点の密度が高い領域は、緩やかな曲率を示す。そこで分析画像生成部221は、その曲線をボールの軌跡と仮定し、曲線が存在する領域をパス可能領域として推定することができる。   Here, the analysis image generation unit 221 according to the embodiment of the present invention uses an active net. The active net can extract a region by repeatedly deforming into a shape that minimizes the sum of the internal strain energy and the image compatibility energy. By applying the active net, the lattice points are attracted to the edge to be extracted, and region extraction is realized. At this time, since the lattice points are parallel due to the internal strain energy, a sharp change in curvature does not occur at the edge of the extracted region. A region having a high density of lattice points in the final result obtained by such energy convergence shows a gentle curvature. Therefore, the analysis image generation unit 221 can estimate the area where the curve exists as a passable area assuming that the curve is a trajectory of the ball.

味方チームの選手へのパスについて説明する。味方チームの選手にパスが到達するまでの間に選手は移動することができる。従って、味方チームの選手へのパスについて、エネルギーは選手位置に対する円形の形状とする。この距離は、上述した様に、ボールが到達するまでのエネルギーの円の半径rは、ボール保持者との距離d1を用いて上記の式(1)の様に表される。本発明の実施の形態においては、式(1)で用いられるパス時のボールの速度vbを、分析パラメータ出力装置1から取得する。このように、味方チームの選手へのパスについて、味方チームの選手のエネルギーと、相手チームの選手のエネルギーとを示した画像を、図8(a)に示す。図8(a)において、階調値の低い円が味方チームの選手のエネルギーを、階調の高い円が相手チームの選手のエネルギーを、それぞれ示している。このうち階調値の低い領域が、味方チームの選手へのパスの対象となるスペースと推定される。   Explain the path to a teammate's player. Players can move before the pass reaches the teammates. Therefore, for the pass to the player of the teammate, the energy is a circular shape with respect to the player position. As described above, the radius r of the circle of energy until the ball reaches is expressed by the above formula (1) using the distance d1 with the ball holder. In the embodiment of the present invention, the velocity vb of the ball during the pass used in the equation (1) is acquired from the analysis parameter output device 1. Thus, the image which showed the energy of the player of a teammate's team and the energy of the player of a partner team about the pass to the player of a teammate's team is shown in Drawing 8 (a). In FIG. 8A, a circle with a low gradation value indicates the energy of the player of the team member, and a circle with a high gradation value indicates the energy of the player of the opponent team. Of these, the region with the lower gradation value is estimated as the space that is the target of the pass to the teammate player.

スペースへのパスについて説明する。スペースへのパスにおいて分析画像生成部221は、味方チームの選手が到着可能なスペースである度合いを定義し、これを選手へのパスにおける選手位置と見なすことにより、選手へのパスと同様にパス可能領域を推定することができる。分析画像生成部221は、相手チームの選手の位置からフィールド状の各点におけるスペース度を定義し、その点にパスよりも早く味方チームの選手が到達する可能性を推定することで、スペースへのパスの対象となるスペースを推定することができる。このようにスペースへのパスの対象となるスペースを示した画像を、図8(b)に示す。図8(b)において、階調値の低い領域が、スペースへのパスの対象となるスペースと推定される。   Describe the path to the space. In the path to the space, the analysis image generation unit 221 defines the degree of space that the teammate's players can reach, and regards this as the player position in the path to the player, thereby passing the path in the same way as the path to the player. Possible areas can be estimated. The analysis image generation unit 221 defines the degree of space at each point in the field shape from the position of the player of the opponent team, and estimates the possibility that the player of the team of friends will reach that point earlier than the pass. It is possible to estimate the space that is the target of the path. FIG. 8B shows an image showing the space that is the target of the path to the space in this way. In FIG. 8B, a region having a low gradation value is estimated as a space that is a target of a path to the space.

分析画像生成部221は、図8(a)および図8(b)について作成したそれぞれの画像に対してアクティブネットを適用する。ここで、アクティブネットの性質は、抽出対象となる物体の性質から初期形状、内部ひずみエネルギーおよび画像の適合性エネルギーを定義することで決まる。図8(c)に示す図は、このように定義したアクティブネットを図8(a)に示す画像に適用した図であって、図8(d)に示す図は、このように適用したアクティブネットを図8(b)に示す画像に適用した図である。また、図8(e)および図8(f)は、それぞれ、図8(c)および図8(d)の一部を拡大した図である。   The analysis image generation unit 221 applies an active net to each image created with respect to FIGS. 8A and 8B. Here, the properties of the active net are determined by defining the initial shape, the internal strain energy, and the conformity energy of the image from the properties of the object to be extracted. The diagram shown in FIG. 8C is a diagram in which the active net defined in this way is applied to the image shown in FIG. 8A, and the diagram shown in FIG. 8D is the active net applied in this way. It is the figure which applied the net to the image shown in FIG.8 (b). Moreover, FIG.8 (e) and FIG.8 (f) are the figures which expanded a part of FIG.8 (c) and FIG.8 (d), respectively.

さらに分析画像生成部221は、図8(c)および図8(d)に示す図において、アクティブネットの格子点の密度に着目し、パス可能領域を通過するパスが成功する可能性(パスコース可能性)を推定する。分析画像生成部221は、サッカーフィールドを予め小領域に分割する。ここで、この分割数を細かくすればパスのずれを許容する幅が小さくなり、大きくすれば、パスのずれを許容する幅が大きくなる。   Further, the analysis image generation unit 221 pays attention to the density of the lattice points of the active net in the diagrams shown in FIGS. 8C and 8D, and the possibility that the path passing through the passable area is successful (path course). (Possibility). The analysis image generation unit 221 divides the soccer field into small areas in advance. Here, if the number of divisions is made fine, the width that allows the path deviation is reduced, and if it is increased, the width that allows the path deviation is increased.

パス可能領域は、アクティブネットにおいてボール保持者から放射状に存在する曲線によって表現され、その曲線の単位面積あたりの本数に従って、パスコース可能性が決まる。そのため、分割された領域に対してパスコース可能性を推定するためには、各領域を通過する曲線の本数をカウントする。各領域について、この曲線の数が多い場合、その領域へのパスコース可能性が高いと判断する。さらに、各領域のパスコース可能性について、閾値で2値化することで、図8(g)に示すように、パス可能領域を決定することができる。図8(h)は、図8(g)の拡大図である。   The passable area is expressed by a curve that exists radially from the ball holder in the active net, and the possibility of a pass course is determined according to the number per unit area of the curve. Therefore, in order to estimate the possibility of pass course for the divided areas, the number of curves passing through each area is counted. If the number of curves is large for each region, it is determined that there is a high possibility of a path course to that region. Furthermore, by binarizing the pass course possibility of each area with a threshold value, a passable area can be determined as shown in FIG. FIG. 8 (h) is an enlarged view of FIG. 8 (g).

図9は、本発明の実施の形態に係る分析画像生成装置2が出力する画像であって、パス可能領域のエネルギー画像である。図9に示す図は、図8(a)に対応する図である。図9においては、味方チームの選手がパスを受けることが可能な位置は、階調値を低く黒色で示し、相手チームの選手が存在していてパスが通りにくい位置は、階調値を高く白色で示している。   FIG. 9 is an image output from the analysis image generation apparatus 2 according to the embodiment of the present invention, and is an energy image of a passable region. The diagram shown in FIG. 9 corresponds to FIG. In FIG. 9, the position where the teammate player can receive the pass is shown in black with a low gradation value, and the position where the opponent team player is present and difficult to pass is high in the gradation value. It is shown in white.

図9(a)は、従来の方法により、ボールの速度を固定値で、パス可能領域を求めた場合の図である。図9(b)は、本発明の実施の形態に係る分析パラメータ出力装置1により画像データを分析することにより得られたボールの速度で、パス可能領域を求めた場合の図である。図9(a)に示す図では、味方チームの選手がパスを受けることが可能な位置と、相手チームの選手が存在していてパスが通りにくい位置とが重なっており、パス可能領域を適切に表現できていない。一方、図9(b)に示す図では、これらの各領域が重なっておらず、パス可能領域が適切に表現できていることがわかる。   FIG. 9A is a diagram in the case where a passable area is obtained by a conventional method with a fixed ball speed. FIG. 9B is a diagram when the passable area is obtained based on the velocity of the ball obtained by analyzing the image data by the analysis parameter output device 1 according to the embodiment of the present invention. In the diagram shown in FIG. 9 (a), the position where the teammate's player can receive a pass overlaps the position where the opponent team's player is present and the pass is difficult to pass. It cannot be expressed. On the other hand, in the diagram shown in FIG. 9B, it can be seen that these areas do not overlap and the passable areas can be appropriately expressed.

このように、本発明の実施の形態に係る分析パラメータ出力装置1は、画像データのオブジェクト位置から当該画像データを分析するための適切なパラメータを出力することができる。   As described above, the analysis parameter output device 1 according to the embodiment of the present invention can output appropriate parameters for analyzing the image data from the object position of the image data.

(その他の実施の形態)
上記のように、本発明の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなる。
(Other embodiments)
As described above, the embodiments of the present invention have been described. However, it should not be understood that the descriptions and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples, and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.

例えば、本発明の実施の形態においては、画像分析に必要なプロセスを、分析パラメータ出力装置1と分析画像生成装置2と、別々のコンピュータで実装する場合を説明したが、同じコンピュータで実装されても良い。   For example, in the embodiment of the present invention, the case where the processes necessary for image analysis are implemented by the analysis parameter output device 1, the analysis image generation device 2, and separate computers has been described. Also good.

本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。   It goes without saying that the present invention includes various embodiments not described herein. Therefore, the technical scope of the present invention is defined only by the invention specifying matters according to the scope of claims reasonable from the above description.

1 分析パラメータ出力装置
2 分析画像生成装置
11、211 映像データ記憶部
12 オブジェクト位置記憶部
13 分析対象画像記憶部
14 オブジェクト群密集度記憶部
15、212 パラメータ記憶部
21 映像取得部
22 オブジェクト位置検出部
23 分析対象画像検出部
24 オブジェクト群密集度算出部
25 パラメータ算出部
26 パラメータ出力部
101 中央処理制御装置
102 ROM
103 RAM
104 入力装置
105 表示装置
106 通信制御装置
107 記憶装置
108 リムーバブルディスク
109 入出力インタフェース
110 バス
213 分析画像記憶部
221 分析画像生成部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Analysis parameter output apparatus 2 Analysis image generation apparatus 11, 211 Image | video data storage part 12 Object position storage part 13 Analysis object image storage part 14 Object group density storage part 15, 212 Parameter storage part 21 Image | video acquisition part 22 Object position detection part 23 Analysis Object Image Detection Unit 24 Object Group Concentration Calculation Unit 25 Parameter Calculation Unit 26 Parameter Output Unit 101 Central Processing Controller 102 ROM
103 RAM
104 Input Device 105 Display Device 106 Communication Control Device 107 Storage Device 108 Removable Disk 109 Input / Output Interface 110 Bus 213 Analysis Image Storage Unit 221 Analysis Image Generation Unit

Claims (7)

画像データを分析するためのパラメータを出力する分析パラメータ出力方法であって、
記憶装置から、画像データに含まれるオブジェクトの位置を記憶したオブジェクト位置データを読み出して、前記オブジェクトの密集度を算出する密集度算出ステップと、
複数の前記画像データの前記オブジェクトの密集度の平均を算出するとともに、前記画像データごとに、当該画像データの密集度と前記平均との比率からパラメータを算出するパラメータ算出ステップと、
を備えることを特徴とする分析パラメータ出力方法。
An analysis parameter output method for outputting parameters for analyzing image data,
A density calculation step of reading object position data storing the positions of the objects included in the image data from the storage device, and calculating the density of the objects;
A parameter calculating step of calculating an average density of the objects of the plurality of image data, and calculating a parameter for each of the image data from a ratio between the density of the image data and the average;
An analysis parameter output method comprising:
前記画像データは、映像データのフレームデータであって、前記オブジェクトの位置に基づいて抽出される
ことを特徴とする請求項1に記載の分析パラメータ出力方法。
The analysis parameter output method according to claim 1, wherein the image data is frame data of video data and is extracted based on a position of the object.
前記画像データは、選手がボールをパスする画像のデータであり、
前記オブジェクト位置データは、前記選手の前記オブジェクトの位置データであって、
前記パラメータは、当該画像データにおける前記ボールのパス可能領域を分析するための前記ボールの速度である
ことを特徴とする請求項1または2に記載の分析パラメータ出力方法。
The image data is image data in which a player passes the ball,
The object position data is position data of the object of the player,
The analysis parameter output method according to claim 1, wherein the parameter is a velocity of the ball for analyzing a passable region of the ball in the image data.
画像データを分析するためのパラメータを出力する分析パラメータ出力装置であって、
画像データに含まれるオブジェクトの位置を対応付けて記憶したオブジェクト位置データを記憶する記憶装置と、
前記記憶装置から前記オブジェクト位置データを読み出して、前記オブジェクトの密集度を算出する密集度算出部と、
複数の前記画像データの前記オブジェクトの密集度の平均を算出するとともに、前記画像データごとに、当該画像データの密集度と前記平均との比率からパラメータを算出するパラメータ算出部と、
を備えることを特徴とする分析パラメータ出力装置。
An analysis parameter output device for outputting parameters for analyzing image data,
A storage device for storing object position data stored in association with the position of an object included in image data;
A density calculation unit that reads the object position data from the storage device and calculates a density of the object;
A parameter calculating unit that calculates an average of the density of the objects of the plurality of image data and calculates a parameter for each of the image data from a ratio between the density of the image data and the average;
An analysis parameter output device comprising:
前記画像データは、映像データのフレームデータであって、前記オブジェクトの位置に基づいて抽出される
ことを特徴とする請求項4に記載の分析パラメータ出力装置。
The analysis parameter output device according to claim 4, wherein the image data is frame data of video data, and is extracted based on a position of the object.
前記画像データは、選手がボールをパスする画像のデータであり、
前記オブジェクト位置データは、前記選手の前記オブジェクトの位置データであって、
前記パラメータは、当該画像データにおける前記ボールのパス可能領域を分析するための前記ボールの速度である
ことを特徴とする請求項4または5に記載の分析パラメータ出力装置。
The image data is image data in which a player passes the ball,
The object position data is position data of the object of the player,
The analysis parameter output device according to claim 4, wherein the parameter is a velocity of the ball for analyzing a passable region of the ball in the image data.
コンピュータに、請求項1ないし3のいずれか1項に記載のステップを実行させるための分析パラメータ出力プログラム。   The analysis parameter output program for making a computer perform the step of any one of Claim 1 thru | or 3.
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