KR102495821B1 - Big data collection system using LiDAR sensor for football game and online football game offering system therewith - Google Patents

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Abstract

본 발명은 라이다(LiDAR) 센서들을 이용하여 실제 축구 선수들 각각의 궤적정보(위치, 속도 등) 및 공의 궤적정보를 기 설정된 큐브(S)별로 수집한 후, 인공지능 알고리즘을 이용하여 인수집된 빅데이터를 분석하여 각 선수의 능력치 및 상황에 따른 패턴 정보를 검출하며, 검출된 능력치 및 상황에 따른 패턴 정보를 온라인 축구게임의 해당 선수캐릭터에 적용시킴으로써 다양한 변수에 대한 선수캐릭터 및 실제 선수의 일치감을 극대화시켜 온라인 축구게임의 사실감 및 현실감을 높일 수 있을 뿐만 아니라 온라인 축구게임의 사용자(User) 참여를 개선하여 사용자(User) 중심의 서비스 제공이 가능하여 사용자의 흥미, 참여도 및 재미를 높일 수 있는 빅데이터 수집 시스템 및 이를 이용한 온라인 축구게임 제공시스템에 관한 것이다.The present invention collects the trajectory information (position, speed, etc.) of each soccer player and the trajectory information of the ball for each preset cube (S) using LiDAR sensors, and then acquires them using an artificial intelligence algorithm. Analyzing the collected big data, detecting the pattern information according to each player's ability level and situation, and applying the detected ability level and situational pattern information to the corresponding player character of the online soccer game, so that the player character and actual player for various variables Not only can it increase the realism and reality of online soccer games by maximizing the sense of coincidence, but also it is possible to provide user-centered services by improving user participation in online soccer games, thereby increasing user interest, participation, and fun. It relates to a big data collection system that can increase and an online soccer game providing system using the same.

Description

라이다센서를 이용한 축구 경기의 빅데이터 수집 시스템 및 이를 이용한 온라인 축구게임 제공시스템{Big data collection system using LiDAR sensor for football game and online football game offering system therewith}Big data collection system using LiDAR sensor for football game and online football game offering system therewith}

본 발명은 라이다센서를 이용한 축구 경기의 빅데이터 수집 시스템 및 이를 이용한 온라인 축구게임 제공시스템에 관한 것으로서, 상세하게로는 능력치, 움직임, 상황에 따른 패턴에 대한 실제 축구 선수와 온라인 축구게임의 선수캐릭터의 매칭을 극대화시킴으로써 실제 선수의 능력치와 다양한 상황에 따른 패턴이 축구게임에 반영되어 축구게임의 현실성 및 사실감을 극대화시킬 수 있을 뿐만 아니라 사용자(User) 중심의 서비스 제공이 가능하여 사용자의 흥미 및 재미를 유발하여 참여도를 높일 수 있는 라이다센서를 이용한 축구 경기의 빅데이터 수집 시스템 및 이를 이용한 온라인 축구게임 제공시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system for collecting big data of a soccer game using a lidar sensor and a system for providing an online soccer game using the same. By maximizing the matching of characters, the actual player's ability level and patterns according to various situations are reflected in the soccer game to maximize the reality and realism of the soccer game, as well as providing user-centered services to increase user interest and interest. It relates to a big data collection system for soccer games using lidar sensors that can increase participation by inducing fun, and an online soccer game providing system using the same.

라이다(LiDAR, Light Detection And Ranging)는 외부 대상체로 광신호를 조사한 후, 수신되는 광신호의 시간차(Time of flight) 또는 위상차를 검출하여 거리를 측정하는 것을 의미하며, 레이더와 비교하여 공간 분해능 및 해상도가 우수한 장점으로 인해 종래에 항공 및 위성 분야 등 특수 분야에 한정 사용되었으나, 최근 에는 감시정찰 등의 민수 및 국반 분야 로봇, 무인 수상함, 드론 등의 항공기, 산업용 보안 및 안전 분야 등 다양한 분야로 확대 적용되고 있다.LiDAR (Light Detection And Ranging) means measuring the distance by detecting the time difference (Time of flight) or phase difference of the received optical signal after irradiating an optical signal to an external object, and has spatial resolution compared to radar. Due to the advantages of excellent resolution and resolution, it was conventionally used only in special fields such as aviation and satellite fields, but recently, it has been used in various fields such as civil and national fields such as surveillance and reconnaissance, robots, unmanned surface ships, aircraft such as drones, and industrial security and safety fields. is being extended.

이러한 라이다(LiDAR)는 x, y, z의 3차원 점군(Point Cloud)을 활용하여 실시간으로 입체 영상을 모델링 할 수 있기 때문에 감지된 객체의 궤적을 추적 및 검출하기 위한 용도로 널리 사용되고 있다.LiDAR is widely used for tracking and detecting the trajectory of a detected object because it can model a stereoscopic image in real time by utilizing a three-dimensional point cloud of x, y, and z.

한편, 최근 들어 통신인프라가 확장되고 게임 콘텐츠 산업이 발달함에 따라 다양한 온라인 축구게임들이 시판되었고, 이러한 온라인 축구게임은 게임 및 스포츠의 재미가 융합된 장점으로 인해 인기 게임의 종류로 각광받고 있다.On the other hand, with the recent expansion of communication infrastructure and the development of the game content industry, various online soccer games have been put on the market, and these online soccer games have been spotlighted as popular games due to the advantage of combining the fun of games and sports.

그러나 종래의 온라인 축구게임은 축구선수 및 축구팀들의 움직임 및 능력치가 획일화되어 게이머(Gamer)의 능력에 따라 선수들이 움직임이 결정되는 방식으로 이루어지기 때문에 사실감 및 현장감이 떨어질 뿐만 아니라 재미 및 흥미가 저하되는 문제점이 발생한다.However, conventional online soccer games are made in such a way that the movements and abilities of soccer players and soccer teams are standardized, and the movements of the players are determined according to the ability of the gamer, so not only does the realism and realism decrease, but also fun and interest are lost. The problem of deterioration occurs.

이에 따라 최근에는 실제 축구선수들의 슈팅, 패스, 헤딩, 스피드, 태클 등의 능력치를 온라인 축구게임의 해당 캐릭터에 부여시킨 온라인 축구게임이 개발되어 인기를 받고 있으나, 이러한 종래의 온라인 축구게임은 각 선수의 실제 움직임을 기반으로 능력치를 검출하는 것이 아니라, 해당 선수의 기록, 특징 등을 참고하여 능력치를 검출하는 것이기 때문에 실제 선수의 움직임과 온라인상의 움직임의 괴리가 발생하여 사실감 및 현장감 개선이 미비한 단점을 갖는다.Accordingly, in recent years, online soccer games have been developed and are gaining popularity in which actual soccer players' abilities such as shooting, passing, heading, speed, and tackle are given to corresponding characters of online soccer games, but these conventional online soccer games are popular for each player. Since the ability value is not detected based on the actual movement of the player, but the ability value is detected by referring to the player's records and characteristics, there is a gap between the actual player's movement and the online movement, resulting in insufficient improvement in realism and realism. have

도 1은 국내등록특허 제10-1188826호(발명의 명칭 : 온라인 스포츠 게임의 캐릭터 제공 방법 및 장치)에 개시된 온라인 스포츠 게임의 캐릭터 제공 방법을 나타내는 플로우차트이다.1 is a flowchart showing a method for providing characters for online sports games disclosed in Korean Patent Registration No. 10-1188826 (Title of Invention: Method and Apparatus for Providing Characters for Online Sports Games).

도 1의 온라인 스포츠 게임의 캐릭터 제공 방법(이하 종래기술이라고 함)(S900)은 실제 스포츠 종목에서 주최되고 캐릭터 제공 장치에서 미리 설정한 실제 선수를 기초로 복수개의 국가 대표 선수 캐릭터를 생성하는 단계(S910)와, 사용자가 사용자 단말을 통해 캐릭터 거래 화면에 입장하면, 기 설정된 개수의 국가 대표 선수 캐릭터를 포함한 복수개의 선수 캐릭터를 캐릭터 거래 화면에 표시하는 단계(S940)와, 사용자 단말로부터 선수 리셋 아이템 사용 신호를 수신하면, 캐릭터 거래 화면에 복수개의 국가대표 선수 캐릭터를 기설정된 개수를 초과하여 표시하는 단계(S960)로 이루어진다.The method for providing a character for an online sports game of FIG. 1 (hereinafter referred to as the prior art) (S900) includes the steps of generating a plurality of national player characters based on actual players hosted in a real sports event and preset in a character providing device ( S910) and, when the user enters the character trading screen through the user terminal, displaying a plurality of player characters including a predetermined number of national player characters on the character trading screen (S940), and a player reset item from the user terminal When the use signal is received, displaying a plurality of national team player characters in excess of a predetermined number on the character trading screen (S960).

또한 복수개의 국가 대표 선수 캐릭터를 생성하는 단계(S910)는 게임에서 제공 가능한 선수 캐릭터에 대한 정보를 획득하는 단계와, 획득된 복수개의 선수 캐릭터 각각에 대응하는 실제 스포츠 선수들에 대한 정보를 획득하는 단계와, 획득된 실제 스포츠 선수들에 대한 정보를 분석하여 국가 대항전 경기에 출전한 국가 대표 선수들을 추출하는 단계와, 추출된 국가 대표 선수들 각각에 대응하는 복수개의 선수 캐릭터를 국가 대표 선수 캐릭터로 선택하는 단계로 이루어진다.In addition, the step of generating a plurality of national player characters (S910) includes obtaining information on player characters that can be provided in the game, and acquiring information on actual sports players corresponding to each of the obtained plurality of player characters. Step of extracting national players who participated in the national competition by analyzing the obtained information on actual sports players; It consists of a selection step.

이와 같이 구성되는 종래기술(S900)은 실제 축구 선수의 정보를 바탕으로 선수 캐릭터를 생성할 수 있기 때문에 종래에 모든 축구선수 및 축구팀이 동일한 능력치가 적용되어 현실감 및 흥미가 떨어지는 문제점을 해결할 수 있는 장점을 갖는다.Since the prior art (S900) configured as described above can generate a player character based on information of an actual soccer player, all soccer players and soccer teams have the same ability values applied in the prior art, which can solve the problem of lack of realism and interest have an advantage

그러나 종래기술(S900)은 실제 축구 선수의 정보를 획득하기 위한 방법이, 단순히 이미 나와있는 기록이나 특징을 참조하여 정보를 획득하는 수준에 머물기 때문에 실제 해당 축구 선수의 움직임 패턴이나 슈팅 패턴, 헤딩 패턴 등의 운동능력이 전혀 적용되지 않아, 실제 축구 선수와 게임캐릭터의 일치감이 떨어지는 문제점이 발생한다.However, in the prior art (S900), since the method for acquiring information on an actual soccer player remains at the level of simply obtaining information by referring to already existing records or characteristics, the actual soccer player's movement pattern, shooting pattern, or heading pattern Since the athletic ability of the back is not applied at all, there is a problem in that the match between the actual soccer player and the game character is poor.

예를 들어, 실제 경기에서는 동일 선수라고 하더라도, 패싱 되는 공의 패턴(속도, 회전량, 높이 등)에 따라 헤딩 골의 확률이 다르나, 종래기술(S900)은 단순히 실제 축구 선수의 헤딩 골이 많은 경우, 해당 선수캐릭터의 헤딩 능력치를 다른 선수캐릭터 보다 높게 설정하는 방식으로 운영되기 때문에 사실감 및 현장감이 떨어질 뿐만 아니라 게임의 재미 및 흥미가 저하되는 구조적 한계를 갖는다.For example, even if it is the same player in an actual game, the probability of a header goal is different depending on the pattern of the ball being passed (speed, rotation amount, height, etc.), but the prior art (S900) simply has many header goals by real soccer players. In this case, since it is operated in such a way that the heading ability of the corresponding player character is set higher than that of other player characters, not only the sense of realism and realism is lowered, but also has a structural limit that lowers the fun and interest of the game.

일반적으로 축구에서 킥은 발과 접촉되는 위치에 따라, 인사이드킥, 인프런트킥, 발등킥, 아웃프런트킥, 토킥, 무회전킥 등으로 분류되고, 이러한 킥의 종류는 골대와의 거리, 골대와의 각도, 골키퍼의 위치, 상대팀 선수들의 벽의 위치 등의 다양한 변수에 대응하여 최적의 킥이 이루어지는 것이 중요하나, 종래기술(S900)은 이러한 킥의 종류를 전혀 감안하지 않았기 때문에 선수캐릭터들에게 슈팅의 정확성 및 스피드 정도만을 적용시켜 게임의 흥미 및 현실감이 떨어지는 문제점을 갖는다.In general, kicks in soccer are classified into inside kicks, in-front kicks, in-foot kicks, out-front kicks, toe kicks, and non-rotating kicks according to the location of contact with the foot. It is important that the optimal kick be made in response to various variables such as the angle of the goalkeeper, the position of the goalkeeper, and the position of the opposing team's wall, but the prior art (S900) did not consider the type of kick at all, so There is a problem in that interest and realism of the game are reduced by applying only the degree of accuracy and speed of shooting.

즉 실제 축구 선수들의 다양한 조건에서의 움직임 패턴을 수집 및 검출한 후, 이를 선수캐릭터에 적용시킴으로써 게임의 사실감 및 현실감을 극대화시켜 게임의 재미 및 흥미를 현저히 높일 수 있는 온라인 축구게임에 관한 연구가 시급한 실정이다.In other words, after collecting and detecting movement patterns of actual soccer players under various conditions, research on online soccer games that can significantly increase the fun and interest of the game by maximizing the realism and reality of the game by applying it to the player character is urgently needed. The situation is.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 해결과제는 라이다(LiDAR) 센서들을 이용하여 실제 축구 선수들 각각의 궤적정보(위치, 속도 등) 및 공의 궤적정보를 기 설정된 큐브(S)별로 수집한 후, 인공지능 알고리즘을 이용하여 인수집된 빅데이터를 분석하여 각 선수의 능력치 및 상황에 따른 패턴 정보를 검출하며, 검출된 능력치 및 상황에 따른 패턴 정보를 온라인 축구게임의 해당 선수캐릭터에 적용시킴으로써 다양한 변수에 대한 선수캐릭터 및 실제 선수의 일치감을 극대화시켜 온라인 축구게임의 사실감 및 현실감을 높일 수 있을 뿐만 아니라 온라인 축구게임의 사용자(User) 참여를 개선하여 사용자(User) 중심의 서비스 제공이 가능하여 사용자의 흥미, 참여도 및 재미를 높일 수 있는 빅데이터 수집 시스템 및 이를 이용한 온라인 축구게임 제공시스템을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to solve this problem, and the problem of the present invention is to convert the trajectory information (position, speed, etc.) of each actual soccer player and the trajectory information of the ball using LiDAR sensors to a preset cube ( After collecting each S), the collected big data is analyzed using an artificial intelligence algorithm to detect the pattern information according to the ability level and situation of each player, and the pattern information according to the detected ability level and situation corresponds to the online soccer game. By applying it to the player character, it is possible to increase the realism and reality of the online soccer game by maximizing the match between the player character and the actual player for various variables, and to improve user participation in the online soccer game to create a user-centered It is to provide a big data collection system that can provide services and increase user interest, participation, and fun, and an online soccer game providing system using the same.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 해결수단은 축구경기장에 복수개 설치되어 객체(선수 또는 공)를 감지하는 감지수단들과, 상기 감지수단들에 의해 감지된 감지데이터를 외부로 송출하는 컨트롤러를 포함하는 데이터 수집시스템; 객체의 감지데이터를 입력데이터로 하여, 이동속도, 점핑 능력, 패싱 능력, 슛 능력, 태클 능력, 몸싸움 능력, 센터링 능력 및 트래핑 능력 중 적어도 하나 이상을 포함하는 각 선수별 움직임정보와, 상황에 따른 패턴 정보인 각 선수별 상황패턴정보를 출력하는 머신러닝 알고리즘은 게임분석 알고리즘을 저장하며, 상기 게임분석 알고리즘을 이용하여 상기 컨트롤러로부터 전송받은 감지데이터를 분석하여 각 선수별 움직임정보 및 각 선수별 상황패턴정보를 검출하는 인공지능 분석서버; 온라인 축구게임을 제작함과 동시에 게임 서비스를 제공하며, 상기 인공지능 분석서버로부터 전송받은 각 선수별 움직임정보 및 각 선수별 상황패턴정보를 해당 선수캐릭터에 반영하는 온라인 축구게임 운영서버를 포함하고, 상기 감지수단은 라이다(LiDAR) 신호를 송출한 후, 반사신호를 수신받는 라이다센서이고, 상기 컨트롤러는 축구경기장을 수평방향의 길이방향의 제1 수평가상선들과, 수평방향의 폭방향의 제2 수평가상선들, 수직방향의 수직가상선들로 분할하였을 때, 분할된 육면체 형상의 영역을 큐브라고 할 때, 각 큐브의 위치정보가 저장되는 메모리; 상기 라이다센서들로부터 전송받은 라이다신호를 스캐닝하여 는 라이다신호 스캐닝모듈; 상기 라이다신호 스캐닝모듈에 의해 스캐닝정보를 활용하되, 소벨필터를 적용하여 픽셀 변화율이 임계치 이상인 픽셀들인 에지라인으로 이루어지는 3D 모델링 영상인 에지영상을 생성하며, 기 설정된 각 큐브의 위치정보를 활용하여 각 큐브별 에지영상을 추출하는 각 큐브별 에지영상 추출모듈; 상기 각 큐브별 에지영상 추출모듈에 의해 추출된 각 큐브별 에지영상을 상기 인공지능 분석서버로 전송하는 제어모듈을 포함하고, 상기 컨트롤러는 객체의 에지라인과 일정간격으로 균등하게 형성되는 수평선들의 교점의 중간값 픽셀을 연결하는 선을 중심라인이라고 할 때, 상기 큐브별 에지영상 추출모듈에 의해 추출된 각 큐브별 에지영상으로부터, 객체의 중심라인을 추출하는 각 큐브별 중심라인 추출모듈을 더 포함하고, 상기 제어모듈은 상기 각 큐브별 중심라인 추출모듈에 의해 추출된 각 큐브별 중심라인 정보를 상기 인공지능 분석서버로 전송하는 것이다.The solution of the present invention for solving the above problems includes a plurality of sensing means installed in a soccer stadium to detect an object (player or ball), and a controller for transmitting the sensing data sensed by the sensing means to the outside. a data collection system; Using object detection data as input data, motion information for each player, including at least one of movement speed, jumping ability, passing ability, shooting ability, tackling ability, physical fighting ability, centering ability, and trapping ability, and situational The machine learning algorithm that outputs the situation pattern information for each player, which is pattern information, stores the game analysis algorithm, and analyzes the detected data transmitted from the controller using the game analysis algorithm to analyze the motion information for each player and the situation for each player. An artificial intelligence analysis server that detects pattern information; An online soccer game operation server that produces online soccer games and provides game services at the same time, and reflects the movement information for each player and the situation pattern information for each player received from the artificial intelligence analysis server to the corresponding player character, The sensing means is a LiDAR sensor that receives a reflected signal after transmitting a LiDAR signal, and the controller connects the football field to first horizontal virtual lines in the longitudinal direction in the horizontal direction and in the width direction in the horizontal direction. When divided into second horizontal virtual lines and vertical virtual lines in the vertical direction, when the divided hexahedron-shaped area is called a cube, a memory for storing positional information of each cube; a lidar signal scanning module for scanning lidar signals received from the lidar sensors; Using the scanning information by the LIDAR signal scanning module, a Sobel filter is applied to generate an edge image, which is a 3D modeling image consisting of edge lines, which are pixels whose pixel change rate is greater than or equal to a threshold value, and utilizes the location information of each cube set in advance an edge image extraction module for each cube that extracts an edge image for each cube; A control module for transmitting the edge image for each cube extracted by the edge image extraction module for each cube to the artificial intelligence analysis server, wherein the controller controls the edge line of the object and the intersection of horizontal lines equally formed at regular intervals Further comprising a center line extraction module for each cube that extracts the center line of an object from the edge image for each cube extracted by the edge image extraction module for each cube when the line connecting the median pixels of is referred to as a center line and the control module transmits the center line information for each cube extracted by the center line extraction module for each cube to the artificial intelligence analysis server.

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또한 본 발명에서 상기 인공지능 분석서버는 인공지능 분석부를 포함하고, 데이터베이스부; 상기 컨트롤러로부터 전송받은 각 큐브별 중심라인 정보들을 활용하여, 연속된 큐브(S)들에 연속되는 중심라인들을 병합하는 각 큐브별 중심라인 병합부; 상기 게임분석 알고리즘을 이용하여, 상기 각 큐브별 중심라인 병합부로부터 입력된 병합된 중심라인 정보들과, 상기 컨트롤러로부터 전송받은 각 큐브별 에지영상들을 분석하여 각 선수별 움직임정보 및 각 선수별 상황패턴정보를 생성하는 인공지능 분석부; 상기 인공지능 분석부에 의해 생성된 각 선수별 움직임정보 및 각 선수별 상황패턴정보를 상기 온라인 축구게임 운영서버로 전송하는 제어부를 포함하는 것이 바람직하다.In addition, in the present invention, the artificial intelligence analysis server includes an artificial intelligence analysis unit, a database unit; a center line merging unit for each cube that merges successive center lines of successive cubes (S) by utilizing the center line information for each cube transmitted from the controller; Using the game analysis algorithm, the merged center line information input from the center line merging unit for each cube and the edge images for each cube received from the controller are analyzed to obtain motion information for each player and situation for each player. Artificial intelligence analysis unit for generating pattern information; It is preferable to include a control unit for transmitting motion information for each player and situation pattern information for each player generated by the artificial intelligence analysis unit to the online soccer game operation server.

또한 본 발명에서 상기 인공지능 분석부는 상기 각 큐브별 중심라인 병합부로부터 입력된 병합된 중심라인 정보들과, 상기 컨트롤러로부터 전송받은 각 큐브별 에지영상들을 입력받는 데이터 입력모듈; 상기 데이터 입력모듈에 의해 입력된 병합된 중심라인 정보들 및 각 큐브별 에지영상들을 상기 게임분석 알고리즘의 입력데이터로 하여, 상기 게임분석 알고리즘을 실행시키는 분석모듈; 상기 게임분석 알고리즘을 통해 각 큐브별로 공이나 신체의 객체를 인식하는 객체인식모듈; 상기 게임분석 알고리즘에 의해 각 선수 및 공의 현재 상태를 인식하는 상황인식모듈; 상기 게임분석 알고리즘에 의해 각 선수의 움직임정보를 검출하는 선수별 움직임정보 생성모듈; 상기 상황인식모듈에 의해 인식된 현재 상태에 따른 각 선수의 움직임패턴을 검출하는 선수별 상황패턴 검출모듈을 더 포함하고, 상기 상황인식모듈에 적용되는 현재 상태는 가장 넓은 범위로 ‘공격’ 및 ‘수비’로 분류되고, ‘공격’ 카테고리는 ‘역습’, ‘지연’, ‘전술종류’, ‘프리킥’, ‘코너킥’, ‘패널티킥’ 중 적어도 하나 이상을 포함하는 하위 구성요소들로 분류되고, ‘수비’ 카테고리는 ‘역습에 대한 수비’, ‘압박 수비’, ‘지역방어수비’, ‘전담마크수비’, ‘코너킥 수비’, ‘패널티킥 수비’ 중 적어도 하나 이상을 포함하는 하위 구성요소들로 분류되고, 가장 작게로는 각 선수의 자신의 위치 및 움직임벡터(이동방향 및 속도), 같은 팀 선수들의 위치 및 움직임벡터, 상대 팀 선수들의 위치 및 움직임벡터, 공의 위치 및 움직임벡터로 세분화하여 인식하는 것이 바람직하다.In the present invention, the artificial intelligence analysis unit includes a data input module that receives merged center line information input from the center line merging unit for each cube and edge images for each cube transmitted from the controller; an analysis module which executes the game analysis algorithm by using the merged center line information input by the data input module and the edge images of each cube as input data of the game analysis algorithm; an object recognition module for recognizing a ball or body object for each cube through the game analysis algorithm; a situational awareness module recognizing the current state of each player and ball by the game analysis algorithm; a motion information generation module for each player for detecting motion information of each player by the game analysis algorithm; It further includes a situation pattern detection module for each player that detects each player's movement pattern according to the current state recognized by the situation awareness module, and the current state applied to the situation awareness module is 'attack' and 'attack' in the widest range. It is classified as 'defense', and the 'attack' category is classified into subcomponents including at least one of 'counterattack', 'delay', 'tactic type', 'free kick', 'corner kick', and 'penalty kick' , 'Defense' category is a sub-component including at least one of 'counterattack defense', 'pressure defense', 'local defense defense', 'dedicated mark defense', 'corner kick defense', and 'penalty kick defense' It is classified into , and the smallest is each player's own position and motion vector (direction and speed of movement), the position and motion vector of players on the same team, the position and motion vector of players on the opposing team, and the position and motion vector of the ball. It is desirable to recognize it in detail.

또한 본 발명에서 상기 인공지능 분석부는 선수와 공의 접촉이 이루어지는 상태일 때, 발의 움직임과, 공과 접촉되는 발의 부위, 발에 접촉되는 공의 부위를 검출함과 동시에 킥이 이루어진 이후, 각 큐브별 공의 궤적을 참조하여 공의 속도 및 방향을 매칭시킨 매칭정보를 생성하는 매칭정보 생성모듈을 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, in the present invention, the artificial intelligence analysis unit detects the movement of the foot, the part of the foot in contact with the ball, and the part of the ball in contact with the foot when the player and the ball are in contact, and after the kick is made, each cube It is preferable to further include a matching information generation module for generating matching information by matching the speed and direction of the ball with reference to the trajectory of the ball.

또한 본 발명에서 상기 온라인 축구게임 운영서버는 게이머로부터 수동모드 및 자동모드 중 어느 하나를 선택받고, 상기 수동모드 선택 시, 게이머의 조작을 기반으로 게임을 운영하되, 상기 자동모드 선택 시, 인공지능이 자동으로 선수캐릭터들의 움직임정보, 매칭정보 및 상황패턴정보를 활용하여 공격 전술, 선수 위치, 패널티킥 전담선수, 코너틱 전담선수, 프리킥 전담선수를 결정하여 경기를 진행하는 것이 바람직하다.In addition, in the present invention, the online soccer game operating server receives a gamer's selection of either a manual mode or an automatic mode, and when the manual mode is selected, the game is operated based on the gamer's manipulation, but when the automatic mode is selected, artificial intelligence It is desirable to proceed with the game by automatically determining the attack tactics, player position, penalty kick player, corner kick player, and free kick player using the movement information, matching information, and situation pattern information of the player characters.

상기 과제와 해결수단을 갖는 본 발명에 따르면 라이다(LiDAR) 센서들을 이용하여 실제 축구 선수들 각각의 궤적정보(위치, 속도 등) 및 공의 궤적정보를 기 설정된 큐브(S)별로 수집한 후, 인공지능 알고리즘을 이용하여 인수집된 빅데이터를 분석하여 각 선수의 능력치 및 상황에 따른 패턴 정보를 검출하며, 검출된 능력치 및 상황에 따른 패턴 정보를 온라인 축구게임의 해당 선수캐릭터에 적용시킴으로써 다양한 변수에 대한 선수캐릭터 및 실제 선수의 일치감을 극대화시켜 온라인 축구게임의 사실감 및 현실감을 높일 수 있을 뿐만 아니라 온라인 축구게임의 사용자(User) 참여를 개선하여 사용자(User) 중심의 서비스 제공이 가능하여 사용자의 흥미, 참여도 및 재미를 높일 수 있게 된다.According to the present invention having the above problems and solutions, after collecting the trajectory information (position, speed, etc.) of each actual soccer player and the trajectory information of the ball for each preset cube (S) using LiDAR sensors , Analyzing big data acquired and collected using artificial intelligence algorithms, detecting pattern information according to each player's ability level and situation, and applying the detected ability value and situational pattern information to the corresponding player character in the online soccer game. Not only can the realism and reality of online soccer games be enhanced by maximizing the match between player characters and actual players for variables, but also user-centered services can be provided by improving user participation in online soccer games. increase interest, engagement and fun.

도 1은 국내등록특허 제10-1188826호(발명의 명칭 : 온라인 스포츠 게임의 캐릭터 제공 방법 및 장치)에 개시된 온라인 스포츠 게임의 캐릭터 제공 방법을 나타내는 플로우차트이다.
도 2는 본 발명의 일실시예인 온라인 축구게임 제공시스템을 나타내는 구성도이다.
도 3은 도 2의 라이다센서들을 나타내는 예시도이다.
도 4는 도 3의 객체감지부에 적용되는 큐브를 설명하기 위한 평면도이다.
도 5는 도 4의 측면도이다.
도 6은 본 발명의 객체감지부에서 획득되는 공의 궤적에 대한 큐브별 3차원 영상을 설명하기 위한 예시도이다.
도 7은 도 2의 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.
도 8의 (a)는 도 7의 에지영상 추출모듈에 의해 추출된 각 큐브별 에지영상을 나타내는 예시도이고, (b)는 종래의 라이다영상을 나타내는 예시도이다.
도 9는 도 7의 각 큐브별 중심라인 추출모듈에 의해 추출된 각 큐브별 중심라인을 나타내는 예시도이다.
도 10은 도 2의 인공지능 분석서버를 나타내는 블록도이다.
도 11은 도 10의 인공지능 분석부를 나타내는 블록도이다.
도 12는 본 발명의 분석모듈을 본 발명에 따른 축구공의 타격 부위를 감지하는 그림이다.
도 13은 본 발명에 따른 축구공을 타격하는 발의 타격부위 정면도이다.
도 14는 본 발명에 따른 축구공을 타격하는 발의 타격부위 측면도이다.
1 is a flowchart showing a method for providing characters for online sports games disclosed in Korean Patent Registration No. 10-1188826 (Title of Invention: Method and Apparatus for Providing Characters for Online Sports Games).
2 is a block diagram showing an online soccer game providing system according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is an exemplary view showing the lidar sensors of FIG.
FIG. 4 is a plan view for explaining a cube applied to the object detecting unit of FIG. 3 .
Figure 5 is a side view of Figure 4;
6 is an exemplary view for explaining a 3D image for each cube of a trajectory of a ball acquired by an object detecting unit according to the present invention.
FIG. 7 is a block diagram illustrating the controller of FIG. 2 .
8(a) is an exemplary view showing an edge image for each cube extracted by the edge image extraction module of FIG. 7, and (b) is an example view showing a conventional LIDAR image.
FIG. 9 is an exemplary view showing the center line of each cube extracted by the center line extraction module for each cube of FIG. 7 .
10 is a block diagram illustrating an artificial intelligence analysis server of FIG. 2 .
11 is a block diagram illustrating an artificial intelligence analysis unit of FIG. 10 .
12 is a diagram for detecting a hitting part of a soccer ball according to the present invention using the analysis module of the present invention.
13 is a front view of a hitting part of a foot hitting a soccer ball according to the present invention.
Figure 14 is a side view of the hitting part of the foot hitting the soccer ball according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일실시예인 온라인 축구게임 제공시스템을 나타내는 구성도이다.2 is a block diagram showing an online soccer game providing system according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일실시예인 온라인 축구게임 제공시스템(1)은 라이다(LiDAR) 센서들을 이용하여 실제 축구 선수들 각각의 궤적정보(위치, 속도 등) 및 공의 궤적정보를 기 설정된 큐브(S)별로 수집한 후, 인공지능 알고리즘을 이용하여 인수집된 빅데이터를 분석하여 각 선수의 능력치 및 상황에 따른 패턴 정보를 검출하며, 검출된 능력치 및 상황에 따른 패턴 정보를 온라인 축구게임의 해당 선수캐릭터에 적용시킴으로써 다양한 변수에 대한 선수캐릭터 및 실제 선수의 일치감을 극대화시켜 온라인 축구게임의 사실감 및 현실감을 높일 수 있을 뿐만 아니라 온라인 축구게임의 사용자(User) 참여를 개선하여 사용자(User) 중심의 서비스 제공이 가능하여 사용자의 흥미, 참여도 및 재미를 높이기 위한 것이다.An online soccer game providing system 1 according to an embodiment of the present invention uses LiDAR sensors to transfer trajectory information (position, speed, etc.) of each soccer player and trajectory information of a ball to a preset cube (S). After collecting each item, the acquired big data is analyzed using an artificial intelligence algorithm to detect the pattern information according to each player's ability level and situation, and the detected ability value and situational pattern information is converted into the corresponding player character of the online soccer game. By applying it to the game, it is possible to increase the realism and reality of the online soccer game by maximizing the match between the player character and the actual player for various variables, and to improve user participation in the online soccer game to provide user-centered services. This is to increase the user's interest, participation, and fun.

또한 본 발명의 온라인 축구게임 제공시스템(1)은 도 2에 도시된 바와 같이, 데이터 수집시스템(3)과, 인공지능 분석서버(5), 온라인 축구게임 운영서버(7), 통신망(10)으로 이루어진다.In addition, as shown in FIG. 2, the online soccer game providing system 1 of the present invention includes a data collection system 3, an artificial intelligence analysis server 5, an online soccer game operating server 7, and a communication network 10. made up of

통신망(10)은 데이터 수집시스템(3), 인공지능 분석서버(5) 및 온라인 축구게임 운영서버(7) 사이의 데이터 이동경로를 제공하며, 상세하게로는 광역 통신망(WAN) 등의 유무선 네트워크망, 3G, 4G, 5G, LTE 등으로 구성될 수 있다.The communication network 10 provides a data movement path between the data collection system 3, the artificial intelligence analysis server 5 and the online soccer game operating server 7, and in detail, a wired and wireless network such as a wide area network (WAN) It can be composed of networks, 3G, 4G, 5G, LTE, etc.

도 3은 도 2의 라이다센서들을 나타내는 예시도이고, 도 4는 도 3의 객체감지부에 적용되는 큐브를 설명하기 위한 평면도이고, 도 5는 도 4의 측면도이다.3 is an exemplary view showing lidar sensors of FIG. 2 , FIG. 4 is a plan view illustrating a cube applied to the object sensing unit of FIG. 3 , and FIG. 5 is a side view of FIG. 4 .

데이터 수집시스템(3)은 도 2 내지 5에 도시된 바와 같이, 실제 축구 경기장에 설치되어 라이다(LiDAR) 신호를 송출한 후, 반사되는 수신받는 라이다센서(31-1), ..., (31-N)들과, 라이다센서(31-1), ..., (31-N)들에 의해 송수신된 라이다신호를 분석하여 기 설정된 큐브(S) 별로 객체(선수 또는 공)의 에지영상 및 중심라인을 검출하는 컨트롤러(30)로 이루어진다.As shown in FIGS. 2 to 5, the data acquisition system 3 is installed in an actual soccer stadium to transmit a LiDAR signal, and then receives the reflected LiDAR sensor 31-1, ... , (31-N) and lidar sensors (31-1), ..., by analyzing lidar signals transmitted and received by (31-N), each object (player or ball) for each preset cube (S) It consists of a controller 30 for detecting the edge image and center line of ).

라이다센서(31-1), ..., (31-N)들은 축구 경기장의 측부 및 상부에 서로 이격되게 설치되어 라이다(LiDAR) 신호를 송출한 후, 반사되는 신호를 수신받는다.LiDAR sensors (31-1), ..., (31-N) are installed spaced apart from each other on the side and top of the soccer stadium to transmit LiDAR signals and receive reflected signals.

이때 라이다(Lidar, ight Detection And Ranging)는 레이저를 발사하여 산란되거나 반사되는 레이저가 돌아오는 시간과 강도, 주파수의 변화, 편광 상태의 변화 등으로부터 측정 대상물의 거리와 농도, 속도, 형상 등 물리적 성질을 측정하며, 극초단파를 이용하여 대상물까지의 왕복 시간을 관측하여 거리를 구하는 레이더(RADAR: Radio Detection And Ranging)와 유사하지만, 전파를 이용하는 레이다와 달리 빛을 이용한다는 차이가 있으며, 이러한 점에서 '영상 레이더'라고 칭해지기도 한다.At this time, Lidar (Light Detection And Ranging) fires a laser and measures the distance, concentration, speed, shape, etc. It is similar to RADAR (Radio Detection And Ranging), which measures the properties and calculates the distance by observing the round-trip time to the object using microwaves, but has a difference in that it uses light, unlike radar that uses radio waves. It is also called 'imaging radar'.

또한 라이다센서(31-1), ..., (31-N)들에 의해 송수신된 라이다신호 정보는 컨트롤러(30)로 전송된다.In addition, lidar signal information transmitted and received by the lidar sensors 31-1, ..., (31-N) is transmitted to the controller 30.

컨트롤러(30)는 라이다센서(31-1), ..., (31-N)들에 의해 송수신된 라이다신호 정보를 분석 및 스캐닝하여 빛이 반사된 지점을 활용하여 3차원 모델링 영상인 라이다영상을 획득할 수 있게 된다.The controller 30 analyzes and scans the LIDAR signal information transmitted and received by the LIDAR sensors 31-1, ..., (31-N), and uses the point where the light is reflected to form a 3D modeling image. LiDAR images can be acquired.

또한 컨트롤러(30)는 도 4와 5의 기 설정된 큐브(S)의 위치정보를 활용하여, 기 설정된 큐브(S) 별로 객체의 라이다영상을 획득한다.In addition, the controller 30 utilizes the location information of the preset cubes (S) of FIGS. 4 and 5 to obtain LiDAR images of objects for each preset cube (S).

이때 큐브(S)들은 축구 경기장을 수평방향의 가상선(L1)들과 수직방향의 가상선(L2)들로 분할하였을 때, 분할된 육면체 형상의 각 영역을 의미한다.At this time, the cubes (S) mean each area of the divided hexahedral shape when the soccer stadium is divided into horizontal imaginary lines L1 and vertical imaginary lines L2.

즉 컨트롤러(30)는 라이다센서(31-1), ..., (31-N)들에 의해 송수신된 라이다신호를 스캐닝하여 라이다영상을 획득함과 동시에 획득된 라이다영상의 위치정보와 각 큐브(S)의 위치정보를 활용하여, 각 큐브(S) 별 라이다영상을 획득한다.That is, the controller 30 obtains a lidar image by scanning the lidar signal transmitted and received by the lidar sensors 31-1, ..., 31-N, and simultaneously acquires the position of the lidar image. LIDAR image for each cube (S) is obtained by utilizing information and location information of each cube (S).

도 6은 본 발명의 객체감지부에서 획득되는 공의 궤적에 대한 큐브별 3차원 영상을 설명하기 위한 예시도이다.6 is an exemplary view for explaining a 3D image for each cube of a trajectory of a ball acquired by an object detecting unit according to the present invention.

일반적으로, 실제 축구선수의 킥은 타격 시, 접촉되는 발의 부위와 공의 위치에 따라 인사드이킥, 인프런트킥, 발등킥, 아웃프런트킥, 토킥 등의 다양한 종류로 구분되고, 이러한 킥의 종류에 따라 공은 다양한 궤적을 형성하게 된다.In general, actual kicks of soccer players are classified into various types such as inside kicks, in-front kicks, instep kicks, out-front kicks, and toe kicks, depending on the part of the foot that is in contact and the position of the ball at the time of hitting. Depending on this, the ball forms various trajectories.

그러나 종래에는 공의 최초 위치와 최종 위치만을 활용하여 공의 궤적을 검출하기 때문에 공의 최초 위치 및 최종 위치를 연결한 선(L)으로 공의 궤적이 검출되어 정밀도 및 정확성이 현저히 떨어지는 문제점이 발생한다.However, since the trajectory of the ball is conventionally detected using only the initial and final positions of the ball, the ball's trajectory is detected with a line (L) connecting the initial and final positions of the ball, resulting in significantly lower precision and accuracy. do.

본원 발명은 이러한 문제점을 해결할 수 있는 것으로서, 본 발명의 컨트롤러(30)는 각 큐브별로 공의 라이다영상을 획득할 수 있기 때문에 각 큐브별로 공의 궤적에 대한 트래킹(Tracking)이 가능하여, 킥의 종류에 따른 다양한 공의 궤적을 정밀하게 검출할 수 있게 된다.The present invention can solve this problem, and since the controller 30 of the present invention can acquire lidar images of the ball for each cube, tracking of the trajectory of the ball for each cube is possible, so that the kick It is possible to precisely detect the trajectory of various balls according to the type of the ball.

예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 공에 회전이 걸려 오른쪽으로 휘어진 후, 골대를 향할 때, 종래에는 단순히 공의 최초 위치(가)와 최종 위치(나)를 연결한 선(L)을 공의 궤적으로 검출하게 되나, 본 발명의 컨트롤러(30)는 각 큐브별로 분할하여 객체를 감지할 수 있기 때문에 a -> b -> c -> d의 공 궤적을 정밀하게 검출할 수 있게 된다.For example, as shown in FIG. 6, after the ball is rotated and bent to the right, when it heads toward the goal post, conventionally, a line (L) simply connecting the initial position (A) and the final position (B) of the ball is detected as the trajectory of the ball, but since the controller 30 of the present invention can detect objects by dividing each cube, it is possible to accurately detect the ball trajectory of a -> b -> c -> d .

다시 말하면, 본원 발명의 컨트롤러(30)는 축구경기장의 측부들 및 상부에 설치된 복수개의 라이다(LiDAR) 센서(31)들을 설치함과 동시에 축구경기장을 수직방향으로 연결한 수직가상선(L2)들과 수평방향으로 연결한 수평가상선(L1)들에 의해 형성되는 복수개의 큐브(S)들을 기반으로 각 큐브별 라이다영상을 획득한다.In other words, the controller 30 of the present invention installs a plurality of LiDAR sensors 31 installed on the sides and top of the soccer stadium, and at the same time, the vertical virtual lines (L2) connecting the soccer field in the vertical direction Based on the plurality of cubes (S) formed by the horizontal virtual lines (L1) connected in the horizontal direction and the LIDAR image for each cube is obtained.

또한 컨트롤러(30)는 각 큐브별 3차원 영상이 획득되면, 획득된 3차원 영상을 분석하여 객체(인체 또는 공)의 에지영상을 추출한 후, 추출된 에지영상으로부터 객체의 중심라인을 형성하는 중심라인을 검출한다.In addition, when the 3D image for each cube is obtained, the controller 30 analyzes the acquired 3D image to extract an edge image of the object (human body or ball), and then extracts a center line forming the center line of the object from the extracted edge image. detect the line

도 7은 도 2의 컨트롤러를 나타내는 블록도이고, 도 8의 (a)는 도 7의 에지영상 추출모듈에 의해 추출된 각 큐브별 에지영상을 나타내는 예시도이고, (b)는 종래의 라이다영상을 나타내는 예시도이고, 도 9는 도 7의 각 큐브별 중심라인 추출모듈에 의해 추출된 각 큐브별 중심라인을 나타내는 예시도이다.FIG. 7 is a block diagram showing the controller of FIG. 2, FIG. 8 (a) is an exemplary view showing an edge image for each cube extracted by the edge image extraction module of FIG. 7, and (b) is a conventional lidar. FIG. 9 is an example view showing a center line for each cube extracted by the center line extraction module for each cube in FIG. 7 .

컨트롤러(30)는 도 7에 도시된 바와 같이, 제어모듈(300)과, 메모리(301), 데이터 송수신모듈(302), 라이다신호 스캐닝모듈(303), 각 큐브별 에지영상 추출모듈(304), 각 큐브별 중심라인 추출모듈(305)로 이루어진다.As shown in FIG. 7, the controller 30 includes a control module 300, a memory 301, a data transmission/reception module 302, a LIDAR signal scanning module 303, and an edge image extraction module 304 for each cube. ), and a center line extraction module 305 for each cube.

제어모듈(300)은 컨트롤러(30)의 O.S(Operating System)이며, 제어대상(301), (302), (303), (304), (305)들을 관리 및 제어한다.The control module 300 is an O.S (Operating System) of the controller 30, and manages and controls the control targets 301, 302, 303, 304, and 305.

또한 제어모듈(300)은 데이터 송수신모듈(301)을 통해 라이다센서(31-1), ..., (31-N)들로부터 수신 받은 라이다신호 정보를 라이다신호 스캐닝모듈(303)로 출력한다.In addition, the control module 300 transmits the lidar signal information received from the lidar sensors 31-1, ..., (31-N) through the data transmission/reception module 301 to the lidar signal scanning module 303. output as

메모리(301)에는 각 라이다센서(31)의 설치 위치정보와, 기 설정된 각 큐브별 위치정보가 기 설정되어 저장된다.In the memory 301, installation location information of each lidar sensor 31 and location information for each cube are preset and stored.

또한 메모리(301)에는 각 큐브별 에지영상 추출모듈(304)에 의해 생성된 각 큐브별 에지영상이 임시 저장된다.In addition, the memory 301 temporarily stores edge images for each cube generated by the edge image extraction module 304 for each cube.

또한 메모리(301)에는 각 큐브별 중심라인 추출모듈(305)에 의해 생성된 각 큐브별 중심라인 정보가 임시 저장된다.In addition, center line information for each cube generated by the center line extraction module 305 for each cube is temporarily stored in the memory 301 .

데이터 송수신모듈(302)은 라이다센서(31-1), ..., (31-N)들 및 인공지능 분석서버(5)와 데이터를 송수신한다.The data transmission/reception module 302 transmits and receives data with the lidar sensors 31-1, ..., (31-N) and the artificial intelligence analysis server 5.

라이다신호 스캐닝모듈(303)은 라이다센서(31-1), ..., (31-N)들에 의해 송수신된 라이다신호를 스캐닝한다.The lidar signal scanning module 303 scans lidar signals transmitted and received by lidar sensors 31-1, ..., 31-N.

각 큐브별 에지영상 추출모듈(304)은 라이다신호 스캐닝모듈(303)에 의해 스캐닝된 도 8의 (b)의 라이다 영상에 대하여 에지를 검출하기 위하여 통상적으로 사용되는 소벨필터를 적용하여 픽셀의 변화율이 임계치 이상인 픽셀을 검출하여 도 8의 (a)에 도시된 바와 같은 에지라인으로 이루어지는 각 큐브별 에지영상(910)을 추출한다.The edge image extraction module 304 for each cube applies a Sobel filter commonly used to detect an edge to the lidar image of FIG. An edge image 910 for each cube composed of edge lines as shown in FIG.

이때 컨트롤러(30)가 도 8의 (b)에서와 같이, 별도의 에지영상이 아닌 라이다영상을 생성한다고 가정할 때, 해당 라이다영상은 다수의 에지(경계선)들로 이루어지기 때문에 데이터 처리량이 과도하게 증가하게 되나, 본 발명에서는 컨트롤러(30)의 각 큐브별 에지영상 추출모듈(304)이 도 8의 (a)에서와 같이, 임계치 이상의 변화율을 갖는 에지들만으로 이루어지는 에지영상(910)을 생성함으로써 연산처리량을 현저히 절감시켜 연산처리 효율성을 극대화시킬 수 있게 된다.At this time, assuming that the controller 30 generates a lidar image that is not a separate edge image, as shown in (b) of FIG. Although this excessively increases, in the present invention, the edge image extraction module 304 for each cube of the controller 30, as shown in FIG. It is possible to significantly reduce the amount of calculation processing and maximize calculation processing efficiency.

이때 각 큐브별 에지영상 추출모듈(304)에 의해 생성된 각 큐브별 에지영상(910)들은 제어모듈(300)의 제어에 따라 메모리(301)에 임시 저장됨과 동시에 데이터 송수신부(302)를 통해 인공지능 분석서버(5)로 전송된다.At this time, the edge images 910 for each cube generated by the edge image extraction module 304 for each cube are temporarily stored in the memory 301 under the control of the control module 300 and at the same time through the data transceiver 302. It is transmitted to the artificial intelligence analysis server (5).

각 큐브별 중심라인 추출모듈(305)은 각 큐브별 에지영상 추출모듈(304)에 의해 추출된 각 큐브별 에지영상(910)으로부터 객체의 중심라인(101)을 추출한다.The center line extraction module 305 for each cube extracts the center line 101 of the object from the edge image 910 for each cube extracted by the edge image extraction module 304 for each cube.

이때 중심라인(101)은 도 9에 도시된 바와 같이, 객체의 에지라인과 일정간격으로 균등하게 형성되는 수평선들의 교점의 중간값 픽셀을 연결하는 선을 의미한다.In this case, as shown in FIG. 9 , the center line 101 means a line connecting the edge line of the object and the middle value pixel of the intersection of horizontal lines equally formed at regular intervals.

이러한 각 큐브별 중심라인(101) 정보는 후술되는 인공지능 분석서버(5)에 의하여, 신체의 머리(A), 손(B, C), 발(D, E)의 위치 결정에 활용된다.This center line 101 information for each cube is used to determine the position of the head (A), hands (B, C), and feet (D, E) of the body by the artificial intelligence analysis server 5 described later.

또한 각 큐브별 에지영상 추출모듈(305)에 의해 추출된 각 큐브별 중심라인 정보는 제어모듈(300)의 제어에 따라 메모리(301)에 임시 저장됨과 동시에 데이터 송수신부(302)를 통해 인공지능 분석서버(5)로 전송된다.In addition, the center line information for each cube extracted by the edge image extraction module 305 for each cube is temporarily stored in the memory 301 under the control of the control module 300 and at the same time artificial intelligence through the data transceiver 302 It is transmitted to the analysis server (5).

도 10은 도 2의 인공지능 분석서버를 나타내는 블록도이다.10 is a block diagram illustrating an artificial intelligence analysis server of FIG. 2 .

인공지능 분석서버(5)는 도 10에 도시된 바와 같이, 제어부(50)와, 데이터베이스부(51), 통신 인터페이스부(52), 인공지능 학습부(53), 각 큐브별 중심라인 병합부(54), 인공지능 분석부(55), 선수별 능력치 정보 생성부(56)로 이루어진다.As shown in FIG. 10, the artificial intelligence analysis server 5 includes a control unit 50, a database unit 51, a communication interface unit 52, an artificial intelligence learning unit 53, and a central line merging unit for each cube. (54), an artificial intelligence analysis unit (55), and a player-by-player ability value generation unit (56).

제어부(50)는 인공지능 분석서버(5)의 O.S(Operating System)이며, 제어대상(51), (52), (53), (54), (55), (56)들을 관리 및 제어한다.The control unit 50 is the O.S (Operating System) of the artificial intelligence analysis server 5, and manages and controls the control objects 51, 52, 53, 54, 55, and 56. .

또한 제어부(50)는 통신 인터페이스부(52)를 통해 데이터 수집시스템(3)의 컨트롤러(30)로부터 각 큐브별 에지영상들과 각 큐브별 중심라인 정보를 전송받으면, 이를 데이터베이스부(51)에 저장함과 동시에 각 큐브별 중심라인 병합부(54)로 입력한다.In addition, when the control unit 50 receives edge images for each cube and center line information for each cube from the controller 30 of the data collection system 3 through the communication interface unit 52, it stores them in the database unit 51. At the same time as saving, it is input to the center line merging unit 54 for each cube.

또한 제어부(50)는 기 설정된 제1 주기(T1) 마다 인공지능 학습부(53)를 실행시킨다.In addition, the control unit 50 executes the artificial intelligence learning unit 53 every preset first cycle T1.

또한 제어부(50)는 선수별 능력치 정보 생성부(56)에 의해 생성된 선수별 능력치 정보와, 인공지능 분석부(55)에 의해 검출된 매칭정보 및 선수별 상황패턴 정보를 데이터베이스부(51)에 저장함과 동시에 통신 인터페이스부(52)를 제어하여 온라인 축구게임 운영서버(7)로 전송하도록 한다.In addition, the control unit 50 stores the ability value information for each player generated by the ability value information generation unit 56 for each player, the matching information detected by the artificial intelligence analysis unit 55, and the situation pattern information for each player in the database unit 51. and at the same time control the communication interface unit 52 to transmit to the online soccer game operating server 7.

데이터베이스부(51)에는 각 축구장 식별정보, 해당 축구장에 설치된 라이다센서(31)들 각각의 식별 및 위치정보, 해당 축구장의 각 큐브의 위치정보들이 기 설정되어 저장된다.In the database unit 51, identification information of each soccer field, identification and location information of each of the lidar sensors 31 installed in the soccer field, and location information of each cube of the soccer field are preset and stored.

또한 데이터에비스부(51)에는 인공지능 학습부(53)에서 학습된 머신러닝 알고리즘인 게임분석 알고리즘이 저장된다.In addition, the data analysis unit 51 stores a game analysis algorithm, which is a machine learning algorithm learned in the artificial intelligence learning unit 53.

이때 게임분석 알고리즘은 각 큐브별 에지영상과 각 큐브별 중심라인 정보를 입력데이터로 하여 상황에 따른 선수별 움직임 정보를 출력데이터로 하는 머신러닝 알고리즘이다.At this time, the game analysis algorithm is a machine learning algorithm that uses the edge image of each cube and the center line information of each cube as input data and the motion information of each player according to the situation as output data.

또한 데이터베이스부(51)에는 통신 인터페이스부(52)를 통해 컨트롤러(30)로부터 전송받은 각 큐브별 에지영상과 각 큐브별 중심라인 정보들이 저장된다.In addition, the database unit 51 stores edge images for each cube and center line information for each cube received from the controller 30 through the communication interface unit 52 .

또한 데이터베이스부(51)에는 선수별 능력치 정보 생성부(56)에 의해 생성된 선수별 능력치 정보와, 인공지능 분석부(55)에 의해 생성된 매칭정보 및 선수별 상황패턴 정보가 저장된다.In addition, the database unit 51 stores the ability value information for each player generated by the ability value information generation unit 56 for each player, matching information generated by the artificial intelligence analysis unit 55, and situation pattern information for each player.

통신 인터페이스부(52)는 제어부(50)의 제어에 따라 컨트롤러(30) 및 온라인 축구게임 운영서버(7)와 데이터를 송수신한다.The communication interface unit 52 transmits and receives data with the controller 30 and the online soccer game operating server 7 under the control of the controller 50 .

인공지능 학습부(53)는 제어부(50)의 제어에 따라 기 설정된 제1 주기(T1) 마다 실행되며, 데이터베이스부(51)에 저장된 각 큐브별 에지영상과 각 큐브별 중심라인 정보를 참조 및 활용하여, 머신러닝 알고리즘인 게임분석 알고리즘의 학습을 수행한다. The artificial intelligence learning unit 53 is executed every preset first cycle T1 under the control of the control unit 50, and refers to the edge image of each cube and the center line information of each cube stored in the database unit 51 and It is used to learn the game analysis algorithm, which is a machine learning algorithm.

이때 인공지능 학습부(53)에 학습된 게임분석 알고리즘은 인공지능 분석부(55)에 적용된다.At this time, the game analysis algorithm learned by the artificial intelligence learning unit 53 is applied to the artificial intelligence analysis unit 55.

각 큐브별 중심라인 병합부(54)는 기 설정된 큐브별 위치정보들을 참조하여, 컨트롤러(30)로부터 전송받은 각 큐브별 중심라인 정보들 중 인접한 큐브에 연속되는 중심라인들을 병합시킨다.The center line merging unit 54 for each cube merges the center lines consecutive to adjacent cubes among the center line information for each cube received from the controller 30 by referring to preset location information for each cube.

도 11은 도 10의 인공지능 분석부를 나타내는 블록도이다.11 is a block diagram illustrating an artificial intelligence analysis unit of FIG. 10 .

인공지능 분석부(55)는 도 11에 도시된 바와 같이, 데이터 입력모듈(551)과, 분석모듈(552), 객체인식모듈(553), 상황인식모듈(554), 매칭정보 생성모듈(555), 선수별 움직임정보 검출모듈(556), 선수별 상황패턴정보 검출모듈(557)로 이루어진다.As shown in FIG. 11, the artificial intelligence analysis unit 55 includes a data input module 551, an analysis module 552, an object recognition module 553, a situation recognition module 554, and a matching information generation module 555. ), motion information detection module 556 for each player, situation pattern information detection module 557 for each player.

데이터 입력모듈(551)은 각 큐브별 중심라인 병합부(54)로부터 병합된 중심라인 정보들을 입력받으며, 제어부(50)의 제어에 따라 컨트롤러(30)로부터 전송받은 각 큐브별 에지영상들과 각 큐브별 중심라인 정보를 입력받는다.The data input module 551 receives the merged center line information from the center line merging unit 54 for each cube, and under the control of the control unit 50, the edge images for each cube received from the controller 30 and each Center line information for each cube is input.

분석모듈(552)은 데이터 입력모듈(551)에 의해 입력된 병합된 중심라인 정보들, 각 큐브별 에지영상들 및 각 큐브별 중심라인 정보를, 인공지능 학습부(53)에 의해 학습된 게임분석 알고리즘의 입력데이터로 하여 게임을 분석한다.The analysis module 552 converts the merged center line information input by the data input module 551, the edge images of each cube, and the center line information of each cube into a game learned by the artificial intelligence learning unit 53. The game is analyzed using the input data of the analysis algorithm.

이때 게임분석 알고리즘은 각 큐브별 에지영상과 각 큐브별 중심라인 정보를 입력데이터로 하여 상황에 따른 선수별 움직임 정보를 출력데이터로 하는 머신러닝 알고리즘으로 정의된다.At this time, the game analysis algorithm is defined as a machine learning algorithm that uses the edge image of each cube and the center line information of each cube as input data and the motion information of each player according to the situation as output data.

또한 분석모듈(552)은 인식된 선수가 공과 접촉되는 킥이 이루어지는 상태일 때, 발의 움직임과, 공과 접촉되는 발의 부위, 발에 접촉되는 공의 부위를 검출함과 동시에 킥이 이루어진 이후, 각 큐브별 공의 궤적을 참조하여 공의 속도 및 방향을 매칭시킨다.In addition, the analysis module 552 detects the movement of the foot, the part of the foot in contact with the ball, and the part of the ball in contact with the foot when the recognized player is in a kicking state in contact with the ball, and at the same time, after the kick is made, each cube Match the speed and direction of the ball by referring to the trajectory of the star ball.

도 12는 본 발명의 분석모듈을 본 발명에 따른 축구공의 타격 부위를 감지하는 그림이다.12 is a diagram for detecting a hitting part of a soccer ball according to the present invention using the analysis module of the present invention.

도 12에 도시된 바와 같이, 축구공(70)의 경우 플레이어(20)가 축구공의 어느 부위를 타격하느냐에 따라 축구공(70)에 스핀이 발생하게 되고, 스핀에 의해 축구공(70)의 궤적이 달라지게 된다.As shown in FIG. 12, in the case of the soccer ball 70, the spin occurs in the soccer ball 70 depending on which part of the soccer ball the player 20 hits, and the spin of the soccer ball 70 The trajectory will change.

도 12의 (a)와 같이 플레이어(20)가 축구공(70)을 타격하게 되면, 플레이어(20)의 신체부위가 축구공(70)의 항상 일정한 부분을 타격하지 않는다. 따라서 도 12의 (b)와 같이 축구공의 외부를 일정한 영역으로 분할하여 플레이어(70)가 분할된 영역 중 어느 부분을 타격하는지 확인할 수 있다.As shown in (a) of FIG. 12, when the player 20 hits the soccer ball 70, the body part of the player 20 does not always hit a certain portion of the soccer ball 70. Therefore, as shown in (b) of FIG. 12, it is possible to determine which part of the divided area the player 70 hits by dividing the outside of the soccer ball into predetermined areas.

도 13은 본 발명에 따른 축구공을 타격하는 발의 타격부위 정면도이고, 도 14는 본 발명에 따른 축구공을 타격하는 발의 타격부위 측면도이다.13 is a front view of a foot hitting a soccer ball according to the present invention, and FIG. 14 is a side view of a foot hitting a soccer ball according to the present invention.

도 13과 14에 도시된 바와 같이, 축구에서는 축구공(70)을 타격하는 플레이어(20)의 발 어느 부위를 이용하여 축구공(70)을 타격 했는지에 따라서 다양한 궤적이 발생하게 된다.As shown in FIGS. 13 and 14, in soccer, various trajectories occur depending on which part of the foot of the player 20 hitting the soccer ball 70 is used to hit the soccer ball 70.

축구공(70)과 접촉되는 플레이어의 신체부위 중에서 발은 하나 이상의 영역으로 구분하여 접촉부위를 판별할 수 있다.Among the body parts of the player in contact with the soccer ball 70, the foot may be divided into one or more areas to determine the contact area.

본 발명에서는 발을 발끝(21), 발의 인프런트(22), 발의 아웃프런트(23), 발등(24), 발의 인사이드(25) 등 5가지 영역으로 나눠 구분하고 있지만, 발의 접촉 부위 영역은 늘어나거나 줄어들 수 있다.In the present invention, the foot is divided into five areas such as the toe 21, the in-front of the foot 22, the out-front of the foot 23, the instep 24, and the inside of the foot 25, but the contact area of the foot increases. or may be reduced.

객체인식모듈(553)은 게임분석 알고리즘에 의해 선수 또는 공의 객체를 인식함과 동시에 인식된 객체의 위치정보를 검출한다.The object recognition module 553 recognizes an object of a player or a ball by a game analysis algorithm and simultaneously detects positional information of the recognized object.

또한 객체인식모듈(553)은 인식된 객체가 선수일 때, 전술하였던 도 9에 도시된 바와 같이, 병합된 중심라인들을 활용하여 선수 객체의 신체부위인 머리(A), 손(B, C), 발(D, E) 등을 검출한다.In addition, when the recognized object is a player, the object recognition module 553 uses the merged center lines as shown in FIG. , feet (D, E), etc. are detected.

이때 도면에서는 설명의 편의를 위해 신체부위가 머리, 손, 발로 이루어지는 것으로 예를 들어 설명하였으나 신체부위는 이보다 더욱 세분화되어 검출될 수 있음은 당연하다.At this time, in the drawings, for convenience of explanation, the body part is described as being composed of a head, hands, and feet as an example, but it is natural that the body part can be more subdivided and detected.

또한 객체인식모듈(553)에 의해 검출(인식)된 객체정보는 상황인식모듈(553), 선수별 움직임정보 생성모듈(555) 및 선수별 상황패턴정보 검출모듈(556)로 입력된다.In addition, object information detected (recognized) by the object recognition module 553 is input to the situation recognition module 553, motion information generation module 555 for each player, and situation pattern information detection module 556 for each player.

상황인식모듈(554)은 게임분석 알고리즘에 의해 각 팀 및 선수의 현재 상태를 인식한다.The context recognition module 554 recognizes the current state of each team and player by a game analysis algorithm.

이때 현재 상태는 넓은 범위의 카테고리로 ‘공격’ 및 ‘수비’로 검출될 수 있고, ‘공격’ 카테고리는 ‘역습’, ‘지연’, ‘전술종류’, ‘프리킥’, ‘코너킥’, ‘패널티킥’ 등의 하위 구성요소들로 분류될 수 있고, ‘수비’ 카테고리는 ‘역습에 대한 수비’, ‘압박 수비’, ‘지역방어수비’, ‘전담마크수비’, ‘코너킥 수비’, ‘패널티킥 수비’ 등의 하위 구성요소들로 분류될 수 있고, 더 작게로는 각 선수의 자신의 위치 및 움직임벡터(이동방향 및 속도), 같은 팀 선수들의 위치 및 움직임벡터, 상대 팀 선수들의 위치 및 움직임벡터, 공의 위치 및 움직임벡터로 세분화하여 인식할 수 있다.At this time, the current state can be detected as 'attack' and 'defense' in a wide range of categories, and the 'attack' category is 'counterattack', 'delay', 'tactic type', 'free kick', 'corner kick', and 'penalty' It can be classified into sub-components such as 'kick', and the 'defense' category includes 'defense against counterattack', 'pressure defense', 'local defense defense', 'dedicated mark defense', 'corner kick defense', 'penalty' It can be classified into sub-components such as 'kick defense', and to a smaller extent, each player's own position and motion vector (movement direction and speed), the position and motion vector of players on the same team, the position and Recognition can be subdivided into motion vector, ball position, and motion vector.

매칭정보 생성모듈(555)은 분석모듈(552)에서 분석 시, 선수와 공의 접촉이 이루어지는 상태일 때, 발의 움직임과, 공과 접촉되는 발의 부위, 발에 접촉되는 공의 부위를 검출함과 동시에 킥이 이루어진 이후, 각 큐브별 공의 궤적을 참조하여 공의 속도 및 방향을 매칭시킨 매칭정보를 생성한다.The matching information generation module 555 detects the motion of the foot, the part of the foot in contact with the ball, and the part of the ball in contact with the foot when the analysis module 552 is in contact with the ball. After the kick is made, matching information matching the speed and direction of the ball is generated by referring to the trajectory of the ball for each cube.

선수별 움직임정보 생성모듈(556)은 각 선수의 움직임정보를 검출한다.The motion information generation module 556 for each player detects motion information for each player.

이때 움직임정보는 해당 선수의 이동속도, 점핑 능력, 패싱 능력, 슛 능력, 태클 능력, 몸싸움 능력, 센터링 능력, 트래핑 능력 등을 포함한다.At this time, the motion information includes the moving speed, jumping ability, passing ability, shooting ability, tackling ability, physical fighting ability, centering ability, trapping ability, etc. of the corresponding player.

선수별 상황패턴 검출모듈(557)은 상황인식모듈(554)에 의해 인식된 현재 상태에 따른 각 선수의 움직임패턴을 검출한다.The situation pattern detection module 557 for each player detects a movement pattern of each player according to the current state recognized by the situation recognition module 554 .

다시 도 10으로 돌아가서 선수별 능력치 정보 생성부(56)를 살펴보면, 선수별 능력치 정보 생성부(56)는 선수별 움직임정보 생성모듈(556)에 의해 생성된 각 선수의 움직임정보를 참조하여 선수별 능력치 정보를 생성한다.Returning to FIG. 10 again, looking at the ability value information generation unit 56 for each player, the ability value information generation unit 56 for each player refers to the movement information of each player generated by the movement information generation module 556 for each player. Generate ability information.

이때 제어부(50)는 인공지능 분석부(55)에 의해 생성된 매칭정보 및 선수별 상황패턴 정보와, 선수별 능력치 정보 생성부(56)에 의해 생성된 선수별 능력치 정보가 온라인 축구게임 운영서버(7)로 전송되도록 통신 인터페이스부(52)를 제어한다.At this time, the control unit 50 transmits the matching information generated by the artificial intelligence analysis unit 55 and situation pattern information for each player, and the ability value information for each player generated by the ability value generation unit 56 for each player to an online soccer game operation server. Controls the communication interface unit 52 to transmit to (7).

온라인 축구게임 운영서버(7)는 통상의 온라인 축구게임을 제작함과 동시에 서비스를 제공하는 서버이다.The online soccer game operating server 7 is a server that produces a normal online soccer game and provides services at the same time.

이때 온라인 축구게임 운영서버(7)는 실제 선수와 매칭되는 선수캐릭터들을 포함하며, 인공지능 분석서버(5)로부터 전송받은 매칭정보, 선수별 상황패턴 정보 및 선수별 능력치 정보를 해당 선수캐릭터에 반영시킨다.At this time, the online soccer game operating server 7 includes player characters matched with actual players, and reflects matching information, situation pattern information for each player, and ability value information for each player transmitted from the artificial intelligence analysis server 5 to the corresponding player character. let it

또한 온라인 축구게임 운영서버(7)는 게이머(Gamer)가 수동모드 및 자동모드 중 어느 하나를 선택하여 게임을 진행할 수 있고, 수동모드 선택 시, 게이머의 조작을 기반으로 축구게임을 진행하며, 자동모드 선택 시, 인공지능을 기반으로 축구게임을 진행하도록 구성될 수 있다.In addition, the online soccer game operation server 7 allows a gamer to select either manual mode or automatic mode to play the game, and when the manual mode is selected, the soccer game is played based on the gamer's operation, When selecting a mode, it may be configured to play a soccer game based on artificial intelligence.

또한 온라인 축구게임 운영서버(7)는 자동모드 선택 시, 인공지능 스스로 선수캐릭터들의 능력치 및 상황패턴 정보를 활용하여 공격 전술, 선수 위치, 패널티킥 전담선수, 코너틱 전담선수, 프리킥 전담선수를 결정하여 경기를 진행할 수 있다.In addition, when the online soccer game operation server (7) selects the automatic mode, artificial intelligence itself determines the attack strategy, player position, penalty kick player, corner kick player, and free kick player using the information on the ability level and situation pattern of the player characters. You can proceed with the game.

이와 같이 본 발명의 일실시예인 온라인 축구게임 적용 방법(S1)은 라이다(LiDAR) 센서들을 이용하여 실제 축구 선수들 각각의 궤적정보(위치, 속도 등) 및 공의 궤적정보를 기 설정된 큐브(S)별로 수집한 후, 인공지능 알고리즘을 이용하여 인수집된 빅데이터를 분석하여 각 선수의 능력치 및 상황에 따른 패턴 정보를 검출하며, 검출된 능력치 및 상황에 따른 패턴 정보를 온라인 축구게임의 해당 선수캐릭터에 적용시킴으로써 다양한 변수에 대한 선수캐릭터 및 실제 선수의 일치감을 극대화시켜 온라인 축구게임의 사실감 및 현실감을 높일 수 있을 뿐만 아니라 온라인 축구게임의 사용자(User) 참여를 개선하여 사용자(User) 중심의 서비스 제공이 가능하여 사용자의 흥미, 참여도 및 재미를 높일 수 있게 된다.As such, the online soccer game application method (S1), which is an embodiment of the present invention, uses LiDAR sensors to store trajectory information (position, speed, etc.) of each actual soccer player and trajectory information of the ball in a preset cube ( After collecting each S), the collected big data is analyzed using an artificial intelligence algorithm to detect the pattern information according to the ability level and situation of each player, and the pattern information according to the detected ability level and situation corresponds to the online soccer game. By applying it to the player character, it is possible to increase the realism and reality of the online soccer game by maximizing the match between the player character and the actual player for various variables, and to improve user participation in the online soccer game to create a user-centered It is possible to provide services to increase user interest, participation, and fun.

1:온라인 축구게임 제공시스템 3:데이터 수집시스템
5:인공지능 분석서버 7:온라인 축구게임 운영서버
10:통신망 30:컨트롤러
31-1, ..., 31-N:라이다센서들 50:제어부
51:데이터베이스부 52:통신 인터페이스부
53:인공지능 학습부 54:각 큐브별 중심라인 병합부
55:인공지능 분석부 56:선수별 능력치 정보 생성부
300:제어모듈 301:메모리
302:데이터 송수신모듈 303:라이다신호 스캐닝모듈
304:각 큐브별 에지영상 추출모듈 305:각 큐브별 중심라인 추출모듈
1: Online soccer game provision system 3: Data collection system
5: AI analysis server 7: Online soccer game operating server
10: communication network 30: controller
31-1, ..., 31-N: lidar sensors 50: control unit
51: database unit 52: communication interface unit
53: artificial intelligence learning unit 54: center line merging unit for each cube
55: artificial intelligence analysis unit 56: player ability information generation unit
300: control module 301: memory
302: data transmission/reception module 303: lidar signal scanning module
304: Edge image extraction module for each cube 305: Center line extraction module for each cube

Claims (8)

축구경기장에 복수개 설치되어 객체(선수 또는 공)를 감지하는 감지수단들과, 상기 감지수단들에 의해 감지된 감지데이터를 외부로 송출하는 컨트롤러를 포함하는 데이터 수집시스템;
객체의 감지데이터를 입력데이터로 하여, 이동속도, 점핑 능력, 패싱 능력, 슛 능력, 태클 능력, 몸싸움 능력, 센터링 능력 및 트래핑 능력 중 적어도 하나 이상을 포함하는 각 선수별 움직임정보와, 상황에 따른 패턴 정보인 각 선수별 상황패턴정보를 출력하는 머신러닝 알고리즘은 게임분석 알고리즘을 저장하며, 상기 게임분석 알고리즘을 이용하여 상기 컨트롤러로부터 전송받은 감지데이터를 분석하여 각 선수별 움직임정보 및 각 선수별 상황패턴정보를 검출하는 인공지능 분석서버;
온라인 축구게임을 제작함과 동시에 게임 서비스를 제공하며, 상기 인공지능 분석서버로부터 전송받은 각 선수별 움직임정보 및 각 선수별 상황패턴정보를 해당 선수캐릭터에 반영하는 온라인 축구게임 운영서버를 포함하고,
상기 감지수단은 라이다(LiDAR) 신호를 송출한 후, 반사신호를 수신받는 라이다센서이고,
상기 컨트롤러는
축구경기장을 수평방향의 길이방향의 제1 수평가상선들과, 수평방향의 폭방향의 제2 수평가상선들, 수직방향의 수직가상선들로 분할하였을 때, 분할된 육면체 형상의 영역을 큐브라고 할 때, 각 큐브의 위치정보가 저장되는 메모리;
상기 라이다센서들로부터 전송받은 라이다신호를 스캐닝하여 는 라이다신호 스캐닝모듈;
상기 라이다신호 스캐닝모듈에 의해 스캐닝정보를 활용하되, 소벨필터를 적용하여 픽셀 변화율이 임계치 이상인 픽셀들인 에지라인으로 이루어지는 3D 모델링 영상인 에지영상을 생성하며, 기 설정된 각 큐브의 위치정보를 활용하여 각 큐브별 에지영상을 추출하는 각 큐브별 에지영상 추출모듈;
상기 각 큐브별 에지영상 추출모듈에 의해 추출된 각 큐브별 에지영상을 상기 인공지능 분석서버로 전송하는 제어모듈을 포함하고,
상기 컨트롤러는
객체의 에지라인과 일정간격으로 균등하게 형성되는 수평선들의 교점의 중간값 픽셀을 연결하는 선을 중심라인이라고 할 때, 상기 큐브별 에지영상 추출모듈에 의해 추출된 각 큐브별 에지영상으로부터, 객체의 중심라인을 추출하는 각 큐브별 중심라인 추출모듈을 더 포함하고,
상기 제어모듈은 상기 각 큐브별 중심라인 추출모듈에 의해 추출된 각 큐브별 중심라인 정보를 상기 인공지능 분석서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 온라인 축구게임 적용시스템.
A data collection system including a plurality of sensing means installed in a soccer stadium to sense an object (player or ball) and a controller that transmits the sensed data sensed by the sensing means to the outside;
Using object detection data as input data, motion information for each player, including at least one of movement speed, jumping ability, passing ability, shooting ability, tackling ability, physical fighting ability, centering ability, and trapping ability, and situational The machine learning algorithm that outputs the situation pattern information for each player, which is pattern information, stores the game analysis algorithm, and analyzes the detected data transmitted from the controller using the game analysis algorithm to analyze the motion information for each player and the situation for each player. An artificial intelligence analysis server that detects pattern information;
An online soccer game operation server that produces online soccer games and provides game services at the same time, and reflects the movement information for each player and the situation pattern information for each player received from the artificial intelligence analysis server to the corresponding player character,
The sensing means is a LiDAR sensor that receives a reflected signal after transmitting a LiDAR signal,
The controller
When a football stadium is divided into first horizontal virtual lines in the longitudinal direction in the horizontal direction, second horizontal virtual lines in the width direction in the horizontal direction, and vertical virtual lines in the vertical direction, the divided hexahedron-shaped area is called a cube. memory for storing positional information of each cube when doing so;
a lidar signal scanning module for scanning lidar signals received from the lidar sensors;
Using the scanning information by the LIDAR signal scanning module, a Sobel filter is applied to generate an edge image, which is a 3D modeling image consisting of edge lines, which are pixels whose pixel change rate is greater than or equal to a threshold value, and utilizes the location information of each cube set in advance an edge image extraction module for each cube that extracts an edge image for each cube;
A control module for transmitting the edge image for each cube extracted by the edge image extraction module for each cube to the artificial intelligence analysis server,
The controller
When the center line is a line connecting the edge line of the object and the median pixel of the intersection of the horizontal lines formed evenly at regular intervals, from the edge image for each cube extracted by the edge image extraction module for each cube, the object Further comprising a center line extraction module for each cube that extracts the center line,
The control module transmits the center line information for each cube extracted by the center line extraction module for each cube to the artificial intelligence analysis server.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 인공지능 분석서버는 인공지능 분석부를 포함하고,
데이터베이스부;
상기 컨트롤러로부터 전송받은 각 큐브별 중심라인 정보들을 활용하여, 연속된 큐브(S)들에 연속되는 중심라인들을 병합하는 각 큐브별 중심라인 병합부;
상기 게임분석 알고리즘을 이용하여, 상기 각 큐브별 중심라인 병합부로부터 입력된 병합된 중심라인 정보들과, 상기 컨트롤러로부터 전송받은 각 큐브별 에지영상들을 분석하여 각 선수별 움직임정보 및 각 선수별 상황패턴정보를 생성하는 인공지능 분석부;
상기 인공지능 분석부에 의해 생성된 각 선수별 움직임정보 및 각 선수별 상황패턴정보를 상기 온라인 축구게임 운영서버로 전송하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 온라인 축구게임 적용시스템.
The method of claim 1, wherein the artificial intelligence analysis server comprises an artificial intelligence analysis unit,
database unit;
a center line merging unit for each cube that merges successive center lines of successive cubes (S) by utilizing the center line information for each cube transmitted from the controller;
Using the game analysis algorithm, the merged center line information input from the center line merging unit for each cube and the edge images for each cube received from the controller are analyzed to obtain motion information for each player and situation for each player. Artificial intelligence analysis unit for generating pattern information;
The online soccer game application system comprising a control unit for transmitting motion information for each player and situation pattern information for each player generated by the artificial intelligence analysis unit to the online soccer game operating server.
제5항에 있어서, 상기 인공지능 분석부는
상기 각 큐브별 중심라인 병합부로부터 입력된 병합된 중심라인 정보들과, 상기 컨트롤러로부터 전송받은 각 큐브별 에지영상들을 입력받는 데이터 입력모듈;
상기 데이터 입력모듈에 의해 입력된 병합된 중심라인 정보들 및 각 큐브별 에지영상들을 상기 게임분석 알고리즘의 입력데이터로 하여, 상기 게임분석 알고리즘을 실행시키는 분석모듈;
상기 게임분석 알고리즘을 통해 각 큐브별로 공이나 신체의 객체를 인식하는 객체인식모듈;
상기 게임분석 알고리즘에 의해 각 선수 및 공의 현재 상태를 인식하는 상황인식모듈;
상기 게임분석 알고리즘에 의해 각 선수의 움직임정보를 검출하는 선수별 움직임정보 생성모듈;
상기 상황인식모듈에 의해 인식된 현재 상태에 따른 각 선수의 움직임패턴을 검출하는 선수별 상황패턴 검출모듈을 더 포함하고,
상기 상황인식모듈에 적용되는 현재 상태는 가장 넓은 범위로 ‘공격’ 및 ‘수비’로 분류되고, ‘공격’ 카테고리는 ‘역습’, ‘지연’, ‘전술종류’, ‘프리킥’, ‘코너킥’, ‘패널티킥’ 중 적어도 하나 이상을 포함하는 하위 구성요소들로 분류되고, ‘수비’ 카테고리는 ‘역습에 대한 수비’, ‘압박 수비’, ‘지역방어수비’, ‘전담마크수비’, ‘코너킥 수비’, ‘패널티킥 수비’ 중 적어도 하나 이상을 포함하는 하위 구성요소들로 분류되고, 가장 작게로는 각 선수의 자신의 위치 및 움직임벡터(이동방향 및 속도), 같은 팀 선수들의 위치 및 움직임벡터, 상대 팀 선수들의 위치 및 움직임벡터, 공의 위치 및 움직임벡터로 세분화하여 인식하는 것을 특징으로 하는 온라인 축구게임 적용시스템.
The method of claim 5, wherein the artificial intelligence analysis unit
a data input module for receiving the merged center line information input from the center line merging unit for each cube and the edge images for each cube transmitted from the controller;
an analysis module which executes the game analysis algorithm by using the merged center line information input by the data input module and the edge images of each cube as input data of the game analysis algorithm;
an object recognition module for recognizing a ball or body object for each cube through the game analysis algorithm;
a situational awareness module recognizing the current state of each player and ball by the game analysis algorithm;
a motion information generation module for each player for detecting motion information of each player by the game analysis algorithm;
Further comprising a situation pattern detection module for each player for detecting a movement pattern of each player according to the current state recognized by the situation recognition module;
The current state applied to the situational awareness module is classified into 'attack' and 'defense' in the widest range, and the 'attack' category is 'counterattack', 'delay', 'tactic type', 'free kick', and 'corner kick'. , 'Penalty Kick' is classified into sub-components including at least one of them, and the 'defense' category includes 'counterattack defense', 'pressure defense', 'regional defense defense', 'dedicated mark defense', ' It is classified into sub-components including at least one of 'corner kick defense' and 'penalty kick defense', and the smallest is each player's own position and motion vector (moving direction and speed), the position and An online soccer game application system characterized in that recognition is subdivided into motion vectors, positions and motion vectors of opponent team players, and position and motion vectors of the ball.
제6항에 있어서, 상기 인공지능 분석부는
선수와 공의 접촉이 이루어지는 상태일 때, 발의 움직임과, 공과 접촉되는 발의 부위, 발에 접촉되는 공의 부위를 검출함과 동시에 킥이 이루어진 이후, 각 큐브별 공의 궤적을 참조하여 공의 속도 및 방향을 매칭시킨 매칭정보를 생성하는 매칭정보 생성모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온라인 축구게임 적용시스템.
The method of claim 6, wherein the artificial intelligence analysis unit
When the player is in contact with the ball, the movement of the foot, the part of the foot in contact with the ball, and the part of the ball in contact with the foot are detected, and the speed of the ball is determined by referring to the trajectory of each cube after the kick is made. and a matching information generation module for generating matching information matching directions.
제7항에 있어서, 상기 온라인 축구게임 운영서버는
게이머로부터 수동모드 및 자동모드 중 어느 하나를 선택받고, 상기 수동모드 선택 시, 게이머의 조작을 기반으로 게임을 운영하되, 상기 자동모드 선택 시, 인공지능이 자동으로 선수캐릭터들의 움직임정보, 매칭정보 및 상황패턴정보를 활용하여 공격 전술, 선수 위치, 패널티킥 전담선수, 코너틱 전담선수, 프리킥 전담선수를 결정하여 경기를 진행하는 것을 특징으로 하는 온라인 축구게임 적용시스템.
The method of claim 7, wherein the online soccer game operation server
Either the manual mode or the automatic mode is selected by the gamer, and when the manual mode is selected, the game is operated based on the gamer's operation, but when the automatic mode is selected, the artificial intelligence automatically provides movement information and matching information of the player characters. And an online soccer game application system characterized in that the game is played by determining attack tactics, player positions, penalty kick players, corner kick players, and free kick players using situational pattern information.
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