KR20230062289A - Method for providing tactical analysis related to team sports - Google Patents

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KR20230062289A
KR20230062289A KR1020210147403A KR20210147403A KR20230062289A KR 20230062289 A KR20230062289 A KR 20230062289A KR 1020210147403 A KR1020210147403 A KR 1020210147403A KR 20210147403 A KR20210147403 A KR 20210147403A KR 20230062289 A KR20230062289 A KR 20230062289A
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Abstract

The present invention generally relates to a sports analysis field and, more specifically, to analysis on tactical changes in team formations and roles in team sports. In accordance with one aspect of the present disclosure, a tactical analysis method for team sports includes the following steps of: obtaining a plurality of player tracking datasets for a plurality of players in a team sports match; obtaining a plurality of position distributions for each of the plurality of players; assigning a plurality of role identifiers to the plurality of position distributions, respectively; obtaining a plurality of player-role assignments for each of the plurality of time points; obtaining a plurality of role arrangements for each of the plurality of time points; detecting a change point in the sequence of the plurality of role arrangements; dividing the team sports match into at least first and second formation periods based on the change point; and determining a first team formation played in the first formation period from the role arrangements corresponding to the first formation period, and determining a second team formation played in the second formation period from the role arrangements corresponding to the second formation period.

Description

팀 스포츠의 전술 분석을 제공하는 방법{METHOD FOR PROVIDING TACTICAL ANALYSIS RELATED TO TEAM SPORTS}METHOD FOR PROVIDING TACTICAL ANALYSIS RELATED TO TEAM SPORTS}

본 기재는 일반적으로는 스포츠 분석 분야에 관한 것으로, 비한정적이고 보다 상세하게는 팀 스포츠에서 팀 포메이션 및 역할의 전술적 변화를 분석하는 것이다.This description relates generally to the field of sports analysis, but more specifically to the analysis of tactical changes in team formations and roles in team sports, without limitation.

현대 팀 스포츠에서 훈련은 크게 피지컬 훈련과 전술 훈련으로 나뉜다. 피지컬 훈련이 근력이나 지구력, 순발력 등과 같은 선수의 기본적인 신체 능력을 향상시키는 것을 목적으로 하는 반면, 전술 훈련은 경기 중 전체적 또는 국지적 이득을 얻기 위한 전술에 대한 수행 능력을 향상시키는 것을 목적으로 한다. Training in modern team sports is largely divided into physical training and tactical training. While physical training aims to improve the player's basic physical abilities such as strength, endurance, and quickness, tactical training aims to improve the ability to perform tactics to obtain overall or local gains during the game.

전술 훈련에서는 소규모 그룹에 의해 수행되는 국지적 전술, 세트-피스와 같은 특정 상황에서의 대응, 팀 포메이션에 대한 전반적인 전략 등을 숙달하기 위한 실제적 연습도 중요하지만, 이에 대한 팀 차원의 이해도를 향상시키기 위한 전술 분석과 검토 역시 중요한 요소이다. In tactical training, practical exercises to master local tactics performed by small groups, response in specific situations such as set-pieces, and overall strategies for team formation are important, but to improve team-level understanding of these Tactics analysis and review are also important elements.

팀 포메이션과 선수 포지션은 전술 분석에 있어서 가장 기초적인 요소로, 이는 보다 고차원적 전술 분석을 위해 필수적이다. 그러나, 스포츠 분석 관점에서 팀 스포츠, 특히 축구나 농구와 같이 선수들이 실시간으로 상호 작용하는 유동적 스포츠에서 이들은 매우 유동적으로 변화하는 고차원적 특징을 가지므로 대부분의 현대 스포츠 팀들에서는 아직까지 포메이션이나 포지션에 대한 분석을 비디오 분석관과 같은 사람의 직관에 전적으로 의존하고 있는 실정이다. Team formation and player positions are the most basic elements in tactical analysis, which are essential for higher-level tactical analysis. However, from a sports analysis point of view, team sports, especially in fluid sports where players interact in real time, such as soccer or basketball, have high-dimensional characteristics that change very fluidly, so most modern sports teams still have no knowledge of formation or position. Analysis is completely dependent on the intuition of a person such as a video analyst.

본 기재의 일 과제는 선수 추적 데이터로부터 팀 스포츠에 대한 전술 분석을 수행하는 팀 스포츠의 전술 분석 방법을 제공하는 것이다. One object of the present disclosure is to provide a method for tactical analysis of team sports that performs tactical analysis for team sports from player tracking data.

본 기재의 일 과제는 팀 포메이션 및/또는 선수 포지션에 대한 정보를 제공하는 팀 스포츠의 전술 분석 방법을 제공하는 것이다. One task of the present disclosure is to provide a method for tactical analysis of team sports that provides information about team formations and/or player positions.

본 기재의 일 과제는 팀 포메이션 및/또는 선수 포지션에 대한 정보를 이용해 보다 고차원적 전술 분석을 수행하는 방법을 제공하는 것이다. One task of the present disclosure is to provide a method for performing higher-level tactical analysis using information about team formations and/or player positions.

본 기재의 일 양상에 따르면, 복수의 선수들 각각에 관한 복수의 선수 추적 데이터 셋들 - 각 선수 추적 데이터 셋은, 타겟 세션 내의 복수의 시점들에서의 대응하는 선수의 위치들을 포함함 - 을 획득하는 단계; 상기 복수의 선수들 각각에 관한 복수의 위치 분포들 - 각 위치 분포는 대응하는 선수 추적 데이터 셋에 기초하여 생성됨 - 을 획득하는 단계; 상기 복수의 위치 분포들 각각에 복수의 역할 식별자들를 할당하는 단계; 상기 복수의 시점들 각각에 관한 복수의 선수-역할 할당들 - 각 할당은, 제1 대응하는 시점에서 상기 복수의 선수들과 상기 복수의 역할 식별자 간의 관계를 반영하고, 상기 복수의 위치 분포들 및 상기 복수의 선수 추적 데이터 셋들 중 상기 제1 대응하는 시점에서의 상기 복수의 선수들의 위치들에 기초하여 상기 복수의 역할 식별자들 각각을 상기 복수의 선수들에 할당하여 생성됨 - 을 획득하는 단계; 상기 복수의 시점들 각각에 관한 복수의 역할 배치들 - 각 역할 배치는, 제2 대응하는 시점에서 상기 복수의 역할 식별자들 간의 위치적 관계를 반영하고, 상기 제2 대응하는 시점에서의 선수-역할 할당 및 상기 제2 대응하는 시점에서의 상기 복수의 선수들의 위치들에 기초하여 생성됨 - 을 획득하는 단계; 및 변화점 검출 알고리즘을 이용해 상기 복수의 역할 배치들의 시퀀스를 적어도 두 개의 역할 배치 그룹들로 분할하는 단계;를 포함하는 팀 스포츠의 전술 분석을 제공하는 방법이 제공될 수 있다. According to one aspect of the present disclosure, obtaining a plurality of player tracking data sets for each of a plurality of players, each player tracking data set including the corresponding player's positions at a plurality of time points within a target session step; acquiring a plurality of position distributions for each of the plurality of players, each position distribution being generated based on a corresponding player tracking data set; assigning a plurality of role identifiers to each of the plurality of location distributions; a plurality of player-role assignments for each of the plurality of time points, each assignment reflecting a relationship between the plurality of players and the plurality of role identifiers at a first corresponding time point, and the plurality of location distributions and Obtaining - generated by assigning each of the plurality of role identifiers to the plurality of players based on positions of the plurality of players at the first corresponding time point among the plurality of player tracking data sets; A plurality of role assignments for each of the plurality of viewpoints, each role assignment reflecting a positional relationship between the plurality of role identifiers at a second corresponding viewpoint, and a player-role at the second corresponding viewpoint obtaining an allocation and generated based on the positions of the plurality of players at the second corresponding point in time; and dividing the sequence of the plurality of role assignments into at least two role assignment groups using a changepoint detection algorithm.

본 기재의 다른 양상에 따르면, 복수의 선수들 각각에 관한 복수의 선수 추적 데이터 셋들 - 각 선수 추적 데이터 셋은, 타겟 세션 내의 복수의 시점들에서의 대응하는 선수의 위치들을 포함함 - 을 획득하는 단계; 상기 복수의 선수들 각각에 관한 복수의 위치 분포들 - 각 위치 분포는 대응하는 선수 추적 데이터 셋에 기초하여 생성됨 - 을 획득하는 단계; 상기 복수의 위치 분포들 각각에 복수의 역할 식별자들를 할당하는 단계; 상기 복수의 시점들 각각에 관한 복수의 선수-역할 할당들 - 각 할당은, 제1 대응하는 시점에서 상기 복수의 선수들과 상기 복수의 역할 식별자 간의 관계를 반영하고, 상기 복수의 위치 분포들 및 상기 복수의 선수 추적 데이터 셋들 중 상기 제1 대응하는 시점에서의 상기 복수의 선수들의 위치들에 기초하여 상기 복수의 역할 식별자들 각각을 상기 복수의 선수들에 할당하여 생성됨 - 을 획득하는 단계; 및 상기 복수의 선수-역할 할당들로부터 주 선수-역할 할당을 획득하는 단계;를 포함하는 팀 스포츠의 전술 분석을 제공하는 방법이 제공될 수 있다. According to another aspect of the present disclosure, obtaining a plurality of player tracking data sets for each of a plurality of players, each player tracking data set including the corresponding player's positions at a plurality of time points within a target session. step; acquiring a plurality of position distributions for each of the plurality of players, each position distribution being generated based on a corresponding player tracking data set; assigning a plurality of role identifiers to each of the plurality of location distributions; a plurality of player-role assignments for each of the plurality of time points, each assignment reflecting a relationship between the plurality of players and the plurality of role identifiers at a first corresponding time point, and the plurality of location distributions and Obtaining - generated by assigning each of the plurality of role identifiers to the plurality of players based on positions of the plurality of players at the first corresponding time point among the plurality of player tracking data sets; and acquiring a main player-role assignment from the plurality of player-role assignments.

본 기재의 실시예에 따르면, 선수 추적 데이터로부터 팀 포메이션의 변화점을 검출하고, 경기 중 팀 포메이션이 변화하는 지점을 검색하고, 각 기간 별 팀 포메이션을 식별할 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, it is possible to detect a change point in a team formation from player tracking data, search a point where a team formation changes during a game, and identify a team formation for each period.

본 기재의 실시예에 따르면, 선수 추적 데이터로부터 선수 포지션의 변화를 파악하고, 팀의 플레이 스타일을 추출할 수 있다. According to an embodiment of the present description, a change in a player's position can be identified from player tracking data, and a play style of a team can be extracted.

본 기재의 실시예에 따르면, 선수 추적 데이터로부터 역할 스위치를 파악하고, 세트-피스 상황을 검색할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, a role switch may be identified from player tracking data, and a set-piece situation may be retrieved.

본 발명이 해결하고자 하는 과제, 해결수단 및 효과가 상술한 사항들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 사항들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.The problems, solutions, and effects to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned matters, and matters not mentioned are clearly apparent to those skilled in the art from this specification and the accompanying drawings. You will be able to understand.

도 1은 본 기재의 실시예에 따른 SportsCPD의 결과에 따른 포메이션 및 역할 변화의 타임라인의 예시이다.
도 2 및 도 3은 본 기재의 실시예에 따른 역할 인접성에 관한 그래프이다.
도 4는 본 기재의 실시예에 따른 포메이션 그룹의 예시에 관한 것이다.
도 5는 본 기재의 실시예에 따른 포메이션 예측에 관한 도면이다.
도 6은 본 기재의 실시예에 따른 포메이션 기간 별 역할 치환열에 관한 그래프이다.
도 7은 본 기재의 실시예에 따른 역할 치환열을 이용한 전술 분석의 예시에 관한 도면이다.
도 8은 본 기재의 실시예에 따른 스위치율과 세트-피스 발생 간의 관계를 도시한 도면이다.
도 9는 본 기재의 실시예에 따른 팀 스포츠의 전술 분석을 제공하는 시스템의 블록도이다.
도 10 내지 도 17은 본 기재의 실시예에 따른 팀 스포츠의 전술 분석을 제공하는 방법의 예들의 순서도이다.
1 is an example of a timeline of formation and role changes according to the results of SportsCPD according to an embodiment of the present disclosure.
2 and 3 are graphs of role adjacency according to an embodiment of the present disclosure.
4 relates to an example formation group according to an embodiment of the present disclosure.
5 is a diagram related to formation prediction according to an embodiment of the present disclosure.
6 is a graph of role substitution sequences for each formation period according to an embodiment of the present disclosure.
7 is a diagram related to an example of tactic analysis using a role substitution sequence according to an embodiment of the present disclosure.
8 is a diagram illustrating a relationship between a switch rate and set-piece occurrence according to an embodiment of the present disclosure.
9 is a block diagram of a system for providing tactical analysis of team sports according to an embodiment of the present disclosure.
10-17 are flow charts of examples of methods for providing tactical analysis of team sports according to embodiments of the present disclosure.

본 기재에 기재된 실시예는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 명확히 설명하기 위한 것이므로, 본 발명이 본 기재에 기재된 실시예에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 본 발명의 사상을 벗어나지 아니하는 수정예 또는 변형예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다. The embodiments described in this description are intended to clearly explain the spirit of the present invention to those skilled in the art to which the present invention belongs, and the present invention is not limited by the examples described in this description, and the present invention The scope of should be construed as including modifications or variations that do not depart from the spirit of the present invention.

본 기재에서 사용되는 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 가능한 현재 널리 사용되고 있는 일반적인 용어를 선택한 것이지만, 이는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 의도, 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 그 의미가 달라질 수 있다. 다만, 이와 달리 특정한 용어를 임의의 의미로 정의하여 사용하는 경우에는 그 용어의 의미에 관하여 별도로 기재할 것이다. 따라서, 본 기재에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가진 실질적인 의미와 본 기재의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 한다. The terminology used in this description is a selection of general terms that are currently widely used as much as possible in the technical field to which the present invention belongs, but these terms are selected according to the intention, custom, or the emergence of new technologies of those skilled in the art in the technical field to which the present invention belongs. meaning may vary. However, in the case where a specific term is defined and used in an arbitrary meaning, the meaning of the term will be separately described. Therefore, the terms used in this description should be interpreted based on the actual meaning of the term and the overall content of this description, not the simple name of the term.

본 기재에 첨부된 도면은 본 발명을 용이하게 설명하기 위한 것으로 도면에 도시된 형상은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 필요에 따라 과장되거나 축약되어 표시된 것일 수 있으므로 본 발명이 도면에 의해 한정되는 것은 아니다. The drawings attached to this description are for easily explaining the present invention, and the shapes shown in the drawings may be exaggerated or abbreviated as necessary to help the understanding of the present invention, so the present invention is not limited by the drawings. .

본 기재에서 본 발명에 관련된 공지의 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 이에 관한 자세한 설명은 필요에 따라 생략하기로 한다. In the present description, if it is determined that a detailed description of a known configuration or function related to the present invention may obscure the gist of the present invention, a detailed description thereof will be omitted if necessary.

본 기재의 일 양상에 따르면, 복수의 선수들 각각에 관한 복수의 선수 추적 데이터 셋들 - 각 선수 추적 데이터 셋은, 타겟 세션 내의 복수의 시점들에서의 대응하는 선수의 위치들을 포함함 - 을 획득하는 단계; 상기 복수의 선수들 각각에 관한 복수의 위치 분포들 - 각 위치 분포는 대응하는 선수 추적 데이터 셋에 기초하여 생성됨 - 을 획득하는 단계; 상기 복수의 위치 분포들 각각에 복수의 역할 식별자들를 할당하는 단계; 상기 복수의 시점들 각각에 관한 복수의 선수-역할 할당들 - 각 할당은, 제1 대응하는 시점에서 상기 복수의 선수들과 상기 복수의 역할 식별자 간의 관계를 반영하고, 상기 복수의 위치 분포들 및 상기 복수의 선수 추적 데이터 셋들 중 상기 제1 대응하는 시점에서의 상기 복수의 선수들의 위치들에 기초하여 상기 복수의 역할 식별자들 각각을 상기 복수의 선수들에 할당하여 생성됨 - 을 획득하는 단계; 상기 복수의 시점들 각각에 관한 복수의 역할 배치들 - 각 역할 배치는, 제2 대응하는 시점에서 상기 복수의 역할 식별자들 간의 위치적 관계를 반영하고, 상기 제2 대응하는 시점에서의 선수-역할 할당 및 상기 제2 대응하는 시점에서의 상기 복수의 선수들의 위치들에 기초하여 생성됨 - 을 획득하는 단계; 및 변화점 검출 알고리즘을 이용해 상기 복수의 역할 배치들의 시퀀스를 적어도 두 개의 역할 배치 그룹들로 분할하는 단계;를 포함하는 팀 스포츠의 전술 분석을 제공하는 방법이 제공될 수 있다. According to one aspect of the present disclosure, obtaining a plurality of player tracking data sets for each of a plurality of players, each player tracking data set including the corresponding player's positions at a plurality of time points within a target session step; acquiring a plurality of position distributions for each of the plurality of players, each position distribution being generated based on a corresponding player tracking data set; assigning a plurality of role identifiers to each of the plurality of location distributions; a plurality of player-role assignments for each of the plurality of time points, each assignment reflecting a relationship between the plurality of players and the plurality of role identifiers at a first corresponding time point, and the plurality of location distributions and Obtaining - generated by assigning each of the plurality of role identifiers to the plurality of players based on positions of the plurality of players at the first corresponding time point among the plurality of player tracking data sets; A plurality of role assignments for each of the plurality of viewpoints, each role assignment reflecting a positional relationship between the plurality of role identifiers at a second corresponding viewpoint, and a player-role at the second corresponding viewpoint obtaining an allocation and generated based on the positions of the plurality of players at the second corresponding point in time; and dividing the sequence of the plurality of role assignments into at least two role assignment groups using a changepoint detection algorithm.

여기서, 상기 방법은, 상기 복수의 선수-역할 할당들로부터 주 선수-역할 할당을 획득하는 단계; 및 상기 주 선수-역할 할당에 기초하여 상기 복수의 선수-역할 할당들 중 적어도 하나의 비정규 선수-역할 할당을 판단하는 단계;를 더 포함하고, 상기 복수의 역할 배치들의 시퀀스는, 상기 복수의 역할 배치들 중 상기 적어도 하나의 비정규 선수-역할 할당을 제외한 나머지만을 포함할 수 있다. Here, the method further comprises: obtaining a primary player-role assignment from the plurality of player-role assignments; and determining a non-regular player-role assignment of at least one of the plurality of player-role assignments based on the main player-role assignment, wherein the sequence of plurality of role assignments comprises: Among the batches, only the remainder except for the at least one non-regular player-role assignment may be included.

여기서, 상기 방법은, 상기 타겟 세션을 상기 적어도 두 개의 역할 배치 그룹들 각각에 대응하는 적어도 두 개의 시간 기간들 - 상기 적어도 두 개의 시간 기간들은 상기 타겟 세션에 참여하는 팀의 주 포메이션이 제1 팀 포메이션인 제1 시간 기간 및 상기 팀의 주 포메이션이 제2 팀 포메이션인 제2 시간 기간을 포함함 - 로 나누는 단계;를 더 포함할 수 있다. Here, the method comprises: assigning the target session to at least two time periods corresponding to each of the at least two role placement groups - the at least two time periods, wherein the main formation of a team participating in the target session is a first team and a second time period in which the primary formation of the team is a second team formation.

여기서, 상기 방법은, 상기 제1 시간 기간에 관한 적어도 하나의 제1 역할 배치로부터 상기 제1 팀 포메이션 및 상기 제2 시간 기간에 관한 적어도 하나의 제2 역할 배치로부터 상기 제2 팀 포메이션을 판단하는 단계;를 더 포함할 수 있다. wherein the method further comprises determining the first team formation from at least one first role assignment with respect to the first time period and the second team formation from at least one second role placement with respect to the second time period. Step; may further include.

본 기재의 다른 양상에 따르면, 복수의 선수들 각각에 관한 복수의 선수 추적 데이터 셋들 - 각 선수 추적 데이터 셋은, 타겟 세션 내의 복수의 시점들에서의 대응하는 선수의 위치들을 포함함 - 을 획득하는 단계; 상기 복수의 선수들 각각에 관한 복수의 위치 분포들 - 각 위치 분포는 대응하는 선수 추적 데이터 셋에 기초하여 생성됨 - 을 획득하는 단계; 상기 복수의 위치 분포들 각각에 복수의 역할 식별자들를 할당하는 단계; 상기 복수의 시점들 각각에 관한 복수의 선수-역할 할당들 - 각 할당은, 제1 대응하는 시점에서 상기 복수의 선수들과 상기 복수의 역할 식별자 간의 관계를 반영하고, 상기 복수의 위치 분포들 및 상기 복수의 선수 추적 데이터 셋들 중 상기 제1 대응하는 시점에서의 상기 복수의 선수들의 위치들에 기초하여 상기 복수의 역할 식별자들 각각을 상기 복수의 선수들에 할당하여 생성됨 - 을 획득하는 단계; 및 상기 복수의 선수-역할 할당들로부터 주 선수-역할 할당을 획득하는 단계;를 포함하는 팀 스포츠의 전술 분석을 제공하는 방법이 제공될 수 있다. According to another aspect of the present disclosure, obtaining a plurality of player tracking data sets for each of a plurality of players, each player tracking data set including the corresponding player's positions at a plurality of time points within a target session. step; acquiring a plurality of position distributions for each of the plurality of players, each position distribution being generated based on a corresponding player tracking data set; assigning a plurality of role identifiers to each of the plurality of location distributions; a plurality of player-role assignments for each of the plurality of time points, each assignment reflecting a relationship between the plurality of players and the plurality of role identifiers at a first corresponding time point, and the plurality of location distributions and Obtaining - generated by assigning each of the plurality of role identifiers to the plurality of players based on positions of the plurality of players at the first corresponding time point among the plurality of player tracking data sets; and acquiring a main player-role assignment from the plurality of player-role assignments.

여기서, 상기 주 선수-역할 할당은, 상기 복수의 선수-역할 할당들 중 최빈 선수-역할 할당일 수 있다. Here, the main player-role assignment may be the most frequent player-role assignment among the plurality of player-role assignments.

여기서, 상기 방법은, 상기 주 선수-역할 할당에 기초하여 상기 복수의 선수들 각각에 관한 복수의 포지션을 판단하는 단계;를 더 포함할 수 있다. Here, the method may further include determining a plurality of positions for each of the plurality of players based on the main player-role assignment.

여기서, 상기 방법은, 상기 복수의 선수-역할 할당들로부터 부 선수-역할 할당을 선택하는 단계;를 더 포함할 수 있다. Here, the method may further include selecting a secondary player-role assignment from the plurality of player-role assignments.

여기서, 상기 부 선수-역할 할당은, 상기 복수의 선수-역할 할당들 중 두번째 최빈 선수-역할 할당일 수 있다.Here, the secondary player-role assignment may be the second most frequent player-role assignment among the plurality of player-role assignments.

여기서, 상기 방법은, 상기 주 선수-역할 할당과 상기 부 선수-역할 할당을 비교하여 포지션 전환에 관한 정보를 획득하는 단계;를 더 포함할 수 있다. Here, the method may further include acquiring information on position conversion by comparing the main player-role assignment and the secondary player-role assignment.

여기서, 상기 방법은, 상기 주 선수-역할 할당에 기초해 상기 복수의 선수-역할 할당에 관한 스위치율 정보를 획득하는 단계;를 더 포함할 수 있다. Here, the method may further include acquiring switch rate information regarding the plurality of players-role assignments based on the main player-role assignments.

여기서, 상기 방법은, 상기 스위치율 정보에 기초하여 상기 타겟 세션 중 비정규 상황을 검출하는 단계;을 더 포함할 수 있다. Here, the method may further include detecting an irregular situation in the target session based on the switch rate information.

1. 서설1. Introduction

축구와 농구와 같은 유동적인 팀 스포츠에서, 팀 포메이션을 분석하는 것은 해당 분야 종사자들의 관점에서 전술을 이해하는 가장 직관적인 방법 중 하나이다. 그런데, 기존 접근법들은 팀 포메이션이 경기 전반에 걸쳐 일관된다고 가정하거나, 또는 장면 별로 포메이션을 할당하더라도 실제 경기 상황을 충분히 반영하지 못하는 한계를 가지고 있었다. 이러한 문제점에 착안하여 본 기재에서는 시공간 추적 데이터를 이용해 팀 스포츠의 경기 동안 전술적으로 의도된 포메이션과 선수 포지션의 변화를 임시적인 변화와 구별하는 변화점 검출 프레임워크인 SportsCPD(Sports Change-Point Detection)을 제안한다. In fluid team sports such as football and basketball, analyzing team formations is one of the most intuitive ways to understand tactics from the practitioner's point of view. However, existing approaches have limitations in not fully reflecting the actual game situation even if they assume that the team formation is consistent throughout the game or assign the formation for each scene. With this problem in mind, in this article, SportsCPD (Sports Change-Point Detection), a change point detection framework that distinguishes tactically intended changes in formations and player positions during team sports games from temporary changes using spatio-temporal tracking data, is developed. Suggest.

여기서, "선수 포지션"이란 용어는 팀 스포츠에서 선수에게 할당된 역할(예를 들어, 축구의 경우 센터 포워드나 중앙 수비수 등)을 지칭하는 것으로 해석될 수 있으며, "팀 포메이션"이란 용어는 팀 소속 선수 전원 또는 대부분(예를 들어, 축구의 경우 골키퍼를 제외한 필드 플레이어들)에 할당된 역할의 조합 형태(예를 들어, 축구의 경우 "4-4-2" 또는 "3-4-3" 등)를 지칭하는 것으로 해석될 수 있다. Here, the term "player position" can be interpreted as referring to a role assigned to a player in team sports (eg, center forward or central defender in soccer), and the term "team formation" refers to a team's affiliation. Some form of combination of roles assigned to all or most of the players (e.g. field players excluding the goalkeeper in soccer) (e.g. "4-4-2" or "3-4-3" in soccer). ) can be interpreted as referring to

또 여기서, "의도된 변화"의 예시로는 축구 경기에서 전반에 "4-4-2" 포메이션을 적용하던 팀이 코치진의 전술적 판단 하에 후반에 "3-4-3" 포메이션을 적용하는 것과 같이 코치의 지시 등에 따라 광범위하고 지속적으로 팀 포메이션이나 선수 포지션의 변화가 이루어지는 것을 들 수 있으며, "임시적 변화"의 예시로는 축구 경기에서 수비수가 오버래핑하여 공격수의 역할을 짧은 시간 동안 수행하는 것과 같이 임시적, 임의적, 또는 일시적으로 그러한 변화가 발생하는 것을 들 수 있다.Here, as an example of "intentional change", a team that used a "4-4-2" formation in the first half of a soccer match adopts a "3-4-3" formation in the second half under the tactical judgment of the coaches. An example of a "temporary change" is a temporary change, such as playing the role of an attacker for a short period of time by overlapping a defender in a soccer game. , random or temporary occurrence of such changes.

본 기재의 실시예에 따른 SportsCPD는 팀 포메이션이 변화하는 지점(이하 "포메이션 변화점"이라고 함)을 검출할 수 있다. 이하에서는 이를 포메이션 변화점 검출(FormCPD: Formation Change-Point Detection)로 지칭한다. 예시적으로, FormCPD는, 먼저 장면 별로 선수들에게 할당된 역할을 반영하는 정보를 획득하고, 이로부터 역할들 간의 위치적 관계를 반영하는 정보를 획득한 다음 역할들 간의 위치적 관계에 관한 정보의 시퀀스로부터 포메이션 변화점을 검출함으로써 수행될 수 있다. SportsCPD according to an embodiment of the present disclosure may detect a point at which a team formation changes (hereinafter referred to as a “formation change point”). Hereinafter, this is referred to as Formation Change-Point Detection (FormCPD). Illustratively, FormCPD first acquires information reflecting the roles assigned to players for each scene, obtains information reflecting the positional relationship between the roles, and then obtains information about the positional relationship between the roles. This can be done by detecting formation change points from the sequence.

또 본 기재의 실시예에 따른 SportsCPD는 선수 포지션, 즉 선수에 대해 할당된 역할이 변화하는 지점(이하 "역할 변화점"이라고 함)을 검출할 수 있다. 이하에서는 이를 역할 변화점 검출(RoleCPD: Role Change-Point Detection)로 지칭한다. 예시적으로, RoleCPD는, 선수들에게 할당된 역할을 반영하는 정보의 시퀀스로부터 역할 변화점을 검출함으로써 수행될 수 있다. In addition, SportsCPD according to an embodiment of the present disclosure can detect a player position, that is, a point at which a role assigned to a player changes (hereinafter referred to as a “role change point”). Hereinafter, this is referred to as Role Change-Point Detection (RoleCPD). Illustratively, RoleCPD may be performed by detecting a role change point from a sequence of information reflecting roles assigned to players.

여기서, 선수들에게 할당된 역할을 반영하는 정보는 "선수-역할 할당(player-role assignement)"로 지칭될 수 있다. 예를 들어, 선수-역할 할당은 역할 치환열(role permutation)으로 표현될 수 있는데, 이에 대한 보다 자세한 설명은 후술될 것이다. Here, information reflecting roles assigned to players may be referred to as "player-role assignments". For example, player-role assignment can be expressed as a role permutation, which will be described in more detail later.

또 여기서, 역할들 간의 위치적 관계를 반영하는 정보는 "역할 배치(role arrangement)"로 지칭될 수 있다. 예를 들어, 역할 배치는 역할 인접성(role-adjacency) 행렬로 표현될 수 있는데, 이에 대한 보다 자세한 설명은 후술될 것이다. Also, here, information reflecting the positional relationship between roles may be referred to as "role arrangement". For example, the role arrangement may be expressed as a role-adjacency matrix, which will be described in detail later.

일 예에 따르면, 변화점의 검출은 비모수적(nonparametric) 변화점 검출 기법을 이용해 수행될 수 있다. 그러나, 변화점 검출 기법이 이로 한정되는 것은 아니다. According to one example, detection of change points may be performed using a nonparametric change point detection technique. However, the change point detection technique is not limited thereto.

해당 분야 종사자가 기록한 실측 데이터를 이용해 본 기재의 실시예에 따른 방법을 평가한 결과에 따르면, 본 기재의 실시예에 따른 방법이 전술적 변화점을 정확하게 검출하고, 각 세그먼트의 포메이션을 예측할 수 있는 것이 확인되었다. 또 본 기재의 실시예에서는 해당 분야 종사자에게 해석과 활용이 가능한 실용적 사용예들에 대해 언급할 것이다.According to the result of evaluating the method according to the embodiment of the present disclosure using actual measurement data recorded by workers in the field, the method according to the embodiment of the present disclosure can accurately detect tactical change points and predict the formation of each segment. Confirmed. In addition, in the embodiments of the present description, practical examples that can be interpreted and utilized by those skilled in the art will be mentioned.

2. 개요2. Overview

축구나 농구와 같은 유동적인 팀 스포츠에서, 선수들은 특정한 포메이션 내에서 역할을 유지하면서 서로 상호작용을 한다. 따라서, 팀 포메이션을 분석하는 것은 해당 분야 종사자 입장에서 전술을 이해하는 가장 직관적인 방법 중 하나이다. 팀 포메이션은 경기 동안 선수 위치에 유의미한 영향을 주는 것은 자명하므로, 스포츠 과학 분야에서는 시공간 추적 데이터를 이용해 경기 중 팀 포메이션을 추정하려는 앞선 연구들이 있어왔다. In fluid team sports such as soccer or basketball, players interact with each other while maintaining their roles within a specific formation. Therefore, analyzing team formations is one of the most intuitive ways to understand tactics from the point of view of practitioners in the field. Since it is clear that team formation has a significant effect on player positions during a game, there have been previous studies in the field of sports science to estimate team formation during a game using spatio-temporal tracking data.

그러나, 이전 접근법들에 따른 결과는 실제 경기에서의 포메이션 변화와 차이가 있었다. 많은 접근법은 팀 포메이션이 경기나 세션 내내 일관적이라고 가정하고 있는데, 이는 코치들이 경기 중 다양한 인-게임 상황에 대응하여 종종 팀 포메이션을 변경하는 실제 상황을 제대로 반영하지 못하는 한계를 갖는다. 다른 접근법들에서는 포메이션 변화를 고려하고는 있으나, 매 장면 별로 포메이션을 할당하거나 공격/수비 기간 별로 포메이션을 할당했었다. 이러한 할당 방식을 이용하면, 일반적으로 코치가 경기 중에 몇몇 가지 정도의 변화만 지시한다는 점을 감안할 때, 코치의 의도와 달리 팀 포메이션의 변화가 너무 잦은 것으로 도출되는 문제점을 갖는다. However, the results of previous approaches differed from formation changes in actual matches. Many approaches assume that team formations are consistent throughout a game or session, but this does not reflect real-life situations in which coaches often change team formations in response to various in-game situations during a game. Other approaches have considered changing formations, but have assigned formations for each scene or for each offensive/defensive period. When this allocation method is used, considering that a coach usually instructs only a few changes during a game, there is a problem in that team formation changes too frequently, contrary to the coach's intention.

이러한 차이를 메우기 위해, 본 기재의 실시예에서는 팀 스포츠 경기에서 전술적으로 의도된 포메이션 및 역할의 변화를 임시적인 변화와 구별하는 SportsCPD라는 변화점 검출 프레임워크를 제안한다. To fill this gap, an embodiment of the present disclosure proposes a changepoint detection framework called SportsCPD that distinguishes tactically intended changes in formation and role from temporary changes in team sports games.

SportsCPD는 예시적으로 다음과 같이 수행될 수 있다. SportsCPD may be exemplarily performed as follows.

먼저, 장면 별로 선수들에게 역할을 할당한다. 예시적으로, 장면 별 선수에 대한 역할 할당은 다음과 같이 수행될 수 있다. 후술되는 선수에 대한 역할의 할당에는 발코우스키의 논문 "Large-scale analysis of soccer matches using spatiotemporal tracking data(2014)"에서 제시된 역할 표현(role representation)의 개념이 일부 차용되었다. First, roles are assigned to players for each scene. Illustratively, role assignment to players for each scene may be performed as follows. In the assignment of roles to players described later, the concept of role representation presented in Balkowski's thesis "Large-scale analysis of soccer matches using spatiotemporal tracking data (2014)" was partially borrowed.

선수 추적 데이터 셋들을 획득할 수 있다. 각 선수 추적 데이터 셋은 선수 개인의 위치에 관한 것으로, 분석하고자 하는 세션(이하 "타겟 세션"이라고 함) 내에서 해당 선수의 위치들에 관한 정보를 포함할 수 있다. Player tracking data sets can be acquired. Each player tracking data set relates to the location of an individual player, and may include information about the locations of the corresponding player within a session to be analyzed (hereinafter referred to as “target session”).

여기서, 선수 추적 데이터 셋은 예를 들어, 선수에게 착용 및/또는 부착된 측위 센서(예를 들어, GPS 센서나 LPS 센서)를 통해 또는 스포츠 비디오에 대한 영상 분석을 통해 획득된 것일 수 있으며, 경기장 좌표계(field coordinate system)에 따라 표현된 것일 수 있다. 경기장 좌표계란 스포츠 경기가 이루어지는 운동장의 일 지점(예를 들어, 경기장의 중앙이나 코너 지점)을 원점으로 경기장의 길이 방향과 폭 방향을 축으로 하는 좌표계를 의미할 수 있다. 또 선수 추적 데이터 셋에는 위치들이 시계열적(time-series) 형태로 포함될 수 있는데, 이때 시간 간격은 주로 센서나 영상 분석의 샘플링 간격과 동일할 수 있지만, 반드시 그러한 것은 아니다. Here, the player tracking data set may be obtained, for example, through a positioning sensor (eg, a GPS sensor or an LPS sensor) worn and/or attached to the player or through image analysis of a sports video, and the stadium It may be expressed according to a field coordinate system. The stadium coordinate system may refer to a coordinate system having a longitudinal direction and a width direction of the stadium as axes with a point (for example, a center or a corner point of the stadium) as an origin in a field where a sports game is held. In addition, the player tracking data set may include positions in a time-series form. In this case, the time interval may be the same as the sampling interval of the sensor or image analysis, but this is not necessarily the case.

선수 추적 데이터 셋에 기초하여 선수 별로 역할을 할당할 수 있다. 여기서, 역할의 할당은 선수에게 역할 식별자를 부여하는 것으로 수행될 수 있다. 먼저 선수들이 전체 세션에 걸쳐 일정한 역할을 가진다는 가정 하에, 선수 추적 데이터 셋들으로부터 얻어지는 세션 동안의 선수들의 위치 분포들 각각을 전체 세션에 걸쳐 역할들의 초기 위치 분포들로 결정할 수 있다. 이제, 역할들의 초기 위치 분포를 고려해 선수들의 위치들에 따라 선수들에게 역할을 할당할 수 있다. 간단한 예를 들면, 선수들에 대해 개별 선수에게 할당된 역할의 초기 위치 분포의 평균 위치와 해당 장면에서의 그 개별 선수의 위치 간의 거리의 합이 최소가 되도록 장면 별로 선수들에게 역할을 할당할 수 있다. 다만, 단순히 거리의 합이 최소가 되도록 하는 대신 다양한 기법을 이용할 수 있는데, 예를 들어 로그 확률 밀도 기반의 비용 행렬 등의 헝가리안 알고리즘(Hungarian algorithm)을 이용할 수 있다. 다음으로, 각 장면 별로 선수에게 할당된 역할을 고려해 역할들의 위치 분포를 새로 작성할 수 있다. 초기 위치 분포는 선수가 세션 전체에 걸쳐 하나의 역할만을 가지는 것으로 가정했으므로 전체 세션에 걸쳐 한 선수에 관한 위치들로부터만 작성된 것인 반면, 새롭게 작성된 위치 분포는 하나의 역할을 수행하는 선수가 장면 별로 다를 수 있기 때문에 장면 별로 다른 선수의 위치로부터 작성될 수 있다. 새롭게 역할들의 위치 분포들이 작성되면 다시 이를 고려해 장면 별로 선수들의 위치들을 고려해 선수들에게 역할을 할당할 수 있다. 이제 위의 작업을 충분한 회수로 반복 수행하거나 또는 역할 할당이나 위치 분포가 충분히 수렴될 때까지 위의 작업을 반복하면, 최종적인 선수-역할 할당을 획득할 수 있다. Roles can be assigned to each player based on the player tracking data set. Here, role assignment may be performed by assigning a role identifier to a player. First, under the assumption that the players have a certain role throughout the session, each of the player's position distributions during the session obtained from the player tracking data sets can be determined as the initial position distributions of the roles over the entire session. Now, we can assign roles to players according to their positions, given the initial position distribution of roles. As a simple example, roles can be assigned to players on a scene-by-scene basis such that the sum of the distances between the average position of the initial distribution of positions of roles assigned to an individual player over the players and the position of that individual player in the scene is minimized. there is. However, instead of simply minimizing the sum of distances, various techniques may be used. For example, a Hungarian algorithm such as a cost matrix based on log probability density may be used. Next, the location distribution of the roles can be newly created considering the roles assigned to the players for each scene. The initial position distribution is assumed to have a player in only one role throughout the session, so it is only built from positions pertaining to one player over the entire session, while the newly constructed position distribution is based on the player performing one role scene-by-scene. Since it can be different, it can be created from the position of a different player for each scene. If the location distributions of the roles are newly created, the roles can be assigned to the players by considering the locations of the players for each scene. Now, if the above operation is repeated a sufficient number of times or until the role allocation or position distribution is sufficiently converged, the final player-role allocation can be obtained.

한편, 이상의 선수-역할 할등을 획득하는 과정은 선수들 각각이 팀 포메이션 상에 특정 포지션을 수행하고 있는 상황에서 유효한 것으로 이해될 수 있다. 따라서, 세트-피스 상황과 같이 팀 포메이션이 파괴된 비정규(irregular) 상황은 역할을 할당하는데 있어서 오염된 데이터로 취급될 수 있다. 따라서, 장면들 중 비정규 상황을 제거하는 전처리를 수행하여 선수-역할 할당의 정확도를 개선할 수 있다. 구체적으로 비정규 상황이 검출되면, 이를 제외하고 선수-역할 할당을 수행할 수 있다. 구체적으로, 비정규 상황에 해당하는 장면을 제외한 나머지 장면들의 선수 추적 데이터 셋만을 이용하여 역할들의 위치 분포를 산출할 수 있다. On the other hand, the process of acquiring the above player-role assignments can be understood as effective in a situation where each of the players is playing a specific position on a team formation. Thus, an irregular situation in which the team formation is broken, such as a set-piece situation, may be treated as tainted data in assigning roles. Therefore, it is possible to improve the accuracy of player-role assignment by performing pre-processing to remove non-regular situations among scenes. Specifically, if an irregular situation is detected, player-role assignment may be performed except for this. Specifically, the position distribution of the roles may be calculated using only the player tracking data set of the scenes other than the scene corresponding to the non-regular situation.

비정규 상황의 검출은 다양한 방식으로 될 수 있다. Detection of non-canonical situations can be in a variety of ways.

일 예로, 비정규 상황은 포메이션이 파괴된 상황으로서, 상당수의 비정규 상황은 세트-피스 시 발생할 수 있으므로, 세트-피스에서 발생하는 특징을 이용해 비정규 상황의 검출을 수행할 수 있다. 축구를 예로 들면, 프리킥, 코너킥이나 페널티킥과 같은 세트-피스 상황에서는 일시적으로 공의 위치가 고정(나아가 코너킥이나 페널티킥 상황에서는 고정 위치가 특정됨)되고, 선수들이 비교적 밀집된 위치 관계를 가지며 움직임이 없거나 매우 작다. 따라서, 공의 위치가 일정 시간 이상 고정되거나 임계값 이하인 경우(코너킥이나 페널티킥의 경우에는 특정 위치를 기준으로 하는 조건을 추가할 수 있음), 선수들이 일정 시간 동안 고정적으로 위치하거나 임계값 이하의 움직임을 가지는 경우(코너킥이나 페널티킥의 경우에는 특정 위치를 기준으로 하는 조건을 추가할 수 있음), 및/또는 선수들이 일정 시간 동안 밀집된(이는 예시적으로, 미리 정해진 수 이상의 선수들이 미리 정해진 반경 내에 존재하거나 선수들 간의 거리의 합이 미리 정해진 거리 이하인 경우 등으로 판단할 수 있음) 경우에 그 장면이 비정규 상황에 해당하는 것으로 판단할 수 있다. For example, an irregular situation is a situation in which a formation is destroyed. Since a significant number of irregular situations may occur during set-pieces, detection of irregular situations may be performed using characteristics occurring in set-pieces. For example, in soccer, in a set-piece situation such as a free kick, corner kick or penalty kick, the position of the ball is temporarily fixed (and the fixed position is specified in the case of a corner kick or penalty kick), and the players move in a relatively dense positional relationship. none or very small Therefore, if the position of the ball is fixed for a certain period of time or below the threshold (in the case of a corner kick or penalty kick, a condition based on a specific position can be added), the players must be in a fixed position for a certain period of time or below the threshold. When there is movement (in the case of corner kicks or penalty kicks, a condition based on a specific position can be added), and/or when players are concentrated for a certain amount of time (this is illustratively, a predetermined number or more players within a predetermined radius) It can be determined that the scene exists within the distance or the sum of the distances between the players is less than a predetermined distance), the scene can be judged to correspond to an irregular situation.

다른 예로, 선수들이 지정된 역할로부터 벗어난 정도에 기초하여 비정규 상황을 검출할 수 있다. 구체적으로 장면 별로 선수들에게 역할을 할당하면, 주 선수-역할 할당(dominant player-role assignement)을 판단할 수 있다. 여기서, 주 선수-역할 할당은 타겟 세션 내에서 팀이 주로 사용하는 역할-할당으로, 다시 말해 지시된 팀 포메이션에 따른 역할-할당을 의미할 수 있다. 주 선수-역할 할당은 타겟 세션의 장면 별 선수-역할 할당으로부터 빈도에 기초해 판단될 수 있다. 예를 들어, 일반적으로 팀 스포츠에서 지시되는 팀 포메이션이 타겟 세션에 걸쳐 하나 또는 몇몇 가지 이하인 점을 감안해 최빈 선수-역할 할당을 주 선수-역할 할당으로 결정하거나, 빈도가 높은 순으로 미리 정해진 개수의 선수-역할 할당을 주 선수-역할 할당으로 결정할 수 있다. 여기서, 후술되는 포메이션 기간이 결정된 경우에는 포메이션 기간 별로 주 선수-역할 할당이 하나인 것으로 가정하는 것이 바람직할 수 있으나, 타겟 세션 전체에 대해서는 주 선수-역할 할당이 반드시 하나여야만 하는 것은 아님에 유의해야 한다. 주 선수-역할 할당이 결정되면, 주 선수-역할 할당과 장면 별 선수-역할 할당을 비교하여 비정규 상황을 검출할 수 있다. 예를 들어, 선수-역할 할당을 후술하는 바와 같이 치환열로 표현할 때, 주 선수-역할 할당의 치환열과 장면 별 선수-역할 할당의 치환열의 거리가 임계값 이상인 경우에 그 장면을 비정규 상황에 해당하는 것으로 판단할 수 있다. 또, 주 선수-역할 할당이 복수인 경우라면 주 선수-역할 할당과 장면 별 선수-역할 할당 간의 최소 거리가 임계값 이상인 경우에 그 장면을 비정규 상황에 해당하는 것으로 판단할 수 있다. As another example, an irregular situation may be detected based on the extent to which players deviate from a designated role. Specifically, when roles are assigned to players for each scene, dominant player-role assignment can be determined. Here, the main player-role assignment is a role-assignment mainly used by a team within the target session, that is, a role-assignment according to an indicated team formation. Primary player-role assignments can be determined based on frequency from scene-by-scene player-role assignments in the target session. For example, determining the most frequent player-role assignment as the primary player-role assignment, given that team formations typically dictated in team sports are one or less than a few over target sessions, or a predetermined number of players in order of frequency. Player-role assignments may be determined as primary player-role assignments. Here, when the formation period described later is determined, it may be desirable to assume that there is one main player-role assignment for each formation period, but note that the main player-role assignment does not necessarily have to be one for the entire target session. Should be. When the main player-role assignment is determined, an irregular situation may be detected by comparing the main player-role assignment with the player-role assignment for each scene. For example, when the player-role assignment is expressed as a permutation sequence as described later, if the distance between the permutation sequence of the main player-role assignment and the permutation sequence of the player-role assignment for each scene is greater than a threshold value, the scene corresponds to a non-regular situation. It can be judged that In addition, if there are multiple main player-role assignments, if the minimum distance between the main player-role assignment and the player-role assignment for each scene is greater than or equal to a threshold value, the scene may be determined to correspond to an irregular situation.

또 다른 예로, 비정규 상황에서 돌발적으로 팀 포메이션이 파괴되는 것을 감안하여, 장면 별 선수-역할 할당의 시퀀스의 변화가 일정 이상인 경우를 비정규 상황으로 검출할 수도 있다. 구체적으로, 인접한 선수-역할 할당의 치환열의 거리가 임계값 이상인 경우를 비정규 상황으로 판단할 수 있다.As another example, considering that the team formation is suddenly destroyed in an irregular situation, a case where a change in the sequence of player-role assignment for each scene exceeds a certain level may be detected as an irregular situation. Specifically, a case where the distance of the substitution sequence of adjacent player-role assignments is equal to or greater than a threshold value may be determined as an irregular situation.

장면 별 선수들에 대한 역할이 할당되면, 다음으로는 다음 두 단계에 걸쳐 변화점 검출을 수행한다. (1) 각 세션 별로 포메이션 변화점을 검출하고, (2) 그 결과로부터 얻어진 각 세그먼트에 대해 역할 변화점을 검출한다. 이하에서는 각 단계에 관하여 보다 상세하게 설명한다. After assigning roles to players for each scene, change point detection is performed in the following two steps. (1) Formation changing points are detected for each session, and (2) role changing points are detected for each segment obtained from the results. Hereinafter, each step will be described in detail.

FormCPD 단계에서는 선수-역할 할당을 이용해 포메이션 변화점을 검출해 타겟 세션에서 포메이션 기간을 판단할 수 있다. 여기서, 포메이션 기간은 지시된 포메이션이 일정한 기간을 의미할 수 있다. 또 포메이션 기간 별 포메이션을 식별할 수 있다. At the FormCPD stage, the formation period can be determined in the target session by detecting formation change points using player-role assignment. Here, the formation period may mean a period during which the indicated formation is constant. In addition, formations can be identified by formation period.

예시적으로, FormCPD에서는 역할 배치로부터 포메이션 변화점을 검출할 수 있다. For example, in FormCPD, formation change points can be detected from role arrangements.

여기서, 역할 배치는 역할 식별자 간의 위치적 관계에 관한 것으로, 선수-역할 할당 및 선수 추적 데이터 셋로부터 생성될 수 있다. 또 역할 배치는 장면 별 선수-역할 할당과 선수 추적 데이터 셋으로부터 추출된 해당 장면에서의 선수들의 위치로부터 장면 별로 생성될 수 있으므로, 타겟 세션에 대해서는 역할 배치의 시퀀스가 획득될 수 있다. Here, the role arrangement relates to a positional relationship between role identifiers, and may be generated from player-role assignment and player tracking data sets. In addition, since the role assignment can be generated for each scene from the player-role assignment for each scene and the positions of the players in the scene extracted from the player tracking data set, a sequence of role assignments can be obtained for the target session.

일 예로, 특정 장면에의 역할 배치를 경기장 좌표계 상에서의 역할들 간의 좌표들로 표현할 수 있으며, 이는 해당 장면에서의 선수-역할 할당을 통해 선수 추적 데이터 셋으로부터 추출된 해당 장면에서의 선수들의 위치 좌표들을 역할들에 할당함으로써 생성될 수 있다. For example, the role arrangement in a specific scene can be expressed as coordinates between roles on the stadium coordinate system, which is the positional coordinates of the players in the scene extracted from the player tracking data set through player-role assignment in the scene can be created by assigning them to roles.

다른 예로, 역할 배치는 역할들 간의 인접성 관계를 산출할 수 있다. 여기서, 인접성 관계는 역할들 간의 위치적 인접성에 관한 것으로 "역할 위상 위치 관계(role topology)"로 지칭될 수 있다. 역할 위상 위치 관계에서는 경기장에서의 위치나 그에 따른 거리와 같은 실제적 값들 대신 맥락적 인접성에 기반해 역할들 사이의 인접성에 기반해 역할들 사이의 위치적 관계를 결정할 수 있다. 예를 들어, 역할 위상 위치 관계는 나리즈카와 야마자키의 논문 "Characterization of the formation structure in team sports(2017)"에서 제시된 바를 참고해 들로네 삼각 분할(Delaunay triangulation)로부터 계산된 역할 인접성(role-adjacency) 행렬로 표현될 수 있다. 이를 이용한 역할 인접성 행렬은 다음과 같이 획득될 수 있다. 먼저, 장면 별로 역할들의 위치를 획득할 수 있다. 이때 위치는 기준 좌표계에 따른 것일 수 있다. 다음으로, 각 역할을 꼭지점으로 하는 다격형에 대해 들로네 삼각 분할, 즉 모든 각들의 최소각이 최대가 되도록 하는 삼각 분할을 수행하고, 각 역할들에 대해 다른 역할들의 관계를 삼각형을 공유하는 역할들은 인접 역할로 정의하고, 그렇지 않은 역할들은 비인접 역할로 정의하는 행렬인 역할 인접성 행렬을 획득할 수 있다. As another example, role placement may calculate an adjacency relationship between roles. Here, the adjacency relation relates to positional adjacency between roles and may be referred to as “role topology”. In the role topological positional relationship, the positional relationship between roles can be determined based on the adjacency between roles based on contextual adjacency instead of actual values such as location on the playing field or distance accordingly. For example, the role phase position relationship is a role-adjacency matrix calculated from Delaunay triangulation with reference to what was presented in Narizuka and Yamazaki's paper "Characterization of the formation structure in team sports (2017)" can be expressed as A role adjacency matrix using this can be obtained as follows. First, positions of roles may be obtained for each scene. In this case, the position may be based on a reference coordinate system. Next, Delaunay triangulation, that is, triangulation is performed so that the minimum angle of all angles is maximized on the polynomial with each role as a vertex, and the roles sharing the triangle are A role adjacency matrix, which is a matrix defining adjacent roles and defining roles that are not adjacent as non-adjacent roles, may be obtained.

다음으로, 역할 배치가 장면 별 시퀀스 형태로 제공되는 시계열 정보인 점을 고려해, 산출된 역할 배치로부터 변화점을 검출할 수 있다. 이때 다양한 변화점 검출 알고리즘이 이용될 수 있음은 물론이다. 변화점 검출 알고리즘에는 실시간으로 입력되는 시퀀스로부터 변화점을 검출하는 온라인 변화점 검출 알고리즘 및 완결된 시퀀스로부터 변화점을 검출하는 오프라인 변화점 검출 알고리즘이 포함될 수 있다. 온라인 알고리즘의 예로는, 오알람율(false alarm rate), 오검출율(misdetection rate), 검출 지연(detection delay) 등과 같은 사항들을 고려하여 변화점을 검출하는 순차 가설 검증법(sequential hypothesis testing)이나 스트리밍 알고리즘 등을 들 수 있으며, 오프라인 알고리즘의 예로는, 가설 검증법에 따른 평균 변화 검출(change-in-mean detection), 시간에 따른 변화에 따른 최대우도 추정법(maximum likelihood estimation)이나 이상 회귀법(two-phase regeression) 등을 들 수 있다. 따라서, 본 기재에서 변화점 검출은 어떠한 시퀀스 분할(sequency segementation)이나 통계량 분석을 모두 포함하는 포괄적 개념으로 이해되어야 한다. Next, considering that the role arrangement is time-series information provided in the form of a sequence for each scene, a change point may be detected from the calculated role arrangement. In this case, it goes without saying that various change point detection algorithms may be used. The change point detection algorithm may include an online change point detection algorithm that detects a change point from an input sequence in real time and an offline change point detection algorithm that detects a change point from a completed sequence. Examples of online algorithms include sequential hypothesis testing, which detects change points by considering factors such as false alarm rate, misdetection rate, detection delay, etc. streaming algorithms, etc., examples of off-line algorithms include change-in-mean detection according to hypothesis verification method, maximum likelihood estimation according to change over time, or anomaly regression method (two -phase regiression) and the like. Therefore, in the present description, change point detection should be understood as a comprehensive concept including any sequence segmentation or statistical analysis.

일 예에 따르면, 역할 인접성 행렬의 시퀀스로부터 변화점을 검출할 수 있다. 이때에는 비제한적으로 역할 인접성 행렬이 반복적 관측치를 갖는 고차원 데이터라는 점을 고려해 변화점 검출을 위해 비모수적(nonparametric) 변화점 검출 알고리즘을 적용할 수 있다. 비모수적 알고리즘으로는 예를 들어, 이산 g-분할(g-segmentation)을 이용할 수 있다. 이산 g-분할은 송과 첸의 논문 "Asymptotic distribution-free change-point detection for data with repeated observations(2020)"이 제시한 바를 참고해 수행될 수 있다. According to an example, a change point may be detected from a sequence of a role adjacency matrix. In this case, a nonparametric change point detection algorithm may be applied to detect the change point, without limitation, considering that the role adjacency matrix is high-dimensional data having repetitive observations. As a non-parametric algorithm, for example, discrete g-segmentation can be used. Discrete g-segmentation can be performed by referring to Song and Chen's paper "Asymptotic distribution-free change-point detection for data with repeated observations (2020)".

검출된 변화점은 경기를 하나의 포메이션 기간 내에서는 팀 포메이션이 유지되는 것으로 가정되는 몇몇 개의 포메이션 기간들로 분할할 수 있다. The detected change point may divide the game into several formation periods in which it is assumed that the team formation is maintained within one formation period.

또, FormCPD에서는 팀 포메이션 기간들, 즉 타겟 세션의 세그먼트들 각각에 대해 포메이션 구조를 획득하고, 이로부터 해당 세그먼트에서의 포메이션을 식별할 수 있다. 예를 들어, 각 세그먼트에서의 포메이션 구조는 해당 세그먼트 동안의 평균 역할 인접성 행렬로 표현될 수 있다. 다른 예를 들어, 각 세그먼트에서의 포메이션 구조는 해당 세그먼트 동안의 주 선수-역할 할당에 해당하는 장면의 역할 별 위치 정보(예를 들어, 평균 위치나 위치 분포)로 표현될 수도 있다. 또 표현된 포메이션 구조는 해당 분야 종사자들의 언어(예를 들어, "4-4-2" 또는 "3-4-3")로 해석될 수 있다. 예를 들어, 평균 역할 인접성 행렬을 군집화하고, 군집 별로 포메이션 식별자를 레이블링하거나, 위치 정보에 포메이션 식별자를 레이블링한 데이터로 학습된 인공 신경망을 통해 각 세그먼트에 대해 표현된 포메이션 구조를 포메이션 식별자로 해석할 수 있을 것이다. In addition, FormCPD obtains a formation structure for each of the team formation periods, that is, the segments of the target session, and from this, it is possible to identify the formation in the corresponding segment. For example, the formation structure in each segment may be expressed as an average role adjacency matrix during that segment. For another example, the formation structure in each segment may be expressed as position information (eg, average position or position distribution) for each role of a scene corresponding to the main player-role assignment during the segment. In addition, the expressed formation structure can be interpreted in the language of those working in the field (eg, "4-4-2" or "3-4-3"). For example, the formation structure expressed for each segment can be interpreted as a formation identifier by clustering the average role adjacency matrix, labeling a formation identifier for each cluster, or using an artificial neural network trained with data in which position information is labeled with a formation identifier. You will be able to.

RoleCPD 단계에서는, 포메이션 기간 내에서의 변화점을 검출할 수 있다. 이때 변화점은 포메이션 기간 내에서의 역할 치환열(role permutation)의 시퀀스로부터 검출될 수 있으며, 상술한 다양한 변화점 검출 알고리즘을 이용할 수 있음은 물론이다. 예를 들어, FormCPD 단계에서와 유사하게, 쌍별 해밍 거리(pairwise Hamming distance)로 치환열의 시퀀스에 이산 g-분할을 적용해 역할 변화점을 획득할 수 있다. 역할 변화점들은 각 포메이션 기간을 몇몇 개의 역할 기간으로 분할할 수 있다. 여기서, 역할 기간은 그 기간 내에서 선수에 할당된 역할이 유지되는 기간을 의미할 수 있다. In the RoleCPD step, a change point within the formation period can be detected. At this time, the change point can be detected from a sequence of role permutation within the formation period, and various change point detection algorithms described above can be used. For example, similar to the FormCPD step, a role change point can be obtained by applying discrete g-segmentation to a sequence of permutations with a pairwise Hamming distance. Role change points can divide each formation period into several role periods. Here, the role period may refer to a period during which the role assigned to the player is maintained.

또 RoleCPD 단계에서는, 각 역할 기간에 대해 선수들의 실제 포지션(예를 들어, "센터 포워드”나 “오른쪽 미드필더”)을 찾기 위해 역할 기간마다 각 선수에게 하나의 주 역할(dominant role)을 할당할 수 있다.Also in the RoleCPD phase, each player is assigned one dominant role per role period to find out their actual position (e.g. "Center Forward" or "Right Midfielder") for each role period. can

또 RoleCPD 단계에서는, 선수들의 포지션 전환(transposition)을 산출할 수 있다. 여기서, 포지션 전환은 각 포메이션 기간에서의 역할 치환열로부터 도출될 수 있다. Also, in the RoleCPD step, the positional transposition of the players can be calculated. Here, the position conversion may be derived from the role substitution sequence in each formation period.

한편, SportsCPD를 이용해 몇몇 고차원적 전술 분석을 수행할 수 있다. On the other hand, some high-level tactical analysis can be performed using SportsCPD.

본 기재의 실시예에 따르면, SportsCPD를 이용해 스위치 패턴에 대한 분석을 수행할 수 있다. 여기서, 스위치는 선수와 선수 간의 역할을 교환하는 것을 의미할 수 있다. 스위치 패턴에 대한 분석은 선수-역할 할당을 고려하여 수행될 수 있다. 보다 상세하고 비한정적으로는, 선수와 선수 간의 역할 교환, 즉 포지션 전환은 팀 포메이션이 변화될 때에 발생하는 포지션 전환을 제외하고 동일 포메이션이 유지되는 동안 발생하는 임시적인 선수 간의 역할 교환만을 포함할 수 있다. 이 경우, 스위치 패턴에 대한 분석은 포메이션 기간 내에서의 선수-역할 할당을 고려하여 수행될 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, analysis of a switch pattern may be performed using SportsCPD. Here, the switch may mean exchanging roles between players. Analysis of switch patterns can be performed by considering player-role assignments. In more detail and without limitation, the role exchange between players, that is, a position change, may include only a temporary role exchange between players while the same formation is maintained, except for a position change that occurs when the team formation is changed. there is. In this case, analysis of the switch pattern may be performed in consideration of player-role assignment within the formation period.

구체적으로 스위치 패턴에 대한 분석은 다음과 같이 수행될 수 있다. Specifically, the analysis of the switch pattern may be performed as follows.

일 예로, 먼저 포메이션 기간 내에서 주 선수-역할 할당 및 부 선수-역할 할당을 획득할 수 있다. 하나의 포메이션 기간 내에서는 포메이션이 고정되어 있으므로, 하나의 주 선수-역할 할당만을 결정할 수 있다. 예를 들어, 포메이션 기간에 해당하는 선수-역할 할당 중 최빈인 것을 주 선수-역할 할당으로 판단할 수 있다. 다음으로, 부 선수-역할 할당을 결정할 수 있다. 예를 들어, 포메이션 기간에 해당하는 선수-역할 할당 중 주 선수-역할 할당을 제외한 것들 중 높은 빈도 순으로 미리 정해진 개수 내인지 여부, 미리 정해진 빈도 수 이상인지 여부, 포메이션 기간 중 발생 빈도의 비율이 일정 이상인지 여부 및 이들이 조합된 조건에 따라 부 선수-역할 할당을 결정할 수 있다. 주 선수-역할 할당과 부 선수-역할 할당이 결정되면, 이에 기초해 스위치 패턴을 분석할 수 있다. 예를 들어, 주 선수-역할 할당과 부 선수-역할 할당 간의 차이점, 즉 두 할당 사이에 변화된 선수 별 역할에 기초해 스위치에 참여한 선수 또는 스위치에 참여한 역할을 판단할 수 있다. 다른 예로, 부 선수-역할 할당의 발생 빈도에 기초에 해당 스위치의 시도 회수 내지는 시도 경향을 판단할 수 있다. 한편, 포메이션 기간이 복수인 타겟 세션의 경우에는 각 포메이션 기간에 대해 상술한 과정을 수행하여 타겟 세션 전체에 대한 스위치 패턴을 분석할 수 있다. For example, first, a main player-role assignment and a secondary player-role assignment may be acquired within a formation period. Since formations are fixed within a formation period, only one primary player-role assignment can be determined. For example, among the player-role assignments corresponding to the formation period, the most frequent player-role assignment may be determined. Next, the secondary player-role assignments can be determined. For example, among the player-role assignments corresponding to the formation period, whether the number of players excluding the main player-role assignment is within a predetermined number in order of highest frequency, whether the number is greater than or equal to the predetermined frequency, and the ratio of the occurrence frequency during the formation period Sub player-role assignment can be determined according to whether or not the number is above a certain level and the combination of these conditions. Once the primary player-role assignments and secondary player-role assignments are determined, the switch pattern can be analyzed based on them. For example, a player participating in a switch or a role participating in a switch may be determined based on a difference between a primary player-role assignment and a secondary player-role assignment, that is, a role for each player that has changed between the two assignments. As another example, the number of trials or the tendency of trials of a corresponding switch may be determined based on the occurrence frequency of secondary player-role assignment. Meanwhile, in the case of a target session having a plurality of formation periods, a switch pattern for the entire target session may be analyzed by performing the above-described process for each formation period.

다른 예로, 포메이션 기간 내에서 분할된 역할 기간에 기초해 스위치 패턴을 분석할 수 있다. 먼저, 역할 기간 별로 대표 선수-역할 할당을 추출할 수 있다. 역할 기간 별 대표 선수-역할 할당은 역할 기간 내의 최빈 선수-역할 할당일 수 있다. 대표 선수-역할 할당이 추출되면, 포메이션 기간의 주 선수-역할 할당 및 역할 기간 별 대표 선수-역할 할당에 기초해 스위치에 참여한 선수 및/또는 역할을 판단하거나, 그 시도 회수나 시도 경향을 판단할 수 있다. 또는 대표 선수-역할 할당 중 최빈 할당을 선택한 뒤, 이것과 다른 대표 선수-역할 할당에 기초해 상술한 정보를 획득할 수 있다. 또는 서로 인접한 대표 선수-역할 할당들 간에 기초해 상술한 정보를 획득할 수 있다. 한편, 포메이션 기간이 복수인 타겟 세션의 경우에는 각 포메이션 기간에 대해 상술한 과정을 수행하여 타겟 세션 전체에 대한 스위치 패턴을 분석할 수 있다. As another example, a switch pattern may be analyzed based on a divided role period within a formation period. First, representative player-role assignments can be extracted for each role period. The representative player-role assignment for each role period may be the most frequent player-role assignment within the role period. If the representative player-role assignment is extracted, it is possible to determine the player and/or role participating in the switch based on the main player-role assignment of the formation period and the representative player-role assignment by role period, or to determine the number of attempts or the tendency of attempts. can Alternatively, after selecting the most frequent assignment among representative player-role assignments, the above-described information may be obtained based on other representative player-role assignments. Alternatively, the above-described information may be obtained based on representative player-role assignments adjacent to each other. Meanwhile, in the case of a target session having a plurality of formation periods, a switch pattern for the entire target session may be analyzed by performing the above-described process for each formation period.

또 본 기재의 실시예에 따르면, SportsCPD를 이용해 세트-피스와 같은 비정규 상황의 검출을 수행할 수 있다. 예를 들어, 포메이션 기간 동안 주 선수-역할 할당을 기준으로 장면 별 주 선수-역할 할당에 기초해 해당 장면이 비정규 상황인지 여부를 판단할 수 있다. In addition, according to an embodiment of the present disclosure, it is possible to perform detection of an irregular situation such as a set-piece using SportsCPD. For example, based on the main player-role assignment for each scene based on the main player-role assignment during the formation period, it may be determined whether the corresponding scene is an irregular situation.

본 기재의 실시예에 따른 SportsCPD는 다음 몇몇 장점들을 가질 수 있다. 첫째, 스포츠 추적 데이터에 고도의 변화점 검출 방법을 적용해 비감독(unsupervised) 방식으로 팀의 기본 전술 및 그 변화를 탐지할 수 있다. 둘째, 임의의 시간 간격에 대한 포메이션 구조와 역할 교체(role switch)를 각각 평균 역할 인접성 행렬과 치환열의 시퀀스로 효과적으로 표현할 수 있다. 셋째, 예를 들어 스위치 패턴 검색과 자동화된 세트-피스 검출과 같은 해당 분야 종사자들이 쉽게 이해하고 쓸 수 있는 실질적인 어플리케이션으로 활용될 수 있다. SportsCPD according to an embodiment of the present disclosure may have the following several advantages. First, it is possible to detect the team's basic tactics and their changes in an unsupervised way by applying an advanced changepoint detection method to sports tracking data. Second, the formation structure and role switch for an arbitrary time interval can be effectively expressed as an average role adjacency matrix and a sequence of permutations, respectively. Third, it can be used as a practical application that can be easily understood and used by workers in the field, such as switch pattern search and automated set-piece detection.

3. 관련 기술3. Related technology

3.1 비모수적 변화점 검출3.1 Non-parametric change point detection

변화점 검출(CPD: Change-Point Detection)은 일련의 과정에서의 지배 매개변수들이 변하는 지점을 찾는 기법이다. CPD는 매개 변수를 세부적으로 추정하는지 또는 변화점을 직접 찾는지에 따라 모수적인(parametric) 방식과 비모수적인(nonparametric) 방식으로 분류될 수 있다.Change-point detection (CPD) is a technique for finding the point at which dominant parameters in a series of processes change. CPD can be classified into a parametric method and a nonparametric method according to whether parameters are estimated in detail or points of change are directly found.

특히, 그래프 기반의 비모수적 방법은 유사성 정보만 사용하므로 고차원 데이터나 심지어 비유클리드(non-Euclidean) 데이터에도 적용될 수 있기 때문에 실질적 활용성이 더 유연한 것으로 여겨닌다. CPD의 예로는 그래프 기반 스캔 통계량(graph-based scan statistic)을 정의하는 g-세그멘테이션을 들 수 있다. 이를 이용하면, 관측치에 대해 최소 신장 트리(minimum spanning tree)와 같은 유사성 그래프를 그리고 각 시간 t 이전과 이후의 관측치와 연결된 선분의 개수를 확인할 수 있다. 이때, 선분의 개수가 유의미하게 작은 경우에 t는 잠재적 변화점으로 간주될 수 있다. 이외에도 평균과 편차 양쪽에서의 변화가 있는 경우나 변화점이 시퀀스의 중앙에 있지 않은 경우 등에 발생하는 g-세그멘테이션의 오류를 바로 잡는 기법들도 고려할 수 있다.In particular, the graph-based non-parametric method is considered to be more flexible in practical application because it uses only similarity information and can be applied to high-dimensional data or even non-Euclidean data. An example of CPD is g-segmentation, which defines a graph-based scan statistic. Using this, it is possible to draw a similarity graph such as a minimum spanning tree for the observations and check the number of segments connected to the observations before and after each time t. In this case, when the number of line segments is significantly small, t may be regarded as a potential change point. In addition, techniques for correcting g-segmentation errors that occur when there is a change in both the average and the deviation or when the change point is not in the center of the sequence can be considered.

그런데, 상술한 방법들은 연속적 데이터에만 적용이 가능하다는 한계를 가진다. 예를 들어, 반복적 관측치를 갖는 데이터에 대한 유사성 그래프는 상술한 그래프 기반 방법으로는 고유하게 결정되지 않을 수도 있다. 이를 해결하고 고유한 스캔 통계량을 얻기 위해, 다중 최적 유사성 그래프(multiple optimal similarity graph)의 조합이나 결과 통계량의 평균을 사용하는 이산 g-분할을 적용할 수 있다. 이산 g-분할이 네트워크 데이터와 같은 이산 데이터에 대해 잘 적용된다는 점은 실험적으로 입증되어 있다. However, the above-described methods have a limitation in that they can be applied only to continuous data. For example, a similarity graph for data having repeated observations may not be uniquely determined by the graph-based method described above. To address this and obtain a unique scan statistic, a combination of multiple optimal similarity graphs or a discrete g-segment using the average of the resulting statistic can be applied. It has been experimentally demonstrated that discrete g-segmentation works well for discrete data, such as network data.

3.2 팀 스포츠에서 포메이션과 역할의 추정3.2 Estimation of formations and roles in team sports

다음 몇몇 연구들은 스포츠 경기에서 팀 포메이션을 추정하고 포지션 즉, 선수들의 역할을 찾기 위해 시공간 추적 데이터를 다룬 것들이다. 발코우스키의 논문 "Large-scale analysis of soccer matches using spatiotemporal tracking data(2014)"는 장면 별로 각 선수들마다 고유한 역할을 동적으로 할당하는 역할 표현 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 두 선수가 동시에 동일한 역할을 하지 않는다는 제약 조건을 만족시키기 위해 E-단계에서 헝가리안 알고리즘(Hungarian algorithm)을 사용하는 것을 제외하고는 K-평균(K-means) 알고리즘과 유사하다. 나리즈카와 야마자키의 논문 "Characterization of the formation structure in team sports(2017)"은 임시적 포메이션을 들로네 삼각 분할을 이용한 무방향 그래프로 표현하고 포메이션 구조를 특성화하기 위해 단일 경기에 대한 그래프를 군집화하는 것을 제시한다. 나리즈카와 야마자키의 후속 논문 "Clustering algorithm for formations in football games(2019)"은 여러 경기에 결쳐 포메이션을 군집화하기 위해 역할 표현 기법을 결합하고 있다.The following several studies dealt with spatio-temporal tracking data to estimate team formation and find positions, that is, players' roles in sports games. Balkowski's thesis "Large-scale analysis of soccer matches using spatiotemporal tracking data (2014)" proposes a role representation algorithm that dynamically assigns a unique role to each player for each scene. This algorithm is similar to the K-means algorithm, except that the Hungarian algorithm is used in the E-stage to satisfy the constraint that no two players play the same role at the same time. Narizukawa Yamazaki's paper "Characterization of the formation structure in team sports (2017)" presents the provisional formation as an undirected graph using Delaunay triangulation and clustering the graph for a single game to characterize the formation structure. do. Narizuka and Yamazaki's follow-up paper "Clustering algorithm for formations in football games (2019)" combines role representation techniques to cluster formations across multiple matches.

상술한 접근법들은 전술적 지시에 의한 고정적 역할 변화와 대부분 거시적인 관점에서 의도된 것은 아닌 임시적 역할 교환(role swap)을 구분할 수 없다. 실제 팀 스포츠 경기 환경에서 코치의 지시에 따른 변화는 경기 전체에 걸쳐 많아야 수차례이거나 없는 것이 일반적이며 짧은 시간 간격(예를 들어, 매초)마다 역할 변화를 지시하지는 않는다. 추적 데이터에 본 기재의 실시예에 따른 변화점 탐지 알고리즘을 적용하면 선수들 간의 "실제적" 역할 변화를 검출할 수 있다.The approaches described above cannot distinguish between a fixed role change by tactical instruction and a temporary role swap, which is mostly unintended from a macro perspective. In an actual team sports game environment, changes according to the coach's instruction are generally at most several times throughout the game or not, and role changes are not instructed every short time interval (eg, every second). Applying the change point detection algorithm according to an embodiment of the present disclosure to the tracking data can detect “actual” role changes between players.

4. 문제 정의4. Define the problem

팀 스포츠에서 코치는 경기 중에 몇 번 정도의 팀 포메이션 변화를 주거나, 또는 포메이션을 바꾸지 않고 선수 간의 역할 교체 정도만 지시하고는 한다. 따라서, 다음의 두 단계에 따라 이들의 의사결정 과정을 추적할 수 있다. 첫째로 포메이션 변화점을 찾고, 다음으로 다음 역할 변화점을 찾는 것이다. 본 항목에서는 도 1을 참조해 각 단계를 별도의 변화점 검출 문제로 다루도록 하겠다. In team sports, coaches often change team formations a few times during a game, or instruct players to change roles without changing formations. Therefore, their decision-making process can be traced by following two steps. First, find the point of change in formation, and then find the point of change in the next role. In this section, each step will be treated as a separate change point detection problem with reference to FIG. 1 .

도 1은 본 기재의 실시예에 따른 SportsCPD의 결과에 따른 포메이션 및 역혈 변화의 타임라인의 예시이다. 도 1에서 상부 그림은 포메이션 기간 별 팀 포메이션을 나타낸 것이다. 각 색상의 점들은 팀의 평균 위치에 의해 정규화된 특정 역할의 장면 별 좌표를 나타낸다. 흰 원들은 개별 역할들의 평균 위치이며, 원을 연결하는 선의 두께는 평균 역할 인접성 행렬의 대응되는 요소에 대응된다. 하부의 타임라인은 역할 기간 당 선수에 할당된 역할을 나타낸다. 1 is an example of a timeline of formation and turnover changes according to the results of SportsCPD according to an embodiment of the present disclosure. In Figure 1, the upper figure shows the team formation for each formation period. Each colored dot represents the scene-specific coordinates of a specific role normalized by the team's average position. White circles are the average positions of individual roles, and the thickness of the line connecting the circles corresponds to the corresponding element of the average role adjacency matrix. The timeline at the bottom shows the roles assigned to players per role period.

4.1 포메이션 변화점 검출 4.1 Formation Change Point Detection

역할 위상 위치 관계의 확률 분포를 이용해 팀 포메이션을 고려해 볼 수 있다. FormCPD의 목표는 선수 궤적들의 형태를 갖는 일련의 관측치에 대한 분포의 변화점을 찾는 것이다. 따라서 먼저 원시 관측치로부터 역할 위상 위치 관계를 나타내는 효과적인 표현법을 찾고, 이에 따른 특징 요인의 시퀀스를 이용해 CPD를 수행할 수 있다. 특징 요인을 찾고, 그 다음으로 특징 요인의 시퀀스를 이용해 변화점 검출을 수행할 수 있다. The team formation can be considered using the probability distribution of the role phase position relationship. The goal of FormCPD is to find the point of change in the distribution for a set of observations in the form of bow trajectories. Therefore, it is possible to first find an effective representation of the role-phase-location relationship from raw observations, and then perform CPD using the sequence of feature factors. After finding the feature factor, the change point detection can be performed using the sequence of feature factors.

이를 수식으로 표현하면, 역할 위상 위치 관계를 나타내는 특징 요인 {A(t)}t∈T의 시퀀스를 알고 있을 때, 서로 간에 구분되는 몇몇 분포들인 F1, … , Fm에 대해 A(t)~Fi인 t∈Ti를 만족하는 T의 구획(partition)인 T1< … <Tm을 구할 수 있다. 여기서, 각각의 간격 Ti는 그 기간 내에서 팀이 분포 Fi로 표현되는 고유한 포메이션을 갖는 포메이션 기간으로 지칭될 수 있다. Expressing this as an equation, when the sequence of feature factors {A(t)} t∈T representing the role phase position relationship is known, several distributions F 1 , . . . , T 1 < . <T m can be obtained. Here, each interval T i may be referred to as a formation period in which a team has a unique formation represented by a distribution F i within that period.

4.2 역할 변화점 검출4.2 Detecting Role Change Points

상술한 발코우스키의 논문은 축구 경기에 대해 골키퍼를 제외한 필드 선수들에게 장면 별로 역할을 할당하는 역할 표현을 제안하고 있으나, 장기적인 전술적 변화와 일시적인 역할 교환을 구분할 수 없다. 일반적으로 선수가 일정 기간에 걸쳐 코치가 지시하는 고정된 역할을 수행한다는 점을 감안할 때, RoleCPD의 목표는 이전과 이후 사이에 장기적인 전술적 변화가 일어나는 변화점을 찾는 것이다. 즉, 포메이션 기간 Ti는 선수들이 선수들이 고정된 역할을 갖는 몇몇 개의 시간 간격 Ti,1< … <Ti,ni로 추가 분할될 수 있으며, 이를 역할 기간으로 지칭할 수 있다. 그런 다음 역할 기간 내에서 역할 표현의 결과에 따른 장면 별 역할 간의 상호 변화를 임시 교환(temporary swap)으로 간주할 수 있다. Although Balkowski's thesis described above proposes a role expression that allocates roles for each scene to field players excluding the goalkeeper for a soccer game, long-term tactical changes and temporary role exchange cannot be distinguished. Given that players typically play fixed roles directed by coaches over a period of time, the goal of RoleCPD is to find points of change where long-term tactical changes occur between before and after. That is, the formation period T i is several time intervals T i,1 < . . . in which players have fixed roles. <T i,ni , which may be referred to as a role period. Then, mutual change between roles for each scene according to the result of role expression within the role period may be regarded as a temporary swap.

이를 수식으로 표현하면, 경기 시간 T에서 선수들의 집합 P에 대해, 역할 표현에 따라 다음 수식을 만족하는 역할 집합 χ={X1, … , XN}과 선수의 임시 역할 맵(P-TR map: Player-to-Temporary-Role map) {βt:P→χ}t∈T를 찾을 수 있다. Expressing this as a formula, for a set P of players at game time T, a set of roles satisfying the following formula χ={X 1 , . . . , X N } and the player's temporary role map (P-TR map: Player-to-Temporary-Role map) {β t :P→χ} t∈T .

βt(p)≠βt(q) ∀p≠q∈P, t∈Tβ t (p)≠β t (q) ∀p≠q∈P, t∈T

여기서 임시 역할 맵 {βt}t∈T를 선수의 지정 역할 맵(P-IR map: Player-to-Instructed-Role map) {αt:χ→χ}t∈T와 χ에 대한 대칭 그룹(symmetric group) S(χ)에 대해 σt∈S(χ)인 임시 역할 치환열(RolePerm: Role Permutation} {σt:χ→χ}t∈T의 조합으로 표현할 수 있다. 구체적으로 βtt oαt일 수 있다. 다시 말해서, 포메이션 기간 Ti에 대해 P-TR 맵 {βt}t∈T 에 대해 다음 조건을 만족하는 Ti의 구획인 Ti,1< … <Ti,ni 및 P-IR 맵 {αt}t∈T를 찾을 수 있다.Here, the temporary role map {β t } t∈T is a player's designated role map (P-IR map: Player-to-Instructed-Role map) {α t :χ→χ} symmetric group for t∈T and χ ( It can be expressed as a combination of temporary role permutation {σ t :χ → χ} t∈T with σ t ∈S(χ) for the symmetric group S(χ). Specifically, β t = σ to α t In other words, for a P-TR map {β t } t∈T for a formation period T i , T i ,1 < . <T i,ni and the P-IR map {α t } t∈T can be found.

첫째는 기간적 일관성(periodwise consistency)으로, 모든 선수에 대한 지시된 역할이 각 역할 기간 Ti,j에서 고정적이다. 예를 들어, 몇몇 Xp (i,j)∈χ에 대해 다음 수식을 만족할 수 있다. The first is periodwise consistency, in which the indicated role for every player is fixed in each role period T i,j . For example, for some X p (i, j) ∈ χ, the following equation can be satisfied.

αt(p)=Xp (i,j) ∀t∈Ti,j α t (p)=X p (i,j) ∀t∈T i,j

둘째는 고유성(uniqueness)로, 하나의 역할 기간 내에서 어떠한 두 선수도 동일한 역할을 지시받지 않는다. 예를 들어, 다음 수식을 만족할 수 있다. The second is uniqueness: no two players are assigned the same role within a single role period. For example, the following formula can be satisfied.

Xp (i,j)≠Xq (i,j) ∀p≠q∈PX p (i,j) ≠X q (i,j) ∀p≠q∈P

셋째는 역할 변화의 존재로, 역할 기간의 변화는 지시의 변화를 의미할 수 있다. 예를 들어, 다음 수식을 만족할 수 있다. The third is the existence of role change. A change in the duration of a role can mean a change in instruction. For example, the following formula can be satisfied.

Xp (i,j)≠Xp (i,j+1) X p (i,j) ≠X p (i,j+1)

마지막 조건은 단일 포메이션 기간 내의 변화에만 유효할 수 있다. 즉, 구별되는 포메이션 기간의 인접 역할 기간에서 동일한 선수-역할 할당이 있을 수 있다. 이에 대한 예는 도 1에서 처음 두 역할 기간에 보여지고 있다. The last condition can only be valid for changes within a single formation period. That is, there may be identical player-role assignments in adjacent role periods of distinct formation periods. An example of this is shown in the first two role periods in FIG. 1 .

5. 방법론5. Methodology

본 항목에서는 경기 세션을 여러 포메이션 기간(FormCPD)으로 나누고 각 포메이션 기간을 여러 역할 기간(RoleCPD)으로 나누는 세부 프로세스에 대해 차례로 설명한다. 이하에서 설명되는 방법론은 비제한적인 예시임을 미리 밝혀둔다.This section describes in turn the detailed process of dividing a match session into multiple formation periods (FormCPD) and each formation period into multiple role periods (RoleCPD). It should be noted in advance that the methodology described below is a non-limiting example.

5.1 역할 인접성 행렬에 기반한 포메이션 변화점 검출5.1 Detection of formation change points based on role adjacency matrix

먼저, 각 장면에 대해 역할 위상 위치 관계를 들로네 삼각 분할에서 계산된 역할 인접성 행렬로 표현할 수 있다. 그런 다음, 비모수 변화점 탐지 알고리즘인 이산 g-분할로 역할 인접성 행렬들 간의 쌍별 거리를 이용해 포메이션 변화점을 찾을 수 있다. 각 세그먼트의 포메이션은 평균 역할 인접성 행렬로 표현될 수 있으며, 이를 "3-4-3" 또는 "4-4-2"와 같은 해당 분야에서 사용되는 레이블이 개별 포메이션 기간에 할당된 전체 데이터 셋에 따라 군집화할 수 있다. First, for each scene, the role phase position relationship can be expressed as a role adjacency matrix calculated by Delaunay triangulation. Then, a formation change point can be found using the pairwise distance between the role adjacency matrices through discrete g-splitting, which is a non-parametric change point detection algorithm. The formations in each segment can be represented by an averaged role adjacency matrix, which is then computed by dividing the entire data set with labels used in the field, such as "3-4-3" or "4-4-2", assigned to individual formation periods. can be clustered according to

5.1.1 역할 인접성 행렬의 시퀀스 생성5.1.1 Creating a sequence of role adjacency matrices

먼저, 역할 표현 방식에 따라 장면 별로 선수들에게 역할을 할당할 수 있다. 여기서, 역할 표현은 예시적으로 상술한 발코우스키 논문에 제시된 개념을 참조하여 수행될 수 있다. 그 다음 역할 표현으로부터 인접성 행렬을 획득할 수 있다. 여기서, 예시적으로, 인접성 행렬은 들로네 삼각 분할에 따라 역할 레이블들 사이에서 획득되는 {A(t)}t∈T N×N일 수 있다. 이때, 성분 akl(t)는 역할 그룹 χ={X1, … ,XN}에 대해 Xk와 Xl이 t에서 인접한 경우에는 1이고, 그렇지 않은 경우에는 0일 수 있다. 도 2는 역할 위치에 대한 들로네 그래프의 예시를 도시한 것이다.First, roles may be assigned to players for each scene according to a role expression method. Here, the role expression may be exemplarily performed by referring to the concept presented in the above-mentioned Balkowski paper. An adjacency matrix can then be obtained from the role representation. Here, as an example, the adjacency matrix may be {A(t)} t∈TR N×N obtained between role labels according to Delaunay triangulation. At this time, the component a kl (t) is the role group χ={X 1 , . . . ,X N }, it may be 1 if X k and X l are adjacent at t, and may be 0 otherwise. Figure 2 shows an example of a Delaunay graph for role positions.

도 2 및 도 3은 본 기재의 실시예에 따른 역할 인접성에 관한 그래프이다. 도 2는 임의의 장면에서 선수 궤적에 대한 임시 들로네 그래프이고, 도 3은 포메이션 기간에 대한 평균 역할 위치들과 평균 역할 인접성 행렬로부터 그려진 가중 그래프이다. 각 원 안의 수치들은 역할 레이블 1부터 10까지를 지시하고, 도 2에 있는 원 아래의 숫자들은 대응하는 선수의 등 번호이다. 2 and 3 are graphs of role adjacency according to an embodiment of the present disclosure. FIG. 2 is a temporary Delaunay graph for player trajectories in an arbitrary scene, and FIG. 3 is a weighted graph drawn from average role positions and an average role adjacency matrix for a formation period. The numbers in each circle indicate role labels 1 to 10, and the numbers under the circle in FIG. 2 are the corresponding player's uniform number.

선수 추적 데이터에 들로네 삼각 분할을 적용하는 것은 나리즈카와 야마자키에 의해 처음 제안된 바 있다. 그러나 이들은 등 번호를 인접성 행렬의 색인으로 이용하였으며, 여러 경기들에 걸친 등 번호들이 단일 색인 세트와 일치하는 경우에 대해서만 역할 표현을 적용하였다. 이에 따르면, 포지션 교환 패턴들을 잘 탐색할 수 있지만, 그 결과로 선수 인접성 행렬들(player adjacency matrices)이 임시적 스위치나 원래의 팀 포메이션이 무너지는 세트-피스와 같은 비정규적 상황에 의해 크게 영향을 받을 수 있다. 따라서, 이러한 선수 레이블 대신 역할 레이블을 인접성 행렬의 색인으로 이용해 포메이션 구조에 대해 보다 강건한 표현을 할 수 있다.The application of Delaunay triangulation to player tracking data was first proposed by Narizuka and Yamazaki. However, they used the back number as the index of the adjacency matrix, and applied the role representation only if the back numbers across multiple games matched a single set of indices. According to this, position exchange patterns can be explored well, but as a result player adjacency matrices will be greatly affected by irregular situations such as temporary switches or set-pieces where the original team formation collapses. can Therefore, a more robust representation of the formation structure can be obtained by using role labels as an index of the adjacency matrix instead of these player labels.

5.1.2 행렬 시퀀스에 대한 이산 g-분할의 적용5.1.2 Application of discrete g-partitioning to matrix sequences

포메이션 변화점을 찾기 위해, 경기의 각 세션(예를 들어, 전반 또는 후반)에서 얻은 역할 인접성 행렬의 시퀀스에 CPD를 각기 적용할 수 있다. 다양한 CPD 방법 중에서, 이산 g-분할은 반복 관측치를 갖는 고차원 또는 비유클리드 데이터에 적용될 수 있다는 차별성을 가지고 있다. 본 기재의 실시예의 시퀀스가 자주 반복되는 고차원 관측치(예를 들어, 축구의 경우 필드 선수 10명으로부터 계산한 10×10 이진 매트릭스)인 것을 고려할 때, 이산 g-분할을 적용하는 것에 대해 높은 신뢰성을 기대할 수 있다. In order to find formation change points, CPD can be applied to sequences of role adjacency matrices obtained from each session (eg, first half or second half) of a game, respectively. Among various CPD methods, discrete g-segmentation has the distinction that it can be applied to high-dimensional or non-Euclidean data with repeated observations. Given that the sequences of the embodiments of the present disclosure are frequently repeated high-dimensional observations (e.g., a 10×10 binary matrix computed from 10 field players for soccer), there is high confidence in applying the discrete g-segment. can be expected

먼저 g-분할은 예시적으로 다음과 같이 수행될 수 있다. 먼저 주어진 관측치에 대해 최소 신장 트리와 같은 유사성 그래프 G를 구축할 수 있다. 그 다음 각 시간점(time stamp)에 대해 선분들은 t 이전과 이후의 관측치를 연결하는 제0 종 선분(type-0 edge), t 이전의 관측치들을 연결하는 제1 종 선분(type-1 edge), 및 t 이후의 관측치를 연결하는 제2 종 선분(type-2 edge)의 3가지 유형으로 분류될 수 있다. 이에 따라 대응되는 유형의 선분에 대한 개수인 R0(t), R1(t), R2(t)를 구할 수 있다. 이로부터 일반화된 선분-개수 스캔 통계량은 Σ(t)가 시간 지표를 섞어 얻어지는 귀무 분포 하에서의 (R1(t), R2(t))T의 공분산 행렬이라 할 때 다음과 같이 정의될 수 있다. First, g-segmentation may be exemplarily performed as follows. First, we can construct a similarity graph G, such as a minimum spanning tree, for given observations. Then, for each time stamp, the lines are a type-0 edge connecting observations before and after t, and a type-1 edge connecting observations before t. It can be classified into three types: , and type-2 edges connecting observations after t. Accordingly, R 0 (t), R 1 (t), and R 2 (t), which are the numbers of corresponding types of line segments, can be obtained. From this, the generalized line-count scan statistic can be defined as follows when Σ(t) is the covariance matrix of (R 1 (t), R 2 (t)) T under the null distribution obtained by mixing the time index .

S(t)=(R1(t)-Ε[R1(t)], R2(t)-Ε[R2(t)])TΣ-1(t)(R1(t)-Ε[R1(t)], R2(t)-Ε[R2(t)]S(t)=(R 1 (t)- Ε [R 1 (t)], R 2 (t)- Ε [R 2 (t)]) T Σ -1 (t)(R 1 (t)- Ε [R 1 (t)], R 2 (t) - Ε [R 2 (t)]

유사한 관측치는 구별되는 관측치보다 선분에 의해 연결될 가능성이 높으므로, 큰 S(t)는 그룹 내 거리가 작고 그룹 간 거리가 크다는 것을 의미할 수 있다(여기서 "그룹"은 t로 분리된 시간 간격을 나타냄). 이와 같이 알고리즘에 따라 S(τ)가 사전 정의된 임계값을 초과할 경우 τ=arg maxt S(t)가 변경점이라고 결정할 수 있다. Since similar observations are more likely to be connected by line segments than distinct observations, a large S(t) can mean small intra-group distances and large inter-group distances (where "groups" is a time interval separated by t). indicated). In this way, according to the algorithm, when S(τ) exceeds a predefined threshold, τ=arg max t S(t) may be determined as a change point.

그러나 g-분할에서는 유사성 그래프가 고유하게 정의되지 않을 수 있으며, 이에 따라 반복된 관측치를 갖는 데이터 처리에는 g-분할이 적합하지 않을 수 있다. 이에 이산 g-분할에서는 (R1(t), R2(t)) 대신 평균화 통계량(averaging statics) (R1,(a)(t), R2,(a)(t) 또는 조합 통계량(union statics) (R1,(u)(t), R2,(u)(t))를 이용해 g-분할을 단점을 극복할 수 있다. 이러한 통계량은 관측치의 뚜렷한(distinct) 값들과 t 이전 및 이후의 각 관측치의 개수에 의해 작성되는 유사성 그래프 G0를 이용해 획득될 수 있다. However, the similarity graph may not be uniquely defined in g-segmentation, and thus g-segmentation may not be suitable for data processing with repeated observations. Therefore, in the discrete g-partition, instead of (R 1 (t), R 2 (t)), averaging statics (R 1,(a) (t), R 2,(a) (t) or combination statistics ( union statics (R 1,(u) (t), R 2,(u) (t)) can be used to overcome the drawback of the g-partition. and a similarity graph G 0 created by the number of each subsequent observation.

이산 g-분할을 적용해 행렬의 시퀀스를 구할 때, 다음 L1,1 행렬 노름(matrix norm, 이하 '맨하탄 거리(Manhattan distance)'로 지칭함)을 역할 인접성 행렬 사이의 거리 측정에 이용할 수 있다. When obtaining a sequence of matrices by applying discrete g-partition, the following L1,1 matrix norm (hereinafter referred to as 'Manhattan distance') can be used to measure the distance between role adjacency matrices.

dM(A(t), A(t'))=||A(t)-A(t')||1,1k=1toN Σl=1toN |Akl(t)-Akl(t')|d M (A(t), A(t'))=||A(t)-A(t')|| 1,1k=1toN Σ l=1toN |A kl (t)-A kl (t')|

또, 각 장면 t에서 선수에게 할당된 임시 역할이 세션 전체에 걸쳐 그들의 가장 빈번한 역할과 다를 경우 각 장면 t에서 선수가 역할을 스위치하고 있는 것으로 판단할 수 있다. t에서의 스위치율(switch rate)은 스위치하는 선수들의 개수로부터 산출될 수 있고, 높은 스위치율(예를 들어, 0.7이상)을 갖는 장면들은 선수들이 포메이션을 전혀 유지하지 않는 세트-피스와 같은 비유효 상황으로 제외될 수 있다. 요약하면, 이산 g-분할은 쌍별 맨하탄 거리를 이용해 남는 유효한 인접성 행렬을의 시퀀스 중에서 예측 변화점을 반환할 수 있다.Also, if the temporary role assigned to the player in each scene t is different from their most frequent role throughout the session, it can be determined that the player is switching roles in each scene t. The switch rate at t can be calculated from the number of players switching, and scenes with a high switch rate (e.g., 0.7 or higher) have ratios such as set-pieces in which players do not stay in formation at all. may be excluded under valid circumstances. In summary, discrete g-segmentation can return the predicted change points among sequences of remaining valid adjacency matrices using pairwise Manhattan distances.

주어진 기간 동안에 대해 변화점을 찾으면, 알고리즘은 세 가지 조건의 개별 또는 조합에 따라 그 중요성을 결정할 수 있다. 구체적인 예시로, (1) 스캔 통계량의 p값(p-value)이 0.01 미만이고 (2) 두 세그먼트가 최소 시간(예를 들어서, 5분) 이상 지속되고, 그리고 (3) 각 세그먼트에서 계산된 평균 역할 인접성 행렬이 서로 충분히 멀리(즉, 맨해튼 거리가 큰) 경우에만 추정된 변경점 τ가 유의한 것으로 인정할 수 있다. (3)에 대한 임계 거리는 경험적으로 7.0으로 설정될 수 있다. Once the change points are found for a given time period, the algorithm can determine their significance according to the three conditions individually or in combination. As a specific example, (1) the p-value of the scan statistic is less than 0.01, (2) two segments last more than a minimum time (eg, 5 minutes), and (3) the calculated Only when the average role adjacency matrices are far enough from each other (i.e., the Manhattan distance is large) can the estimated change point τ be considered significant. The critical distance for (3) can be empirically set to 7.0.

세션 중에 둘 이상의 포메이션 변화점이 있을 수 있으므로, 여러 변화점을 찾기 위해 재귀 프레임워크를 구축할 수 있다. 첫째, 주어진 기간 내에 유의미한 변화점이 있는 경우, 변화점 이전과 이후의 시퀀스에 CPD 알고리즘을 각각 적용할 수 있다. 각 분기CPD(branchCPD: branch Change-Point Detection)는 관심 세그먼트에서의 유의한 변화점이 없을 때 종료될 수 있다. 결과적으로, 주어진 세션 T는 여러 포메이션 기간 T1< … <Tm으로 분할될 수 있다. Since there may be more than one formation changepoint during a session, a recursive framework can be built to find multiple changepoints. First, if there is a significant change point within a given period, the CPD algorithm can be applied to sequences before and after the change point, respectively. Each branch CPD (branch Change-Point Detection) may end when there are no significant change points in the segment of interest. Consequently, for a given session T, several formation periods T 1 <... <T m .

5.1.3 평균 역할 인접성 행렬에 기초한 포메이션 군집화5.1.3 Formation clustering based on the average role adjacency matrix

상술한 내용을 바탕으로 포메이션 기간 Ti에서 포메이션은, 정점(vertices)으로써 평균 역할 위치 V(Ti)=|T'i|-1Σt∈T'i V(t)라고 하고 선분 행렬(edge matrix)로써 평균 역할 인접성 행렬 A(Ti)=|T'i|-1Σt∈T'iA(t)라고 할 때, 가중치 그래프 F(Ti)=(V(Ti), A(Ti))로 산출될 수 있다. 여기서, T'i는 Ti 중에서 스위치율이 낮은 유효한 시간점의 집합이고, V(t)=(v1(t), … , vN(t))T∈RN×2는 각 장면 t에서 평균이 '0'(예를 들어, Σk=1toN vk(t)=(0,0))이 되도록 평준화된(nomalized) N 역할들의 2차원 위치이다. 도 3은 포메이션 그래프의 예시이다. Based on the above, the formation in the formation period T i is the average role position V(T i )=|T' i | -1 Σ t∈T'i V(t), and as an edge matrix, the adjacency matrix A(T i )=|T' i | When -1 Σ t∈T'i A(t), it can be calculated as a weight graph F(T i )=(V(T i ), A(T i )). Here, T′ i is a set of effective time points with a low switch rate among T i , and V(t)=(v 1 (t), …, v N (t)) T ∈R N×2 is each scene t is a two-dimensional position of N roles normalized such that the average is '0' (eg, Σ k = 1toN v k (t) = (0,0)) in . 3 is an example of a formation graph.

여기서, 임의적 포메이션 쌍 간의 거리는 역할을 정렬하고, 상술한 역할 인접성 행렬 간의 맨하탄 거리를 산출하는 것에 의해 정의될 수 있다. 구체적으로, 포메이션 기간에서 임의의 포메이션 쌍을 F=(V, A) 및 F'=(V', A')으로 가정해 보자. 여기서, F와 F'은 반드시 동일한 경기 내에 속해야 하는 것은 아니며 이들은 다른 경기에서 산출된 것일 수도 있다. 다음으로, A의 행과 열을 A'의 행과 열로 재정렬할 수 있으며, 예시적으로 재정렬에는 헝가리안(Hungarian) 알고리즘을 이용할 수 있으며, 이때에는 V와 V'간의 쌍별 유클리드 거리(pairwise Euclidean distance)를 이용할 수 있다. 다시 말해, 할당 비용(assignment cost) c(V, V'; Q)=Σk=1toN ||(QV)k-v'k||2을 최소화하는 최적 치환열 행렬(optimal permutation matrix) Q를 산출할 수 있으며, 예를 들어, 포메이션 F와 F' 사이의 거리가 d(F, F')=dM(QAQT , A')과 같이 산출되는 경우와 같이 QAQT A'을 이용할 수 있다. Here, the distance between arbitrary formation pairs may be defined by arranging the roles and calculating the Manhattan distance between the aforementioned role adjacency matrices. Specifically, let's assume that any pair of formations F=(V, A) and F'=(V', A') in the formation period. Here, F and F' do not necessarily belong to the same game, and they may be calculated in different games. Next, the rows and columns of A can be rearranged into the rows and columns of A'. For example, a Hungarian algorithm can be used for rearrangement. In this case, the pairwise Euclidean distance between V and V' ) can be used. In other words, the assignment cost c(V, V'; Q)=Σ k=1toN ||(QV) k -v' k || An optimal permutation matrix Q that minimizes 2 can be calculated. For example, the distance between formations F and F' is d(F, F')=d M (QAQ T , A') QAQ T and, as in the case of A' can be used.

이러한 거리에 따라 전체 데이터 셋을 이용해 포메이션들이 동일한지 상이한지에 관해 결정하기 위한 포메이션의 군집화를 수행할 수 있다. 쌍별 포메이션 거리에 응집성 군집화(agglomerative clustering)를 적용하면, 포메이션 그래프를 다수의 군집들로 그룹핑할 수 있는데, 본 기재의 실시예에서는 예시적으로 축구 분야에 대해 이들을 7개의 그룹으로 분류해 보았으며 이를 해당 분야 종사자에게 익숙한 영어로 레이블링하였다.Depending on these distances, we can perform clustering of formations to determine whether the formations are identical or different using the entire data set. If agglomerative clustering is applied to the pairwise formation distance, the formation graph can be grouped into a plurality of clusters. It was labeled in English familiar to those working in the field.

도 4는 본 기재의 실시예에 따른 포메이션 그룹의 예시에 관한 것이다. 도 4는 각 포메이션 그룹의 평균 역할 위치를 도시하고 있으며, 이에 대해 축구 분야에서 사용되는 용어를 레이블링하였으며, 괄호의 수치는 전체 플레이 시간에서 차지하는 비중이다. 도 4의 결과는 원시 데이터, 즉 선수 추적 데이터로서 GPS 데이터로부터 얻어지는 위치 데이터를 이용하여 산출된 것이다. 구체적으로는 도 4의 결과는, 2.33 백만초에 대한 809개의 세션에 대해, SportsCPD를 적용해 이를 866개의 포메이션 기간과 2,158개의 역할 기간으로 분할하고, 다시 866개의 포메이션 기간을 32개로 군집화 하고, 이를 다시 7개의 포메이션 그룹으로 병합한 것이다.4 relates to an example formation group according to an embodiment of the present disclosure. Figure 4 shows the average role position of each formation group, and terms used in the field of soccer are labeled for this, and the numbers in parentheses are the proportion of the total playing time. The result of FIG. 4 is calculated using positional data obtained from GPS data as raw data, that is, player tracking data. Specifically, the results of FIG. 4 show that for 809 sessions of 2.33 million seconds, SportsCPD is applied to divide them into 866 formation periods and 2,158 role periods, and then cluster the 866 formation periods into 32, which It was merged again into a group of 7 formations.

발코우스키가 제시한 기법에서 역할 위치 간의 지구 이동 거리(EMD: Earth Mover's Distance)를 사용하는 반면, 상술한 본 기재의 실시예에 따른 군집화는 평균 역할 인접성 행렬 간의 거리를 이용할 수 있다. 또 종래 기술에서는 거의 일정한 시간 길이를 갖는 경기의 절반들에 대한 포메이션만 다루었으나, 본 기재의 실시예에서는 이보다 짧거나 그 길이가 다양하게 변하는 것으로 인해 포메이션 그래프의 왜곡을 초래하기 쉬운 포메이션 기간에 대한 포메이션을 처리할 수 있다. 이는 절대 위치가 아닌 인접성 관계에 기반한 평균 역할 인접성 행렬이 이러한 왜곡에 대해 보다 강건하기 때문이다.While the method proposed by Balkowski uses Earth Mover's Distance (EMD) between role locations, the clustering according to the above-described embodiment of the present disclosure may use the average distance between role adjacency matrices. In addition, in the prior art, only formations for half of the game with an almost constant length of time were dealt with, but in the embodiment of the present description, the formation period is shorter than this or the length varies widely, which is likely to cause distortion of the formation graph. You can handle the formation. This is because the average role adjacency matrix based on adjacency relationships rather than absolute position is more robust against such distortions.

5.2 역할 치환열에 기반한 역할 변화점 검출5.2 Role Change Point Detection Based on Role Substitution Sequence

RoleCPD는 역할 인접성 행렬 대신 역할 치환열을 사용하는 점을 제외하고는 FormCPD와 유사한 방식으로 수행될 수 있다. 각 포메이션 기간에 대해 이산 g-분할을 재귀적으로 적용해 역할 변화점을 찾을 수 있다. 그 다음, 역할 기간 별로 각 선수에게 지시된 본래의 역할을 찾고, 각 장면 별 선수-역할 할당을 지정 역할의 치환열로 표현할 수 있다. RoleCPD can be performed in a similar way to FormCPD, except that a role permutation sequence is used instead of a role adjacency matrix. For each formation period, a discrete g-segment can be applied recursively to find role changes. Next, the original role indicated to each player for each role period can be found, and the player-role assignment for each scene can be expressed as a substitution sequence of the designated role.

5.2.1 역할 치환열 생성5.2.1 Generation of role substitution sequences

상술한 역할 표현에서, 각 선수 p에게 예를 들어 등 번호와 같은 표준 번호에 따라 초기 역할(initial role) Xp를 할당할 수 있다. 이를 이용해 시간 t에서의 선수들 p1, … , pN에 대한 임시 역할 할당을 초기 역할 할당 (XP1, … , XPN)에 대한 치환렬 치환렬 πt=(πt(XP1), … , πt(XPN))∈S(χ)으로 표현할 수 있다. 이를 다시 수식으로 표현하면 다음과 같을 수 있다. In the above-described role expression, each player p may be assigned an initial role X p according to a standard number such as a back number, for example. Using this, the players at time t p 1 , … , the temporary role assignment for p N is the substitution matrix for the initial role assignment (X P1 , … , X PN ) π t =(π t (X P1 ), … , π t (X PN ))∈S( χ) can be expressed as Expressing this again as a formula, it can be as follows.

βt(p)=πt(XP)β t (p)=π t (X P )

5.2.2 치환열의 시퀀스에 대한 이산 g-분할의 적용5.2.2 Application of discrete g-partitioning to sequences of substitutions

역할 인접성 행렬에 적용한 것과 유사하게, 각 포메이션 기간 Ti에 대한 역할 치환렬 {πt}t∈Ti의 시퀀스에 대해 g-분할을 적용할 수 있다. 이에 따르면, 역할 치환열 간의 거리로 해밍 거리(Hamming distance) dHt, πt')=|{X:πt(X)≠πt'(X), X∈χ}|를 이용해 유효 치환열의 시퀀스(예를 들어, 스위치율이 0.7 이하인 경우의 치환열) 중 예측 변화점을 결정할 수 있다. Similar to the application to the role adjacency matrix, g-segmentation can be applied to the sequence of role substitution sequences {π t } t∈Ti for each formation period T i . According to this, the Hamming distance d Ht, π t' )=|{X:π t (X)≠π t' (X), X∈χ}| is used as the distance between the role substitution sequences A predicted change point can be determined among sequences of effective substitution sequences (for example, substitution sequences when the switch rate is 0.7 or less).

유의한 변화점의 검사 역시 마찬가지로 FormCPD가 유사하게 수행될 수 있는데, 이때 FormCPD에 적용된 마지막 조건은 제외될 수 있다. RoleCPD의 목표는 주 역할 할당이 바뀐 때를 찾는 것이기 때문에, 변화점 τ에 대해 τ 이전과 이후의 가장 빈번한 치환열이 다를 때에만 변화점 τ가 유의한 것으로 판단할 수 있다. Inspection of significant change points can also be performed similarly to FormCPD, where the last condition applied to FormCPD can be excluded. Since the goal of RoleCPD is to find when the main role assignment is changed, the change point τ can be judged to be significant only when the most frequent substitution sequence before and after τ is different for the change point τ.

마지막으로, 각 포메이션 기간 Ti에서의 시퀀스에 재귀적 CPD를 적용하여, Ti의 구획 Ti,1< … <Ti,ni를 획득할 수 있다. Finally, by applying a recursive CPD to the sequence in each formation period T i , the partition T i,1 < . . . of T i . <T i,ni can be obtained.

5.2.3 역할 기간 별 선수의 지정 역할 도출5.2.3 Derivation of designated roles for players by role period

각 역할 기간 Ti,j에 대해 가장 빈번한 치환열로 선수에 대한 지정 역할을 설정할 수 있으며, 역할 표현으로부터 얻어지는 모든 임시 역할들을 지정 역할의 치환열로 표현할 수 있다. 수식으로 표현하면, P-IR 맵 {αt:P→χ}t∈Ti,j은 예시적으로, π(i,j)∈S(χ)를 {πt}t∈Ti,j 중 가장 빈번한 치환열이라고 할 때, t∈Ti,j에서 고정값인 αt(p)=πi,j(Xp)로 표현될 수 있다. t∈Ti,j에서 역할 치환열 σt(Xp)=βt oα-1는 다음과 같이 획득될 수 있다. For each role period T i,j , the most frequent permutation sequence for the player can be set as the designated role, and all temporary roles obtained from the role expression can be expressed as the permuted sequence of the designated role. Expressed as a formula, the P-IR map {α t :P→χ} t∈Ti,j is exemplarily, π (i,j) ∈S(χ) as {π t } t∈Ti,j As a frequent substitution sequence, it can be expressed as α t (p)=π i,j (X p ), which is a fixed value at t∈T i,j . In t∈T i,j, the role substitution sequence σ t (X p )=β to α -1 can be obtained as follows.

σt(Xp)=βt(αt -1(Xp))=πt(i,j) -1(Xp))σ t (X p )=β t( α t -1 (X p ))=π t(i,j) -1 (X p ))

이에 따른 P-IR 맵은 상술했던 세 조건을 만족할 수 있다. 구체적으로, t∈Ti,j에서 αt(p)가 일정하고 이는 구별되는 초기 역할의 치환열이기 때문에 p∈P에 걸쳐 구별되므로 기간적 일관성과 고유성을 갖는다. 또한, 유의성 검사로 인해 인접하는 역할 기간들 사이에서 역할 변화의 존재가 확보될 수 있다. Accordingly, the P-IR map may satisfy the three conditions described above. Specifically, α t (p) is constant at t∈T i,j and it is distinct across p∈P because it is a substitution sequence with a distinct initial role and thus has temporal consistency and uniqueness. In addition, the existence of a role change between adjacent role terms can be secured due to the significance test.

6. 실험6. Experiment

SportsCPD의 정확성은 본 기재의 실시예에 따른 결과와 해당 분야의 전문가에 의해 기록된 실측값의 비교를 통해 평가될 수 있다. 또한, 본 기재의 실시예에 따르면, 역할 스위치의 관점에서 팀의 플레이 패턴들을 식별하는 해석 기법이 제공될 수 있다. 또한, 본 기재의 실시예에 따른 스위치율은 세트-피스 검출에 대해 간단하면서도 신뢰성 높은 지표로 이용될 수 있다. The accuracy of SportsCPD can be evaluated by comparing the result according to the embodiment of the present disclosure with the measured value recorded by an expert in the field. In addition, according to an embodiment of the present disclosure, an interpretation technique for identifying play patterns of a team in terms of a role switch may be provided. In addition, the switch rate according to the embodiment of the present disclosure can be used as a simple and highly reliable index for set-piece detection.

6.1 모델 평가6.1 Model evaluation

SportsCPD의 성능은 두 가지 측면에서 측정될 수 있다. 하나는 FormCPD에 의한 예측 포메이션의 정확도이고, 다른 하나는 RoleCPD에 따른 역할 변화점 검출의 강건성이다. 전자에 대해서는, 세그먼트 전체의 개수(예를 들어, 전체 플레이 분)에 대한 정확히 검출된 분 단위 세그먼트의 비율을 산출해 볼 수 있다. 후자에 대해서는, 변화점 검출이 변화점과 비변화점(non-change-point) 사이의 각 시간점들에 대한 분류(classification)에 관한 것임을 감안해 RoleCPD가 얼마나 정확하게 변화점을 검출할 수 있는지로 측정해 볼 수 있다. The performance of SportsCPD can be measured in two aspects. One is the accuracy of prediction formation by FormCPD, and the other is the robustness of role change point detection according to RoleCPD. Regarding the former, it is possible to calculate the ratio of correctly detected segments per minute to the total number of segments (eg, total play minutes). Regarding the latter, it is measured by how accurately RoleCPD can detect the change point, given that change point detection is about the classification of each time point between the change point and the non-change-point. You can try it.

두 가지 평가에 있어서, 비디오 분석관이나 프로 또는 준프로 스포츠 팀의 코치진으로 일하고 있는 해당 분야 전문가에 의해 기록된 실측 레이블을 이용할 수 있다. 포메이션과 역할에 대해 분 단위로 기록하는 것은 매우 소모적이기 때문에, 본 기재의 실시예에 따른 평가에는 전문가에 의한 한 경기의 기록을 이용했다. For both evaluations, ground truth labels recorded by video analysts or subject matter experts working as coaches for professional or semi-professional sports teams may be used. Since it is very exhausting to record formations and roles by minutes, the recording of one game by an expert was used for the evaluation according to the embodiment of the present disclosure.

포메이션 예측에 대해서, 각 포메이션 기간 대신 각 분 단위 세그먼트에 대한 레이블로 비교하였는데, 이는 본 기재의 실시예에 따른 방법과 사람인 전문가에 의해 검출되는 변화점이 다소 상이하기 때문이다. 총 2,680분의 플레이 시간 중, 2,047분에 대한 기록과 FormCPD의 결과가 일치하였으며 76.4%의 일치도를 보였다. 도 5에는 상세한 결과를 혼돈 행렬로 도시하였다. For formation prediction, comparison was made with labels for each minute segment instead of each formation period, because the method according to the embodiment of the present disclosure and the change point detected by a human expert are slightly different. Out of a total of 2,680 minutes of playing time, the record for 2,047 minutes and the result of FormCPD were consistent, showing a degree of agreement of 76.4%. 5 shows detailed results as a chaos matrix.

도 5는 본 기재의 실시예에 따른 포메이션 예측에 관한 도면이다. 도 5는 포메이션 예측의 정확도를 혼돈 행렬로 표현하고 있는데, 이는 분 단위의 예측 포메이션과 실측 기록된 포메이션을 비교한 것이다. 5 is a diagram related to formation prediction according to an embodiment of the present disclosure. Figure 5 expresses the accuracy of formation prediction as a confusion matrix, which compares the predicted formation in minutes with the actual recorded formation.

한편, RoleCPD는 28 경기에서 96 개의 변화점을 검출하였으며, 86 개의 변화점들은 기록된 변화점에 대해 5분 이내에 위치하였으며, 누락된 변화점들(위음성)은 총 7개였다. 따라서, RoleCPD의 정확도에 관한 회수점과 F1 점수는 각각 0.8958(86/96), 0.9247(83/93), 그리고 0.9101(2·(presicion×recall)/(prescision+recall))이다. On the other hand, RoleCPD detected 96 change points in 28 games, 86 change points were located within 5 minutes of the recorded change points, and there were a total of 7 missing change points (false negatives). Therefore, the recall points and F1 scores for accuracy of RoleCPD are 0.8958 (86/96), 0.9247 (83/93), and 0.9101 (2·(precision×recall)/(precision+recall)), respectively.

6.2 스위치 패턴 검색6.2 Switch Pattern Search

상술한 바와 같이 얻어진 역할 치환열은 선수들 간의 임시 역할 스위치를 지시할 수 있다. 모든 선수들이 시간 t에서 지시받은 본래 역할을 유지하는 경우에는, 역할 치환열 σt를 항등 치환열(identity permutation)로 할 수 있다. 다시 말해, 비항등 역할 치환열은 해당 시간에서 스위치 플레이가 발생한 것을 의미할 수 있다. 그러므로, 비항등 역할 치환열을 분석하면, 팀의 플레이 패턴을 식별할 수 있다. The role substitution sequence obtained as described above may indicate a temporary role switch between players. In the case where all players maintain their assigned original roles at time t, the role permutation sequence σ t can be an identity permutation. In other words, the non-identity role substitution sequence may mean that a switch play occurred at that time. Therefore, by analyzing the non-identity role substitution sequence, the play pattern of the team can be identified.

도 6은 본 기재의 실시예에 따른 포메이션 기간 별 역할 치환열에 관한 그래프이다. 도 6에는 포메이션 기간 별로 가장 빈도가 높은 상위 5 개의 역할 치환열의 기간을 초로 표현하였다. 도 7은 본 기재의 실시예에 따른 역할 치환열을 이용한 전술 분석의 예시에 관한 도면이다. 6 is a graph of role substitution sequences for each formation period according to an embodiment of the present disclosure. In FIG. 6, the period of the top 5 role substitution sequences with the highest frequency for each formation period is expressed in seconds. 7 is a diagram related to an example of tactic analysis using a role substitution sequence according to an embodiment of the present disclosure.

도 1에 도시된 경기에 대한 도 6 및 도 7의 결과를 참고하면, 특정 경기에 대한 역할 치환열로부터 팀의 전술 패턴을 파악할 수 있음이 명백하다. 도 6은 포메이션 기간 별 최빈순의 5 개의 역할 치환열을 도시하고 있으며, 이들로부터 다음과 같은 분석을 수행하였다. 이하의 분석에서는 포메이션 기간과 역할 기간에 대해 각각 FP(Formation Period)와 RP(Role Period)라고 지칭하며, 특정 역할 k를 부여받은 선수에 대해서는 Rk로 표기하기로 한다. Referring to the results of FIGS. 6 and 7 for the game shown in FIG. 1 , it is clear that a team's tactical pattern can be identified from the role substitution sequence for a specific game. Figure 6 shows the most frequent 5 role substitution sequences by formation period, and the following analysis was performed from them. In the following analysis, the formation period and the role period are referred to as FP (Formation Period) and RP (Role Period), respectively, and a player assigned a specific role k will be denoted as Rk.

하나, 선수들은 FP1(이 구간에서는 빈도수가 높은 상위 3개의 역할 치환열의 시간 합계가 전체 18 분 중 140 초임)에서는 적극적으로 역할 스위치를 수행하는 반면, FP3(이 구간에서는 빈도수가 높은 상위 3개의 역할 치환열의 합계 시간이 전체 13분 중 35초에 불과함)에서는 거의 스위치를 하지 않았다. However, players actively perform role switches in FP1 (in this interval, the sum of the time of the top 3 role permutation sequence is 140 seconds out of 18 minutes), whereas in FP3 (the top 3 most frequent role in this interval) The total time of the heat of substitution was only 35 seconds out of the total 13 minutes), almost no switch was made.

둘, 역할 치환열 (3 5)는 FP1에서 자주 발생하였는데, 이는 동료 선수들에게 공간을 제공하기 위해 도 7에 도시된 센터 포워드가 미드 필더의 후위로 빠지는 "폴스 나인 플레이(false-9 play)"를 의미한다. 다만, 해당 선수는 FP2에서는 팀 포메이션이 4-3-3으로 변화하면서 해당 플레이를 줄였다. Second, the role substitution sequence (3 5) occurred frequently in FP1, which is a "false-9 play" in which the center forward shown in Figure 7 falls into the back of the midfielder to provide space for fellow players. " means However, as the team formation changed to 4-3-3 in FP2, the play was reduced.

셋, 다른 FP들과는 달리, FP1에서는 풀백 (R1, R8)이 측면을 따른 공격 역할을 맡아 윙어 (R1, R10)과 적극적으로 오버랩 플레이를 수행하였다. 여기서, 양쪽 측면에서 오버랩이 각각 다른 점이 드러나고 있는데, 왼쪽 측면에서는 R6가 R8의 위치를 커버하여 (6 8 9)의 3인 사이클이 발생하는 반면, 오른 측면에서는 R4가 R1의 자리를 커버하지 않는 (1 10)의 2인 사이클이 발생하였다. Third, unlike other FPs, in FP1, the fullbacks (R1, R8) took on the attacking role along the side and actively overlapped with the wingers (R1, R10). Here, it is revealed that the overlap is different on both sides. On the left side, R6 covers the position of R8, resulting in a 3 cycle of (6 8 9), while on the right side, R4 does not cover the position of R1. A two-factor cycle of (1 10) occurred.

넷, FP2에서는, 왼쪽 윙어 R9이 (6 9) 스위치를 통해 페널티 박스를 향한 컷인 플레이를 지속적으로 시도하였다. Fourth, in FP2, left winger R9 (6 9) repeatedly attempted a cut-in play towards the penalty box via a switch.

다섯, FP4에서는 센터 포워드 R5를 추가한 뒤 팀이 센터 포워드 간의 스위치 (R3 R5)나 중앙 미드필더 간의 스위치(R4 R6)와 같은 일반적인 스위치(예를 들어, 동일 포지션 내에서의 스위치)를 제외하고는 포메이션을 일정하게 유지하였다. Fifth, in FP4, after adding the center forward R5, the team can switch between the center forwards (R3 R5) or between the central midfielders (R4 R6) except for the usual switches (i.e. switches within the same position). kept the formation constant.

6.3 세트-피스 검출6.3 Set-piece detection

스포츠 경기에서 세트-피스는 게임이 정지도었다가 다시 재개되는 상황을 의미할 수 있다. 특히, 축구의 경우 세트-피스 상황에서는 득점 가능 지역으로 공을 보낼 수 있고, 프리킥이나 코너킥과 같은 세트-피스는 점수를 얻기 위한 좋은 기회로 여겨진다, 따라서, 많은 팀들은 지난 경기에서 있었던 세트 피스 상황에 대한 리뷰를 세심하게 하고, 세트 플레이를 위한 특별한 전술적 훈련을 실시하기도 한다. In a sports game, a set-piece may refer to a situation in which a game is stopped and resumed again. In particular, in soccer, in set-piece situations, you can send the ball into the scoring area, and set-pieces such as free kicks and corner kicks are considered good opportunities to score points. The review is meticulous, and special tactical training for set play is also conducted.

SportsCPD의 결과물을 이용하면 자동적으로 통계적 스위치율을 이용해 세트-피스 상황을 검출함으로서, 스포츠 팀들이 세트 플레이 데이터를 쉽게 추출하고 다룰 수 있도록 할 수 있다. 스위치율이라는 용어는 이상에서는 스위치하고 있는 선수의 비율로 정의한 바 있으나, 항등 치환열에 대한 거리(예를 들어, 해밍 거리)를 역할의 개수로 나눈 값으로 정의될 수도 있다. 선수들은 세트-피스 상황에서는 완전히 섞여 위치하기 때문에, 이러한 상황에서의 스위치율은 거의 1.0에 가까울 수 있다. 따라서, 스위치율을 이용하면 간단하고 완전하게 비감독적이면서도 상당히 정확한 세트-피스 검출 모델을 제공할 수 있다. 예를 들어, 스위치율이 임계값(예를 들어, 0.9) 이상인 상황을 선택하여 세트-피스를 검출할 수 있을 것이다. 도 8은 스위치율과 세트-피스 간의 강한 상호 상관성을 보여준다. SportsCPD's output automatically detects set-piece situations using statistical switch rates, allowing sports teams to easily extract and manipulate set-play data. The term switch rate has been defined as the ratio of players switching in the above, but it can also be defined as a value obtained by dividing the distance to the identity substitution sequence (eg, Hamming distance) by the number of roles. Because players are completely mixed up in set-piece situations, switch rates in these situations can be close to 1.0. Thus, using the switch rate provides a simple, completely unsupervised, yet highly accurate set-piece detection model. For example, a set-piece may be detected by selecting a situation where the switch rate is greater than or equal to a threshold value (eg, 0.9). 8 shows a strong cross-correlation between switch rate and set-piece.

도 8은 본 기재의 실시예에 따른 스위치율과 세트-피스 발생 간의 관계를 도시한 그래프이다. 도 8은 도 1에 도시된 경기의 전반전 동안 스위치율과 세트-피스 발생을 시계열적으로 도시한 것이다. 도 8에서 "C"와 "F"는 각각 코너킥과 상대 진영의 페널티 박스 내로 킥이 가능한 프리킥을 지시한다. 백색 사각형은 해당 상황에서 스위치율을 산출한 팀이 공격 팀인 경우이고, 흑색 사각형은 수비 팀인 경우를 의미한다. 8 is a graph illustrating a relationship between a switch rate and set-piece occurrence according to an embodiment of the present disclosure. FIG. 8 is a time-sequential diagram of switch rates and set-piece occurrences during the first half of the game shown in FIG. 1 . In FIG. 8, "C" and "F" indicate a corner kick and a free kick that can be kicked into the opponent's penalty box, respectively. The white square means the case where the team that calculated the switch rate in the situation is the attacking team, and the black square means the case the defending team.

7. 구현7. Implementation

이하에서는 이상에서 설명한 본 기재의 실시예에 따른 SportsCPD를 구현하기 위한 기기, 시스템 및 방법에 관하여 설명한다. Hereinafter, a device, system, and method for implementing SportsCPD according to an embodiment of the present disclosure described above will be described.

도 9는 본 기재의 실시예에 따른 팀 스포츠의 전술 분석을 제공하는 시스템의 블록도이다. 9 is a block diagram of a system for providing tactical analysis of team sports according to an embodiment of the present disclosure.

도 9를 참조하면, 시스템(1000)은 센서 기기(1200), 분석 기기(1400) 및 사용자 기기(1600)를 포함할 수 있다. 이하에서는 본 시스템의 구성 요소에 관하여 보다 상세하게 설명한다. Referring to FIG. 9 , a system 1000 may include a sensor device 1200 , an analysis device 1400 and a user device 1600 . Hereinafter, the components of this system will be described in more detail.

센서 기기(1200)는 어태처블 디바이스(attachable device)의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, "어태처블 디바이스"라는 용어는 선수에 직접적으로 또는 간접적으로 부착되는 기기를 지칭할 수 있다. 예를 들어, 어태처블 디바이스는 선수의 의복에 삽입되는 포켓 디바이스 형태나 손목이나 발목 같은 스포츠 플레이어의 신체 부위에 감기는 밴드 형태의 웨어러블 디바이스일 수 있다. 어태처블 디바이스 형태의 센서 기기(1200)는 선수 각각에 대해 부착되므로, 팀 스포츠에서는 복수 개일 수 있다. The sensor device 1200 may be provided in the form of an attachable device. Here, the term "attachable device" may refer to a device directly or indirectly attached to the player. For example, the attachable device may be a pocket device inserted into a player's clothes or a wearable device in the form of a band wrapped around a sports player's body part, such as a wrist or ankle. Since the sensor device 1200 in the form of an attachable device is attached to each player, there may be a plurality of them in team sports.

일 예로, 센서 기기(1200)는 선수에 관한 전역 측위를 수행할 수 있다. 이때, 선수 추적 모듈(1220)은 전지구 측위 시스템(GPS: Global Positioning System) 모듈을 비롯한 전지구 항법 위성 시스템(GNSS: Global Navigation Satellite System) 모듈일 수 있다. 예를 들어, GPS 모듈은 GPS 안테나를 통해 항법 위성으로부터 수신되는 GPS 신호를 이용해 GPS 프로세서가 삼각 측량 기법을 통해 GPS 전역 위치(예를 들어, 위도, 경도)를 산출함으로써 선수에 관한 전역 측위를 수행할 수 있다. 이처럼 산출된 전역 위치는 통신 모듈(1240)을 통해 분석 기기(1400)로 전달될 수 있다. 이에 따라 분석 기기(1400)는 선수 추적 데이터 셋을 획득할 수 있을 것이다. 또 이 과정에서 분석 기기(1400)는 센서 기기(1200)로부터 전달받은 전역 위치를 경기장 좌표계로 변환할 수 있다. For example, the sensor device 1200 may perform global localization on a player. In this case, the player tracking module 1220 may be a global navigation satellite system (GNSS) module including a global positioning system (GPS) module. For example, the GPS module performs global positioning of the player by calculating the GPS global position (eg, latitude, longitude) through a triangulation technique by a GPS processor using GPS signals received from navigation satellites through a GPS antenna. can do. The calculated global location may be transmitted to the analysis device 1400 through the communication module 1240 . Accordingly, the analysis device 1400 may obtain a player tracking data set. In addition, during this process, the analysis device 1400 may convert the global position received from the sensor device 1200 into a field coordinate system.

다른 예로, 센서 기기(1200)는 선수에 관해 지역 측위를 수행할 수 있다. 이때, 센서 기기(1200)는 지역 측위 네트워크(LPS: Local Positioning Network)의 태그 노드로 동작해, 측위 지역에 고정 설치되는 앵커 노드와 LPS 신호를 송수신할 수 있다. 전역 측위를 수행하는 경우에는 센서 기기(1200)가 독립적으로 측위를 수행할 수 있는 반면, 지역 측위를 수행하는 경우에는 센서 기기(1200)는 단순히 지역 측위 네트워크의 LPS 신호에 대한 송/수신기로만 기능하고 측위 결과는 외부 기기에서 산출될 수도 있다. 예를 들어, 센서 기기(1200)은 앵커 노드로 LPS 신호를 송신하거나 수신할 수 있으며, 선수에 대한 측위는 외부 기기에서 네트워크 내의 노드들 간의 LPS 신호의 송수신 결과를 이용해 수행될 수 있다. 이때, 분석 기기(1400)는 LPS 신호의 송수신 결과를 전달받아 직접 측위를 수행해 선수 추적 데이터를 생성하거나 혹은 LPS 신호의 송수신 결과를 이용해 측위를 수행하는 별도의 외부 기기로부터 측위 결과를 전달받을 수도 있다. As another example, the sensor device 1200 may perform local positioning on a player. In this case, the sensor device 1200 may operate as a tag node of a Local Positioning Network (LPS) and transmit/receive an LPS signal with an anchor node fixedly installed in a positioning area. In the case of performing global positioning, the sensor device 1200 can independently perform positioning, whereas in the case of performing local positioning, the sensor device 1200 simply functions as a transmitter/receiver for the LPS signal of the local positioning network. And the positioning result may be calculated in an external device. For example, the sensor device 1200 may transmit or receive an LPS signal to an anchor node, and positioning of a player may be performed by an external device using a result of transmitting and receiving an LPS signal between nodes in a network. At this time, the analysis device 1400 receives the result of transmitting and receiving the LPS signal and directly performs positioning to generate player tracking data, or may receive the positioning result from a separate external device that performs positioning using the result of transmitting and receiving the LPS signal. .

한편, 도 9에 도시된 바와 달리 전술 분석 시스템(1000)에서 센서 기기(1200)는 영상 분석 플랫폼으로 대체될 수도 있다. 영상 분석 플랫폼은 영상을 촬영하는 카메라와 탑 뷰 변환 및 딥 러닝 알고리즘 등을 이용하는 영상 분석을 통해 영상 내의 오브젝트(예를 들어, 선수나 공)에 대한 위치를 산출하는 영상 분석 기기로 구성될 수 있다. 이때, 분석 기기(1400)는 직접 카메라로부터 영상을 전달받아 영상 분석을 수행해 선수 추적 데이터 셋을 생성하거나 혹은 영상 분석을 수행하는 별도의 외부 기기로부터 측위 결과를 전달받을 수 있다. Meanwhile, unlike shown in FIG. 9 , in the tactical analysis system 1000, the sensor device 1200 may be replaced with a video analysis platform. The video analysis platform may be composed of a camera that captures an image and a video analysis device that calculates the position of an object (eg, a player or a ball) in an image through video analysis using top-view conversion and deep learning algorithms. . At this time, the analysis device 1400 may directly receive an image from a camera and perform image analysis to generate a player tracking data set, or may receive a positioning result from a separate external device that performs image analysis.

분석 기기(1400)는 본 기재의 실시예에 따른 SportsCPD와 관련하여 상술한 각종 동작들을 수행할 수 있다. 기본적으로 별도의 언급이 없는 한 SportsCPD와 관련해 상술한 각종 동작들은 분석 기기(1400)에 의해 수행되는 것으로 해석될 수 있으며, 그 중에서도 특히 콘트롤러(1440)에 의해 수행되는 것으로 해석될 수 있음을 밝혀둔다. 예를 들어, 분석 기기(1400)는 센서 기기(1200)로부터 선수 위치를 직접적으로 또는 간접적으로 반영하는 정보를 수신하고, 이로부터 선수 추적 데이터 셋을 생성하고, 이를 이용해 상술한 SportsCPD 및 그와 관련된 각종 어플리케이션(비정규 상황 검출 등)을 수행할 수 있다. 이러한 분석 기기(1400)는 개인용 컴퓨터나 로컬 또는 원격 서버 형태로 제공될 수 있으며, 반드시 물리적으로 단일 주체로 제공되는 것은 아닐 수도 있다. The analysis device 1400 may perform various operations described above in relation to SportsCPD according to an embodiment of the present disclosure. Basically, unless otherwise noted, various operations described above in relation to SportsCPD can be interpreted as being performed by the analysis device 1400, and among them, it is revealed that they can be interpreted as being performed by the controller 1440. . For example, the analysis device 1400 receives information directly or indirectly reflecting the player's position from the sensor device 1200, generates a player tracking data set therefrom, and uses it to generate the above-described SportsCPD and related data sets. It can perform various applications (detection of irregular situations, etc.). This analysis device 1400 may be provided in the form of a personal computer or a local or remote server, and may not necessarily be physically provided as a single entity.

분석 기기(1400)는 통신 모듈(1420), 콘트롤러(1440), 및 메모리(1460)을 포함할 수 있다. The analysis device 1400 may include a communication module 1420 , a controller 1440 , and a memory 1460 .

통신 모듈(1420)은 분석 기기(1400)와 외부 기기(예를 들어, 센서 기기(1200)나 사용자 기기(1600))와 데이터 송수신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 분석 기기(1400)는 통신 모듈(1420)을 통해 어태처블 디바이스로부터 데이터를 수집하거나, 카메라로부터 영상을 수신하거나, 또는 웹을 통해 사용자 기기(1600)에 각종 정보를 전달할 수 있다. The communication module 1420 may transmit/receive data between the analysis device 1400 and an external device (eg, the sensor device 1200 or the user device 1600). For example, the analysis device 1400 may collect data from an attachable device through the communication module 1420, receive an image from a camera, or transmit various types of information to the user device 1600 through the web.

콘트롤러(1440)는 분석 기기(1400)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 콘트롤러(1440)는 하드웨어적 구성, 소프트웨어적 구성 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 하드웨어적 관점에서 콘트롤러(1440)는 전자 회로, 직접 회로(IC: Integrated Circuit), 마이크로칩, 프로세서를 비롯한 연산이나 데이터 처리를 수행할 수 있는 다양한 형태로 제공될 수 있다. 또한 콘트롤러(1440)의 물리적 구성(physical configuration)이 반드시 단일한 물리적 주체(entity)로 한정되는 것은 아니므로, 콘트롤러(1440)는 분석 기기(1400)의 모든 처리를 종합하여 처리하는 하나의 프로세서 또는 각자 서로 다른 기능을 수행하는 복수의 프로세서로 제공되거나 또는 분석 기기(1400)의 다른 구성 요소의 일부와 결합된 형태로 제공될 수 있다. The controller 1440 may control overall operations of the analysis device 1400 . The controller 1440 may be implemented as a hardware configuration, a software configuration, or a combination thereof. From a hardware point of view, the controller 1440 may be provided in various forms capable of performing calculations or data processing, including an electronic circuit, an integrated circuit (IC), a microchip, and a processor. In addition, since the physical configuration of the controller 1440 is not necessarily limited to a single physical entity, the controller 1440 is a single processor that integrates all processes of the analysis device 1400 or It may be provided as a plurality of processors each performing different functions, or may be provided in a form combined with some of the other components of the analysis device 1400.

메모리(1460)는 분서 기기(1400)의 동작과 관련된 각종 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(1460)는 다양한 휘발성, 비휘발성 메모리를 제공될 수 있다. The memory 1460 may store various data related to the operation of the analyzer 1400 . The memory 1460 may be provided with various volatile and non-volatile memories.

사용자 기기(1600)는 시스템(1000)이 수집하거나 산출한 각종 데이터나 정보를 사용자에게 제공하거나 또는 사용자로부터 사용자 입력을 받는 사용자 인터페이스로서 기능할 수 있다. 예를 들어, 사용자 기기(1600)는 콘트롤러(1640)의 제어하에 통신 모듈(1620)을 통해 분석 기기(1400)로부터 전술 분석 결과를 전달받고, 디스플레이(1660)을 통해 이를 사용자에게 시각 정보로 제공할 수 있다. 사용자 기기(1600)는 스마트 폰이나 태블릿과 같은 스마트 디바이스, 노트북이나 데스크 톱과 같은 개인용 컴퓨터, 또는 그와 유사한 전자 기기일 수 있다. The user device 1600 may function as a user interface that provides various data or information collected or calculated by the system 1000 to the user or receives user input from the user. For example, the user device 1600 receives a tactical analysis result from the analysis device 1400 through the communication module 1620 under the control of the controller 1640 and provides it to the user as visual information through the display 1660. can do. The user device 1600 may be a smart device such as a smart phone or tablet, a personal computer such as a laptop or desktop, or an electronic device similar thereto.

이하에서는 본 기재의 실시예에 전술 분석 방법의 다양한 예들에 관하여 도 10 내지 도 18을 참조하여 설명한다. 도 10 내지 도 18은 본 기재의 실시예에 따른 팀 스포츠의 전술 분석을 제공하는 방법의 예들의 순서도이다.Hereinafter, various examples of the aforementioned analysis method according to an embodiment of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 10 to 18 . 10-18 are flow charts of examples of methods for providing tactical analysis of team sports according to embodiments of the present disclosure.

후술되는 방법들은 단독으로 또는 서로 조합되어 이용될 수 있으며, 방법들의 단계들이 모두 필수적인 것은 아니므로 방법들은 단계의 전부는 물론 일부만을 포함하여 수행될 수도 있다. 또한, 방법에서 각 단계들이 언급된 순서는 설명의 편의를 위한 것에 불과하므로, 각 단계들이 반드시 설명된 순서대로만 진행되어야 하는 것은 아니다. 또한, 이하에서는 각 방법에 관해서 상술한 시스템 및 기기에 의해 수행되는 것을 기준으로 설명할 것이나, 이 역시 설명의 편의를 위한 것에 불과하므로 각 방법들이 전술 분석 시스템(1000) 및 전술 분석 기기(1400)에 의해서만 수행될 수 있는 것도 아니다. The methods described below may be used alone or in combination with each other, and since not all of the steps of the methods are essential, the methods may be performed including some as well as all of the steps. In addition, since the order in which each step in the method is mentioned is only for convenience of explanation, the steps do not necessarily have to be performed in the order in which they are described. In addition, hereinafter, each method will be described based on what is performed by the above-described system and device, but since this is also only for convenience of explanation, each method is a tactical analysis system 1000 and a tactical analysis device 1400 It is not something that can only be done by

도 10을 참고하면, 본 기재의 실시예에 따른 팀 스포츠의 전술 분석 방법의 일 예는, 선수 추적 데이터 셋을 획득하는 단계(S1100), 선수-역할 할당을 획득하는 단계(S1200), 역할 배치를 획득하는 단계(S1300), 역할 배치의 시퀀스로부터 변화점을 검출하는 단계(S1400), 및 타겟 세션을 포메이션 기간으로 분할하는 단계(S1500)를 포함할 수 있다. 이하에서는 본 예의 각 단계에 관하여 설명한다. Referring to FIG. 10 , an example of a method for analyzing tactics of team sports according to an embodiment of the present disclosure includes obtaining a player tracking data set (S1100), obtaining player-role assignments (S1200), and assigning roles. It may include a step of obtaining (S1300), a step of detecting a change point from a sequence of role arrangements (S1400), and a step of dividing a target session into formation periods (S1500). Hereinafter, each step of this example will be described.

분석 기기(1400)는 선수 추적 데이터 셋을 획득할 수 있다(S1100). The analysis device 1400 may obtain a player tracking data set (S1100).

구체적으로, 콘트롤러(1440)는 통신 모듈(1420)을 통해 센서 기기(1200)로부터 선수 추적 데이터 셋을 수신할 수 있다. 센서 기기(1200)가 전역 측위를 수행할 경우, 분석 기기(1400)는 전역 위치로 표현된 선수 위치 정보를 타겟 세션 동안 수신해, 이를 경기장 좌표계로 변환할 수 있다. 센서 기기(1200)가 지역 측위를 수행할 경우, 분석 기기(1400)는 지역 측위 네트워크로부터 LPS 신호의 송수신 결과를 수신하고, 이를 이용해 선수 위치를 산출해, 추적 데이터 셋을 획득할 수 있다. 또는 분석 기기(1400)는 카메라가 촬상한 영상을 수신해 이로부터 선수 위치를 산출하거나 또는 외부 기기가 카메라 영상으로부터 산출한 선수 위치를 수신함으로써 선수 추적 데이터 셋을 획득할 수 있다. Specifically, the controller 1440 may receive a player tracking data set from the sensor device 1200 through the communication module 1420 . When the sensor device 1200 performs global positioning, the analysis device 1400 may receive player position information expressed as a global position during the target session and convert it into a stadium coordinate system. When the sensor device 1200 performs regional positioning, the analysis device 1400 may receive a transmission/reception result of the LPS signal from the local positioning network, calculate the position of the player using the LPS signal, and obtain a tracking data set. Alternatively, the analysis device 1400 may obtain a player tracking data set by receiving an image captured by a camera and calculating a player position therefrom, or by receiving a player position calculated by an external device from a camera image.

한편, 선수 위치는 해당 장면에서 타겟 세션에 참여하고 있는 선수의 전부 또는 일부(예를 들어, 동일 팀, 골키퍼 등을 제외한 필드 선수들, 또는 이들의 조합)의 위치들을 이용해 각 선수의 위치를 보정할 수 있다. 예를 들어, 각 선수의 보정 위치는 동일 팀 필드 선수들의 해당 장면에서의 평균 위치로 보정될 수 있다. On the other hand, the player position corrects the position of each player using the positions of all or part of the players participating in the target session in the scene (for example, the same team, field players excluding the goalkeeper, etc., or a combination thereof) can do. For example, each player's corrected position may be corrected as an average position in a corresponding scene of field players of the same team.

다음으로, 분석 기기(1400)는 선수 추적 데이터 셋을 이용해 선수-역할 할당을 획득할 수 있다(S1200), 예를 들어, 콘트롤러(1440)는 최초에는 세션 전체에 걸쳐 선수들에게 단일한 임의의 역할들을 할당하고, 이를 바탕으로 역할들의 위치 분포를 획득하고, 역할들의 위치 분포를 고려해 장면 별로 선수-역할 할당을 수행하고, 다시 장면 별 선수-역할 할당을 고려해 역할들의 위치 분포를 재산출하고, 재산출된 위치 분포를 기준으로 장면 별 선수-역할 할당을 재수행하는 과정을 통해 선수-역할 할당을 획득할 수 있다. 이 과정에서 콘트롤러(1440)는 역할의 위치 분포 산출 시, 비정규 상황에 해당하는 장면들은 제외할 수 있는데, 장면이 비정규 상황에 해당하는지는 후술되는 실시예에서 자세히 언급할 것이다. Next, the analysis device 1400 may use the player tracking data set to obtain player-role assignments (S1200). For example, the controller 1440 initially assigns a single random number to the players throughout the session. Allocate roles, obtain position distribution of roles based on this, perform player-role assignment for each scene in consideration of position distribution of roles, recalculate position distribution of roles in consideration of player-role assignment for each scene again, The player-role assignment can be obtained through a process of re-executing the player-role assignment for each scene based on the recalculated position distribution. In this process, the controller 1440 may exclude scenes corresponding to non-regular situations when calculating the location distribution of roles. Whether the scenes correspond to non-regular situations will be described in detail in an embodiment to be described later.

다음으로, 분석 기기(1400)는 선수-역할 할당을 이용해 역할 배치를 획득할 수 있다(S1300). 예를 들어, 콘트롤러(1440)는 역할들의 위치 분포를 이용해 역할 배치를 획득할 수 있으며, 이에 대한 자세한 설명은 상술한 바 있다. Next, the analysis device 1400 may obtain a role arrangement using the player-role assignment (S1300). For example, the controller 1440 may obtain the role arrangement using the location distribution of the roles, which has been described in detail above.

역할 배치가 획득되면, 분석 기기(1400)는 역할 배치의 시퀀스로부터 변화점을 검출하고(S1400), 이를 이용해 타겟 세션을 포메이션 기간으로 분할할 수 있다(S1500). 구체적으로, 콘트롤러(1440)는 역할 배치의 시퀀스에 대해 변화점 검출 알고리즘을 적용해 하나의 변화점을 검출할 수 있으며, 이를 기준으로 타겟 세션을 전후 기간으로 나눌 수 있으며, 나눠진 기간들에 대해 다시 변화점 검출 알고리즘을 적용해 재분할을 수행하여 포메이션 기간을 획득할 수 있다. 나아가, 콘트롤러(1440)는 변화점 검출 알고리즘에서 검출된 변화점이 유효한지 여부를 몇몇 조건을 기준으로 판단할 수 있는데, 이에 대한 자세한 설명은 상술한 바 있다. When the role arrangement is acquired, the analysis device 1400 may detect a change point from the sequence of the role arrangement (S1400), and may divide the target session into formation periods using this (S1500). Specifically, the controller 1440 may apply a change point detection algorithm to a sequence of role assignments to detect one change point, and based on this, divide the target session into pre- and post-periods, and divide the divided periods again. The formation period can be obtained by performing re-division by applying the changing point detection algorithm. Furthermore, the controller 1440 may determine whether the change point detected by the change point detection algorithm is valid based on several conditions, which have been described in detail above.

도 11을 참고하면, 본 기재의 실시예에 따른 팀 스포츠의 전술 분석 방법의 일 예는, 선수 추적 데이터 셋을 획득하는 단계(S2100), 선수-역할 할당을 획득하는 단계(S2200), 선수-역할 할당의 시퀀스로부터 변화점을 검출하는 단계(S2300), 및 타겟 세션을 역할 기간으로 분할하는 단계(S2400)를 포함할 수 있다. 이하에서는 본 예의 각 단계에 관하여 설명한다. Referring to FIG. 11 , an example of a team sports tactics analysis method according to an embodiment of the present disclosure includes obtaining a player tracking data set (S2100), obtaining a player-role assignment (S2200), and a player-role assignment (S2200). It may include detecting a change point from the role assignment sequence (S2300), and dividing the target session into role periods (S2400). Hereinafter, each step of this example will be described.

먼저 분석 기기(1400)는 선수 추적 데이터 셋을 획득할 수 있다(S2100). 선수 추적 데이터를 획득하는 과정은 단계 S1100과 유사하게 수행될 수 있다. 다만, 이때 선수 추적 데이터 셋은 타겟 세션 전체와 관한 것일 수도 있으나, 이와 달리 하나의 포메이션 기간일 수도 있다. 만약 전체 세션이 복수의 포메이션 기간으로 분할된 경우에는 각 포메이션 기간에 대해 본 예의 방법을 반복하여 수행할 수 있다. First, the analysis device 1400 may obtain a player tracking data set (S2100). A process of acquiring player tracking data may be performed similarly to step S1100. However, at this time, the player tracking data set may be related to the entire target session, or may be a single formation period. If the entire session is divided into a plurality of formation periods, the method of this example may be repeatedly performed for each formation period.

다음으로, 분석 기기(1400)는 선수-역할 할당을 획득하고(S2200), 그 시퀀스로부터 변화점을 검출해(S2300), 타겟 세션을 역할 기간으로 분할할 수 있다(S2400). 구체적으로, 콘트롤러(1440)는 단계 S1200에서 설명한 것과 유사하게 장면 별로 선수-역할 할당을 획득할 수 있으며, 그 시퀀스에 대해서 변화점 검출 알고리즘을 적용해 변화점을 판단할 수 있다. 이때에도, 콘트롤러(1440)는 변화점의 유효성에 대해 몇몇 조건(이에 대한 자세한 설명은 상술한 바 있음)을 통해 판단할 수 있으며, 유효한 변화점을 기준으로 역할 기간을 분할할 수 있다. Next, the analysis device 1400 obtains the player-role assignment (S2200), detects a change point from the sequence (S2300), and divides the target session into role periods (S2400). Specifically, the controller 1440 may obtain the player-role assignment for each scene similarly to that described in step S1200, and may determine the changing point by applying a changing point detection algorithm to the sequence. Even at this time, the controller 1440 may determine the validity of the change point through several conditions (detailed descriptions thereof have been described above), and may divide the role period based on the valid change point.

도 12를 참고하면, 본 기재의 실시예에 따른 팀 스포츠의 전술 분석 방법의 일 예는, 도 11에 따른 방법에, 역할 기간에 대한 주 선수-역할 할당을 결정하는 단계(S3500), 선수-역할 할당이 비정규 선수-역할 할당인지 판단하는 단계(S3600), 비정규 선수-역할 할당에 대한 스위치율을 산출하는 단계(S3700) 및 스위치율에 기초하여 타겟 세션 중 비정규 상황을 검출하는 단계(S3800)을 포함하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이하에서는 본 예의 각 단계에 관하여 설명한다. Referring to FIG. 12, an example of a method for analyzing tactics of team sports according to an embodiment of the present disclosure is, in the method according to FIG. 11, the main player for the role period-determining the role assignment (S3500), Determining whether the role assignment is a non-regular player-role assignment (S3600), calculating a switch rate for the non-regular player-role assignment (S3700), and detecting a non-regular situation in the target session based on the switch rate (S3800) It may further include a step including. Hereinafter, each step of this example will be described.

본 예에서는, 분석 기기(1400)가 역할 기간으로 분할된 세션에 대해 각각 주 선수-역할 할당을 결정할 수 있다(S3500). 구체적으로 콘트롤러(1440)는 역할 기간 동안 최빈 선수-역할 할당을 주 선수-역할 할당으로 결정할 수 있다. In this example, the analysis device 1400 may determine the main player-role assignment for each session divided into role periods (S3500). Specifically, the controller 1440 may determine the most frequent player-role assignment during the role period as the main player-role assignment.

주 선수-역할 할당이 결정되면, 분석 기기(1400)는 이를 기반으로 장면 별 선수-역할 할당이 비정규 선수-역할 할당인지 판단하고(S3600), 비정규 선수-역할 할당에 대한 스위치율을 산출할 수 있다.(S3700), 구체적으로, 콘트롤러(1440)는 주 선수-역할 할당에 대한 장면 별 선수-역할 할당의 차이에 기반해 해당 장면이 비정규 상황에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 선수-역할 할당이 역할 치환열로 표현될 때, 그 둘 간의 거리(예를 들어, 해밍 거리 등)가 임계값 이상인 경우 또는 그 둘이 상이한 경우 해당 선수-역할 할당을 비정규 선수-역할 할당으로 판단할 수 있을 것이다. 콘트롤러(1440)는 비정규 선수-역할 할당에 대해서 스위치율을 산출할 수 있으며, 스위치율은 주 선수-역할 할당에 대해 비정규 선수-역할 할당의 차이를 반영하는 값으로, 이에 대한 자세한 설명은 상술한 바 있다. When the main player-role assignment is determined, the analysis device 1400 determines whether the player-role assignment for each scene is a non-regular player-role assignment based on this (S3600), and calculates a switch rate for the non-regular player-role assignment. (S3700) Specifically, the controller 1440 may determine whether the corresponding scene corresponds to an irregular situation based on the difference in player-role assignment for each scene with respect to the main player-role assignment. For example, when a player-role assignment is expressed as a role permutation sequence, when the distance between the two (eg, Hamming distance, etc.) is greater than or equal to a threshold value, or when the two are different, the player-role assignment is converted to a non-regular player-role. It can be judged by assignment. The controller 1440 may calculate a switch rate for the non-regular player-role assignment, and the switch rate is a value reflecting the difference between the non-regular player-role assignment and the main player-role assignment. A detailed description of this is described above. there is a bar

장면 별 스위치율이 산출되면, 분석 기기(1400)는 이에 기초하여 타겟 세션 중 비정규 상황을 검출할 수 있다(S3800). 예를 들어, 콘트롤러(1440)는 스위치율이 임계값 이상인 장면을 비정규 상황으로 판단할 수 있다. If the switch rate for each scene is calculated, the analysis device 1400 may detect an irregular situation in the target session based on it (S3800). For example, the controller 1440 may determine a scene having a switch rate equal to or greater than a threshold value as an irregular situation.

도 13을 참고하면, 본 기재의 실시예에 따른 팀 스포츠의 전술 분석 방법의 일 예는, 도 10에 따른 방법에, 포메이션 기간에 관한 역할 별 위치 정보를 획득하는 단계(S4600), 및 역할 별 위치 정보에 기초하여 포메이션을 식별하는 단계(S4700)를 더 포함할 수 있다. 이하에서는 본 예의 각 단계에 관하여 설명한다. Referring to FIG. 13 , an example of a method for analyzing team sports tactics according to an embodiment of the present disclosure is, in the method according to FIG. 10 , obtaining location information for each role regarding a formation period (S4600), and for each role A step of identifying a formation based on location information (S4700) may be further included. Hereinafter, each step of this example will be described.

본 예에서는, 분석 기기(1400)가 타겟 세션을 분할한 포메이션 기간이 획득되면, 이에 관한 역할 별 위치 정보를 획득할 수 있다(S4600). 여기서, 포메이션 기간의 획득은 예를 들어, 도 10을 참조하여 설명한 방법에 따라 분석 기기(1400)에 의해 수행될 수 있으며, 분석 기기(1400)는 이를 기초로 전체 세션에 걸친 역할 별 위치 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 콘트롤러(1440)는 선수 위치 추적 데이터 셋과 장면 별 선수-역할 할당을 참조하여, 장면 별 역할의 위치를 판단하고, 장면 별 역할을 이용해 세션 전체에 걸친 역할 별 위치 정보를 획득할 수 있다. 여기서, 역할 별 위치 정보는 전체 세션에 걸친 역할의 위치 분포나 평균 위치 등일 수 있다. In this example, when the formation period in which the analysis device 1400 divides the target session is obtained, position information for each role may be obtained (S4600). Here, the acquisition of the formation period may be performed, for example, by the analysis device 1400 according to the method described with reference to FIG. 10 , and the analysis device 1400 based on this obtains location information for each role over the entire session. can be obtained For example, the controller 1440 may refer to the player location tracking data set and the player-role assignment for each scene, determine the location of the role for each scene, and obtain location information for each role throughout the session using the role for each scene. can Here, the location information for each role may be a location distribution or average location of roles over the entire session.

이제 분석 기기(1400)는 역할 별 위치 정보에 기초하여 포메이션을 식별할 수 있다(S4700). 예를 들어, 콘트롤러(1440)는 역할의 위치 정보에 해당 분야 종사자가 인식할 수 있는 포메이션 식별자가 레이블링된 학습 데이터를 이용해 훈련된 딥 러닝 알고리즘에 역할의 위치 정보를 입력해 해당 세션의 포메이션을 결정할 수 있다. 다른 예로, 다른 다수의 세션들에서 얻어진 역할의 위치 정보들을 군집화하고, 본 세션의 위치 정보가 포함되는 그룹을 결정하고, 그 그룹에 할당된 포메이션 식별자를 본 세션에 대한 포메이션 식별자로 결정할 수도 있다. 이에 대한 자세한 설명은 이미 상술한 바 있다. Now, the analysis device 1400 may identify a formation based on location information for each role (S4700). For example, the controller 1440 inputs the location information of the role into a deep learning algorithm trained using training data labeled with a formation identifier recognizable by a worker in the relevant field to determine the formation of the corresponding session. can As another example, location information of roles obtained from different sessions may be clustered, a group including the location information of this session may be determined, and a formation identifier assigned to the group may be determined as a formation identifier for this session. A detailed description of this has already been described above.

도 14를 참고하면, 본 기재의 실시예에 따른 팀 스포츠의 전술 분석 방법의 일 예는, 도 10에 따른 방법에, 포메이션 기간에 관한 역할 별 위치 정보를 획득하는 단계(S5600), 포메이션 기간에 관한 역할 배치를 이용해 역할 별 위치 정보를 정규화하는 단계(S5700) 및 정규화된 역할 별 위치 정보에 기초하여 포메이션을 식별하는 단계(S5800)를 더 포함할 수 있다. 이하에서는 본 예의 각 단계에 관하여 설명한다. Referring to FIG. 14, an example of a method for analyzing tactics of team sports according to an embodiment of the present disclosure is, in the method according to FIG. The method may further include normalizing location information for each role using the relevant role arrangement (S5700) and identifying formations based on the normalized location information for each role (S5800). Hereinafter, each step of this example will be described.

본 예에서는, 분석 기기(1400)가 타겟 세션을 분할한 포메이션 기간이 획득되면, 이에 관한 역할 별 위치 정보를 획득하고(S5600), 포메이션 기간에 관한 역할 배치를 이용해 역할 별 위치 정보를 정규화할 수 있다(S5700). 여기서, 정규화는 다른 포메이션 기간들에서 얻어진 역할 별 위치 정보에 따라 역할을 재할당함으로써 수행될 수 있다. 본 기재에서 선수-역할 할당에서 초기 역할 할당이 임의로 수행되는 것을 감안할 때, 본 세션에서 정의되는 선수-역할 할당은 다른 세션에서 정의되는 선수-역할 할당과 상이할 수 있다. 즉, 예를 들어, 선수-역할 할당을 역할 치환열로 표시할 때, 서로 다른 세션 간에 벡터의 순서가 일치하지 않을 수 있으므로, 유사한 역할 간의 벡터 내에서의 순서를 정규화할 필요가 있다. 역할 별 위치 정보와 역할 배치를 이용하면, 서로 다른 세션(예를 들어, 서로 다른 경기) 간의 선수-역할 할당 간의 호환성을 확보할 수 있다. 이러한 작업은 콘트롤러(1440)에 의해 수행될 수 있으며, 이를 위해서 분석 기기(1400)는 사전에 다양한 세션에서 얻어진 선수-역할 할당들과 역할 배치, 역할 별 위치 분포에 대한 데이터에 대한 군집화나 분류를 통해 선수-역할 할당에서 선수의 순번을 일치시킬 수 있는 알고리즘을 이용할 수 있다. In this example, when the formation period in which the analysis device 1400 divides the target session is obtained, location information for each role may be obtained (S5600), and location information for each role may be normalized using the role arrangement for the formation period. Yes (S5700). Here, normalization may be performed by reallocating roles according to location information for each role obtained in different formation periods. Given that the initial role assignments in the player-role assignments in this description are arbitrary, the player-role assignments defined in this session may be different from the player-role assignments defined in other sessions. That is, for example, when the player-role assignment is expressed as a role substitution sequence, since the order of vectors between different sessions may not match, it is necessary to normalize the order within vectors between similar roles. Compatibility between player-role assignments between different sessions (eg, different games) can be ensured by using location information and role arrangement for each role. This task may be performed by the controller 1440, and for this purpose, the analysis device 1400 clusters or classifies data on player-role assignments, role arrangements, and position distribution by role obtained from various sessions in advance. Through this, it is possible to use an algorithm that can match the order of players in the player-role assignment.

이제, 분석 기기(1400)는 역할 별 위치 정보에 기초하여 포메이션을 식별할 수 있다(S5800). 예를 들어, 분석 기기(1400)는 역할 별 위치 정보로부터 딥 러닝 알고리즘을 이용하거나 군집화 과정에서 획득된 분류 알고리즘 등을 이용해 해당 세션에 대한 포메이션을 식별할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 상술한 바 있으므로 여기서는 생략하기로 한다. Now, the analysis device 1400 may identify a formation based on location information for each role (S5800). For example, the analysis device 1400 may identify a formation for a corresponding session using a deep learning algorithm from location information for each role or a classification algorithm obtained in a clustering process. Since a detailed description of this has been described above, it will be omitted here.

도 15를 참고하면, 본 기재의 실시예에 따른 팀 스포츠의 전술 분석 방법의 일 예는, 선수 추적 데이터 셋을 획득하는 단계(S6100), 선수-역할 할당을 획득하는 단계(S6200), 주 선수-역할 할당을 획득하는 단계(S6300), 주 선수-역할 할당에 기초하여 선수 별 역할을 식별하는 단계(S6400)를 포함할 수 있다. 이하에서는 본 예의 각 단계에 관하여 설명한다. 이하에서는 본 예의 각 단계에 관하여 설명한다. Referring to FIG. 15 , an example of a team sports tactics analysis method according to an embodiment of the present disclosure includes obtaining a player tracking data set (S6100), obtaining a player-role assignment (S6200), and a main player - Obtaining a role assignment (S6300), and identifying a role for each player based on the main player-role assignment (S6400). Hereinafter, each step of this example will be described. Hereinafter, each step of this example will be described.

본 예에서는, 분석 기기(1400)가 선수 추적 데이터 셋을 획득하고(S6100), 선수-역할 할당을 획득하고(S6200), 주 선수-역할 할당을 획득할 수 있다(S6300). 여기서, 선수 추적 데이터 셋은 전체 세션 또는 이를 포메이션 기간에 관한 것으로, 후자의 경우에는 포메이션 기간에서 일정하게 유지되는 선수 별 역할을 획득하게 된다. In this example, the analysis device 1400 may obtain a player tracking data set (S6100), obtain a player-role assignment (S6200), and obtain a main player-role assignment (S6300). Here, the player tracking data set is related to the entire session or the formation period, and in the latter case, the role of each player maintained constant during the formation period is obtained.

다음으로 분석 기기(1400)는 주 선수-역할 할당에 기초하여 선수 별 역할을 식별할 수 있다(S6400). 이에 따라 선수 별 역할은 최종적으로 해당 분야 종사자가 식별할 수 있는 포지션명으로 해석될 수 있을 것이다. 구체적으로, 콘트롤러(1440)는 주 선수-역할 할당에 따라 선수의 주 역할을 판단하고, 역할의 위치 정보를 선수의 위치 정보로 판단하고, 이로부터 선수의 포지션을 식별할 수 있다. 이때에는, 선수 개인 또는 다른 선수들의 위치 정보를 입력받아 포지션 레이블을 출력하는 딥 러닝 알고리즘을 이용하거나, 그 밖의 다른 분류 알고리즘을 이용할 수 있을 것이다. 또, 보다 복잡성이 높은 포메이션을 갖는 팀 스포츠에서는 상술한 예시에 따른 포메이션 식별자를 추가로 이용할 수도 있을 것이다. Next, the analysis device 1400 may identify a role for each player based on the main player-role assignment (S6400). Accordingly, the role of each player can be finally interpreted as a position name that can be identified by those working in the field. Specifically, the controller 1440 may determine the main player's main role according to the main player-role assignment, determine the location information of the role as the player's location information, and identify the player's position therefrom. In this case, a deep learning algorithm that receives position information of individual players or other players and outputs a position label may be used, or other classification algorithms may be used. In addition, in team sports having a more complex formation, the formation identifier according to the above example may be additionally used.

도 16을 참고하면, 본 기재의 실시예에 따른 팀 스포츠의 전술 분석 방법의 일 예는, 도 15에 따른 방법에 부 선수 역할 할당을 획득하는 단계(S7400), 및 주 선수-역할 할당 및 부 선수 역할 할당을 고려하여 역할 전환 정보를 획득하는 단계(S7500)를 포함할 수 있다. 이하에서는 본 예의 각 단계에 관하여 설명한다. Referring to FIG. 16 , an example of a method for analyzing tactics of team sports according to an embodiment of the present disclosure includes obtaining sub player role assignments in the method according to FIG. 15 (S7400), and main player-role assignments and sub players. It may include obtaining role change information in consideration of player role assignment (S7500). Hereinafter, each step of this example will be described.

본 예에서는, 상술한 몇몇 예시에 따라 주 선수 역할 할당이 완료되면, 분석 기기(1400)가 부 선수 역할 할당을 획득하고(S7400), 주 선수-역할 할당 및 부 선수 역할 할당을 고려하여 역할 전환 정보를 획득할 수 있다(S7500). 여기서, 부 선수 역할은 주 선수 역할을 제외하고 빈도수가 높은 선수-역할 할당일 수 있다. 콘트롤러(1440)는 상술한 부 선수 역할 결정 조건을 적용해 세션에 대한 부 선수-역할 할당을 검출할 수 있다. In this example, when the main player role assignment is completed according to the above-described several examples, the analysis device 1400 obtains the sub player role assignment (S7400), and the role is switched in consideration of the main player-role assignment and the sub player role assignment. Information can be obtained (S7500). Here, the secondary player role may be a player-role assignment with a high frequency except for the main player role. The controller 1440 may detect the sub player-role assignment for the session by applying the above-described sub player role determination condition.

다음으로, 분석 기기(1400)는 주 선수-역할 할당과 부 선수-역할 할당을 고려해 역할 전환 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 콘트롤러(1440)는 주 선수-역할 할당과 부 선수-역할 할당의 빈도수에 기초해 두 선수-역할 할당이 발생하는 빈도를 판단하거나, 주 선수-역할 할당과 부 선수-역할 할당에서 변경된 선수 별 역할을 고려해 서로 역할을 전환하는 역할들 또는 선수들을 판단할 수 있다. 이외에도 역할 전환 정보에 대한 상세한 설명은 상술한 바 있다. Next, the analysis device 1400 may acquire role change information in consideration of the main player-role assignment and the secondary player-role assignment. For example, controller 1440 may determine how often two player-role assignments occur based on the frequency of primary and secondary player-role assignments, or in primary and secondary player-role assignments. In consideration of the changed role of each player, roles or players whose roles are to be switched can be determined. In addition, a detailed description of the role change information has been described above.

도 17을 참고하면, 본 기재의 실시예에 따른 팀 스포츠의 전술 분석 방법의 일 예는, 타겟 세션에 대한 영상을 획득하는 단계(S9100), 타겟 세션에 대한 선수 추적 데이터 셋을 획득하는 단계(S9200), 선수 추적 데이터 셋으로부터 전술 분석 정보를 획득하는 단계(S9300), 및 전술 분석 정보를 이용해 영상의 타임 라인에 북마킹을 수행하는 단계(S9400)을 포함할 수 있다. 이하에서는 본 예의 각 단계에 관하여 설명한다. Referring to FIG. 17 , an example of a team sports tactics analysis method according to an embodiment of the present disclosure includes acquiring an image of a target session (S9100) and acquiring a player tracking data set of the target session (S9100). It may include (S9200), obtaining tactical analysis information from the player tracking data set (S9300), and bookmarking the video timeline using the tactical analysis information (S9400). Hereinafter, each step of this example will be described.

먼저 분석 기기(1400)는 타겟 세션에 대한 영상(S9100)과 선수 추적 데이터 셋(S9200)을 획득할 수 있다. 여기서, 영상은 외부 카메라에서 촬상된 영상으로 스포츠 경기나 훈련에 대한 영상일 수 있으며, 선수 추적 데이터 셋은 동일한 세션에 대한 선수 위치 정보일 수 있다. First, the analysis device 1400 may obtain an image of the target session (S9100) and a player tracking data set (S9200). Here, the image is an image captured by an external camera and may be an image of a sports game or training, and the player tracking data set may be player location information for the same session.

다음으로, 분석 기기(1400)는 선수 추적 데이터 셋으로부터 전술 분석 정보를 획득할 수 있다(S9300). 여기서, 전술 분석 정보는 상술한 역할 전환 정보, 비정규 상황인지 여부, 포메이션 기간이나 역할 기간에 관한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 콘트롤러(1400)는 상술한 몇몇 예시들로부터 획득되는 정보(예를 들어, 주 선수-역할 할당과 부 선수-할당의 비교 결과)를 이용해 선수 간 포지션 스위치가 일어난 시점이나 포지션 스위치가 수행되는 기간을 특정할 수 있다. 다른 예를 들어, 콘트롤러(1400)는 스위치율에 기반해 비정규 상황의 검출을 통해 비정규 상황의 발생 시점이나 발생 기간을 특정할 수 있다. 또 다른 예를 들어, 콘트롤러(1400)는 포메이션 변화점이나 역할 변화점을 검출해 포메이션 기간이나 역할 기간을 특정할 수 있다. Next, the analysis device 1400 may obtain tactical analysis information from the player tracking data set (S9300). Here, the tactical analysis information may include the above-described role switching information, whether or not it is an irregular situation, and information about a formation period or a role period. For example, the controller 1400 uses the information obtained from the above-described several examples (eg, the main player-role assignment and the secondary player-assignment comparison result) to determine when a position switch between players occurs or when a position switch occurs. The time period for which it is performed can be specified. For another example, the controller 1400 may specify the occurrence time or occurrence period of the irregular situation through detection of the irregular situation based on the switch rate. For another example, the controller 1400 may detect a formation change point or a role change point to specify a formation period or a role period.

이처럼 전술 분석 정보가 획득되면, 분석 기기(1400)는 전술 분석 정보를 이용해 영상의 타임 라인에 북마킹을 수행할 수 있다. 예를 들어, 콘트롤러(1440)는 포지션 스위치와 관련된 시간 정보, 역할 기간에 관련된 시간 정보, 포메이션 기간에 관련된 시간 정보 등을 영상의 타임 라인에 북마킹할 수 있다. 이를 위해, 분석 기기(1400)는 영상과 선수 추적 데이터 셋 간의 시간 동기화를 사전에 수행할 수 있을 것이다. 한편, 여기서, 북마킹 시에는 단순히 타임 스탬프만 마킹하는 것이 아니라 발생한 이벤트의 종류(예를 들어, "풀백의 오버랩", "포워드-미드필더 포지션 스왑", "코너킥" 등)을 식별하는 정보를 함께 표시할 수도 있다. When the tactical analysis information is acquired, the analysis device 1400 may perform bookmarking on the video timeline using the tactical analysis information. For example, the controller 1440 may bookmark time information related to a position switch, time information related to a role period, time information related to a formation period, and the like to a time line of a video. To this end, the analysis device 1400 may perform time synchronization between the video and the player tracking data set in advance. On the other hand, here, when bookmarking, information identifying the type of event that occurred (for example, "overlap of fullback", "forward-midfielder position swap", "corner kick", etc.) is not simply marked with a timestamp. can also be displayed together.

한편, 이상에서 설명한 본 기재의 실시예에 따른 방법들이 본 기재의 다른 실시예에 따른 방법을 일부 선행적으로 이용하는 것으로 설명/도시한 것은 단지 설명의 편의를 위한 것임에 불과함을 미리 밝혀둔다. On the other hand, it should be noted in advance that the methods according to the embodiments of the present disclosure described above are described/shown as using some prior methods according to other embodiments of the present disclosure only for convenience of description.

이상에서 설명한 본 기재의 실시예는 상술한 방법이나 동작의 전부나 일부를 구현하는 컴퓨터 소프트웨어 프로그램으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 소프트웨어 프로그램은 기계 판독 가능 매체에 유형적으로 기록된 형태로 제공되는 프로그램 코드를 포함할 수 있으며, 프로그램 코드는 본 개시의 실시예에 따른 방법의 단계들이나 동작을 실행하기 위한 명령어들을 포함할 수 있다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 통신 부분을 통해 네트워크로부터 다운로드 및 설치될 수 있으며, 및/또는 제거 가능한 매체로부터 설치될 수 있으며, 프로그램의 코드를 판독할 수 있는 프로세서에 의해 실행됨됨에 따라 본 기재의 실시예에 따른 단계들이나 동작들을 실행할 수 있다. Embodiments of the present disclosure described above may be provided as a computer software program that implements all or part of the above-described method or operation. For example, a computer software program may include program code provided in a form tangibly recorded on a machine-readable medium, and the program code may include instructions for executing steps or operations of a method according to an embodiment of the present disclosure. can include Such a computer program may be downloaded and installed from a network through a communication unit, and/or installed from a removable medium, and may be executed by a processor capable of reading the program code, so that the embodiments of the present description Followed steps or actions can be performed.

또한 이상에서 설명한 본 기재의 실시예는 상술한 소프트웨어 프로그램의 전부 또는 일부를 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체의 형태로 제공될 수 있다. 이러한 기록 매체의 종류로는 플로피 디스크(Floppy Disk), 하드 디스크(Hard Disk), 시디롬(CD-ROM), 메모리 카드 등의 통상적인 메모리 장치가 될 수 있으며, 또는 인터넷이나 컴퓨터 통신망 등을 통하여 다운로드 받아서 사용할 수도 있다.In addition, the embodiments of the present description described above may be provided in the form of a computer-readable recording medium on which all or part of the above-described software program is recorded. The type of recording medium may be a conventional memory device such as a floppy disk, a hard disk, a CD-ROM, or a memory card, or may be downloaded through the Internet or a computer communication network. You can take it and use it.

8. 결론8. Conclusion

본 기재에 따른 실시예는 변화점 검출 프레임워크인 SportsCPD를 제공한다. SportsCPD는 팀 스포츠에서 전술적으로 의도된 포메이션 및 역할의 변화를 임시 변화와 구분할 수 있다. 첫째로, 임시 역할 위치 위상 관계와 포지션 전환을 각각 이진 행렬과 치환열의 시퀀스로 표현할 수 있다. 이를 이용해 잦은 반복치를 갖는 고차원 또는 비유클리드 데이터에 대해, 비모수적 변화점 검출 알고리즘(예를 들어, 이산 g-분할)을 적용해 포메이션과 역할 할당 변화점을 찾을 수 있다. 포메이션과 역할의 개념은 가장 기본적이고 직관적인 스포츠 팀의 전술을 표현하기 위한 가장 기본적이고 직관적인 방식이므로, 팀의 포메이션과 역할 변화를 추적하고 요약하는 것은 해당 분야 종사자에게 그 자체로 가치있다. 나아가, 임시 치환열과 같은 추가 정보를 이용해 스위치 패턴의 검색 또는 세트-피스의 검출을 할 수 있다. 따라서, 본 기재의 실시예들은 팀 스포츠 분야에서 널리 이용될 수 있을 것이다. An embodiment according to the present disclosure provides a changepoint detection framework, SportsCPD. SportsCPD can distinguish tactically intended changes in formations and roles in team sports from temporary changes. First, the temporary role position phase relationship and position transition can be expressed as a binary matrix and a sequence of permutations, respectively. Using this, a non-parametric change point detection algorithm (eg, discrete g-segment) can be applied to high-dimensional or non-Euclidean data with frequent repetitions to find formation and role assignment change points. Since the concept of formation and role is the most basic and intuitive way to express the tactics of a sports team, tracking and summarizing changes in the team's formation and role is valuable in itself to practitioners in the field. Furthermore, a switch pattern search or set-piece detection may be performed using additional information such as a temporary substitution sequence. Accordingly, embodiments of the present disclosure may be widely used in the field of team sports.

본 기재에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에불과하므로, 이러한 실시예들로 본 발명의 기술적 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 따라서, 이상에서 설명한 본 기재의 실시예들이 개별적 구현 및 조합은 물론, 이들로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 가능한 다양한 수정 및 변형도 본 발명의 기술적 사상에 속한다고 이해될 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의해 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. Embodiments disclosed in this description are only illustrative of the technical idea of the present invention, so the scope of the technical idea of the present invention is not limited to these embodiments. Therefore, the embodiments of the present disclosure described above are not only individual implementations and combinations, but also various modifications and variations that can be made to those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. It will be understood that it belongs to the technical spirit of the present invention. Therefore, the protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.

1000: 전술 분석 시스템
1200: 센서 기기
1400: 분석 기기
1600: 사용자 기기
1000: tactical analysis system
1200: sensor device
1400: analysis device
1600: user device

Claims (12)

복수의 선수들 각각에 관한 복수의 선수 추적 데이터 셋들 - 각 선수 추적 데이터 셋은, 타겟 세션 내의 복수의 시점들에서의 대응하는 선수의 위치들을 포함함 - 을 획득하는 단계;
상기 복수의 선수들 각각에 관한 복수의 위치 분포들 - 각 위치 분포는 대응하는 선수 추적 데이터 셋에 기초하여 생성됨 - 을 획득하는 단계;
상기 복수의 위치 분포들 각각에 복수의 역할 식별자들를 할당하는 단계;
상기 복수의 시점들 각각에 관한 복수의 선수-역할 할당들 - 각 할당은, 제1 대응하는 시점에서 상기 복수의 선수들과 상기 복수의 역할 식별자 간의 관계를 반영하고, 상기 복수의 위치 분포들 및 상기 복수의 선수 추적 데이터 셋들 중 상기 제1 대응하는 시점에서의 상기 복수의 선수들의 위치들에 기초하여 상기 복수의 역할 식별자들 각각을 상기 복수의 선수들에 할당하여 생성됨 - 을 획득하는 단계;
상기 복수의 시점들 각각에 관한 복수의 역할 배치들 - 각 역할 배치는, 제2 대응하는 시점에서 상기 복수의 역할 식별자들 간의 위치적 관계를 반영하고, 상기 제2 대응하는 시점에서의 선수-역할 할당 및 상기 제2 대응하는 시점에서의 상기 복수의 선수들의 위치들에 기초하여 생성됨 - 을 획득하는 단계; 및
변화점 검출 알고리즘을 이용해 상기 복수의 역할 배치들의 시퀀스를 적어도 두 개의 역할 배치 그룹들로 분할하는 단계;를 포함하는
팀 스포츠의 전술 분석을 제공하는 방법.
obtaining a plurality of player tracking data sets for each of the plurality of players, each player tracking data set including positions of the corresponding player at a plurality of points in time within the target session;
acquiring a plurality of position distributions for each of the plurality of players, each position distribution being generated based on a corresponding player tracking data set;
assigning a plurality of role identifiers to each of the plurality of location distributions;
a plurality of player-role assignments for each of the plurality of time points, each assignment reflecting a relationship between the plurality of players and the plurality of role identifiers at a first corresponding time point, and the plurality of location distributions and Obtaining - generated by assigning each of the plurality of role identifiers to the plurality of players based on positions of the plurality of players at the first corresponding time point among the plurality of player tracking data sets;
A plurality of role assignments for each of the plurality of viewpoints, each role assignment reflecting a positional relationship between the plurality of role identifiers at a second corresponding viewpoint, and a player-role at the second corresponding viewpoint obtaining an allocation and generated based on the positions of the plurality of players at the second corresponding point in time; and
Dividing the sequence of the plurality of role assignments into at least two role placement groups using a changepoint detection algorithm;
A method of providing tactical analysis of team sports.
제1 항에 있어서,
상기 복수의 선수-역할 할당들로부터 주 선수-역할 할당을 획득하는 단계; 및
상기 주 선수-역할 할당에 기초하여 상기 복수의 선수-역할 할당들 중 적어도 하나의 비정규 선수-역할 할당을 판단하는 단계;를 더 포함하고,
상기 복수의 역할 배치들의 시퀀스는, 상기 복수의 역할 배치들 중 상기 적어도 하나의 비정규 선수-역할 할당을 제외한 나머지만을 포함하는
팀 스포츠의 전술 분석을 제공하는 방법.
According to claim 1,
obtaining a primary player-role assignment from the plurality of player-role assignments; and
Further comprising determining at least one non-regular player-role assignment among the plurality of player-role assignments based on the main player-role assignment;
The sequence of the plurality of role assignments includes only the remainder of the plurality of role assignments except for the at least one non-regular player-role assignment.
A method of providing tactical analysis of team sports.
제1 항에 있어서,
상기 타겟 세션을 상기 적어도 두 개의 역할 배치 그룹들 각각에 대응하는 적어도 두 개의 시간 기간들 - 상기 적어도 두 개의 시간 기간들은 상기 타겟 세션에 참여하는 팀의 주 포메이션이 제1 팀 포메이션인 제1 시간 기간 및 상기 팀의 주 포메이션이 제2 팀 포메이션인 제2 시간 기간을 포함함 - 로 나누는 단계;를 더 포함하는
팀 스포츠의 전술 분석을 제공하는 방법.
According to claim 1,
the target session to at least two time periods corresponding to each of the at least two role placement groups, the at least two time periods comprising a first time period in which a primary formation of a team participating in the target session is a first team formation; and a second period of time wherein the primary formation of the team is a second team formation.
A method of providing tactical analysis of team sports.
제3 항에 있어서,
상기 제1 시간 기간에 관한 적어도 하나의 제1 역할 배치로부터 상기 제1 팀 포메이션 및 상기 제2 시간 기간에 관한 적어도 하나의 제2 역할 배치로부터 상기 제2 팀 포메이션을 판단하는 단계;를 더 포함하는
팀 스포츠의 전술 분석을 제공하는 방법.
According to claim 3,
determining the first team formation from at least one first role assignment during the first time period and the second team formation from at least one second role placement during the second time period.
A method of providing tactical analysis of team sports.
복수의 선수들 각각에 관한 복수의 선수 추적 데이터 셋들 - 각 선수 추적 데이터 셋은, 타겟 세션 내의 복수의 시점들에서의 대응하는 선수의 위치들을 포함함 - 을 획득하는 단계;
상기 복수의 선수들 각각에 관한 복수의 위치 분포들 - 각 위치 분포는 대응하는 선수 추적 데이터 셋에 기초하여 생성됨 - 을 획득하는 단계;
상기 복수의 위치 분포들 각각에 복수의 역할 식별자들를 할당하는 단계;
상기 복수의 시점들 각각에 관한 복수의 선수-역할 할당들 - 각 할당은, 제1 대응하는 시점에서 상기 복수의 선수들과 상기 복수의 역할 식별자 간의 관계를 반영하고, 상기 복수의 위치 분포들 및 상기 복수의 선수 추적 데이터 셋들 중 상기 제1 대응하는 시점에서의 상기 복수의 선수들의 위치들에 기초하여 상기 복수의 역할 식별자들 각각을 상기 복수의 선수들에 할당하여 생성됨 - 을 획득하는 단계; 및
상기 복수의 선수-역할 할당들로부터 주 선수-역할 할당을 획득하는 단계;를 포함하는
팀 스포츠의 전술 분석을 제공하는 방법.
obtaining a plurality of player tracking data sets for each of the plurality of players, each player tracking data set including positions of the corresponding player at a plurality of points in time within the target session;
acquiring a plurality of position distributions for each of the plurality of players, each position distribution being generated based on a corresponding player tracking data set;
assigning a plurality of role identifiers to each of the plurality of location distributions;
a plurality of player-role assignments for each of the plurality of time points, each assignment reflecting a relationship between the plurality of players and the plurality of role identifiers at a first corresponding time point, and the plurality of location distributions and Obtaining - generated by assigning each of the plurality of role identifiers to the plurality of players based on positions of the plurality of players at the first corresponding time point among the plurality of player tracking data sets; and
obtaining a primary player-role assignment from the plurality of player-role assignments;
A method of providing tactical analysis of team sports.
제5 항에 있어서,
상기 주 선수-역할 할당은, 상기 복수의 선수-역할 할당들 중 최빈 선수-역할 할당인
팀 스포츠의 전술 분석을 제공하는 방법.
According to claim 5,
The main player-role assignment is the most frequent player-role assignment among the plurality of player-role assignments.
A method of providing tactical analysis of team sports.
제5 항에 있어서,
상기 주 선수-역할 할당에 기초하여 상기 복수의 선수들 각각에 관한 복수의 포지션을 판단하는 단계;를 더 포함하는
팀 스포츠의 전술 분석을 제공하는 방법.
According to claim 5,
Further comprising determining a plurality of positions for each of the plurality of players based on the main player-role assignment.
A method of providing tactical analysis of team sports.
제5 항에 있어서,
상기 복수의 선수-역할 할당들로부터 부 선수-역할 할당을 선택하는 단계;를 더 포함하는
팀 스포츠의 전술 분석을 제공하는 방법.
According to claim 5,
selecting a secondary player-role assignment from the plurality of player-role assignments;
A method of providing tactical analysis of team sports.
제8 항에 있어서,
상기 부 선수-역할 할당은, 상기 복수의 선수-역할 할당들 중 두번째 최빈 선수-역할 할당인
팀 스포츠의 전술 분석을 제공하는 방법.
According to claim 8,
The secondary player-role assignment is the second most frequent player-role assignment among the plurality of player-role assignments.
A method of providing tactical analysis of team sports.
제8 항에 있어서,
상기 주 선수-역할 할당과 상기 부 선수-역할 할당을 비교하여 포지션 전환에 관한 정보를 획득하는 단계;를 더 포함하는
팀 스포츠의 전술 분석을 제공하는 방법.
According to claim 8,
Comparing the main player-role assignment and the secondary player-role assignment to obtain information about position conversion; further comprising
A method of providing tactical analysis of team sports.
제5 항에 있어서,
상기 주 선수-역할 할당에 기초해 상기 복수의 선수-역할 할당에 관한 스위치율 정보를 획득하는 단계;를 더 포함하는
팀 스포츠의 전술 분석을 제공하는 방법.
According to claim 5,
Acquiring switch rate information about the plurality of player-role assignments based on the main player-role assignment; further comprising
A method of providing tactical analysis of team sports.
제11 항에 있어서,
상기 스위치율 정보에 기초하여 상기 타겟 세션 중 비정규 상황을 검출하는 단계;을 더 포함하는
팀 스포츠의 전술 분석을 제공하는 방법.

According to claim 11,
Detecting an irregular situation in the target session based on the switch rate information; further comprising
A method of providing tactical analysis of team sports.

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