RU2599699C1 - Method of detecting and analysing competition game activities of athletes - Google Patents

Method of detecting and analysing competition game activities of athletes Download PDF

Info

Publication number
RU2599699C1
RU2599699C1 RU2015114758/12A RU2015114758A RU2599699C1 RU 2599699 C1 RU2599699 C1 RU 2599699C1 RU 2015114758/12 A RU2015114758/12 A RU 2015114758/12A RU 2015114758 A RU2015114758 A RU 2015114758A RU 2599699 C1 RU2599699 C1 RU 2599699C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
game
command
athletes
dynamic characteristics
analytical
Prior art date
Application number
RU2015114758/12A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вадим Витальевич Козин
Виталий Николаевич Притыкин
Original Assignee
государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омская государственная медицинская академия" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ГБОУ ВПО ОмГМА Минздрава России)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омская государственная медицинская академия" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ГБОУ ВПО ОмГМА Минздрава России) filed Critical государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омская государственная медицинская академия" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ГБОУ ВПО ОмГМА Минздрава России)
Priority to RU2015114758/12A priority Critical patent/RU2599699C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2599699C1 publication Critical patent/RU2599699C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Information Retrieval, Db Structures And Fs Structures Therefor (AREA)

Abstract

FIELD: sports.
SUBSTANCE: method relates to physical education and sports and is intended for detecting and analysis of competition game activities of athletes. Method of detecting and analysing competition game activities of athletes, involving using video cameras in real time recording objects (players, ball, disc), and subsequent rapid analysis of obtained image in data medium in central image processing module, including statistical, analytical and graphical modules, data from which are transmitted to an operational applications server, characterised by that, method includes recording and analysing competitive game action based on an integral parameter - command game space (CS) including generalised dynamic characteristics: rate of change of command game space (CSv); figure of command game space (CSf), and partial dynamic characteristics: command game space of attack (CSi); command game space for defense (CSp); overlap area (CSip); figure of command game space for attack (CSfi); figure of command game space for defense (CSfp); rate of change of command game space for attack (CSvi), rate of change of command game space for defense (CSvp), dynamic characteristics are processed in analytical module and converted into graphic game circuits, game situations, as well as in interaction and ratio of objects (players, ball, disc) in a graphic module, with further indexing, storage and search for statistical, analytical and graphic information on operational applications server.
EFFECT: technical result is recording competition game activities with subsequent determination of their efficiency on basis of integral parameter - command game space; score (comparison) of private dynamic characteristics of integral parameter to detect most effective for individual players, commands of various qualification, age and sex; possibility of operational development of recommendations during competition to improve competition game activities, interactions of athletes; possibility of development of situational exercises and new tactical combinations based on obtained data on integral parameter; creating animation with automatic graphic tracking of game, action of athletes in real time; creation of graphic images with 2D and 3D models of dynamic characteristics for mapping examination of game situations; creation of reports containing statistical, analytical and graphic information on competitive game activities of athletes; creation of a data base on basis of indexing, storage and retrieval of video events( automatic indexing and searching for a separate video fragment with game situation) with subsequent storage in a database on a web server or personal archive.
1 cl, 7 dwg

Description

Способ относится к области физической культуры и спорта и предназначен для регистрации и анализа соревновательных игровых действий спортсменов.The method relates to the field of physical education and sports and is intended for registration and analysis of competitive game actions of athletes.

Среди современных средств регистрации действий спортсменов известны оптические устройства, которые принимают сигнал с электромагнитных датчиков, прикрепленных на спортсменах. Изображение обрабатывают «пассивными» методами анализа не в реальном времени соревнования с использованием видеоповторов. Данные средства представлены в патентах США (№5,513,854 - http://www.google.com/patents/US 5513854; №6124862 - http://www.google.com/patents/US 6124862; №6483511 - http://www.google.com/patents/US 6483511).Among modern means of recording the actions of athletes, optical devices are known that receive a signal from electromagnetic sensors attached to athletes. The image is processed by “passive” methods of analysis of non-real-time competition using video repetitions. These funds are presented in US patents (No. 5.513.854 - http://www.google.com/patents/US 5513854; No. 6124862 - http://www.google.com/patents/US 6124862; No. 6483511 - http: // www.google.com/patents/US 6483511).

Известна система отслеживания, идентификации и захвата движений спортсменов и других объектов в режиме реального времени спортивных соревнований с использованием «неинтрузивных» периферических методов (получения изображения на основе гамма излучения). Регистрацию действий осуществляют при помощи видеокамер, расположенных по периметру игровой площадки, и оперативно обрабатывают полученную информацию в компьютерной среде (патент США №20080192116 A1 - http://www.google.de/patents/US 20080192116, являющийся прототипом настоящего изобретения).A known system for tracking, identifying and capturing the movements of athletes and other objects in real time sports competitions using "non-intrusive" peripheral methods (obtaining images based on gamma radiation). The registration of actions is carried out using cameras located along the perimeter of the playing field, and the information obtained is quickly processed in a computer environment (US patent No. 20080192116 A1 - http://www.google.de/patents/US 20080192116, which is the prototype of the present invention).

Основным недостатком среди известных средств и систем регистрации является отсутствие интегральных параметров оценки игровых действий, которые позволяют оперативно определять эффективность игрока и спортивной команды.The main disadvantage among the known means and registration systems is the lack of integrated parameters for evaluating game actions that allow you to quickly determine the effectiveness of a player and a sports team.

Среди известных способов анализа, расчета и экспресс оценки количественных и качественных параметров соревновательных игровых действий, определения структуры соревновательной деятельности можно выделить методики попарного сравнения реальных значений игровых показателей с их модельными характеристиками (Амалин М.Е. Методика оценки соревновательной деятельности в спортивных играх // Теория и практика физической культуры. - 1980. - №9. - С. 19-22; Цимбалюк В.А. Оценка эффективности соревновательной деятельности в процессе управления технико-тактической подготовкой команды высокой квалификации (на примере команды высшей лиги): автореф. дисс.… канд. пед. наук. - Омск, 1985. - 24 с.; Суворов В.В. Техническая подготовка юных футболистов на основе учета структуры соревновательной деятельности: автореф. дисс.… канд. пед. наук. - Краснодар, 1996. - 24 с.). Данные методики выявляют процент брака технико-тактических действий за игру, и при сравнении их с модельными показателями игры команд возникает сложность с качественной оценкой индивидуальных и командных действий в динамике.Among the known methods of analysis, calculation and rapid assessment of quantitative and qualitative parameters of competitive game actions, determining the structure of competitive activity, we can distinguish pairwise methods for comparing the real values of game indicators with their model characteristics (Amalin M.E. Methodology for evaluating competitive activity in sports games // Theory and the practice of physical culture. - 1980. - No. 9. - P. 19-22; Tsimbalyuk V.A. Evaluation of the effectiveness of competitive activity in the process of managing technical active training of a highly qualified team (for example, a major league team): abstract of thesis ... candidate of pedagogical sciences. - Omsk, 1985. - 24 pp .; Suvorov VV Technical training of young football players based on the structure of competitive activity: abstract of dissertation ... candidate of pedagogical sciences. - Krasnodar, 1996. - 24 p.). These techniques reveal the percentage of technical and tactical actions rejects per game, and when comparing them with the model indicators of team play, there is a difficulty with a qualitative assessment of individual and team actions in dynamics.

Известна шкала Сэндса (Яхонтов Е.Р. Шкала Сэндса // Спортивные игры. - 1971. - №5. - С. 32), основанная на анализе статистических показателей игровых действий. При расчете каждый фиксированный игровой показатель оценивают единицей. Результативность штрафных и бросков с игры сравнивают со среднекомандным показателем. Однако в данном случае не предусмотрено выявление взаимосвязей между частными показателями действий игроков, что исключает качественный анализ соревновательной игровой деятельности.The Sands scale is known (Yakhontov E.R. Sands Scale // Sports Games. - 1971. - No. 5. - P. 32), based on the analysis of statistical indicators of game actions. In the calculation, each fixed game indicator is estimated by a unit. The effectiveness of free throws and shots from the game is compared with the average team score. However, in this case, it is not foreseen to identify the interconnections between private indicators of player actions, which excludes a qualitative analysis of competitive gaming activity.

Известны способы анализа и оценки игровых действий по Фрэнку Мак Гуайру (Линдеберг Ф. Баскетбол. - М.: ФиС, 1971. - С. 82-85), а также по Оливеру Дину (Oliver, Dean. Basketball on paper: rules and tools for performance analysis. - Brassey′s, Inc. - 376 p). Данные способы имеют много общего с индексом Фурукавы (Портных Ю.М. Индекс Фурукавы // Спортивные игры. - 1982. - №6. - С. 24-25) и методом определения индекса надежности (Ляпин Н. Индекс надежности // Спортивные игры. - 1983. - №4. - С. 20-21). Данные подходы определения эффективности действий спортсменов и команд суммируют значение частных игровых показателей и подтверждают итоговые результаты игр.There are known methods of analysis and evaluation of game actions according to Frank Mac Guire (Lindeberg F. Basketball. - M .: FiS, 1971. - P. 82-85), as well as according to Oliver, Dean. Basketball on paper: rules and tools for performance analysis. - Brassey′s, Inc. - 376 p). These methods have much in common with the Furukawa index (Tailors Yu.M. Furukawa index // Sports games. - 1982. - No. 6. - P. 24-25) and the method of determining the reliability index (Lyapin N. Reliability index // Sports games . - 1983. - No. 4. - S. 20-21). These approaches to determine the effectiveness of the actions of athletes and teams summarize the importance of private gaming indicators and confirm the final results of the games.

В представленных способах анализа и оценки соревновательных игровых действий на объективность интерпретации результатов отрицательно влияет отсутствие интегральных параметров, учитывающих специфику и динамику преобразования игровых ситуаций, что не позволяет в полной мере установить причинно-следственные связи между деятельностью спортсменов и результатом. В итоге неизвестно, какой из параметров важнее в определенный момент игры и какова величина их вклада в эффективность соревновательной игровой деятельности.In the presented methods of analysis and evaluation of competitive game actions, the lack of integral parameters taking into account the specifics and dynamics of the transformation of game situations negatively affects the objectivity of the interpretation of the results, which does not allow us to fully establish causal relationships between the activities of athletes and the result. As a result, it is not known which of the parameters is more important at a certain moment of the game and what is the value of their contribution to the effectiveness of competitive gaming activity.

Техническая задача: повышение эффективности соревновательных игровых действий каждого игрока и спортивной команды на основе их регистрации и анализа.Technical task: increasing the effectiveness of competitive gaming actions of each player and sports team based on their registration and analysis.

Сущность изобретения заключается в том, что способ регистрации и анализа соревновательных игровых действий спортсменов включающий применение видеокамер в реальном времени, регистрирующих объекты (игроков, мяч, шайбу), и последующий оперативный анализ полученного изображения в информационной среде в центральном модуле обработки изображения, в который входят статистический, аналитический и графический модули, данные от которых поступают на сервер оперативных приложений, где происходит индексация, хранение и поиск видеофайлов с играми или отдельными игровыми эпизодами, отличается тем, что регистрируют и анализируют соревновательные игровые действия на основе интегрального параметра - командная площадь игры (далее по тексту - CS), включающего обобщенные динамические характеристики: скорость изменения командной площади игры (далее по тексту - CSv); фигура командной площади игры (далее по тексту - CSf), и частные динамические характеристики: командная площадь игры нападения (далее по тексту - CSi); командная площадь игры защиты (далее по тексту - CSp); площадь перекрытия (далее по тексту - CSip); скорость изменения командной площади игры нападения (далее по тексту - CSvi); скорость изменения командной площади игры защиты (далее по тексту - CSvp); фигура командной площади игры нападения (далее по тексту - CSfi); фигура командной площади игры защиты (далее по тексту - CSfp), далее динамические характеристики преобразовывают в графические игровые схемы, игровые ситуации, а также во взаимодействия и соотношения объектов (игроков, мяча, шайбы) в графическом модуле с последующей индексацией, хранением и поиском статистической, аналитической и графической информации на сервере оперативных приложений.The essence of the invention lies in the fact that the method of registration and analysis of competitive gaming actions of athletes, including the use of real-time video cameras recording objects (players, a ball, puck), and subsequent operational analysis of the received image in the information environment in the central image processing module, which includes statistical, analytical and graphical modules, the data from which are sent to the server of operational applications, where indexing, storage and search for video files with games takes place or in separate game episodes, it is distinguished by the fact that competitive game actions are recorded and analyzed on the basis of an integral parameter - the command area of the game (hereinafter referred to as CS), including generalized dynamic characteristics: the rate of change of the command area of the game (hereinafter CS v ); the figure of the command area of the game (hereinafter referred to as CS f ), and particular dynamic characteristics: the command area of the attack game (hereinafter referred to as CS i ); command area of the defense game (hereinafter referred to as CS p ); overlap area (hereinafter referred to as CS ip ); rate of change of the command area of the attack game (hereinafter referred to as CS vi ); rate of change of the command area of the defense game (hereinafter referred to as CS vp ); the figure of the command area of the attack game (hereinafter - CS fi ); the figure of the command area of the defense game (hereinafter referred to as CS fp ), then the dynamic characteristics are converted into graphic game schemes, game situations, as well as into the interactions and relations of objects (players, ball, puck) in the graphic module with subsequent indexing, storage and search statistical, analytical and graphical information on the server of operational applications.

Краткое описание чертежей и схем.A brief description of the drawings and diagrams.

На фиг. 1 дана схема расположения видеокамер над баскетбольной площадкой, где 1 - камера №1; 2 - камера №2; 3 - камера №3; 4 - камера №4.In FIG. 1 is a diagram of the location of the cameras above the basketball court, where 1 is camera No. 1; 2 - camera No. 2; 3 - camera No. 3; 4 - camera number 4.

На фиг. 2 приведена схема информационной среды, которая состоит из следующих модулей: 5 - центральный модуль обработки изображения; 6 -статистический; 7 - аналитический; 8 - графический; 9 - сервер оперативных приложений. На схеме изложена последовательность обработки данных, полученных в результате регистрации видеокамерами соревновательных игровых действий спортсменов.In FIG. 2 shows a diagram of the information environment, which consists of the following modules: 5 - a central image processing module; 6 - statistical; 7 - analytical; 8 - graphic; 9 - server operational applications. The diagram outlines the sequence of processing data obtained as a result of registration by cameras of competitive game actions of athletes.

На фиг. 3 изображена CSi в проекции на поверхность площадки, где i1; i2; i3; i4; i5 - игроки нападения; 2 - видеокамера №2; 10 - CSi; 11 - линия нападения, проводящаяся через игрока внутри CSi со стороны кольца; 12 - баскетбольное кольцо.In FIG. 3 shows CS i in projection onto the surface of the site, where i1; i2; i3; i4; i5 - attacking players; 2 - video camera No. 2; 10 - CS i ; 11 - line of attack, drawn through the player inside CS i from the side of the ring; 12 - basketball hoop.

На фиг. 4 продемонстрировано взаимодействие CSi и CSp с образованием CSip, где i1; i2; i3; i4; i5 - игроки нападения; p1, p2, p3, p4, p5 - игроки защиты; 2 - видеокамера №2; 10 - CSi; 13 - CSp; 14 - CSip.In FIG. 4 shows the interaction of CS i and CS p to form CS ip , where i1; i2; i3; i4; i5 - attacking players; p1, p2, p3, p4, p5 - defense players; 2 - video camera No. 2; 10 - CS i ; 13 - CS p ; 14 - CS ip .

На фиг. 5 изображены типовые CSfi: 15 - треугольник; 16 - прямоугольник; 17 - трапеция; 18 - пятиугольник.In FIG. 5 shows typical CS fi : 15 - triangle; 16 - rectangle; 17 - trapezoid; 18 - pentagon.

На фиг. 6 изображен график, по которому можно проследить изменение скорости CS команд 1 и 2 (К1, К2) с отображением технико-тактических параметров в виде условных информационных маркеров.In FIG. Figure 6 shows a graph according to which you can track the change in CS speed of teams 1 and 2 (K1, K2) with the display of technical and tactical parameters in the form of conditional information markers.

На фиг. 7 приведена последовательность определения эффективности соревновательных игровых действий спортсменов в аналитическом модуле информационной среды.In FIG. 7 shows the sequence for determining the effectiveness of competitive gaming actions of athletes in the analytical module of the information environment.

Настоящий способ может использоваться для следующих командных игр: баскетбол, гандбол, мини-футбол, футбол, хоккей, хоккей с мячом и др. Представленное далее по тексту его описание выполнено на примере баскетбола.The present method can be used for the following team games: basketball, handball, futsal, soccer, hockey, ball hockey, etc. The description given hereinafter is made using basketball as an example.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

Регистрацию соревновательных игровых действий проводят в режиме реального времени с помощью четырех видеокамер, расположенных над игровой площадкой по периметру спортивного сооружения. Две видеокамеры (1) и (2) располагают над баскетбольными кольцами и две (3) и (4) в зоне пересечения центральной и боковых линий на разных сторонах игровой площадки (фиг. 1). Это позволяет захватить в кадр все действия спортсменов.The registration of competitive gaming activities is carried out in real time using four cameras located above the playground along the perimeter of the sports facility. Two cameras (1) and (2) are located above the basketball hoops and two (3) and (4) in the zone of intersection of the central and side lines on different sides of the playing court (Fig. 1). This allows you to capture all the actions of athletes in the frame.

После регистрации видеокамерами соревновательных игровых действий спортсменов осуществляют их анализ на основе интегрального параметра, включающего обобщенные и частные динамические характеристики. Данный анализ направлен на определение эффективности соревновательных игровых действий спортсменов.After registration of competitive gaming actions by athletes with video cameras, they are analyzed based on an integral parameter that includes generalized and particular dynamic characteristics. This analysis is aimed at determining the effectiveness of competitive gaming actions of athletes.

Регистрацию и анализ соревновательных игровых действий спортсменов осуществляют в режиме реального времени во время проведения матча и (или) после него.Registration and analysis of competitive gaming actions of athletes is carried out in real time during the match and (or) after it.

Интегральный параметр - CS включает в себя обобщенные динамические характеристики: CSv; CSf, и частные динамические характеристики: CSi; CSp; CSip; CSvi; CSvp; CSfi; CSfp. Таким образом, в заявленном способе регистрации и анализа соревновательных игровых действий исходят из континуума частных динамических характеристик интегрального параметра.Integral parameter - CS includes generalized dynamic characteristics: CS v ; CS f , and particular dynamic characteristics: CS i ; CS p ; CS ip ; CS vi ; CS vp ; CS fi CS fp . Thus, in the claimed method for registering and analyzing competitive gaming actions, they proceed from a continuum of particular dynamic characteristics of the integral parameter.

Под CS подразумевают площадь фигуры, образованной многоугольником, вершины которого соответствуют позициям пяти игроков нападения или защиты в проекции на поверхность игровой площадки (фиг. 4). При этом линии нападения или защиты (11) (фиг. 3) со стороны кольца (12) всегда проводят через игрока, находящегося внутри периметра фигуры из оставшихся четырех игроков. Принятие данного условия продиктовано тем, что в ограниченной зоне площадки (трехсекундной зоне) происходит до 60-70% атак, из них 40-45%) являются результативными (Kozin V. Simulation of competitive activity basketball players // Материали за 8-a международна научна практична конференция, «Бъдещето въпроси от света на науката», 2012. - С. 41-46). Соответственно, для игроков защиты данная зона является наиболее «уязвимой» и приоритетной, что побуждает тренеров строить тактические схемы в защите с акцентом на концентрацию игроков в ограниченной зоне площадки.By CS is meant the area of a figure formed by a polygon whose vertices correspond to the positions of five attack or defense players in projection onto the surface of the playing court (Fig. 4). In this case, the lines of attack or defense (11) (Fig. 3) from the side of the ring (12) are always drawn through a player located inside the perimeter of the figure of the remaining four players. Acceptance of this condition is dictated by the fact that up to 60-70% of attacks, of which 40-45%) occur in a limited area of the court (three-second zone) are successful (Kozin V. Simulation of competitive activity basketball players // Materials for 8-a international Scientific and practical conference, “Inquire of the World Widely Asked for Science”, 2012. - P. 41-46). Accordingly, for defense players, this zone is the most “vulnerable” and priority, which encourages coaches to build tactical defense schemes with a focus on the concentration of players in a limited area of the site.

В результате передвижения игроков по площадке, CSi (10) и CSp (13) «накладываются» друг на друга, образуя CSip (14) - общую площадь для CSi и CSp (фиг. 4). С уменьшением CSip делают вывод о снижении активности защитных и нападающих действий и взаимодействий и, напротив, с увеличением CSip - о повышении активности вместе с количеством используемых игровых приемов. Уменьшение CSip приводит к увеличению свободных (без сопротивления) бросков по кольцу.As a result of players moving around the court, CS i (10) and CS p (13) “overlap” each other, forming CS ip (14) - the total area for CS i and CS p (Fig. 4). With a decrease in CS ip , a conclusion is drawn about a decrease in the activity of defensive and attacking actions and interactions, and, on the contrary, with an increase in CS ip , an increase in activity along with the number of game tricks used. A decrease in CS ip leads to an increase in free (without resistance) throws on the ring.

При передвижении игроков по площадке, CSi и CSp образуют геометрические фигуры - треугольник (15), прямоугольник (16), трапеция (17), пятиугольник (18) (фиг. 5). Отсюда CSf - это взаимное расположение границ (линий) фигуры, а также взаимное расположение точек линии. Нестандартной CS считается, когда она непохожа ни на одну из простых геометрических фигур.When players move around the court, CS i and CS p form geometric shapes - a triangle (15), a rectangle (16), a trapezoid (17), a pentagon (18) (Fig. 5). Hence CS f is the relative position of the borders (lines) of the figure, as well as the relative position of the points of the line. Non-standard CS is considered when it is unlike any of the simple geometric shapes.

При регистрации CSf в виде треугольника отмечают низкую результативность соревновательных игровых действий. При этом игроки более часто используют групповой отбор мяча и подстраховку другого защитника. Такие CSf, как трапеция, прямоугольник и многоугольник, обеспечивают рациональное использование и сочетание индивидуальных и командных взаимодействий. Нестандартные CSf рассматривают как частные случаи и по мере формирования базы данных и систематизации информации о них группируют отдельно. Одновременно с регистрацией CSfi и CSfp в информационной среде рассчитывают их величины.When registering CS f in the form of a triangle, the low effectiveness of competitive gaming actions is noted. At the same time, players more often use group selection of the ball and the safety net of another defender. CS fs such as trapezoid, rectangle and polygon provide rational use and a combination of individual and team interactions. Non-standard CS f are considered as special cases and are grouped separately as the database is formed and information about them is systematized. Simultaneously with the registration of CS fi and CS fp in the information environment, their values are calculated.

При постоянном значении CSp и одновременном увеличении CSi эффективность защитных действий уменьшается. Напротив, при постоянной величине CSi и одновременном увеличении CSp результативность защитных действий возрастает. Отдаление от кольца игрока нападения или защиты, действующего пассивно внутри периметра фигуры из четырех игроков, уменьшает размер CS и отрицательно сказывается на результативности действий команды.With a constant value of CS p and a simultaneous increase in CS i, the effectiveness of protective actions decreases. On the contrary, with a constant value of CS i and a simultaneous increase in CS p, the effectiveness of protective actions increases. Moving away from the player’s ring an attack or defense that is passive within the perimeter of a four-player piece reduces the CS size and negatively affects the effectiveness of the team’s actions.

Согласно данным (http://stats.nba.com/tracking/#!/player/?ls=iref:nba:gnav), представленным на сайте Национальной Баскетбольной Ассоциации, средняя скорость передвижения игрока по площадке составляет 1,4-2,3 м/с, при этом максимальные значения достигают 8,3 м/с. Отсюда возможные диапазоны изменения CSv составляют от 0 м2/с (игроки находятся в статичном положении, не перемещаются по игровой площадке) до 27 м2/с (равномерно расположенные на линии центрального круга 5 игроков команды перемещаются от центра круга по направлению соответствующего радиуса с одинаковой скоростью 2 м/с) или до 102 м2/с (равномерно расположенные на линии центрального круга 5 игроков команды перемещаются от центра круга по направлению соответствующего радиуса с одинаковой скоростью 5 м/с). Компьютер после проведения необходимых вычислений строит графики изменения показателей соревновательной деятельности, на которых отображаются посредством информационных маркеров количественные показатели соревновательной игровой деятельности (количество передач, бросков, остановок и др.), что позволяет исследовать влияние CSv на их реализацию (фиг. 6). Команды с высокой CSv в течение игры показывают большую результативность действий и чаще соперников одерживают победы. Необходимо отметить корреляционную зависимость между CSv и эффективностью индивидуальных, групповых и командных соревновательных игровых действий.According to the data (http://stats.nba.com/tracking/#!/player/?ls=iref:nba:gnav) presented on the website of the National Basketball Association, the average speed of a player moving around the court is 1.4-2, 3 m / s, while the maximum values reach 8.3 m / s. Hence, the possible ranges of variation of CS v are from 0 m 2 / s (players are in a static position, do not move around the playing court) to 27 m 2 / s (5 players equally spaced on the center circle line of the team move from the center of the circle in the direction of the corresponding radius at the same speed of 2 m / s) or up to 102 m 2 / s (5 players equally spaced on the center circle line of the team move from the center of the circle in the direction of the corresponding radius with the same speed of 5 m / s). After carrying out the necessary calculations, the computer builds graphs of changes in the indicators of competitive activity, on which quantitative indicators of competitive game activity (the number of transfers, throws, stops, etc.) are displayed using information markers, which allows us to study the effect of CS v on their implementation (Fig. 6). Teams with high CS v during the game show great performance and more often rivals win. It should be noted the correlation between CS v and the effectiveness of individual, group and team competitive game actions.

Данные, полученные в результате регистрации соревновательных игровых действий спортсменов, обрабатывают в центральном (5), статистическом (6), аналитическом (7) и графическом (8) модулях информационной среды (фиг. 2). Полученные данные используют для выявления эффективности и совершенствования соревновательных игровых действий спортсменов, команды; разработки и совершенствования ситуационных упражнений, создания игровых схем в графической среде, а также создания базы данных на основе индексации, хранения и поиска видеособытий с последующим сохранением их в базе данных на веб-сервере или в персональном архиве.Data obtained as a result of registration of competitive gaming actions of athletes is processed in the central (5), statistical (6), analytical (7) and graphic (8) modules of the information environment (Fig. 2). The data obtained is used to identify the effectiveness and improve the competitive game actions of athletes, teams; developing and improving situational exercises, creating game schemes in a graphical environment, as well as creating a database based on indexing, storing and searching for video events, followed by saving them in a database on a web server or in a personal archive.

В процессе наблюдения видеосигнал от видеокамер поступает в персональный компьютер, а именно в центральный модуль обработки изображения (5), параллельно происходит сегментация, локализация и идентификация 2D и 3D объектов (фиг. 2). Сегментацию и локализацию осуществляют с помощью алгоритмов, известных и описанных в исследовательских работах и ссылках в них (J. Pers and S. Kovacic, "A system for tracking players in sports games by computer vision", Electrotechnical Review 67: 281-288, 2000; T. Matsuyama and N. Ukita, "Real time multi target tracking by a cooperative distributed vision system", Dept. of Intelligent Science and Technology, Kyoto University, Japan). Определение расположения и отслеживания в реальном времени положения головы, рук и других частей тела, а также распознавание жестов отдельного человека на основе анализа видеоизображения описаны в исследованиях и ссылках в них (С. Wren et al. «Pfinder: real time tracking of the human body», IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 19: 780-785, 1997; A. Aagarwal and B. Triggs «3D human pose from silhouettes by relevance vector regression», International Conference on Computer Vision & Pattern Recognition, pages II 882-888, 2004). Идентификацию игроков осуществляют в автоматическом режиме или при помощи оператора (в случае технических проблем), на основе правил баскетбола и логики распознавания предметов, номера и других наносимых рисунков, логотипов на форме игрока с помощью методов, описанных в следующих патентах США (№5353392 - http://www.google.com/patents/ US 5353392; №5264933 - http://www.google.com/patents/US 5264933). В заявленном способе помимо идентификации игроков отслеживают перемещение в пространстве таких материальных объектов, как мяч, шайба.In the process of observation, the video signal from the cameras enters a personal computer, namely the central image processing module (5), in parallel there is segmentation, localization and identification of 2D and 3D objects (Fig. 2). Segmentation and localization is carried out using algorithms known and described in the research papers and references therein (J. Pers and S. Kovacic, "A system for tracking players in sports games by computer vision", Electrotechnical Review 67: 281-288, 2000 ; T. Matsuyama and N. Ukita, "Real time multi target tracking by a cooperative distributed vision system", Dept. of Intelligent Science and Technology, Kyoto University, Japan). The location and real-time tracking of the position of the head, hands and other parts of the body, as well as the recognition of gestures of an individual person based on video image analysis, are described in studies and references therein (C. Wren et al. “Pfinder: real time tracking of the human body ", IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 19: 780-785, 1997; A. Aagarwal and B. Triggs" 3D human pose from silhouettes by relevance vector regression ", International Conference on Computer Vision & Pattern Recognition, pages II 882 -888, 2004). Players are identified automatically or with the help of an operator (in case of technical problems), based on the rules of basketball and the logic of recognizing objects, numbers and other applied patterns, logos on the player’s uniform using the methods described in the following US patents (No. 5353392 - http : //www.google.com/patents/ US 5353392; No. 5264933 - http://www.google.com/patents/US 5264933). In the claimed method, in addition to identifying players, they track the movement in space of such material objects as a ball, puck.

От центрального модуля (5) обработанные данные поступают в статистический (6), аналитический (7) и графический (8) модули. В статистическом модуле (6) на основании результатов идентификации, сегментации и локализации происходит архивация игровых показателей - бросок мяча, способ броска, дистанция броска, расстояние между нападающим и защитником, скорость передвижения игроков, направление передвижения игроков и др., подробно описанных в работе (В.В. Козин. Предпосылки к созданию визуально-программного обеспечения соревновательной деятельности в баскетболе. Материалы конференции «Россия молодая: передовые технологии - в промышленность», С. 263-266, 2010) (фиг. 2).From the central module (5), the processed data arrives at the statistical (6), analytical (7) and graphic (8) modules. In the statistical module (6), based on the results of identification, segmentation and localization, the game indicators are archived - ball throw, method of throw, throw distance, distance between the attacker and the defender, speed of movement of players, direction of movement of players, etc., described in detail in ( VV Kozin. Prerequisites for the creation of visual software for competitive activities in basketball. Materials of the conference "Young Russia: advanced technologies in industry", S. 263-266, 2010) (Fig. 2).

В аналитическом модуле (7) происходит определение эффективности соревновательных игровых действий спортсменов на основе анализа CS. Последовательность определения эффективности соревновательных игровых действий спортсменов представлен на фиг. 7.In the analytical module (7), the effectiveness of competitive gaming actions of athletes is determined based on the analysis of CS. The sequence for determining the effectiveness of competitive gaming actions of athletes is shown in FIG. 7.

В модуле (8) происходит генерация графического изображения (фиг. 2) в режиме реального времени при помощи известных алгоритмов, представленных в работе (Н. Sidenbladh, М. Black and D. Fleet, «Stochastic tracking of 3D human figures using 2D image motion» in Proc. of the European Conference On Computer Vision, pages 702-718, 2000). Это позволяет получить графическое 2D и/или 3D изображение и представить схематически игровую площадку с частными динамическими характеристиками, расположением игроков, а также мяча или шайбы в виде значков и других пространственных объектов (линии, точки).In module (8), a graphic image is generated (Fig. 2) in real time using well-known algorithms presented in (N. Sidenbladh, M. Black and D. Fleet, “Stochastic tracking of 3D human figures using 2D image motion "In Proc. Of the European Conference On Computer Vision, pages 702-718, 2000). This allows you to get a graphical 2D and / or 3D image and schematically represent the playing area with particular dynamic characteristics, the location of the players, and also the ball or puck in the form of icons and other spatial objects (lines, points).

Полученные данные поступают от каждого модуля на сервер оперативных приложений (9), где происходит индексация, хранение и поиск отчетов, статистической, аналитической и графической информации, видеофайлов с играми или отдельными игровыми эпизодами.The received data comes from each module to the operational application server (9), where indexing, storage and retrieval of reports, statistical, analytical and graphical information, video files with games or individual game episodes take place.

Техническим результатом является: регистрация соревновательных игровых действий с последующим определением их эффективности на основе интегрального параметра - командная площадь игры; оценка (сравнение) частных динамических характеристик интегрального параметра с выявлением наиболее эффективных для отдельных игроков, команд различной квалификации, возраста и пола; возможность оперативной разработки рекомендаций в ходе соревнования по совершенствованию соревновательных игровых действий, взаимодействий спортсменов; возможность разработки ситуационных упражнений и новых тактических комбинаций на основе полученных данных об интегральном параметре; создание анимации с автоматическим графическим сопровождением игры, действий спортсменов в режиме реального времени; создание графических изображений с 2D и 3D моделями динамических характеристик для схематического разбора игровых ситуаций; создание отчетов, содержащих статистическую, аналитическую и графическую информацию о соревновательной игровой деятельности спортсменов; создание базы данных на основе индексации, хранения и поиска видеособытий (автоматическое индексирование и поиск отдельного видеофрагмента с игровой ситуацией) с последующим сохранением в базе данных на веб-сервере или в персональном архиве.The technical result is: registration of competitive game actions with the subsequent determination of their effectiveness on the basis of an integral parameter - the command area of the game; assessment (comparison) of the partial dynamic characteristics of the integral parameter with the identification of the most effective for individual players, teams of various qualifications, age and gender; the ability to quickly develop recommendations during the competition to improve competitive gaming actions, the interactions of athletes; the possibility of developing situational exercises and new tactical combinations based on the obtained data on the integral parameter; creation of animations with automatic graphic accompaniment of the game, the actions of athletes in real time; creation of graphic images with 2D and 3D models of dynamic characteristics for a schematic analysis of game situations; creation of reports containing statistical, analytical and graphical information about the competitive gaming activity of athletes; creating a database based on indexing, storing and searching for video events (automatic indexing and searching for a particular video fragment with a game situation), followed by saving it in a database on a web server or in a personal archive.

Claims (1)

Способ регистрации и анализа соревновательных игровых действий спортсменов, включающий применение видеокамер в реальном времени, регистрирующих объекты (игроков, мяч, шайбу), и последующий оперативный анализ полученного изображения в информационной среде в центральном модуле обработки изображения, в который входят статистический, аналитический и графический модули, данные от которых поступают на сервер оперативных приложений, отличающийся тем, что регистрируют и анализируют соревновательные игровые действия на основе интегрального параметра - командная площадь игры (CS), включающего обобщенные динамические характеристики: скорость изменения командной площади игры (CSv); фигура командной площади игры (CSf), и частные динамические характеристики: командная площадь игры нападения (CSi); командная площадь игры защиты (CSp); площадь перекрытия (CSip); фигура командной площади игры нападения (CSfi); фигура командной площади игры защиты (CSfp); скорость изменения командной площади игры нападения (CSvi), скорость изменения командной площади игры защиты (CSvp), динамические характеристики обрабатывают в аналитическом модуле и преобразовывают в графические игровые схемы, игровые ситуации, а также во взаимодействия и соотношения объектов (игроков, мяча, шайбы) в графическом модуле с последующей индексацией, хранением и поиском статистической, аналитической и графической информации на сервере оперативных приложений. A method for recording and analyzing competitive gaming actions of athletes, including the use of real-time video cameras recording objects (players, ball, puck), and subsequent operational analysis of the received image in the information environment in the central image processing module, which includes statistical, analytical and graphic modules , data from which go to the server of operational applications, characterized in that they register and analyze competitive gaming actions based on the integral parameter - the command area of the game (CS), including generalized dynamic characteristics: the rate of change of the command area of the game (CS v ); figure of the command area of the game (CS f ), and particular dynamic characteristics: command area of the attack game (CS i ); command area of the defense game (CS p ); overlap area (CS ip ); Attack game area figure (CS fi ); figure of the command square of the defense game (CS fp ); the rate of change of the command area of the attack game (CS vi ), the rate of change of the command area of the defense game (CS vp ), the dynamic characteristics are processed in the analytical module and converted into graphic game schemes, game situations, as well as in the interactions and ratios of objects (players, the ball, washers) in the graphics module with subsequent indexing, storage and retrieval of statistical, analytical and graphical information on the operational application server.
RU2015114758/12A 2015-04-20 2015-04-20 Method of detecting and analysing competition game activities of athletes RU2599699C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015114758/12A RU2599699C1 (en) 2015-04-20 2015-04-20 Method of detecting and analysing competition game activities of athletes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015114758/12A RU2599699C1 (en) 2015-04-20 2015-04-20 Method of detecting and analysing competition game activities of athletes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2599699C1 true RU2599699C1 (en) 2016-10-10

Family

ID=57127744

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015114758/12A RU2599699C1 (en) 2015-04-20 2015-04-20 Method of detecting and analysing competition game activities of athletes

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2599699C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2763127C1 (en) * 2020-09-28 2021-12-27 Общество с ограниченной ответственностью «Спорт Автоматика» Method for identifying technical errors of an athlete and a system for its implementation
RU2763270C1 (en) * 2020-09-28 2021-12-28 Общество с ограниченной ответственностью «Спорт Автоматика» Method for automatically restoring a 3d scene of what is happening at a sports facility and a system for implementing the method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080192116A1 (en) * 2005-03-29 2008-08-14 Sportvu Ltd. Real-Time Objects Tracking and Motion Capture in Sports Events
US20090059007A1 (en) * 2007-09-05 2009-03-05 Sony Corporation Apparatus and method of object tracking
RU2387011C2 (en) * 2004-11-12 2010-04-20 Сааб Аб Movement tracking based on image analysis
US8477995B2 (en) * 2009-02-19 2013-07-02 Sony Corporation Image processing device and method
RU2498404C2 (en) * 2008-08-01 2013-11-10 Сони Корпорейшн Method and apparatus for generating event registration entry

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2387011C2 (en) * 2004-11-12 2010-04-20 Сааб Аб Movement tracking based on image analysis
US20080192116A1 (en) * 2005-03-29 2008-08-14 Sportvu Ltd. Real-Time Objects Tracking and Motion Capture in Sports Events
US20090059007A1 (en) * 2007-09-05 2009-03-05 Sony Corporation Apparatus and method of object tracking
RU2498404C2 (en) * 2008-08-01 2013-11-10 Сони Корпорейшн Method and apparatus for generating event registration entry
US8477995B2 (en) * 2009-02-19 2013-07-02 Sony Corporation Image processing device and method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2763127C1 (en) * 2020-09-28 2021-12-27 Общество с ограниченной ответственностью «Спорт Автоматика» Method for identifying technical errors of an athlete and a system for its implementation
RU2763270C1 (en) * 2020-09-28 2021-12-28 Общество с ограниченной ответственностью «Спорт Автоматика» Method for automatically restoring a 3d scene of what is happening at a sports facility and a system for implementing the method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Courel-Ibanez et al. Exploring game dynamics in padel: implications for assessment and training
US20240071140A1 (en) Systems and methods for evaluating player performance in sporting events
US10369445B2 (en) Video analytics for human performance
US20100030350A1 (en) System and Method for Analyzing Data From Athletic Events
JP6704606B2 (en) Judgment system and judgment method
Chambers et al. Automatic detection of one-on-one tackles and ruck events using microtechnology in rugby union
Suda et al. Prediction of volleyball trajectory using skeletal motions of setter player
Esteves et al. Space occupation near the basket shapes collective behaviours in youth basketball
US11850498B2 (en) Kinematic analysis of user form
WO2020010040A1 (en) Systems and methods for determining reduced player performance in sporting events
US20230330485A1 (en) Personalizing Prediction of Performance using Data and Body-Pose for Analysis of Sporting Performance
WO2018122956A1 (en) Sport motion analysis support system, method and program
Hu et al. Basketball activity classification based on upper body kinematics and dynamic time warping
Vučković et al. Tactical use of the T area in squash by players of differing standard
He et al. Notice of violation of ieee publication principles: study on sports volleyball tracking technology based on image processing and 3D space matching
Pinheiro et al. Body pose estimation integrated with notational analysis: a new approach to analyze penalty kicks strategy in elite football
RU2599699C1 (en) Method of detecting and analysing competition game activities of athletes
DK180109B1 (en) Method and device for user interaction with a video stream
JP2021531057A (en) Dynamic region determination
Schwenkreis An Approach to Use Deep Learning to Automatically Recognize Team Tactics in Team Ball Games.
CN115475373B (en) Display method and device of motion data, storage medium and electronic device
Zhao et al. Analysis of the optimal shooting angle in football matches based on network data mining
Dinca-Panaitescu et al. Artificial intelligence in the sports industry
Quinn et al. The Automation of Computer Vision Applications for Real-Time Combat Sports Video Analysis
Lames Performance analysis in game sports: Concepts and methods

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180421