TWI827436B - 武術比賽智慧判分方法及其判分裝置 - Google Patents

Abstract

本發明涉及一種武術比賽智慧判分方法及其判分裝置，係適用於大槍、西洋劍、格鬥、搏擊、跆拳道或刺槍術比賽之智慧判分，係令武術比賽雙方配戴具有感測器的器械或護具，當該二感測器感測到比賽的一方有被擊中的情況，則令二感測器及數個取像裝置無線傳送所擊中資訊至位於現場的一大會裁判程式裝置，再由該大會裁判程式裝置上傳到一雲端裝置來進行判分建議，然後該雲端裝置再將該判分建議傳送至該大會裁判程式裝置進行真人裁判的確認而成為真實分數，再將該真實分數回傳到該雲端裝置，以供觀眾或選手作即時查詢。

Description

武術比賽智慧判分方法及其判分裝置

本發明涉及賽事智慧判分之領域，尤指一種武術比賽智慧判分系統之範疇。

按，武術比項包含持械或空手進行格鬥的運動項目，而比賽的目標是要比對方獲得更多的分數，以戰勝對方，或者將對方打倒來結束比賽；與此同時，比賽者更要躲避開對方的打擊，以免影響戰力。

在武術比賽的過程中，對於計分是透過擊打點位置，以及擊打的力度進行綜合評測及判分；然而，現有武術比賽中，比賽者的判分須透過至少一位裁判來綜合評測，但對於多場次人員同時比賽的情況時，因為各個場地比賽的把控計分管控較為混亂，難以整體掌握計分的情況，以及即時獲知各個場次中的比賽狀況；故現有武術比賽的判分方式，實有需要加以改善。

緣此，鑑於武術比賽中計分所存在的問題點，本發明人發明出一種武術比賽智慧判分方法及其判分裝置，故本發明之主要目的在於：提供武術比賽的精準判分及計分效率的一種武術比賽智慧判分方法及其判分裝置；本發明之次要目的在於：提供可即時查詢比賽雙方的計分的一種武術比賽智慧判分方法及其判分裝置。

本發明為達到上述之目的，係運用如下技術手段，其包含有一種武術比賽智慧判分的判分裝置，係包含有：一電子裝置，係具有行動通信上網 功能並能夠接上雲端的智慧判分系統，且在其所設一記憶體單元預儲存一應用程式軟體，而該應用程式軟體則由其所設一微處理器單元進行執行，執行後結果輸出於其所設一顯示單元；及一圖形化介面，係顯示於該顯示單元並提供真人裁判操作之圖形化介面，其包含有顯示各次比賽雙方任一回合的一擊中位置、一擊中影像、一真實得分、一判分建議、一決定判分之圖形化介面。

其中該圖形化介面的判分建議又區分有自動判分模式及人工調整模式，而決定判分又區分有比賽雙方所獲得的真實分數。

所述武術比賽智慧判分的判分裝置另包含有一大會裁判程式裝置，其中該大會裁判程式裝置係提供至少一使用者介面，且該至少一使用者介面則提供輸入比賽雙方的場次資訊，又該大會裁判程式裝置接收外部至少二感測器所感測到的擊中訊號連同該擊中區域影像所得出一擊中軀幹面積後，即時地上傳到一雲端裝置。

另本發明一種武術比賽智慧判分的方法，係使用上述判分裝置，其包含有：一武術比賽配戴感測器步驟，係設有二感測器來提供武術比賽雙方配戴；一武術比賽擊中步驟，係當該二感測器感測到比賽的一方有被擊中的情況，則令該感測器無線傳送擊中訊息至一大會裁判程式裝置；一擊中取像步驟，係由數個取像裝置即時地辨識一擊中區域之影像並得出一擊中軀幹面積，藉由網路即時地傳送至位於現場的該大會裁判程式裝置，再由該大會裁判程式裝置上傳到一雲端裝置；一雲端智慧判分步驟，係由該雲端裝置所設一判分建議模組來進行判分建議，然後由該雲端裝置再將該判分建議傳至該大會裁判程式裝置所設一手持判分裝置；及一真人裁判確認判分步驟，係由該大會裁判程式裝置的手持判分裝置進行判分建議而得到真人裁判的確認，以獲取這一回合 的真實判分，再將真人裁判的真實分數回傳到該雲端裝置，以供觀眾或選手查詢。

其中該雲端裝置係至少包含一伺服器及一資料庫，又該伺服器提供比賽制定者建立比賽資訊，而資料庫則提供儲放資料集。

其中該判分建議模組係經過機器學習而獲得一使用模型，即預先建立一資料集及一訓練模型，該訓練模型藉由該資料集來進行訓練，進而獲得一評估模型，若該評估模型通過驗證後，最後則成為該使用模型。

其中該資料集的欄位係更包含有比賽「場次」、比賽雙方的「建議判分」與「擊中軀幹的面積」、真人裁判的「真實分數」之數據。

其中選用該資料集的「場次」、比賽雙方的「建議判分」與「擊中軀幹的面積」的資料行來作為特徵來進行預測，而選用該資料集的「真實分數」的資料行來作為標籤，以對該訓練模型進行訓練學習。

其中該判分建議模組係使用一矩陣分解配合該資料集來所建構出來，即將該資料集建構出一評分矩陣，再將該評分矩陣輸入於該矩陣分解，則會輸出一顯示數據及一隱式數據，而該顯示數據即為比賽雙方的真實分數。

其中該至少二感測器，係分別裝於比賽雙方所持器械或護具上；又其中該武術比賽智慧判分的方法適用於大槍、西洋劍、搏擊、跆拳道或刺槍術之比賽。

據此，本發明運用上述技術手段，可以達到如下功效：

1.本發明在武術比賽的進行中，藉由該感測器來觸發該數個取像裝置的即時影像錄影，以及同步上傳該感測器的訊息、擊中影 像及所辨識擊中軀幹面積至該雲端裝置，再由該雲端裝置所建置的AI裁判(即判分建議模組)來進行判分建議並傳送至位於現場的大會裁判程式裝置來進行真人裁判的確認及監督，最後再將確認結果的真實分數回傳到該雲端裝置，以完成一回合之比賽，且所有判分可供觀眾或選手作即時網路查詢，如此可自動化地計分，並提升武術比賽的效率。

2.本發明雲端裝置所設置的AI裁判可以透過真人裁判來進行監督其判分建議，致越使用則所提供的判分建議就會越精準；另外，透過邊緣端裝置預先辨視比賽雙方的擊中軀幹區域面積後，再由雲端進行智慧判分，可降低雲端設備的建置門檻及其建置成本。

3.本發明武術比賽的所有資訊訊息，包含場次、比賽雙方、判分建議、擊中影像及其擊中軀幹面積等，都儲放在該雲端裝置，除了可供觀眾、選手來作即時查詢外，又可拿來當作AI裁判的機器學習的資料集，相當地實用方便。

A:武術比賽的智慧判分方法

B:武術比賽的智慧判分系統

a、b、c、d、e:步驟

1:感測器

2:取像裝置

3:大會裁判程式裝置

31:使用者介面

32:路由數據機

33:手持判分裝置

331:圖形化介面

332:擊中位置

333:擊中影像

334:真實得分

335:判分建議

336:決定判分

34:真人裁判

4:雲端裝置

41:伺服器

411:判分建議模組

412:使用模型

413:資料集

414:訓練模型

415:評估模型

42:資料庫

5:擂台區

6:大槍

61:槍頭

〔圖1〕本發明武術比賽智慧判分方法之步驟流程圖。

〔圖2〕本發明武術比賽智慧判分系統之架構圖。

〔圖3〕本發明佈置於擂台區四周圍的取像裝置之示意圖。

〔圖4〕本發明感測器實施於武術大槍槍頭之態樣示意圖。

〔圖5〕本發明系統架構下的硬體方塊圖。

〔圖6〕本發明建立雲端AI裁判之步驟流程示意圖。

〔圖7〕本發明判分建議模組的訓練模型所使用資料集之示意圖。

〔圖8〕本發明判分建議模組所使用矩陣分解算法之示意圖。

〔圖9〕本發明大會裁判程式裝置的使用者介面之示意圖。

〔圖10〕本發明的手持判分裝置之示意圖。

〔圖11〕本發明武術比賽中智慧判分的決策流程示意圖。

首先，請參閱圖1所示，本發明涉及一種武術比賽智慧判分方法及其判分裝置、系統，係適用於大槍、西洋劍、格鬥、搏擊、跆拳道或刺槍術比賽之智慧判分，其中該武術比賽智慧判分方法A係包含有：一武術比賽配戴感測器步驟a、一武術比賽擊中步驟b、一擊中取像步驟c、一雲端智慧判分步驟d及一真人裁判確認判分步驟e；茲配合圖式分別說明前述各步驟如後。

所述該武術比賽配戴感測器步驟a，如圖2所示，係設有二感測器1來提供武術比賽雙方(紅方、藍方)配戴；舉例而言，若是進行武術大槍比賽，如圖3及圖4所示，則該二感測器1分別安裝於比賽雙方的紅方與藍方所持大槍6前端的槍頭61內；若是進行搏擊比賽，則可將該二感測器1分別安裝於比賽雙方所穿戴的護具內，而此等護具可以近似如本國新型專利第M276194號的「氣壓式跆拳道測力用護具結構」，因該等護具市面上很常見，故本發明就不再贅述。

所述該武術比賽擊中步驟b，係當該二感測器1感測到比賽的一方有被擊中的情況，則令該感測器1無線傳送擊中訊息至位於現場的一大會裁判程式裝置3，如圖5所示者；所述該擊中取像步驟c，如圖5所示，係由數個取像裝置2即時地辨識一擊中區域影像並得出所擊中軀幹的面積，藉由路由數據機所提供的wifi網路即時地傳送至該大會裁判程式裝置3，再由該大會裁判程式裝置3上傳到一雲端裝置4；進一步，該數個取像裝置2可以擷取擊中前關鍵的8秒片段後，透過該大會裁判程式裝置3上傳到該雲端裝置4。

所述該雲端智慧判分步驟d，如圖6所示，係由該雲端裝置4所設一判分建議模組411會依據該大會裁判程式裝置3所提供的資料集來進行判分建議，然後雲端裝置4再將該判分建議傳送至該大會裁判程式裝置3；進一步，該判分建議模組411係經過機器學習而獲得一使用模型412，即預先建立一資料集413及一訓練模型414，該訓練模型414藉由該資料集413來進行訓練，進而獲得一評估模型415，若該評估模型415通過驗證後，最後則成為該使用模型412。

進一步，如圖7所示，該資料集413的欄位係更包含有比賽「場次」、比賽雙方(紅方、藍方)的「建議判分」與「擊中軀幹的面積」、真人裁判34的「真實分數」之數據，其中選用該資料集413的「場次」、比賽雙方的「建議判分」與「擊中軀幹的面積」的資料行來作為特徵來進行預測，而選用該資料集413的「真實分數」的資料行來作為標籤(Lable)，以對該訓練模型414進行訓練學習。

又進一步，該判分建議模組411係使用一矩陣分解(Matrix Factorization)配合該資料集413來所建構出來，如圖8所示，較佳係使用ML.net 的機器學習框架，即將該資料集413建構出一評分矩陣A，再將該評分矩陣A輸入於該矩陣分解算法，則會輸出一顯示數據V及一隱式數據U，而該顯示數據V即為比賽雙方的真實分數，而該隱式數據U是指用戶對資料集的欄位(item)的感興趣程度都體現在他對item的上述行為的強度上：場次，比賽雙方的建議判分，比賽雙方的擊中軀幹面積。

所述該真人裁判確認判分步驟e，係由該大會裁判程式裝置3進行判分建議的真人裁判34確認及監督，並獲取這一回合的真實分數，再將真人裁判34的真實分數回傳到該雲端裝置4，以供觀眾或選手查詢。

關於本發明一種武術比賽的智慧判分系統B，係用於執行前述的武術比賽的智慧判分方法A，如圖2及圖5所示，其包含有：至少二感測器1、數個取像裝置2、一大會裁判程式裝置3及一雲端裝置4等構件，且以一路由數據機32能夠彼此相互進行網路連線，茲配合圖式分別說明前述各組成構件如後。

該至少二感測器1，係提供比賽雙方(紅方、藍方)配戴，並提供傳送擊中訊號至位於現場的該大會裁判程式裝置3，且該至少二感測器1，係分別裝於比賽雙方所持器械或護具上，於本實施例係使用大槍6，則該感測器1則安裝於大槍6前端的槍頭61。

該數個取像裝置2，係架設於一擂台區5的四周圍，並對該比賽雙方進行錄影取像，且即時地辨識一擊中區域影像並得出所擊中軀幹的面積，且即時地傳送至該大會裁判程式裝置3；進一步，該數個取像裝置2總共設有8台，均勻地佈置在該擂台區5的四周圍。

該大會裁判程式裝置3，係至少係包含有一預設程式的電腦系統、一顯示裝置及提供至少一使用者介面31，如圖9所示，且該至少一使用者 介面31則提供輸入比賽雙方的場次資訊，又該大會裁判程式裝置3接收該至少二感測器1所感測到的擊中訊號連同該擊中區域影像及該擊中軀幹面積後，即時地上傳到該雲端裝置4；進一步，該大會裁判程式裝置3更包含有至少一手持判分裝置33，且該手持判分裝置33提供真人裁判34進行該雲端裝置4的判分建議的確認及監督，並獲取這一回合的真實分數，以即提供這一回合比賽雙方的真實分數。

進一步，請參閱圖10所示者，該手持判分裝置33可為智慧型手機或可連網並具預設程式的電子裝置，即具有行動通信上網或連網功能並能夠接上雲端裝置4的智慧判分系統，且在其所設一記憶體單元預儲存一應用程式軟體，而該應用程式軟體則由其所設一微處理器單元進行執行，執行後結果輸出於其所設一顯示螢幕；及一圖形化介面331，係顯示於該顯示螢幕並提供真人裁判操作之圖形化介面，其包含有顯示各次比賽雙方任一回合的一擊中位置332、一擊中影像333、一真實得分334、一判分建議335、一決定判分336之圖形化介面；又該圖形化介面331的判分建議又區分有自動判分模式及人工調整模式，而決定判分336又區分有比賽雙方所獲得的真實分數。

該雲端裝置4，係至少包含一伺服器41及一資料庫42，又該伺服器41提供比賽制定者建立比賽資訊，並安裝有一判分建議模組411，且該判分建議模組411依據該大會裁判程式裝置3所提供資料集來進行判分建議，最後將判分建議傳送至該大會裁判程式裝置3來進行真人裁判34的確認而成為真實分數，所得確認後的真人裁判34的真實分數再回傳到該雲端裝置4，以供觀眾或選手作即時查詢。

因此，本發明涉及一種武術比賽智慧判分方法及其判分裝置、系統的較佳解決方案，如圖11所示，即本發明在武術比賽的一回合進行中，藉由該感測器1來觸發該數個取像裝置2的即時影像錄影，以及同步藉由該大會裁判程式裝置3上傳該感測器1的訊息及擊中影像，以及所辨識擊中軀幹的面積至該雲端裝置4，再由該雲端裝置4所建置的AI裁判(即該判分建議模組411)來進行判分建議並傳送至該大會裁判程式裝置3來進行真人裁判34的確認及監督，並獲取這一回合的真實分數，最後再將確認結果的真實分數回傳到該雲端裝置4，以完成一回合之比賽並再進行下一回合比賽，直到比賽雙方的積分已滿時，才結束這個場次的比賽，且所有判分可供觀眾或選手作即時雲端網路之查詢，如此可自動化地計分，並提升武術比賽的效率；特別一提，現有儲放在該雲端裝置4的比賽資料可提供建立另一個資料集413來提供該判分建議模組411(即AI裁判)進行機器學習，以精進其判分建議的準確度。

A:武術比賽智慧判分方法

a、b、c、d、e:步驟

Claims (10)

1. 一種武術比賽智慧判分的判分裝置，係包含有：一電子裝置，係具有行動通信上網功能並能夠接上雲端的智慧判分系統，且在其所設一記憶體單元預儲存一應用程式軟體，而該應用程式軟體則由其所設一微處理器單元進行執行，執行後結果輸出於其所設一顯示單元；及一圖形化介面，係顯示於該顯示單元並提供真人裁判操作之圖形化介面，其包含有顯示各次比賽雙方任一回合的一擊中位置、一擊中影像、一真實得分、一判分建議、一決定判分之圖形化介面。
2. 如請求項1所述武術比賽智慧判分的判分裝置，其中該圖形化介面的判分建議又區分有自動判分模式及人工調整模式，而決定判分又區分有比賽雙方所獲得的真實分數。
3. 如請求項1所述武術比賽智慧判分的判分裝置，另包含有一大會裁判程式裝置，其中該大會裁判程式裝置係提供至少一使用者介面，且該至少一使用者介面則提供輸入比賽雙方的場次資訊，又該大會裁判程式裝置接收外部至少二感測器所感測到的擊中訊號連同該擊中區域影像所得出一擊中軀幹面積後，即時地上傳到一雲端裝置。
4. 一種武術比賽智慧判分的方法，係使用請求項3所述判分裝置，其包含有：一武術比賽配戴感測器步驟，係設有二感測器來提供武術比賽雙方配戴；一武術比賽擊中步驟，係當該二感測器感測到比賽的一方有被擊中的情況，則令該感測器無線傳送擊中訊息至一大會裁判程式裝置； 一擊中取像步驟，係由數個取像裝置即時地辨識一擊中區域之影像並得出一擊中軀幹面積，藉由網路即時地傳送至位於現場的該大會裁判程式裝置，再由該大會裁判程式裝置上傳到一雲端裝置；一雲端智慧判分步驟，係由該雲端裝置所設一判分建議模組來進行判分建議，然後由該雲端裝置再將該判分建議傳至該大會裁判程式裝置所設一手持判分裝置；及一真人裁判確認判分步驟，係由該大會裁判程式裝置的手持判分裝置進行判分建議而得到真人裁判的確認，以獲取這一回合的真實判分，再將真人裁判的真實分數回傳到該雲端裝置，以供觀眾或選手查詢。
5. 如請求項4所述武術比賽智慧判分的方法，其中該雲端裝置係至少包含一伺服器及一資料庫，又該伺服器提供比賽制定者建立比賽資訊，而資料庫則提供儲放資料集。
6. 如請求項5所述武術比賽智慧判分的方法，其中該判分建議模組係經過機器學習而獲得一使用模型，即預先建立一資料集及一訓練模型，該訓練模型藉由該資料集來進行訓練，進而獲得一評估模型，若該評估模型通過驗證後，最後則成為該使用模型。
7. 如請求項6所述武術比賽智慧判分的方法，其中該資料集的欄位係更包含有比賽「場次」、比賽雙方的「建議判分」與「擊中軀幹的面積」、真人裁判的「真實分數」之數據。
8. 如請求項7所述武術比賽智慧判分的方法，其中選用該資料集的「場次」、比賽雙方的「建議判分」與「擊中軀幹的面積」的資料行來作為 特徵來進行預測，而選用該資料集的「真實分數」的資料行來作為標籤，以對該訓練模型進行訓練學習。
9. 如請求項8所述武術比賽智慧判分的方法，其中該判分建議模組係使用一矩陣分解配合該資料集來所建構出來，即將該資料集建構出一評分矩陣，再將該評分矩陣輸入於該矩陣分解，則會輸出一顯示數據及一隱式數據，而該顯示數據即為比賽雙方的真實分數。
10. 如請求項9所述武術比賽智慧判分的方法，其中該至少二感測器，係分別裝於比賽雙方所持器械或護具上；又其中該武術比賽智慧判分的方法適用於大槍、西洋劍、格鬥、搏擊、跆拳道或刺槍術之比賽。