تحلیل و ارزیابی عملکرد فنی یک بازیکن خاص در جریان بازی فوتبال مبتنی بر تصاویر ویدیویی

تحلیل روند انجام مسابقات فوتبال، مورد نظر این پژوهش است. روش های مختلفی برای تحلیل روند انجام مسابقات استفاده می شود. سنجنده های مختلفی مانند، سنجنده های مکانی در برخی از روش ها برای تحلیل روند مسابقه فوتبال استفاده می گردد. دسته ای از روش ها نیز از تصاویر اخذ شده از مسابقه فوتبال برای تحلیل استفاده می کنند. در برخی از روشهای مبتنی بر تصاویر، تصاویر دوربین ها ثابت که در نواحی مختلف زمین بازی نصب شده اند، استفاده می گردند، اما در برخی دیگر از روش ها، تصاویر اخذ شده توسط دوربین های تلویزیونی که در شبکه های تلویزیونی عرضه می گردند، استفاده می شوند. همچنین، روشهای مختلف از نظر میزان نیاز به دخالت کاربر نیز تنوع زیادی دارند. هدف از پژوهش ، ارائه ی سامانه ای برای تحلیل مسابقات فوتبال بر اساس تصاویر تلویزیونی به صورت خودکار و با کمترین نیاز به دخالت کاربر است. تحلیل مورد نظر شامل استخراج مسیر حرکت توپ و بازیکنان در زمین بازی در جریان مسابقه فوتبال و سپس ارزیابی عملکرد فنی بازیکنان بر اساس مسیرهای استخراج شده می باشد. همچنین سامانه ارائه شده می تواند هر بازیکن مورد نظر کاربر را در جریان بازی ردیابی کرده و مسیر حرکت او را استخراج نماید. ورودی سامانه، تصاویر تلویزیونی مسابقات فوتبال مربوط به نمای دور و جریان بازی است . تصویر مربوط به نماهای دیگر مانند نمای نزدیک یا نمای بسته ، استفاده نمی شوند. همچنین ، تصاویر لحظاتی که بازی متوقف شده است، نیز استفاده نمی گردد. سامانه پیشنهادی از پنج واحد اصلی تشکیل شده است. واحدها شامل، واحد تقطیع تصاویر، واحد استخراج مدل مرجع زمین بازی، واحد ردیابی توپ، واحد ردیابی بازیکن خاص و واحد تحلیل و ارزیابی عملکرد بازیکن خاص و عملکرد کلی تیم ها است. واحد تقطیع تصاویر، تصاویر ویدیوئی خام ورودی را که مربوط به نمای دور و جریان بازی هستند، دریافت می کند، ابتدا در تصاویر مکان نویسه ها را مشخص می کند سپس، ناحیه زمین بازی را استخراج می نماید، در ناحیه استخراج شده ، بازیکنان ، توپ و خطوط زمین بازی را جداسازی می کند. واحد استخراج مدل مرجع زمین بازی، بر اساس خطوط زمین بازی استخراج شده ، مناسب ترین پارامترهای نگاشت تصویر به مدل مرجع زمین بازی را استخراج می نماید. مدل مرجع زمین بازی فضایی است، که به عنوان فضای پایه در مراحل ردیابی استفاده می شود. در واحد ردیابی توپ، بر اساس اشیاء کاندید توپ بودن استخراج شده از تصویر ورودی و پارامترهای نگاشت مدل مرجع، توپ در زمین بازی ردیابی شده و مسیر حرکت آن استخراج می شود. واحد ردیابی بازیکن خاص، با استفاده از بازیکنان استخراج شده از تصویر ورودی و نگاشت مدل مرجع زمین بازی به همراه برخی مدل سازی های حرکتی از بازیکن خاص، مسیر حرکت بازیکن مورد نظر را استخراج می نماید. در واحد تحلیل و ارزیابی عملکرد فنی ، بر اساس مسیر استخراج شده برای توپ و بازیکنان، وضعیت مالکیت توپ به بازیکنان و تیم ها استخراج می گردد و سپس 10 پارامتر آماری که گویای عملکرد فنی بازیکنان و تیم ها است، استخراج می شود. سامانه پیشنهادی پیاده سازی و سپس، نتایح حاصل از اعمال ورودی های با شرایط مختلف با آن استخراج گردیده است و نشان داده شده است که نتایج مناسبی را به ازاء ورودی های مختلف ارائه می نماید.