以視頻為導(dǎo)向的籃球隊員行為預(yù)測研究

陳國柱

[摘要]隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，以視頻為導(dǎo)向的人體分析技術(shù)也就是大家熟知的視頻分析技術(shù)，在職業(yè)籃球比賽中的運用已經(jīng)相當(dāng)成熟。一套完善的視頻分析技術(shù)能夠通過對一名或者是一支球隊的隊員的錄像觀察以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計，來對該名球員或是該隊的球員進(jìn)行行為預(yù)測，這為現(xiàn)代籃球運動在發(fā)展過程中訓(xùn)練方法的科學(xué)化和職業(yè)球員技術(shù)水平的提高以及狀態(tài)的保持提出了新的要求。

[關(guān)鍵詞]籃球運動;視頻;行為預(yù)測

引言

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，在各項體育項目中都能看到科學(xué)技術(shù)的影子，二者的結(jié)合催生出了許多新科技，也促進(jìn)了體育運動的創(chuàng)新發(fā)展。以視頻為導(dǎo)向的人體分析技術(shù)在職業(yè)籃球比賽中的運用已經(jīng)相當(dāng)成熟，一套完善的視頻分析技術(shù)能夠通過對一名或者是一支球隊的隊員的錄像觀察以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計來對該名球員或是該隊的球員進(jìn)行行為預(yù)測，從而可以針對不同球員的不同特點量身定制一套行為預(yù)測的標(biāo)準(zhǔn)。

一、視頻分析技術(shù)的組成

籃球視頻分析技術(shù)是一項集現(xiàn)頻采集、視頻編輯及數(shù)據(jù)整理、戰(zhàn)術(shù)識別、狀態(tài)分析、進(jìn)行預(yù)測為一體的視頻采集分析系統(tǒng)。不僅能夠?qū)η蜿犜诒荣愔屑紤?zhàn)術(shù)的運用情況、球員的個人發(fā)揮狀態(tài)的好壞、球隊整體數(shù)據(jù)以及個人數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理以及匯總，還能有效地根據(jù)這些表現(xiàn)對球員的發(fā)揮進(jìn)行預(yù)測。

（一）視頻采集

籃球視頻的采集工作一般采用數(shù)字高清工業(yè)級網(wǎng)絡(luò)攝像頭進(jìn)行捕捉，并配合無線技術(shù)對捕捉到的視頻進(jìn)行接收以及傳輸，并通過電腦進(jìn)行采集、錄制和保存。通常情況下，攝像頭一般會布置在球場的一側(cè)邊線以及兩個底線一共三個攝像頭，而在這三個攝像頭中至少會有一個攝像頭（多安裝在球場一側(cè)）應(yīng)為1920*1080p以上的廣角攝像頭，然后通過無線技術(shù)形成一個局域網(wǎng)，最后便可以通過iPad來獲取電腦終端接收的視頻信息。以NBA聯(lián)盟的視頻采集工作為例，每個球館都會為了配合電視轉(zhuǎn)播以及視頻回放而在場館內(nèi)安裝多個數(shù)字高清工業(yè)級網(wǎng)絡(luò)攝像頭，并通過高頻率的無線技術(shù)進(jìn)行傳輸，然后從而達(dá)到視頻采集的目的。

（二）視頻編輯及數(shù)據(jù)整理

在視頻采集工作完成之后，就需要對采集的視頻中隊員投籃數(shù)據(jù)、傳球數(shù)據(jù)以及運球數(shù)據(jù)進(jìn)行整理。在美國NBA聯(lián)盟中，一般每支球隊都會有1～2工作人員負(fù)責(zé)球隊的視頻采集以及整理工作，負(fù)責(zé)這項工作的人員統(tǒng)稱為錄像剪輯師，其工作內(nèi)容主要是通過離線處理的方式，將不同型號的數(shù)字高清攝像機(jī)和攝像頭所采集的視頻輸入到電腦中，并利用視頻播放軟件對不同格式的視頻文件進(jìn)行自由的控制，其中不同格式的視頻文件主要包括：AVI、WMV、RMVB、RM、MOV、SWF等;而自由的操控內(nèi)容包括：播放、暫停、快進(jìn)、快退、截圖以及視頻層疊播放等。對采集到的視頻進(jìn)行一個整理和編輯工作，具體內(nèi)容則是對采集視頻進(jìn)行標(biāo)記、增加旁白、文字說明、時間軸編輯以及格式轉(zhuǎn)換等工作。從而將球員在比賽中的表現(xiàn)通過數(shù)據(jù)的形式體現(xiàn)出來，以此來幫助球員和教練達(dá)到“知己知彼”的目的。

（三）戰(zhàn)術(shù)識別

作為視頻分析技術(shù)中最大的亮點，戰(zhàn)術(shù)識別技術(shù)是近些年才應(yīng)用到視頻分析技術(shù)中的一個新模塊，球隊的錄像剪輯師將技戰(zhàn)術(shù)通過數(shù)據(jù)的形式輸入到電腦中作為固定模塊，然后通過電腦將剪輯好的攻防過程的視頻與固定模塊中的數(shù)據(jù)進(jìn)行識別比對。對比賽中隊員是否對嚴(yán)格貫徹和執(zhí)行主教練所布置的技戰(zhàn)術(shù)，以及隊員通過場上的配合又衍生出哪些新的可行的技戰(zhàn)術(shù)，將這些進(jìn)行統(tǒng)計，并提供給球隊的教練組，以此來改善球隊的攻防和提高球隊的勝率。

（四）狀態(tài)分析

作為幫助球隊教練組及時發(fā)現(xiàn)球員狀態(tài)的一個模塊，狀態(tài)分析一直是視頻分析技術(shù)中的重中之重。通過錄像分析師的前期工作，球隊教練組可以完整了解球員近期的所有比賽數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)與該球員多個時間段的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，從而對該球員現(xiàn)下狀態(tài)進(jìn)行一個評估，從而為球隊接下來的比賽做打算。作為視頻分析技術(shù)的最大優(yōu)勢之一，狀態(tài)分析模塊不僅可以對本方球隊的球員進(jìn)行一個狀態(tài)的評估，還是分析對手狀態(tài)的一大利器。現(xiàn)如今這一模塊，在視頻分析技術(shù)中已經(jīng)可以做到即時性，也就是說能在比賽的進(jìn)行中實時為球員提供狀態(tài)的分析，以便球員及時地調(diào)整狀態(tài)打法，從而更好地幫助球隊獲取勝利。

（五）行為預(yù)測

作為視頻分析技術(shù)近年來新演化出的模塊之一，行為預(yù)測是一種以視頻資料和數(shù)據(jù)資料為基礎(chǔ)的、運用數(shù)學(xué)建模的形式對球員的未來一段時間內(nèi)場上表現(xiàn)的一種分析預(yù)測，其預(yù)測內(nèi)容主要包括對球員投籃、傳球、運球這三方面表現(xiàn)的一種百分比假設(shè)。而如果想要提高預(yù)測的百分比就需要增加該球員多個場次視頻以及數(shù)據(jù)資料的統(tǒng)計和分析，需要綜合以卜四個模塊的所有工作，才能夠有效地對某位球員進(jìn)行行為預(yù)測。而行為預(yù)測的模塊在科學(xué)技術(shù)與體育運動緊密結(jié)合的今天，已經(jīng)成為視頻分析技術(shù)中不可或缺的一部分，是促進(jìn)科學(xué)技術(shù)與體育運動相結(jié)合重要表現(xiàn)。

二、結(jié)論與建議

在科學(xué)技術(shù)與體育運動緊密結(jié)合的今天，視頻分析技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代職業(yè)籃球中不可或缺的一部分。針對籃球比賽視頻中背景復(fù)雜、球員移動速度快、球員面部分辨率低等問題，通過視頻為導(dǎo)向的球員行為預(yù)測，在比賽中給予球隊教練組和球員個人更好的建議和幫助，并逐漸成為球隊教練組和球員個人眼中更具優(yōu)勢和準(zhǔn)確性的輔助手段，更是對現(xiàn)代籃球運動在發(fā)展的過程中訓(xùn)練方法的科學(xué)化和職業(yè)球員技術(shù)水平的提高以及狀態(tài)的保持提出了新的要求。

參考文獻(xiàn)：

童曉峰，劉青山，盧漢清.體育視頻分析[J].計算機(jī)學(xué)報，2008.31（7）：1242-1251.