Research and Development of Realtime 3D Reconstruction of Field Ball Games for Training and Game Analysis

用于训练和比赛分析的场地球类比赛实时 3D 重建的研究与开发

• 批准号: 23500232
• 负责人: XU Gang
• 金额: $ 3.66万
• 依托单位: Ritsumeikan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23500232/
• 关键词: 球技の3次元運動解析; 同期多カメラによる実時間3次元計測; 並列分散処理; 背景差分法; 視体積交差法; 選手の背番号認識; 球体の追跡; カメラゲインの自動制御

(1)16 Cameras of 1.3 mega pixels were connected by the Gigabit Ethernet and a special electronic system was built to synchronize the 16 cameras. Data from the 16 note PC, each connected to one camera,were sent to the central server PC by MPI. (2)The intrinsic parameters of each camera were calibrated in advance and the extrinsic camera parameters were calibrated by locating in the images the markers whose coordinates in the field are known. As a result, 3D reconstruction of high accuracy is made possible. (3)The next step is to separate the pixels of players and referees from those pixels of the static background. (4)The pixels of players and referees are sent to the server PC and the voxels occupied by players and referees are extracted by space carving.These voxels are then projected onto the bird view image,where the players and referees are separated from each other.All is done at 30 frames per second.

(1)16 130万像素的摄像机通过千兆以太网连接，并建立了一个特殊的电子系统来同步16台摄像机。来自16个笔记本电脑的数据，每个笔记本电脑连接到一个摄像机，通过MPI发送到中央服务器PC。（2）预先标定各摄像机的内参数，并通过在图像中定位其在视场中的坐标已知的标记来标定摄像机的外参数。结果，可以进行高精度的3D重构。（3）下一步是将运动员和裁判员的像素与静态背景的那些像素分离。（4）将球员和裁判的像素发送到服务器PC，通过空间雕刻提取球员和裁判所占用的体素，然后将这些体素投影到鸟瞰图上，在鸟瞰图中，球员和裁判彼此分离。所有工作均以每秒30帧的速度完成。

项目成果

Real-Time Multi-Player Tracking and Identification Using Synchronized Multiple Cameras in Field Sports

在野外运动中使用同步多个摄像机进行实时多人跟踪和识别

• 发表时间: 2012
• 作者: Ryoya Yamazaki;Tetsuro Masuda;Hironobu Fukai;Gang Xu and Yoshitoshi Kunieda
• 通讯作者: Gang Xu and Yoshitoshi Kunieda

フィールドスポーツにおける同期多カメラを用いた全選手の実時間位置測定システム

为所有运动员提供实时位置测量系统，在野外运动中使用同步的多个摄像机

• 发表时间: 2013
• 作者: 増田哲朗;山崎綾哉;桑幸生;村山智美;深井寛修;徐剛;國枝義敏
• 通讯作者: 國枝義敏

Real-Time Multi-Object Tracking Using Synchronized Multiple Cameras in Field Sports

在野外运动中使用同步多个摄像机进行实时多目标跟踪

• 发表时间: 2011
• 作者: Tetsuro Masuda ;Hironobu Fukai ;Gang Xu and Yoshitoshi Kunieda
• 通讯作者: Gang Xu and Yoshitoshi Kunieda

露出オーバ・アンダのない動画像撮影を行うためのゲイン・露光時間の自動調整

自动调整增益和曝光时间，拍摄视频不会出现曝光过度或曝光不足的情况

• 发表时间: 2013
• 作者: 大原将史;徐剛
• 通讯作者: 徐剛

フィールドスポーツにおける同期多カメラを用いた複数選手のチーム識別と背番号認識による実時間個人識別

野外运动中基于团队识别和多个运动员统一编号识别的实时个人识别

• 发表时间: 2012
• 作者: 山崎綾哉;増田哲朗;深井寛修;徐剛
• 通讯作者: 徐剛