跨视域语义融合的足球技战术指标可视化分析技术
批准号:
62077037
项目类别:
面上项目
资助金额:
48.0 万元
负责人:
毛丽娟
依托单位:
学科分类:
教育信息科学与技术
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
毛丽娟
中文摘要
足球运动具有广泛的社会影响,发展和振兴足球运动对提高国民身体素质、实现体育强国梦具有重要意义。当前国内外足球教育技术研究聚焦于通过足球运动视频实现运动员的体能与技战术信息的自动化分析领域,但足球运动视频的运动复杂多变,语义细节易混淆等技术挑战严重制约了相关成果在体育教学和训练中的应用。本项目基于我国足球运动视频的深入分析,构建具有中国特色的足球技战术指标体系,着力开展跨视域足球视频的语义分析与可视化理解技术研究,提出了基于时空渐进模型的抗遮挡运动目标“精准定位”技术,基于时序三元组联合学习的足球细粒度动作表示,以及基于多层次语义融合的深度学习模型,实现足球运动模式分析以及宏观运动行为的语义理解。本项目研究成果提高足球教学与训练的针对性和科学性,改善足球教学智能化与精细化水准,创新中国特色足球教学与训练模式,形成推进足球教学和训练水平提升的关键核心技术竞争力。
英文摘要
As one of the most influential sports in the world, the football sport and its education is crucial to improve the national physical quality. Currently the research work focuses on the automatic analysis of the technical and tactical information through football videos. But the technical challenges, such as the complex and varied movement of football video, and the confusion of semantic details, seriously restrict the application of video analysis in football education. Based on the in-depth analysis of Chinese football education, this project focuses on the research on the semantic analysis and visual understanding of cross-view football videos: (1) "precise positioning" of football goals. (2) "Precise recognition" of football technical movements. (3) "Precise Understanding" of Football Tactics Semantics. The project uses the cross-view semantic fusion of football technical and tactical indicators visual analysis technology to promote the improvement of the team and player's technical and tactical ability, reflecting the objectivity and accuracy of the research indicator collection; to use automatically data analysis and various charts to display the analysis results, and to provide coaches with training information feedback in a timely manner, so as to adjust the training plan in a timely manner; to form multimedia technical and tactical analysis, which helps coaches and athletes to observe and analyze technical and tactics in more detail. The research results of this project can improve the efficiency of football teaching and training, innovate the football teaching and training mode with Chinese characteristics, and form the core technical competitiveness to promote football teaching.
本研究针对足球视频分析中的技术挑战,提出了一套跨视域语义分析与可视化理解技术,以提升足球技战术指标的分析能力。研究围绕“精准定位”、“精准识别”和“精准理解”三大核心任务展开。首先,基于TrackFormer模型,提出了一种抗遮挡的多目标跟踪方法,利用Transformer的全局注意力机制和时空建模能力,实现了球员轨迹的高效追踪,并将其映射至二维平面,为足球目标定位提供技术支撑。其次,采用骨架识别网络提取球员骨架关键点,并结合时序建模技术,实现了细粒度的动作分析与分类,推动了足球技术动作的精准识别。最后,基于多模态特征融合技术,构建了一个集战术语义分析与可视化于一体的系统,通过强化学习和LSTM网络,实现了对足球比赛中关键战术事件的深入解析与多维度展示,为教练团队提供了科学的战术评估工具。.研究计划执行情况良好,共培养了2名博士研究生和6名硕士研究生,发表了10余篇SCI论文,并申请了5项发明专利。研究成果不仅为自动追踪运动员轨迹、快速判别足球技战术提供了理论基础和应用指导,而且极大提升了教练赛后分析和赛前准备的工作效率。总体而言,本研究成功完成了预期目标,为足球比赛分析领域提供了创新的技术解决方案,对体育科技的发展具有重要意义。
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