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優勢度判定装置及び優勢度判定方法

国内特許コード P06P004529
整理番号 P2004-198
掲載日 2006年8月18日
出願番号 特願2005-018137
公開番号 特開2006-204420
登録番号 特許第4621910号
出願日 平成17年1月26日(2005.1.26)
公開日 平成18年8月10日(2006.8.10)
登録日 平成22年11月12日(2010.11.12)
発明者
  • 長谷山 美紀
出願人
  • 学校法人北海道大学
発明の名称 優勢度判定装置及び優勢度判定方法
発明の概要

【課題】 チームスポーツの映像を用いて、チームの優勢度を判定すること。
【解決手段】 抽出部120は、映像から、複数の選手の選手位置情報と、ボール位置情報とを抽出し、特定部130は、選手位置情報とボール位置情報とから、ボール保持者を特定し、ボール保持者位置情報を取得し、モデル記憶部140は、ボール保持者が取りうる複数の行動の行動モデルと、複数の行動によって生じる複数の結果の結果モデルを記憶し、推定部150は、ボール保持者の初期状態の確率分布を決定し、算出部160は、初期確率、選手位置情報、行動モデルを利用して、複数の結果それぞれへ推移する複数の推移確率を算出し、設定部170は、結果モデルに含まれる複数の結果それぞれが得点につながる度合いを示す評価値を設定し、判定部180は、初期確率分布と推移確率へ対応する評価値を乗じて、ボール保持者の所属するチームの優勢度を判定する。
【選択図】 図1

従来技術、競合技術の概要


チームスポーツ、例えば、サッカーなどは、多様な試合展開が存在し、視聴者によっては試合展開を理解するのが困難な場合がある。従って、視聴者に試合展開を表現したスポーツ映像を提供する技術が望まれる。



従来、試合展開の解析に必要となる選手とボールのフィールド上での位置が推定できる手法として、カメラの撮像領域を検出する手法(非特許文献1)や、選手の位置を検出する手法(非特許文献2)が提案されている。また、チームスポーツにおける集団での協調行動、すなわちチームワークを分析することによって、一方のチームが優勢である度合を示す優勢度を評価する手法(非特許文献3)が提案されている。非特許文献3では、選手が他の選手よりも先に到達できる領域を優勢領域と定め、優勢領域の面積を用いてチームの優勢度を評価する手法が提案されている。

【非特許文献1】T.Watanabe, M.Haseyama and H.Kitajima,”A soccor field tracking method with wire frame model from TV Images”,IEEE Int. Conf. Image Processing, 2004

【非特許文献2】Y.Ohno, J.Miura,I.Ide, S.Sakai and H.Tanaka,”Tracking players and estimation of the 3D position of a ball in soccer games”,Proc.15th Int. Conf. on Pattern Recognition,vol.1,Sep.2000,pp.145-148

【非特許文献3】瀧剛志、長谷川純一、「チームスポーツにおける集団行動解析のための特徴量とその応用」、電子情報通信学会論文誌(D-II)、vol.J81-D-II、no.8、Aug.1998、pp.1802-1811

産業上の利用分野


本発明は、ボールを使用してチームで競うスポーツ(以下、「チームスポーツ」と記す)の映像から選手の行動をモデル化し、チーム優勢度を判定する優勢度判定装置及び優勢度判定方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
ボールを使用して、複数の選手が複数のチームに分かれて競技するチームスポーツの映像から、前記複数の選手の位置を示す選手位置情報と、ボールの位置を示すボール位置情報とを抽出する抽出手段と、
前記選手位置情報と前記ボール位置情報から、ボール保持者を特定し、ボール保持者位置情報を取得する特定手段と、
前記ボール保持者が取りうる複数の行動を、単純マルコフ連鎖における状態として表現するためドリブル、シュート、パスの三種類に分けてモデル化する行動モデルと、前記複数の行動によって生じる複数の結果を、単純マルコフ連鎖における状態として表現するためドリブル継続、得点、パス成功、アウトオブプレイ、相手ボールの五種類に分けてモデル化する結果モデルを記憶する記憶領域であるモデル記憶手段と、
前記行動モデルを読み出し、対象となる時点の前記ボール保持者の前記行動モデルにおける初期状態が、前記行動モデルにおける各行動となる確率として設定される初期確率を前記ボール保持者の有無、ボールがゴールに向かっているか、前記ボールと前記ゴールの距離、および、前記ボールの速さに基づいて推定し、推定した前記初期確率から初期状態を示す確率分布を決定する推定手段と、
前記行動モデルと結果モデルを読み出し、前記選手位置情報、及び、前記行動モデルを利用して、前記複数の行動のそれぞれから前記複数の結果それぞれへ推移する複数の推移確率を、前記ボール保持者と相手選手との位置関係、前記ゴールと前記ボール保持者との位置関係および前記ゴールと前記ボール保持者の間に存在する前記相手選手の位置、ならびに前記ボール保持者と味方選手と前記相手選手との位置関係から推定される各行動が成功する可能性に基づき前記ボール保持者が起こす行動及びその結果の生起確率に基づいて算出する算出手段と、
前記結果モデルにおける各結果が得点につながる度合いを示す評価値を設定する設定手段と、
前記確率分布と前記推移確率から前記結果モデルにおける各結果が起こる確率を算出し、算出した確率へ対応する前記評価値を乗じて、ボール保持者の所属するチームの優勢度を判定する判定手段と、
を備えることを特徴とする優勢度判定装置。

【請求項2】
前記算出手段は、行動モデルと結果モデルとを単純マルコフ連鎖の状態空間に対応させ、行動の状態空間から結果の状態空間への推移を生成して推移確率を算出することを特徴とする請求項1記載の優勢度判定装置。

【請求項3】
前記抽出手段は、チームスポーツの映像としてサッカーの映像を用いることを特徴とする請求項1または請求項2記載の優勢度判定装置。

【請求項4】
抽出手段が、ボールを使用して、複数の選手が複数のチームに分かれて競技するチームスポーツの映像から、前記複数の選手の位置を示す選手位置情報と、ボールの位置を示すボール位置情報とを抽出する抽出工程と、
特定手段が、前記選手位置情報と前記ボール位置情報から、ボール保持者を特定し、ボール保持者位置情報を取得する特定工程と、
モデル記憶手段が、前記ボール保持者が取りうる複数の行動を、単純マルコフ連鎖における状態として表現するためドリブル、シュート、パスの三種類に分けてモデル化する行動モデルと、前記複数の行動によって生じる複数の結果を、単純マルコフ連鎖における状態として表現するためドリブル継続、得点、パス成功、アウトオブプレイ、相手ボールの五種類に分けてモデル化する結果モデル前記モデル記憶手段の記憶領域へ記憶するモデル記憶工程と、
推定手段が、前記行動モデルを読み出し、対象となる時点の前記ボール保持者の前記行動モデルにおける初期状態が、前記行動モデルにおける各行動となる確率として設定される初期確率を前記ボール保持者の有無、ボールがゴールに向かっているか、前記ボールと前記ゴールの距離、および、前記ボールの速さに基づいて推定し、推定した前記初期確率から初期状態を示す確率分布を決定する推定工程と、
算出手段が、前記行動モデルと結果モデルを読み出し、前記選手位置情報、及び、前記行動モデルを利用して、前記複数の行動のそれぞれから前記複数の結果それぞれへ推移する複数の推移確率を、前記ボール保持者と相手選手との位置関係、前記ゴールと前記ボール保持者との位置関係および前記ゴールと前記ボール保持者の間に存在する前記相手選手の位置、ならびに前記ボール保持者と味方選手と前記相手選手との位置関係から推定される各行動が成功する可能性に基づき前記ボール保持者が起こす行動及びその結果の生起確率に基づいて算出する算出工程と、
設定手段が、前記結果モデルにおける各結果が得点につながる度合いを示す評価値を設定する設定工程と、
判定手段が、前記確率分布と前記推移確率から前記結果モデルにおける各結果が起こる確率を算出し、算出した確率へ対応する前記評価値を乗じて、ボール保持者の所属するチームの優勢度を判定する判定工程と、
を備えることを特徴とする優勢度判定方法。

【請求項5】
ボールを使用して、複数の選手が複数のチームに分かれて競技するチームスポーツの映像から、前記複数の選手の位置を示す選手位置情報と、ボールの位置を示すボール位置情報とを抽出する抽出手段と、
前記選手位置情報と前記ボール位置情報から、ボール保持者を特定し、ボール保持者位置情報を取得する特定手段と、
前記ボール保持者が取りうる複数の行動を、単純マルコフ連鎖における状態として表現するためドリブル、シュート、パスの三種類に分けてモデル化する行動モデルと、前記複数の行動によって生じる複数の結果を、単純マルコフ連鎖における状態として表現するため、ドリブル継続、得点、パス成功、アウトオブプレイ、相手ボールの五種類に分けてモデル化する結果モデルを記憶する記憶領域であるモデル記憶手段と、
前記行動モデルを読み出し、対象となる時点の前記ボール保持者の前記行動モデルにおける初期状態が、前記行動モデルにおける各行動となる確率として設定される初期確率を前記ボール保持者の有無、ボールがゴールに向かっているか、前記ボールと前記ゴールの距離、および、前記ボールの速さに基づいて推定し、推定した前記初期確率から初期状態を示す確率分布を決定する推定手段と、
前記行動モデルと結果モデルを読み出し、前記選手位置情報、及び、前記行動モデルを利用して、前記複数の行動のそれぞれから前記複数の結果それぞれへ推移する複数の推移確率を、前記ボール保持者と相手選手との位置関係、ゴールと前記ボール保持者との位置関係および前記ゴールと前記ボール保持者の間に存在する前記相手選手の位置、ならびに前記ボール保持者と味方選手と前記相手選手との位置関係から推定される各行動が成功する可能性に基づき前記ボール保持者が起こす行動及びその結果の生起確率に基づいて算出する算出手段と、
前記結果モデルにおける各結果が得点につながる度合いを示す評価値を設定する設定手段と、
前記確率分布と前記推移確率から前記結果モデルにおける各結果が起こる確率を算出し、算出した確率へ対応する前記評価値を乗じて、ボール保持者の所属するチームの優勢度を判定する判定手段と、
を備える優勢度判定装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
産業区分
  • 運動娯楽用
国際特許分類(IPC)
画像

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JP2005018137thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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