KR20000064088A - Analysis Broadcasting System And Method Of Sports Image - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 스포츠 영상 분석 방송 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 경기장 내에 설치된 다수의 카메라를 통해 경기장 내의 스포츠 영상을 입력받아 선수 개개인의 움직임이나 체력 상태 및 경기력 등을 분석하여 방송하도록 한 스포츠 영상 분석 방송 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a sports video analysis broadcasting system and method, and in particular, sports video analysis broadcasting to receive and broadcast sports images in the stadium through a plurality of cameras installed in the stadium to analyze and broadcast the movements, physical fitness, and athletic performance of individual players. System and method.
최근들어, 현대 사회의 시대적 변화 속에서 스포츠에 과학을 접목시켜 선수 관리나 경기력 분석 및 중계 방송 등에 응용하고자 하는 시도들이 급속히 늘어나고 있는 추세이지만, 아직까지는 그 응용 방법이 구체적으로 구현되지 못하고 있다.Recently, attempts are being made to apply science to sports in the changing times of modern society to apply athlete management, performance analysis, and broadcasting, but the application method has not been concretely implemented yet.
일부 스포츠에 과학을 접목시켜 응용되고 있는 분야로는 골프 클럽이나 야구 방망이, 볼링 장갑 및 테니스 라켓 등에 마그네틱을 부착하고, 그것을 감지하는 센서와 컴퓨터를 이용하여 골프 클럽 또는 야구 방망이, 볼링 장갑 및 테니스 라켓 등의 위치를 추적하여 스윙 동작을 분석하거나, 적외선 장비를 사전에 설정된 곳에 설치하여 골프 클럽이나 야구 방망이, 볼링 장갑 및 테니스 라켓 등이 적외선을 지날 때를 감지하여 스윙 속도를 측정하는 정도이다.Some of the applications of science in sports include golf clubs, baseball bats, bowling gloves and tennis rackets, and use sensors and computers to detect the golf clubs or baseball bats, bowling gloves and tennis rackets. It measures the swing speed by tracking the position of the back and analyzing the swing motion, or by installing infrared equipment in a predetermined position to detect when golf clubs, baseball bats, bowling gloves and tennis rackets pass infrared rays.
하지만, 골프 클럽이나 야구 방망이, 볼링 장갑 및 테니스 라켓 등에 마그네틱을 부착하는 것은 경기 진행에 방해가 되며, 적외선 장치의 사용은 설치가 힘이 들고 선수들의 위치 변화가 많은 축구나 농구, 배구 등에는 유연하게 대처하지 못하는 단점이 있다.However, attaching magnetics to golf clubs, baseball bats, bowling gloves and tennis rackets will interfere with the game, and the use of infrared devices is difficult for soccer, basketball, volleyball, etc. There is a disadvantage that can not cope.
그리고, 이러한 별도의 측정 장치를 사용하는 방법은 단순히 속도 측정이나 동작 분석 등에만 한정될 뿐 아니라, 그 사용이 제한적이어서 실제 경기중인 선수 개개인의 움직임이나 체력 상태, 전체적인 경기력의 분석 및 다양한 분석 정보를 이용한 중계 방송 등에 적용하기가 어렵다.In addition, the method of using such a separate measuring device is not only limited to speed measurement or motion analysis, but also limited in its use. It is difficult to apply to used broadcasts.
또한, 스포츠 중계 방송시 경기 기록이나 선수들의 경기력을 분석하여 방송함으로써 시청자들의 흥미를 유발할 수 있는데, 종래에는 경기력 분석을 위한 정보의 부족으로 농구의 자유투 성공률, 야구의 타율, 축구의 슛팅수 및 코너킥수 등에만 한정되고 있으며, 그 외의 부분 즉, 선수 개개인의 움직임이나 체력 상태, 전체적인 경기력의 분석 등에 대해서는 아나운서나 해설자의 주관적인 설명에 의존하고 있는 실정이다.In addition, it may induce viewers' interest by analyzing and broadcasting game records or performances of players during sports broadcasting. In the past, the lack of information for analyzing performances resulted in free throw success rate of baseball, batting average of baseball, shots of football and corners. It is limited only to numbers and the like, and other parts, such as the movement of individual players, the state of physical fitness, and the analysis of the overall performance, are dependent on the announcer or the commentator's subjective explanation.
한편으로, 종래에는 경기를 하는 도중에 선수 개개인의 움직임이나 체력 상태 및 경기력 분석을 코칭 스텝의 주관적인 판단에만 의존할 뿐 과학적인 접근을 시도하지 못함에 따라 현재 잘 뛰고 있는 선수를 교체하여 전체 경기력이 저하될 수 있었으며, 일반적인 선수 관리나 경기력 분석의 경우에도 방송사나 각 팀에서 직접 촬영한 비디오 등을 코칭 스텝과 선수들이 보고, 이를 분석하여 판단하게 되는데, 이 경우 촬영되지 않은 부분에 대해서는 판단 근거를 찾을 수 없다는 단점이 있었다.On the other hand, conventionally, the player's movement, physical condition and performance analysis during the game only depends on the subjective judgment of the coaching staff, and as a result of the failure to attempt a scientific approach, the overall performance is reduced by replacing the currently performing players. In the case of general player management or performance analysis, coaching staff and players watch videos recorded by broadcasters or teams directly, and analyze and judge them. There was a disadvantage of not being able to.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 그 목적은, 경기장에서 진행되고 있는 경기 상황을 영상으로 촬영한 후, 촬영된 경기 영상을 분석하여 선수 개개인의 움직임이나 체력 상태, 전체적인 경기력 등을 산출함으로써, 스포츠 중계 방송시 시청자들에게 과학적으로 분석된 다양한 정보를 제시하고, 이로 인한 시청률 상승을 유도하는데 있다.The present invention is to solve the problems as described above, the purpose is to take a picture of the game situation in progress in the stadium, and then analyze the recorded game image to determine the movements, physical fitness, overall performance of the individual players, etc. By calculating, by presenting a variety of scientifically analyzed information to the viewers during sports broadcast broadcasting, thereby inducing a rise in viewer ratings.
도 1은 본 발명에 따른 스포츠 영상 분석 방송 시스템을 개략적으로 도시한 도면.1 is a view schematically showing a sports video analysis broadcasting system according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 스포츠 영상 분석 방송 시스템에서의 영상 분석 및 방송 절차를 도시한 순서도.2 is a flowchart illustrating a video analysis and broadcasting procedure in a sports video analysis broadcasting system according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 스포츠 영상 분석 방송 시스템에서 선수들이 플레이한 지역을 그래픽화한 상태를 도시한 도면.3 is a diagram illustrating a state in which a player plays a graphic area in a sports video analysis broadcasting system according to the present invention;
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10 : 카메라 20 : 영상 변환 장치10: camera 20: video conversion device
30 : 영상 처리 장치 31 : 선수 추적부30: image processing apparatus 31: player tracking unit
32 : 공 추적부 33 : 영상 분석부32: ball tracking unit 33: video analysis unit
35 : 정보 저장부 40 : 표시 장치35: information storage unit 40: display device
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 스포츠 영상 분석 방송 시스템은, 경기장 내의 경기 상황을 영상으로 촬영하여 디지털 영상 데이터로 변환하는 영상 입력 수단과; 상기 영상 입력 수단에 의해 디지털 영상 데이터로 변환된 경기 영상을 분석하여 선수 개개인의 움직임이나 체력 상태 및 전체적인 경기력, 슈팅 정보를 산출하는 영상 처리 수단과; 상기 영상 처리 수단에 의해 산출된 선수 개개인의 움직임이나 체력 상태 및 전체적인 경기력, 슈팅 정보를 시각 또는 청각적으로 확인할 수 있는 그래픽으로 제작하여 표시해 주는 표시 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a sports video analysis broadcasting system comprising: video input means for capturing a game situation in a stadium as an image and converting it into digital video data; Image processing means for analyzing the game image converted into digital image data by the image input means to calculate the movement, physical condition, overall game performance, and shooting information of each player; And display means for producing and displaying a graphic that can visually or audibly confirm movement or physical fitness of the individual athletes calculated by the image processing means, overall performance, and shooting information.
여기서, 상기 영상 입력 수단은, 특정 위치에서 경기장 내의 경기 상황을 영상으로 촬영하여 아날로그 영상 신호로 변환해 주는 카메라와; 상기 카메라를 통해 입력받은 아날로그 영상 신호를 분석이 가능한 디지털 영상 데이터로 변환하는 영상 변환 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.Here, the video input means includes a camera for capturing a game situation in a stadium at a specific position as an image and converting it into an analog video signal; And an image conversion device for converting an analog image signal input through the camera into digital image data for analysis.
그리고, 상기 영상 처리 수단은, 유니폼 색상과 선수 개개인의 외형적인 모습 등을 나타내는 선수 인식 정보, 정량화된 선수 체력 정보, 공 인식 정보, 좌표화된 경기장의 기본 영상 정보와 같이 선수 개개인의 움직임이나 체력 상태 및 전체적인 경기력의 분석시 필요한 기초 정보를 저장하고 있는 정보 저장부와; 상기 정보 저장부에 저장된 선수 인식 정보를 이용하여 디지털 영상 데이터로부터 개개의 선수를 인식하여 추출한 후, 좌표화된 경기장의 기본 영상 정보를 기준으로 선수 개개인의 궤적을 추적하는 선수 추적부와; 상기 선수 추적부의 선수 개개인에 대한 궤적 추적 정보를 분석하여 선수 개개인의 움직임이나 체력 상태 및 전체적인 경기력 등을 산출하는 영상 분석부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The image processing means may include individual player movements or stamina, such as player identification information indicating the uniform color and appearance of each player, quantified player fitness information, ball recognition information, and coordinated basic image information. An information storage unit for storing basic information necessary for analyzing the state and the overall performance; A player tracking unit for recognizing and extracting individual players from digital image data by using player identification information stored in the information storage unit, and then tracking the individual player's trajectories based on the basic image information of the coordinated stadium; And an image analyzer configured to analyze the trajectory tracking information for each individual player of the player tracker to calculate the movement, physical fitness, and overall performance of each player.
또한, 상기 영상 처리 수단은, 상기 정보 저장부에 저장된 공 인식 정보를 이용하여 디지털 영상 데이터로부터 공을 추출한 후, 좌표화된 경기장의 기본 영상 정보를 기준으로 공의 궤적을 추척하는 공 추적부와; 상기 공 추적부의 공에 대한 궤적 추적 정보를 분석하여 슈팅 위치와 슈팅 거리, 슈팅 속도 및 골인 유효각도를 나타내는 슈팅 정보를 산출하는 영상 분석부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The image processing unit may further include: a ball tracking unit that extracts a ball from digital image data using ball recognition information stored in the information storage unit, and then tracks the trajectory of the ball based on the basic image information of the coordinated stadium; ; And an image analyzer configured to analyze trajectory tracking information of the ball tracker to calculate shooting information indicating a shooting position, a shooting distance, a shooting speed, and an effective angle of a goal.
한편, 본 발명에 따른 스포츠 영상 분석 방송 방법은, 유니폼 색상과 선수 개개인의 외형적인 모습을 나타내는 선수 인식 정보, 정량화된 선수 체력 정보, 공 인식 정보, 좌표화된 경기장의 기본 영상 정보와 같이 선수 개개인의 움직임이나 체력 상태 및 전체적인 경기력의 분석시 필요한 기초 정보를 데이터베이스화하여 관리하는 과정과; 경기장 내에 설치된 각 카메라를 통해 경기 영상을 촬영하여 과학적 분석이 가능한 디지털 영상 데이터로 변환하는 과정과; 상기 선수 인식 정보를 기준으로 디지털 영상 데이터로부터 개개의 선수를 추출한 후, 좌표화된 경기장의 기본 영상 정보를 기준으로 선수 개개인의 궤적을 추적하는 과정과; 상기 선수 개개인에 대한 궤적 추적 정보를 분석하여 선수 개개인의 움직임이나 체력 상태 및 전체적인 경기력을 산출한 후, 시각 또는 청각적으로 확인할 수 있는 방송용 그래픽으로 제작하여 방송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the sports video analysis broadcasting method according to the present invention, such as player identification information indicating the uniform color and appearance of the individual players, quantified player physical fitness information, ball recognition information, coordinated stadium basic video information A database for managing basic information necessary for the analysis of movement or physical condition and overall athletic performance; Converting the video image into digital image data that can be scientifically analyzed by capturing a game image through each camera installed in the stadium; Extracting individual players from the digital image data based on the player recognition information, and then tracking the trajectories of the individual players based on the basic image information of the coordinated stadium; After analyzing the trajectory tracking information for the individual players to calculate the movement or physical condition and the overall athletic performance of each individual player, characterized in that it comprises the process of producing a broadcast graphics that can be visually or auditory confirmation broadcast.
이때, 상기 선수 개개인의 궤적을 추적하는 과정은, 이전 프레임에서 추출한 선수 영상과 현재 프레임에서 추출한 선수 영상을 비교하여 운동 방향의 연속성에 따라 다음 방향을 예측해서 선수의 궤적을 추적하는 것을 특징으로 한다.At this time, the process of tracking the individual athlete's trajectories, the athlete image extracted from the previous frame and the athlete image extracted from the current frame by comparing the athlete's trajectory by predicting the next direction according to the continuity of the movement direction, characterized in that .
나아가, 상기 스포츠 영상 분석 방송 방법은, 상기 공 인식 정보를 기준으로 디지털 영상 데이터로부터 공을 추출한 후, 좌표화된 경기장의 기본 영상 정보를 기준으로 공의 궤적을 추적하는 과정과; 상기 공에 대한 궤적 추적 정보를 분석하여 슈팅 위치와 슈팅 거리, 슈팅 속도 및 골인 유효각도를 나타내는 슈팅 정보를 산출한 후, 시각 또는 청각적으로 확인할 수 있는 방송용 그래픽으로 제작하여 방송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The sports video analysis broadcasting method may further include: extracting a ball from digital image data based on the ball recognition information, and then tracking a trajectory of the ball based on basic video information of a coordinated stadium; After analyzing the tracking information on the ball to calculate the shooting information indicating the shooting position, shooting distance, shooting speed and the effective angle of the goal, and further comprising the step of producing a broadcast graphic that can be visually or audibly confirmed and broadcast Characterized in that.
이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 스포츠 영상 분석 방송 시스템은 카메라를 통해 경기장 내의 스포츠 영상을 입력받아 선수 개개인의 체력 상태와 경기력 등을 분석하여 방송하게 되는데, 이를 위한 시스템 구성은 첨부한 도면 도 1에 도시한 바와 같이, 다수의 카메라(10)와, 영상 변환 장치(20)와, 영상 처리 장치(30) 및 방송 장비(40)를 구비하여 이루어진다.The sports video analysis broadcasting system according to the present invention receives the sports video in the stadium through a camera and analyzes and broadcasts the physical condition and athletic performance of each individual player. The system configuration for this is illustrated in the accompanying drawings. And a plurality of cameras 10, an image converting device 20, an image processing device 30, and a broadcasting device 40.
해당 카메라(10)는 특정 위치에서 경기장 내의 경기 상황을 영상으로 촬영하여 아날로그 영상 신호로 변환해 주며, 해당 영상 변환 장치(20)는 카메라(10)를 통해 입력받은 아날로그 영상 신호를 분석이 가능한 디지털 영상 데이터로 변환해 준다.The camera 10 captures a game situation in a stadium at an image and converts it into an analog video signal, and the video conversion device 20 is capable of analyzing the analog video signal received through the camera 10. Convert to video data.
그리고, 해당 영상 처리 장치(30)는 영상 변환 장치(20)에 의해 디지털 영상 데이터로 변환된 경기 영상을 분석하여 선수 개개인의 움직임이나 체력 상태, 전체적인 경기력 등에 대한 정보를 산출하는데, 이를 위해 유니폼 색상과 선수 개개인의 외형적인 모습 등을 나타내는 선수 인식 정보, 정량화된 선수 체력 정보, 공 인식 정보, 좌표화된 경기장의 기본 영상 정보 등과 같이 선수 개개인의 움직임(이동거리와 패턴)이나 체력 상태 및 전체적인 경기력 등의 분석시 필요한 기초 정보를 저장하고 있는 정보 저장부(35)와, 선수 인식 정보를 이용하여 영상 변환 장치(20)에 의해 변환된 디지털 영상 데이터로부터 개개의 선수를 인식하여 추출한 후, 좌표화된 경기장의 기본 영상 정보를 기준으로 선수 개개인의 궤적을 추적하는 선수 추적부(31)와, 선수 개개인에 대한 궤적 추적 정보를 분석하여 선수 개개인의 움직임이나 체력 상태 및 전체적인 경기력 등을 산출하는 영상 분석부(33)를 포함한다.In addition, the image processing apparatus 30 analyzes a game image converted into digital image data by the image converting apparatus 20 and calculates information about individual athlete's movements, physical condition, overall performance, and the like. Player's movements (distance and pattern), physical condition and overall performance, such as player identification information, quantified player fitness information, ball recognition information, coordinated stadium basic image information, etc. After recognizing and extracting individual athletes from the digital image data converted by the image converting apparatus 20 using the information storage unit 35 and basic information necessary for analysis, etc. Athlete tracking unit 31 for tracking the individual player's trajectory on the basis of the basic video information of the stadium and the individual players It includes an image analysis unit 33 for analyzing the track tracking information for and calculates the movement or physical fitness of the individual players and the overall performance.
나아가, 해당 영상 처리 장치(30)는 영상 변환 장치(20)에 의해 디지털 영상 데이터로 변환된 경기 영상을 분석하여 슈팅 정보를 산출할 수 있는데, 이를 위해 공 인식 정보를 이용하여 영상 변환 장치(20)에 의해 변환된 디지털 영상 데이터로부터 공을 추출한 후, 좌표화된 경기장의 기본 영상 정보를 기준으로 공의 궤적을 추척하는 공 추적부(32)를 더 포함하며, 이때, 해당 영상 분석부(33)는 공에 대한 궤적 추적 정보를 분석하여 슈팅 위치와 슈팅 거리, 슈팅 속도 및 골인 유효각도 등과 같은 슈팅 정보를 산출한다.Furthermore, the image processing apparatus 30 may calculate the shooting information by analyzing the game image converted into the digital image data by the image converting apparatus 20. To this end, the image processing apparatus 20 uses the ball recognition information. After extracting the ball from the digital image data converted by the), and further comprises a ball tracking unit 32 for tracking the trajectory of the ball on the basis of the basic image information of the coordinated stadium, the image analysis unit 33 ) Analyzes the trajectory tracking information of the ball and calculates shooting information such as shooting position, shooting distance, shooting speed and effective angle of goal.
마지막으로, 해당 표시 장치(40)는 영상 처리 장치(30)의 영상 분석부(33)에 의해 산출된 선수 개개인의 움직임이나 체력 상태 및 전체적인 경기력, 슈팅 정보를 그래픽으로 제작하여 시각 또는 청각적으로 확인할 수 있도록 표시해 준다.Finally, the display device 40 visually or audibly produces a graphic of motions, physical fitness, overall game performance, and shooting information of individual players calculated by the image analyzer 33 of the image processing apparatus 30. Mark it for identification.
이와 같이 구성된 스포츠 영상 분석 방송 시스템에서는 경기장에 설치된 소정 개수의 카메라를 통해 입력되는 스포츠 영상을 분석하여 방송할 수 있게 되는데, 이를 위한 영상 분석 및 방송 절차를 첨부한 도면 도 2를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.In the sports video analysis broadcasting system configured as described above, it is possible to analyze and broadcast the sports video input through a predetermined number of cameras installed in the stadium. Referring to FIG. As follows.
먼저, 해당 영상 처리 장치(30)는 선수 개개인의 움직임(이동거리와 패턴)이나 체력 상태 및 전체적인 경기력 등의 분석시 필요한 기초 정보를 데이터베이스화하여 정보 저장부(35)에 저장해서 관리하게 되는데(스텝 S21), 이때, 실제 경기장에서 경기에 참가할 개개의 선수들을 인식하기 위해 각 선수들의 유니폼 색상과 외형적인 모습 등을 통해 선수 인식 정보를 구축하게 되고, 각 선수들에 대해 정형화된 선수 체력 정보를 구축하게 되며, 공의 외형적인 모습을 통해 공 인식 정보를 구축하게 된다. 그리고, 경기장의 한 평면을 기준으로 선수들의 궤적 추적과 추출 및 하프라인과 함께 운동 방향 결정의 근거가 되는 3차원 공간 좌표상에서의 일정 좌표를 산정하게 되는데, 이는 경기장 모서리의 각 꼭지점으로부터 픽셀당 거리와 기타의 초기값을 설정한 후, 선수와 경기장 바닥과의 오차와 3차원 공간의 2차원 영상 매핑에 의한 에러 보정을 위한 에러 정정 기능을 정의하여 좌표값을 보정함으로써, 경기장의 한 평면을 기준으로 하는 일정 좌표를 산정하여 좌표화된 경기장의 기본 영상 정보를 구축하게 된다.First, the image processing apparatus 30 stores and manages the basic information necessary for analyzing the movements (movement distance and pattern) of each individual player, the state of fitness, and the overall game performance in a database by storing them in the information storage unit 35 ( Step S21), at this time, in order to recognize individual players to participate in the actual stadium, the player recognition information is constructed through the uniform color and appearance of each player, and the player's physical fitness information is formulated for each player. The ball recognition information is constructed through the appearance of the ball. Then, along with the track and extraction of the athletes based on one plane of the stadium and the halfline, the constant coordinates on the three-dimensional spatial coordinates, which are the basis of the determination of the direction of movement, are calculated. After setting the initial values of the and other, the coordinates are corrected by defining an error correction function for error correction between the athlete and the floor of the stadium and error by 2D image mapping in 3D space. By calculating constant coordinates, the basic video information of the coordinated stadium is constructed.
이러한 상태에서 경기가 시작되면, 경기장 내에 설치된 각 카메라(10)에서 경기 상황을 영상으로 촬영하여 아날로그 영상 신호로 변환하게 되고, 이를 영상 변환 장치(20)에서 입력받아 과학적 분석이 가능한 디지털 영상 데이터로 변환하게 된다(스텝 S22).When the game starts in such a state, each camera 10 installed in the stadium captures the game situation as an image and converts it into an analog video signal, which is input from the image converting apparatus 20 to digital image data that can be scientifically analyzed. The conversion is made (step S22).
이때, 해당 경기 영상을 촬영하여 디지털 영상 데이터로 변환해 주는 것은 방송용으로 필름없이 영상이 기록되는 CCD(Charge Coupled Device) 방식의 카메라 즉, 경기 상황을 촬영한 아날로그 영상 신호를 디지털 영상 데이터로 변환해 주는 디지털 카메라 하나만으로 구현할 수도 있다.At this time, shooting the game video and converting it into digital video data is a CCD (Charge Coupled Device) camera that records video without film for broadcasting, that is, converts an analog video signal of a game situation into digital video data. The state can also be implemented with a single digital camera.
이후, 영상 변환 장치(20)에 의해 디지털 영상 데이터로 변환된 경기 영상은 영상 처리 장치(30)로 입력되어 선수 개개인의 움직임이나 체력 상태 및 전체적인 경기력 등을 산출하는 정보로 이용되는데, 먼저, 해당 영상 처리 장치(30)의 선수 추적부(31)는 정보 저장부(35)에 저장된 선수 인식 정보를 기준으로 디지털 영상 데이터로부터 개개의 선수를 인식하여 추출한 후, 좌표화된 경기장의 기본 영상 정보를 기준으로 선수 개개인의 궤적을 추적하여 해당되는 궤적 추적 정보를 영상 분석부(33)로 전달하게 된다(스텝 S23).Subsequently, the game image converted into digital image data by the image converting apparatus 20 is input to the image processing apparatus 30 and used as information for calculating the individual's movements, physical condition, and overall athletic performance. The player tracking unit 31 of the image processing apparatus 30 recognizes and extracts individual players from the digital image data based on the player recognition information stored in the information storage unit 35, and then extracts the basic image information of the coordinated stadium. As a reference, the trajectory of each athlete is tracked and the corresponding trajectory tracking information is transmitted to the image analyzing unit 33 (step S23).
여기서, 선수의 궤적은 이전 프레임에서 추출한 선수 영상과 현재 프레임에서 추출한 선수 영상을 비교함으로써, 운동 방향의 연속성에 따라 다음 방향을 예측하여 선수의 궤적을 추적하게 된다.Here, the trajectory of the athlete is compared to the athlete image extracted from the previous frame and the athlete image extracted from the current frame, to track the athlete's trajectory by predicting the next direction according to the continuity of the movement direction.
그리고, 해당 영상 분석부(33)는 선수 추적부(31)로부터 전달되는 선수 개개인에 대한 궤적 추적 정보를 분석하여 선수 개개인의 움직임이나 체력 상태 및 전체적인 경기력 등을 산출한 후(스텝 S24), 산출한 선수 개개인의 움직임이나 체력 상태 및 전체적인 경기력 등에 대한 정보를 표시 장치(40)로 전달하게 되는데, 이때, 해당 영상 분석부(33)는 정보 저장부(35)에 저장된 선수 체력 정보를 기준으로 선수 개개인의 궤적 추적 정보에 따른 움직임을 전력 질주, 질주, 보행, 점프 등으로 분류하여, 선수 개개인의 체력 상태 및 경기력을 산출하게 된다.Then, the image analysis unit 33 analyzes the trajectory tracking information for the individual players delivered from the player tracking unit 31 to calculate the movements, the physical condition and the overall playing power of each player (step S24) Information about an individual's movement, physical condition, and overall athletic performance is transmitted to the display device 40. At this time, the image analysis unit 33 is based on the player's fitness information stored in the information storage unit 35. The movement according to the individual's trajectory tracking information is classified into sprint, sprint, walking, jumping, and the like to calculate the physical condition and athletic performance of each player.
이후, 해당 영상 분석부(33)로부터 선수 개개인의 움직임이나 체력 상태 및 전체적인 경기력 등에 대한 정보를 전달받은 표시 장치(40)는 이를 시각 또는 청각적으로 확인할 수 있는 방송용 그래픽으로 제작하여 방송함으로써(스텝 S25), 스포츠 방송 중계시 선수 개개인의 움직임이나 체력 상태 및 경기력 등을 과학적으로 분석하여 시청자들에게 제시할 수 있게 되고, 이로 인해 시청자들의 관심도를 향상시켜 시청률을 높일 수 있게 된다.Subsequently, the display device 40 that receives the information about the individual's movement, physical condition, and overall athletic performance from the corresponding image analyzer 33 produces and broadcasts it as a broadcast graphic that can be visually or audibly confirmed (step). S25), it is possible to present to viewers by scientifically analyzing the movements, physical fitness, and athletic performance of individual athletes during sports broadcasting, thereby improving viewers 'interest by increasing viewers' interest.
나아가, 본 발명에서 해당 영상 처리 장치(30)는 영상 변환 장치(20)에 의해 디지털 영상 데이터로 변환되어 입력되는 경기 영상을 분석하여 슈팅 정보를 산출할 수 있는데, 먼저, 해당 영상 처리 장치(30)의 공 추적부(32)에서 정보 저장부(35)에 저장된 공 인식 정보를 기준으로 디지털 영상 데이터로부터 공을 인식하여 추출한 후, 좌표화된 경기장의 기본 영상 데이터를 기준으로 공의 궤적을 추적하여 해당되는 궤적 추적 정보를 영상 분석부(33)로 전달하게 된다.Furthermore, in the present invention, the image processing apparatus 30 may calculate the shooting information by analyzing a game image converted into digital image data by the image converting apparatus 20, and first, the image processing apparatus 30. The ball tracker 32 recognizes and extracts the ball from the digital image data based on the ball recognition information stored in the information storage unit 35, and then tracks the trajectory of the ball based on the basic image data of the coordinated stadium. Then, the corresponding trace tracking information is transmitted to the image analyzer 33.
그러면, 해당 영상 분석부(33)는 공 추적부(32)로부터 전달되는 공에 대한 궤적 추적 정보를 분석하여 슈팅 위치와 슈팅 거리, 슈팅 속도 및 골인 유효각도 등과 같은 슈팅 정보를 산출한 후, 산출한 슈팅 정보를 표시 장치(40)로 전달하게 되고, 이에, 해당 표시 장치(40)에서 시각 또는 청각적으로 확인할 수 있는 방송용 그래픽으로 제작하여 방송함으로써, 스포츠 방송 중계시 과학적으로 분석된 슈팅 정보 즉, 슈팅 위치와 슈팅 거리, 슈팅 속도 및 골인 유효각도 등을 시청자들에게 제시할 수 있게 되고, 이로 인해 시청자들의 관심도를 향상시켜 시청률을 높일 수 있게 된다.Then, the image analysis unit 33 calculates shooting information such as shooting position, shooting distance, shooting speed and goal effective angle by analyzing the trajectory tracking information for the ball transmitted from the ball tracking unit 32, and then calculates it. The shooting information is transmitted to the display device 40. Accordingly, the shooting information, which is scientifically analyzed during the sports broadcast relaying, is produced by broadcasting and producing a broadcasting graphic that can be visually or audibly confirmed by the display device 40. , The shooting position and shooting distance, the shooting speed and the effective angle of the goal can be presented to the viewers, thereby improving viewers' interests and increasing viewer ratings.
한편, 축구 경기를 예로 들어 스포츠 영상 분석 내용을 보다 상세히 설명하면, 첫째로, 축구 선수들의 총 이동거리를 분석하여 체력 상태를 파악할 수 있는데, 이는 축구의 경기력이 체력에 의해서 많이 좌우된다는 점에 착안한 것으로, 영상 처리 장치(30)의 선수 추적부(31)에서 선수 개개인의 괘적을 추적하고, 이를 토대로 영상 분석부(33)에서 선수 괘적 및 이동 거리를 분석하여 방송용 그래픽으로 제작해서 방송할 수 있게 된다.On the other hand, if you describe the sports video analysis in more detail, taking a soccer game as an example, first, it is possible to determine the state of fitness by analyzing the total distance traveled by football players, which is focused on the fact that the game performance depends on the fitness For example, the player tracker 31 of the image processing apparatus 30 tracks the tracks of individual players, and based on this, the player tracks and the moving distances are analyzed by the image analyzer 33 to produce and broadcast the broadcast graphics. Will be.
즉, 'A'라는 선수가 축구 경기시에 보통 20㎞를 뛸 수 있는 체력인데, 후반 20분이 경과한 시점에 이미 총 20㎞를 뛴 것으로 분석되면, 체력적인 부담을 느끼고 있다는 것을 시청자들에게 제시함으로써 경기에 더 관심을 갖게 되며, 이러한 방식으로 선수 개개인의 체력 상태를 산출함으로써 선수 개인의 경기력 및 팀의 전체적인 경기력을 분석할 수 있게 되고, 시청자들에게는 선수들의 플레이 즉, 경기력에 이해를 도와줄 수 있는 체력적인 요인을 제시할 수 있게 된다.In other words, if a player named 'A' is capable of running 20km in a soccer game, and has been analyzed to have already run a total of 20km when 20 minutes have passed, suggesting to viewers that he feels a physical burden. By becoming more interested in the game, and in this way by calculating the individual health status of each player, it is possible to analyze the individual performance of the player and the overall performance of the team, and to give viewers a better understanding of the player's play or performance. Physical factors can be presented.
둘째로, 축구 선수들의 움직임 패턴을 분석할 수 있는데, 이는 팀 경기의 경기력은 경기장 전체를 어떻게 이용하는가 즉, 포지셔닝의 효율성에 의해 좌우된다는 점에 착안한 것으로, 첨부한 도면 도 3의 (가)와 같이 경기장 내에서 선수들이 플레이를 한 지역을 (나)와 같이 그래픽화함으로써 포지션 플레이를 시각적으로 시청자들에게 보여줄 수 있으며, 선수 밀집 지역을 그래픽화하여 팀별 전술과 전략을 시청자들에게 제시할 수 있게 된다.Second, the movement pattern of the football players can be analyzed, which is focused on how the performance of the team game depends on how to use the entire stadium, that is, the efficiency of positioning. By visualizing the areas played by players in the stadium as shown in (b), you can visually show the position play to viewers, and you can graphically represent the players' dense areas to present the team's tactics and strategies to the viewers. .
셋째로, 슈팅 위치와 슈팅 거리, 슈팅 속도 및 골인 유효각도 등의 슈팅 정보를 분석할 수 있는데, 이는 시청자들이 얼마나 어려운 각도에서 슛을 했는가, 얼마나 강한 슛이었는가, 얼마나 먼 곳에서 슛을 성공시켰는가 등에 대해 흥미를 갖는다는 점에 착안한 것으로, 선수별 슈팅 정보를 다양하게 접근함으로써 시청자들에게 선수 개개인의 슈팅 능력을 제시할 수 있게 된다.Third, shooting information such as shooting position, shooting distance, shooting speed, and effective angle of goal can be analyzed, such as how difficult the viewers shot from, how strong the shots were, and how far from successful shots. It is conceived that the player is interested in, and by accessing the shooting information for each player variously, it is possible to present the shooting ability of each player to the viewers.
상술한 바와 같이, 본 발명에서는 경기장에서 진행되고 있는 경기 상황을 영상으로 촬영한 후, 촬영된 경기 영상을 분석하여 선수 개개인의 움직임이나 체력 상태 및 전체적인 경기력, 슈팅 정보 등을 산출함으로써, 스포츠 중계 방송시 시청자들에게 과학적으로 분석된 다양한 정보를 제시할 수 있게 되고, 이로 인한 시청률 상승을 유도할 수 있게 된다.As described above, in the present invention, after recording the game situation in the stadium as an image, by analyzing the photographed game image to calculate the movement or physical condition of the individual players and the overall performance, shooting information, etc., sports relay broadcasting It is possible to present various information scientifically analyzed to city viewers, thereby inducing a rise in viewership.
또한, 본 발명에 따른 실시예는 상술한 것으로 한정되지 않고, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진자에게 자명한 범위내에서 여러 가지의 대안, 수정 및 변경하여 실시할 수 있는데, 예를 들어, 축구가 아닌 배구, 농구, 럭비, 야구, 미식축구, 아이스하키, 하키, 핸드볼 등에도 적용할 수 있다.In addition, the embodiment according to the present invention is not limited to the above, and various alternatives, modifications and changes can be made within the scope apparent to those skilled in the art in connection with the present invention, for example It can also be applied to volleyball, basketball, rugby, baseball, football, ice hockey, hockey and handball.
이상과 같이, 본 발명은 경기장에서 진행되고 있는 경기 상황을 영상으로 촬영한 후, 촬영된 경기 영상을 분석하여 선수 개개인의 움직임이나 체력 상태, 전체적인 경기력 등을 산출함으로써, 스포츠 중계 방송시 시청자들에게 과학적으로 분석된 다양한 정보를 제시할 수 있게 되고, 이로 인한 시청률 상승을 유도할 수 있게 된다.As described above, the present invention is to take a picture of the game situation in progress at the stadium, and then analyze the captured game image to calculate the movements, physical condition, overall performance of the individual players, scientifically to the viewers during the broadcast broadcast As a result, it is possible to present various information analyzed, thereby inducing an increase in viewer rating.
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