乒乓球比赛视频的人体动作识别算法的研究与应用

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中国乒乓球队的长盛不衰是乒乓球作为我国国球传承至今的重要因素。为保持中国乒乓球队的高竞技水平,根据比赛视频以及训练视频进行复盘分析是技战术分析的重要手段。随着计算机应用的不断深入,利用视频以及图像处理技术辅助体育比赛技战术分析已经得到体育界的广泛共识,并针对不同体育项目先后研究出多款软件来辅助技战术分析。北方工业大学软件工程实验室长期致力于中国乒乓球队的计算机辅助技战术分析工作,为国球取得辉煌成绩做出了应有的贡献。根据国乒队的实际需求和视频分析技术的现状,本文给出两种乒乓球技战术视频分析技术,即,“点点”半自动分析技术和视频智能分析技术。其中,“点点”分析技术是根据预制分析模板,并利用鼠标的点击获取乒乓球技战术的视频片段,从而达到运动员技术动作识别分析目的,解决了传统人工识别中工作量大,识别效率低等问题。视频智能分析技术是把乒乓球比赛视频分解成若干关键帧图像,再以传统的视觉词袋模型(Bag Of View Word,简写BOVW)为基础,结合乒乓球运动项目特点,通过使用模型中SIFT特征描述子以及K-means聚类等传统算法结合本课题提出的背景区域特征点剔除算法,从而完成了运动员技术动作自动识别目的。通过良好的设计和实现,本课题将“点点”半自动识别技术和智能识别技术相结合实现了“乒乓军师”人体动作识别系统,该系统为用户提供了简洁的交互界面同时也为人体动作识别人员提供了方便易用的管理界面,通过系统测试对两种识别方式进行了对比试验分析,实验结果分析表明,本文提出的方法,可以对乒乓球运动员人体动作进行识别,达到了预期指标,对于其他体育项目设计开发类似的人体动作识别系统具有一定的参考价值。
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