足球視頻主題建模及內(nèi)容分析方法研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)處理速度、數(shù)據(jù)壓縮率、網(wǎng)絡(luò)傳輸速度的快速提高，人們能夠制作、獲取和保存大量的多媒體數(shù)據(jù)。這些信息中，應(yīng)用最廣泛、最容易被接受與傳播的就是以視頻為代表的多媒體信息?？焖僭鲩L的視頻數(shù)據(jù)對數(shù)據(jù)的存儲、傳輸、處理等技術(shù)提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，于是引發(fā)了從硬件到軟件、從通信到信息處理、從搜索到信息共享等各個(gè)研究領(lǐng)域的技術(shù)革新，甚至是新問題、新技術(shù)的出現(xiàn)。其中，視頻內(nèi)容分析就是一個(gè)非常重要的研究問題。
　　經(jīng)過十多年的研究，人們發(fā)現(xiàn)任意類

2、型的視頻內(nèi)容分析是一件相當(dāng)困難的事情。視頻種類繁多，每一種都其自身的特點(diǎn)，想找到一種通用的內(nèi)容分析方法是非常困難的。于是，人們改變了研究思路，開始針對不同類型的視頻數(shù)據(jù)，研究它們各自的特點(diǎn)，并針對這些特點(diǎn)，設(shè)計(jì)專用的內(nèi)容分析方法。其中，體育視頻（尤其是足球體育視頻）就是一類受到普遍研究的多媒體數(shù)據(jù)。
　　本文針對足球體育視頻內(nèi)容分析問題，借助媒體信息處理、模式分類、計(jì)算機(jī)視覺等領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論，結(jié)合主題模型、目標(biāo)檢測與跟蹤等方法，通

3、過場景分析、目標(biāo)檢測、相機(jī)標(biāo)定、軌跡提取、及策略分析等各個(gè)環(huán)節(jié)的探索，建立了一個(gè)足球體育視頻內(nèi)容分析的系統(tǒng)。本文所取得的主要?jiǎng)?chuàng)新性研究成果概括如下：
　　（1）提出一種基于主題模型的足球場景分析方法，實(shí)現(xiàn)了足球語義角度上的視頻結(jié)構(gòu)化分析。首先，引入語義鏡頭分割與場景分析的概念。通過語義顏色的自動(dòng)提取，按焦距與拍攝對象的不同對視頻進(jìn)行了分割與分類。進(jìn)一步，將其中的遠(yuǎn)景鏡頭根據(jù)所拍攝場地區(qū)域的不同細(xì)分為六個(gè)不同的場景。為了提高場景分類

4、的精度，提出了一種同時(shí)考慮空間信息與監(jiān)督信息的主題模型，提高了場景分析的性能。
　?。?）提出一種基于方向信息的場地線檢測方法，有效提高了場地線檢測的精度。首先，通過考慮現(xiàn)代足球場的一些新特點(diǎn)，提出了一個(gè)包含有越位輔助線的足球場地模型。通過方向信息的提取，有效地檢測出這些場地線。進(jìn)一步，通過跟蹤視頻中場地線，不僅有效提高了檢測效果，還解決了場地線識別問題。
　?。?）提出一種針對足球視頻的連續(xù)相機(jī)標(biāo)定方法，解決了非球門區(qū)的標(biāo)

5、定問題。通過考慮拍攝足球視頻的主相機(jī)位置不變這個(gè)特點(diǎn)，提出了一個(gè)針對足球視頻的連續(xù)相機(jī)標(biāo)定算法。將球門區(qū)的標(biāo)定結(jié)果應(yīng)用到非球門區(qū)的標(biāo)定過程中，解決非球門區(qū)標(biāo)定物不足的問題，實(shí)現(xiàn)了相機(jī)的連續(xù)標(biāo)定。
　　（4）提出一種基于真實(shí)軌跡的策略分析方法，實(shí)現(xiàn)了足球?qū)I(yè)角度上的進(jìn)攻策略分析。首先給出了真實(shí)軌跡提取算法，然后通過對足球狀態(tài)的分析定義了六種典型的進(jìn)攻模式，并給出一個(gè)進(jìn)攻模式識別算法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明我們所定義的進(jìn)攻模式從簡潔性、清晰性和