
虽然人工智能技术已经无处不在,但在足球领域,大多数人仍会疑惑:这两者有何关联?AI是如何在足球中发挥作用的呢?其实,足球这项运动与科技的结合早已不是新鲜事。如今,智能分析、自主判定运动员行为等前沿技术已经广泛应用于足球比赛中。例如,最近出现的半自动越位技术、足球内嵌传感器等,都是AI与足球深度结合的体现。下面,就让我们详细了解一下应用在足球比赛中的人工智能黑科技。

足球比赛视频智能分析
现如今,深度学习在图像和视频分析中展现出了卓越的成效,在体育赛事领域则被用作赛事分析。足球视频智能分析是指使用计算机视觉技术等检测并跟踪足球、球员等,并智能识别比赛中任意球、射门、进球等关键时刻,对于分析比赛统计数据、预测足球比赛结果、总结足球比赛视频等有重要作用。

首先,是足球与球员的检测与跟踪。足球与球员是智能分析最为基础的目标,只有检测到这些基本目标之后才能进行进一步更为智能的分析。其具体流程为,给一定一段待处理的视频,我们使用目标检测(足球、球员检测)顺序处理每一帧,球场和球门的检测只需要在视频开始阶段处理;一旦我们有了一系列几乎连续的检测结果,我们就可以开始跟踪每位球员并识别其所属的队伍。同时,我们通过摄像机估计足球场的位置,并将每个球员的位置从图像坐标系投影到球场俯视平面。
其次,需要将足球和球员坐标映射到球场平面。这项任务需要将球员位置从2D图片中投影到球场的俯视平面上。具体来说我们首先选取几个关键点,球场禁区线的四个点,中场线的点,然后就可以构造仿射变换矩阵。在我们从图像中得到球员的坐标后,就可以利用仿射变换矩阵将球员坐标变换到球场平面上了。
最后,还需要完成关键事件识别。关键事件识别主要是指对足球比赛中的一些关键时刻,例如射门、任意球、角球、进球等的识别。上文提到的足球和球员等目标的检测完成了对足球比赛中客观存在对象的分析,而关键事件识别则上升到了事件的维度,这里的事件是指行为或者状态,射门、任意球、角球是行为,进球是状态。通过对关键事件的识别,我们能避免赛事上得分的争议。

当然,面对足球像素过小、足球的高速移动、球员的相互遮挡、球员跌倒等问题时,现有的人工智能技术还存在许多缺陷,需要进一步改进。