一种基于大数据的足球技术白板模型及其构建方法和应用与流程

本发明涉及体育竞技比赛分析技术领域，特别涉及一种基于大数据的足球技术白板模型，还涉及所述足球技术白板模型的构建方法，以及所述足球技术白板模型在足球分析中的应用。

背景技术：

目前的足球技术分析工具主要是通过对比赛数据的采集，通过固定的事件标签进行数据统计；或者通过录制现场的比赛视频，根据事件统计数据查询比赛相关的视频片段。通过对比赛数据的分析，来进行比赛的赛前对手技战术打法、重点进攻与防守球员，以及赛后的比赛复盘分析、总结、报告生成等的工作。

现有技术中，为了达到不同的目的，比赛视频的处理有很多种方式，如cn102819749a公开了一种基于视频分析的足球越位自动判别的方法及系统，首先采集视频中的图像，提取足球场地并进行运动员与足球的检测；提取球场特征线，对球场平面进行坐标重建；完成足球比赛视频中越位的自动判别。cn101866429a提供一种多运动目标动作行为识别的训练方法，包括：从视频数据中提取每个运动目标的运动轨迹信息；为运动目标的运动轨迹信息分层，在各个所述层次上为多运动目标动作行为的运动模式建模；综合所述视频中的全局和局部的运动信息对所述运动模式的模型进行特征描述；所述特征至少包括使用高斯过程描述运动轨迹的三维超参数向量；根据特征训练分类器。

上述现有的比赛分析工具是比赛事件与视频相互独立且没有关联的，不能直接通过事件的发生时间、节点、坐标，和比赛视频相结合，直接查看比赛视频；同时，现有的比赛分析工具不能定义各个比赛事件的关联关系，不能查看比赛事件导致的结果，不利于比赛的整体分析。

技术实现要素：

为了解决以上现有技术中比赛视频分析中存在的比赛事件与视频相互独立没有关联、不能定义各个比赛事件的关联关系、不能查看比赛事件导致的结果、不利于比赛的整体分析的问题，本申请公开了一种通过对采集的一场比赛中发生的各类事件的技术统计，与比赛视频相结合，进而进行特定的比赛技术分析的基于大数据的足球技术白板模型。首先需要将一场足球比赛中发生的各类事件进行标准的事件定义，例如传球、抢断等典型事件，然后在比赛过程中统计该事件发生的时间、坐标以及参与该事件的球员（主客队）。统计完成整场比赛的所有事件后，将事件形成按照时间顺序排序的事件列表。其次，需要将本场比赛的全场视频（比赛净视频，不含回放及其他广告视频等）按照视频切割技术切分成不同的视频片段，与已统计完成的比赛事件一一对应，在技术白板中进行分类显示。

本申请还公开了所述基于大数据的足球技术白板模型的构建方法。

本申请还公开了所述基于大数据的足球技术白板模型在足球比赛分析中的应用。

本发明是通过以下步骤得到的：

一种基于大数据的足球技术白板模型，是通过以下步骤构建而成：

一、输入部分

（1）统计在比赛中采集的球员的技术数据，形成excel格式的数据模板，将数据模板导入到系统中，作为比赛事件的统计数据；

（2）记录比赛中的球员及事件的坐标数据，对所有坐标数据逐一解析，提取出目标比赛事件结果，记录足球本身运行的轨迹，记录在体能xml格式文件中，导入到系统中；

（3）对比赛视频进行切割，切割成的片段与比赛事件一一对应，导入到系统中；

二、输出部分

（1）球员列表区：显示主客队的所有首发球员及替补球员，该区域位于屏幕的左右两侧，定义主客队的进攻方向，显示比赛的结果和进球人员；

（2）技术白板事件显示区：该区域以完整的足球场地为显示区，固定主队与客队的进攻方向，对相应的数据进行调用时，显示所有的已定义的事件发生的坐标；

（3）事件列表区：位于技术白板事件显示区的下方，在该区域中将比赛已定义的所有比赛事件的统计数据显示出来；能够同时查看主客队的同一项事件的技术统计数据对比，可以分别选择主客队以及主客队的特定球员，查看对应的事件统计数据，选择该事件后，在技术白板显示区将直接呈现其坐标；

（4）时间轴区：在输出部分的最下方，时间轴区是整场比赛的时间刻度轴，在不同的时间刻度显示已经选择的相关比赛事件的发生时间，拖动时间轴，对相应的数据进行调用，查看特定时间区间的比赛事件，与技术白板事件显示区以及事件列表区是联动显示的；时间轴区是整场比赛的时间刻度轴，在不同的时间刻度显示已经选择的相关事件的发生时间；

（5）事件功能区：事件功能区分为事件坐标选择与事件结果选择功能，将比赛区域按照前场、中场、后场、左路、中路、右路等比例划分为九个区域，对相应的数据进行调用，查看某一个传球事件最后形成的结果，查看事件之间的关联关系。

基于大数据的足球技术白板分析主要是有基础excel文件、体能xml文件以及比赛视频等部分组成。其中基础excel文件主要记录比赛中的射门、助攻、传球等统计数据；体能xml文件实时记录每位球员以及发生的事件的坐标，以毫秒为单位，不间断记录整场比赛发生的事件的球员以及足球本身的坐标，通过对坐标的解析能够得出事件在球场中的位置，以及路线，同时能够记录足球本身运行的轨迹，进而计算球员对足球所做的技术动作，例如长传、短传等；视频文件是通过现场的一号机位的主摄像机记录的全场比赛视频，该视频不包含电视转播的信号回放、插入的电视广告、评论员画面以及球迷坐席画面等非比赛画面，这种视频即定义为净视频。

所述的足球技术白板模型，优选事件列表区中显示的事件为射门、传球、传中、前场任意球、封堵传球、封堵射门、解围、越位、犯规、空中争抢、地面拼抢、抢断、丢失球权、球门球、角球和界外球，点击相应事件时，对相应数据进行调用，在技术白板事件显示区中显示。

所述的足球技术白板模型，优选球员列表区中点击球员，调用与球员相关的事件数据，在技术白板事件显示区中显示。

所述的足球技术白板模型，优选事件功能区中事件设置为其他传球、形成射门、形成传中、形成角球、形成任意球和形成界外球，点击相应事件，对相应数据进行调用，在技术白板事件显示区中显示。

所述的足球技术白板模型，优选体能xml文件实时记录场内每位球员以及发生的事件的坐标，以毫秒为单位。

所述的足球技术白板模型，优选选择传球时会在技术白板事件显示区中显示所有的传球路线图，传球路线图中显示传接球的球员号码，点击该传球路线会调用相应数据，打开该传球事件对应的视频，进行视频播放，方便教练员及比赛分析人员参考比赛视频进行比赛分析。

所述的足球技术白板模型在足球比赛分析中的应用。

本发明主要解决比赛技术分析过程中，比赛事件统计分类不标准、事件与视频不能相互关联，同时比赛视频的前因后果不能详细查看的问题，还重点解决了比赛事件与视频时间同步查看的问题。具体解决问题主要从分以下几个方面：

（1）比赛事件统计标准不统一，定义不准确，不能完全符合足球俱乐部的实用标准。

（2）统计的比赛事件与视频不能同步查看，在查看比赛事件的同时需要根据事件的时间及空间节点查看相应的视频，通过视频能够直观的分析比赛中的球员与球队的进攻与防守的优缺点。

（3）解决了比赛事件查看不能关联前因后果的问题，以往的比赛分析工具都只能对单一的比赛事件进行查看，不能查看该事件发生之前的比赛以及该事件发生后所导致的结果。

（4）比赛事件与视频查看时，过往的比赛分析工具不能通过时间阶段来进行分阶段、分场地查看，只能展现全场的比赛数据以及比赛所有区域的事件结果，通过本发明的模型能够实现比赛事件及视频的分时间、分空间查看的功能。

本发明的有益效果：

1）一种基于大数据的足球技术白板模型是主要基于大数据的职业足球技战术分析的工具，能够直观展现比赛中发生的各类事件，并通过技术事件的统计与现场比赛的视频相结合，实现比赛中的赛后技战术分析，主要应用于职业足球俱乐部的各级别比赛的赛前会议及赛后的比赛复盘等领域；

2）本发明的xml格式文件解析能够极大提高比赛数据解析的效率，按照毫秒级的单位对比赛现场所有事件及球员进行精准的定位，从而进一步根据解析的结果按照既定的标准得到足球比赛中定义的射门、传球以及界外球等数据；同时，视频切割技术将比赛视频与事件列表一一对应，解决了不能将全场视频按照事件进行对应的技术难点，同时实现了视频与事件分类查询以及查看的功能；

3）基于大数据的足球技术白板模型主要是通过对比赛事件与视频的技术关联，实现了比赛分析视频化、直观化、清晰化，能够及时方便的为比赛分析人员查看比赛过程中所发生的所有比赛事件进行直观的观察和分析，极大提高了比赛分析的科学性与合理性，同时能够将比赛分析实现数据化的呈现；

4）通过基于大数据的技术白板模型，比赛分析人员能够在赛前对下一轮对手的基本技战术打法以及重点球员进行量化分析，同时能够结合量化数据进行视频查看，分析对手及重点球员的技战术特点，例如能够直观查看到对手的进攻重点方向以及传球特点等；技术白板还能够在比赛结束后对比赛进行复盘，通过对已经进行完的比赛数据分析，能够让球员直观查看到比赛重点站位、跑位以及传接球是否合理等，利于球员的继续学习以及教练员对本场比赛的总结，为后续比赛提供合理的数据参考。

附图说明

图1为模板构建流程图，

图2为实施例1中计算机效果展现图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步说明：

实施例1

下面结合山东鲁能泰山足球队与广州恒大足球队的一场结果为2:1的比赛，下面结合附图来对本申请的足球技术白板模型进行详细说明。模板构建流程图见图1，本实施例中计算机效果展现图见图2。

一、输入部分

（1）比赛技术数据是该发明的基础数据，主要是在比赛现场采集的所有球员的技术数据，主要记录比赛中的射门、助攻、传球等统计数据，该文件为excel格式，通过人工整理后将数据模板导入到系统中，作为比赛事件的统计数据；

（2）体能xml文件实时记录每位球员以及发生的事件的坐标，以毫秒为单位，不间断记录整场比赛发生的事件的球员以及足球本身的坐标，通过对坐标的解析能够得出事件在球场中的位置，以及路线，同时能够记录足球本身运行的轨迹，进而计算球员对足球所做的技术动作，例如长传、短传等，通过计算机开发的程序对所有坐标数据逐一解析，提取出需要的比赛事件结果；

（3）视频文件是通过现场的一号机位的主摄像机记录的全场比赛视频，该视频不包含电视转播的信号回放、插入的电视广告、评论员画面以及球迷坐席画面等非比赛画面，这种视频即定义为净视频，比赛视频切割主要是通过对比赛现场视频按照固定算法进行切割，切割成的片段与比赛事件一一对应，导入到系统中。

二、输出部分

（1）球员列表区：球员列表区，显示主客队的所有首发球员及替补球员，该区域位于屏幕的左右两侧，同时定义的主客队的进攻方向，该区域会显示该场比赛的结果以及进球人员，如图2中所示；

（2）技术白板事件显示区：该区域以完整的足球场地为显示区，在该区域通常固定主队与客队的进攻方向，对相应的数据进行调用时，在该区域显示所有的已定义的事件发生的坐标。例如，选择传球时会在该区域显示所有的传球路线图，传球路线图中显示传接球的球员号码，同时点击该传球路线会打开该传球事件对应的视频，从而进行视频播放，方便教练员及比赛分析人员参考比赛视频进行比赛分析；

（3）事件列表区：事件列表区位于技术白板事件显示区的下方，在该区域中将本场比赛已定义的所有事件的统计数据显示出来。能够同时查看主客队的同一项事件的技术统计数据对比，可以分别选择主客队以及主客队的特定球员，查看对应的事件统计数据。选择该事件后，在技术白板显示区将直接呈现其坐标；事件列表区中显示的事件为射门、传球、传中、前场任意球、封堵传球、封堵射门、解围、越位、犯规、空中争抢、地面拼抢、抢断、丢失球权、球门球、角球和界外球，点击相应事件时，对相应数据进行调用，在技术白板事件显示区中显示；

（4）时间轴区：在输出部分的最下方，是时间轴区。时间轴区是整场比赛的时间刻度轴，在不同的时间刻度显示已经选择的相关事件的发生时间，拖动时间轴，对相应的数据进行调用，查看特定时间区间的比赛事件，与技术白板事件显示区以及事件列表区是联动显示的；

（5）事件功能区：事件功能区主要分为事件坐标选择与事件结果选择功能，将比赛区域按照前场、中场、后场、左路、中路、右路等比例划分为九个区域，对相应的数据进行调用，在方便按照区域查看事件与视频的同时，能够按照不同的进攻与防守区域进行比赛分析；同时，可以查看某一个传球事件最后形成的结果，例如传球是否形成射门、形成传中、形成角球、形成任意球、形成界外球等。事件功能区中事件设置为其他传球、形成射门、形成传中、形成角球、形成任意球和形成界外球，点击相应事件，对相应数据进行调用，在技术白板事件显示区中显示。

首先在球员列表区中点击球员，调用与球员相关的事件数据，在技术白板事件显示区中显示。

然后分别选择传球时在技术白板事件显示区中显示所有的传球路线图，传球路线图中显示传接球的球员号码，点击该传球路线会调用相应数据，打开该传球事件对应的视频，进行视频播放。同时，可以将传球细分为形成射门、形成传中、形成角球、形成任意球、形成界外球、其他传球的事件在技术白板中显示，点击相应事件能够查看视频，方便教练员及比赛分析人员参考比赛视频进行比赛分析。

选择射门时在技术白板事件显示区中显示射门的路线图，射门路线图中显示射门球员号码，点击该射门路线会调用相应数据，打开该射门事件对应的视频，进行视频播放。同时可以将射门细分为射正、射偏和形成进球的事件在技术白板中显示，点击相应事件能够查看视频。

选择传中时在技术白板事件显示区中显示传中的路线图，传球路线图中显示传球球员号码，点击该传球路线会调用相应数据，打开该传中事件对应的视频，进行视频播放，同时可以将传中事件细分为传中成功、传中失败、形成射门的事件在技术白板中显示，点击相应事件能够查看视频。

选择前场任意球时在技术白板事件显示区中显示前场任意球位置和罚任意球的球员号码，点击球员号码会调用相应数据，打开该前场任意球事件对应的视频，进行视频播放。

选择封堵传球时在技术白板事件显示区中显示封堵传球位置和封堵传球的球员号码，点击球员号码会调用相应数据，打开该封堵传球事件对应的视频，进行视频播放。

选择封堵射门时在技术白板事件显示区中显示封堵射门位置和封堵射门的球员号码，点击球员号码会调用相应数据，打开该封堵射门事件对应的视频，进行视频播放。

选择解围时在技术白板事件显示区中显示解围位置和解围球员号码，点击球员号码会调用相应数据，打开该解围事件对应的视频，进行视频播放。

选择越位时在技术白板事件显示区中显示越位位置和越位球员号码，点击球员号码会调用相应数据，打开该解围事件对应的视频，进行视频播放。

选择界外球时在技术白板事件显示区中显示界外球位置和越位球员号码，点击球员号码会调用相应数据，打开该界外球事件对应的视频，进行视频播放。

选择角球时在技术白板事件显示区中显示角球和罚角球球员号码，点击球员号码会调用相应数据，打开该角球事件对应的视频，进行视频播放。

选择球门球时在技术白板事件显示区中显示球门球和发球门球球员号码，点击球员号码会调用相应数据，打开该球门球事件对应的视频，进行视频播放。

选择丢失球权时在技术白板事件显示区中显示丢失球权位置和丢失球权球员号码，点击球员号码会调用相应数据，打开该丢失球权事件对应的视频，进行视频播放。

选择抢断时在技术白板事件显示区中显示抢断位置和抢断球员号码，点击球员号码会调用相应数据，打开该抢断事件对应的视频，进行视频播放。

选择地面拼抢时在技术白板事件显示区中显示地面拼抢位置和地面拼抢球员号码，点击球员号码会调用相应数据，打开该地面拼抢事件对应的视频。

选择空中拼抢时在技术白板事件显示区中显示空中拼抢位置和地面拼抢球员号码，点击球员号码会调用相应数据，打开该空中拼抢事件对应的视频。

选择犯规时在技术白板事件显示区中显示犯规位置和犯规球员号码，点击球员号码会调用相应数据，打开该犯规事件对应的视频，进行视频播放。

选择上述任意事件后，再选择左路时在技术白板中显示在球场的左路发生的对应事件，同理，选择右路时在技术白板中显示在球场的右路发生的对应事件。

选择上述任意事件后，再选择前场时在技术白板中显示在球场的前场发生的对应事件，同理，选择中场时在技术白板中显示在球场的中场区域发生的对应事件。

详细列表按钮能够显示技术白板中显示的该场比赛的所有球员的姓名、号码、场上位置以及所有事件数据，包括进球、传球、助攻、射门、射正、犯规、首发次数、替补次数、出场时间、抢断、被抢断、红黄牌等数据。

分区域统计按钮能够显示主客队双方在球场不同区域的传球百分比，首先将球场划分为等面积的区域，划分方式包括1x2、1x3、2x3、3x1、4x6、6x9，分别将球场划分为2、3（纵向）、6、3（横向）、24、54个矩形区域，然后在每个矩形区域分别显示本区域的传球次数以及本区域传球次数占总传球次数的百分比。

传球方向按钮能够显示主客队双方的向不同方向传球的数据，主要包括向前、后、左、右的总传球次数、传球成功次数、传球成功率等数据，并利用图形展示传球的方向和数据。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受实施例的限制，其它任何未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、组合、替代、简化均应为等效替换方式，都包含在本发明的保护范围之内。