一种篮球比赛的人工智能解说方法及系统与流程

本发明涉及体育赛事解说领域，特别是涉及一种篮球比赛的人工智能解说方法及系统。

背景技术：

随着人工智能技术的发展，在从图像识别，人脸检测到动作识别，行为检测都逐渐建立起健全的技术框架，文字解说技术也日渐成熟。一场精彩的篮球比赛，一定离不开精彩的篮球解说。篮球解说需要有专业的篮球知识，对球场情势准确地分析，幽默独到的解说。当今体育界，优秀的篮球解说人员甚至比优秀的篮球运动员还要稀少。

如今的篮球解说只会在nba等职业联赛或者奥运会等国际型比赛才会设有专门的篮球解说，但是对于更接近百姓的大众体育娱乐活动，是完全没有解说可言的。像学校里进行的比赛、社区组织的公益比赛以及公司内部进行的比赛，如果能增加这种智能解说篮球比赛系统的话，将会增加更多的乐趣。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种篮球比赛的人工智能解说方法及系统。

为解决上述技术问题，本发明提供一种篮球比赛的人工智能解说方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：对数据库中的数据进行预处理，得到球员、裁判员、篮球运动轨迹等比赛内容的基础数据；

步骤二：对球场每个球员和裁判员进行锁定，并进行身份认证；

步骤三：识别进攻方运动员动作，对持球人以及持球方球员进行动作识别；

步骤四：识别防守方运动员动作，对防守方运动员进行动作识别；

步骤五：识别篮球运动轨迹，对篮球进行识别并锁定，跟踪篮球运动轨迹；

步骤六：识别裁判员哨声和手势；

步骤七：实时文字及语音合成解说，对上述步骤中所有识别结果，将发生动作的对象和动作行为分别从数据库中相应调出，结合语料库数据合成为一段解说词用于文字解说，对解说词进行语音合成并进行语音解说。

所述步骤一中，所述球员基础数据包括球衣号码、进攻动作和防守动作等基础动作数据；所述裁判员基础数据包括裁判员号码、裁判员哨声、裁判员手势等基础数据；所述篮球运动轨迹基础信息包括篮球进球、出界、运动员传球轨迹等数据。

所述步骤二中，所述锁定是指结合数据库中的基础数据，通过人脸识别和号码识别，对球场上双方球员和裁判员进行锁定，然后进行身份认证。

所述步骤三中，所述对持球人以及持球方球员进行动作识别包括：对持球运动员的动作进行识别以及对持球运动员队友的动作进行识别；所述持球运动员的动作包括运球、传球、过人、上篮、扣篮以及投篮等动作；所述持球方球员的动作包括无球跑位、挡拆、准备接球、抢篮板等动作。

所述步骤四中，所述对防守方运动员进行识别的动作包括：一对一单防守、包夹持球人、联防、战术犯规以及抢篮板等动作。

所述步骤五中，所述球场上篮球可能运动出现的运动轨迹包括：投篮进球轨迹、弹筐而出轨迹、出界轨迹、传球轨迹、被抢断轨迹、被盖帽轨迹等。

所述步骤六中，所述裁判员哨声和手势是指裁判员对球场双方动作进行判断而做出的不同哨声和相应手势，所述球场双方动作包括投篮得分、投篮得分并造犯规、进攻犯规、防守犯规、违例、技术犯规以及打架斗殴等动作。

所述步骤七中，以篮球每次的转移为节点，每次篮球的转移或者超过5秒没有转移时，对文字及语音信息进行智能解说。

一种人工智能解说篮球的系统，其特征在于，包括依次相连的数据源模块、动作识别模块、文字解说模块、语音合成模块；

所述数据源模块，用于记录所有球员和裁判的脸部特征、号码、裁判哨声、裁判手势、运动员动作、篮球运动轨迹、语料库等数据；

所述动作识别模块用于识别所有的发生动作的对象和动作行为；

所述文字解说模块，是在准确识别了上述所有的动作之后，将发生动作对象和动作行为分别从基础数据库中相应调出，结合语料库数据合成为一条解说词，文字解说模块将上述一系列动作合成为一段解说词，文字解说模块以篮球每次的转移为节点，并且时间不超过5秒，投篮、抢断、传球都算一个节点；

所述语音合成模块，是对上述文字解说模块整合的语音信息进行语音合成并实时解说。语音解说也是以文字解说模块的节点为依据，每次篮球的转移或者篮球未转移时间超过5秒时，对当前文本解说的信息进行语音合成并解说。

所述运动识别模块包括：真人识别模块、运动员动作识别模块、裁判员动作识别模块、篮球轨迹识别模块；所述运动员动作识别模块与裁判员动作识别模块相连，所述真人识别模块同时与运动员动作识别模块、裁判员动作识别模块相连，所述篮球轨迹识别模块同时与运动员动作识别模块、裁判员动作识别模块相连；

所述真人识别模块，是对球场上所有参与人员进行识别的一个模块；包括人脸识别模块和号码识别模块；所述人脸识别模块，对锁定球员或者裁判员脸部特征进行识别，并与数据源模块中相应人物进行对比，判断锁定人的身份；所述号码识别模块，是通过识别球员或者裁判员背部的号码，与数据源模块中相应人物进行对比，判断锁定人的身份；通过结合人脸识别模块和号码识别模块，对球场每个参与人的身份进行准确识别；

所述运动员动作识别模块，是指识别运动员正在执行的动作，比如运球、过人、投篮、抢断、盖帽等动作；运动员动作识别模块主要包括：进攻球员动作识别模块和防守球员动作识别模块；所述进攻球员动作识别模块，是对持球人一方球员的动作进行识别；进攻球员动作识别模块又包括：持球人动作识别模块、持球人队友动作识别模块、进攻球员争球动作识别模块；所述持球人动作识别模块，指的是对持球人的运球、过人、投篮、发球、进攻犯规等动作进行识别；所述持球人队友动作识别模块，指的是对队友为持球人做的挡拆、无球跑动、等动作的识别；所述进攻球员争球模块，指的是对当球离开持球人的时候，此时上一回合持球方球员在拼抢篮板、争球、卡位等一系列动作的识别；所述防守球员动作识别模块，是对持球人另一方的球员的动作进行识别；防守球员动作识别模块又包括：防守回合中防守球员动作识别模块和防守球员争球动作识别模块；所述防守回合中防守球员动作识别模块，指的是对防守一方球员在参与该次防守回合中所做动作的识别；所述防守球员争球模块，指的是对当球离开持球人的时候，此时上一回合未持球方球员在拼抢篮板、争球、卡位等一系列动作的识别；

所述裁判员动作识别模块，指的是裁判员对比赛走势和运动员动作的一种判断，并做出相应动作指令，对这种相应的动作指令进行识别，裁判员动作识别模块又包括：哨声识别模块和裁判员手势识别模块；所述哨声识别模块，是对比赛中裁判相应判罚吹出不同哨声的识别，包括进球、技术犯规以及驱逐等判罚吹给出的哨声；所述裁判手势识别模块，是对裁判在比赛进行中响哨之后所进行的手势的一种识别；当比赛中进攻球员进球或者防守球员犯规等一系列使比赛能够暂停进行的动作发生后，裁判员会响哨，并同时做出相应判罚的手势；

所述篮球轨迹识别模块，是对比赛进行中，篮球各种不同运动轨迹进行的识别，包括在一方运动员手中传递轨迹、进球轨迹、出界轨迹等。

本发明所达到的有益效果:该方法及系统能够实时智能的完成对篮球比赛的解说任务。主要根据数据库中基础信息，对球场上攻防两方球员的动作以及裁判员的哨声和手势进行识别，对整个比赛进行实时解说。该方法和系统能够实时智能对篮球比赛进行解说，无论是大众化的平民体育还是专业的竞技体育，都能进行专业的比赛解说。极大地提升全民体育的娱乐性。

附图说明

图1为本发明的示例性实施例中篮球比赛的人工智能解说方法的流程示意图；

图2为本发明的示例性实施例中篮球比赛的人工智能解说系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和示例性实施例对本发明作进一步的说明：

参阅图1所示，本发明实施例的流程，具体步骤为：

步骤1.1：对数据库中的数据进行预处理，得到球员、裁判员、篮球运动轨迹等基础数据。其中，球员基础数据包括球衣号码、进攻动作和防守动作等基础动作数据；裁判员基础数据包括裁判员号码、裁判员哨声、裁判员手势等基础数据；篮球运动轨迹基础信息包括篮球进球、出界、运动员传球轨迹等数据。

步骤1.2：对球场每个球员和裁判员进行锁定，并进行身份认证。锁定是指结合数据库中的基础数据，通过人脸识别和号码识别，对球场上双方球员和裁判员进行锁定，然后进行身份认证，在篮球比赛进行时，运动员和裁判都处于高速复杂的运动中，准确的实时识别球场每个人，对其位置身份进行确认。

步骤1.3：识别进攻方运动员动作，对持球人以及持球方球员进行动作识别。包括对持球人以及持球方球员进行动作识别包括：对持球运动员的动作进行识别以及对持球运动员队友的动作进行识别；持球运动员的动作包括运球、传球、过人、上篮、扣篮以及投篮等动作；持球方球员的动作包括无球跑位、挡拆、准备接球、抢篮板等动作。

步骤1.4：识别防守方运动员动作，对防守方运动员进行动作识别。对防守方运动员进行识别的动作包括：一对一单防守、包夹持球人、联防、战术犯规以及抢篮板等动作。

步骤1.5：识别篮球运动轨迹。对篮球进行识别并锁定，跟踪篮球运动轨迹。球场上篮球可能运动出现的运动轨迹包括：投篮进球轨迹、弹筐而出轨迹、出界轨迹、传球轨迹、被抢断轨迹、被盖帽轨迹等。

步骤1.6：识别裁判员哨声和手势。裁判员哨声和手势是指裁判员对球场双方动作进行判断而做出的不同哨声和相应手势，球场双方动作包括投篮得分、投篮得分并造犯规、进攻犯规、防守犯规、违例、技术犯规以及打架斗殴等动作。

步骤1.7：实时文字及语音合成解说。对上述步骤中所有识别结果，将发生动作的对象和动作行为分别从数据库中相应调出，结合语料库数据合成为一段解说词用于文字解说，对解说词进行语音合成并进行语音解说。

参阅图2所示，本发明实施例的系统结构，包括：依次相连的数据源模块1、运动识别模块、文字解说模块6、语音合成模块7。

数据源模块1，用于记录所有球员和裁判的脸部特征、号码、裁判哨声、裁判手势、运动员动作、篮球运动轨迹等数据。

运动识别模块包括：真人识别模块、运动员动作识别模块、裁判员动作识别模块、篮球轨迹识别模块；所述运动员动作识别模块与裁判员动作识别模块相连，所述真人识别模块同时与运动员动作识别模块、裁判员动作识别模块相连，所述篮球轨迹识别模块同时与运动员动作识别模块、裁判员动作识别模块相连；

真人识别模块2，是对球场上所有参与人员进行识别的一个模块。包括：人脸识别模块2.1和号码识别模块2.2。人脸识别模块2.1，通过运动员和裁判员脸部特征，并与数据库数据进行比对，对识别对象进行身份认证。号码识别模块2.2，通过比对球场所有人员号码与数据库号码信息，判断场上人员身份信息。

运动员动作识别模块3，是指识别运动员正在执行的动作，比如运球、过人、投篮、抢断、盖帽等动作。包括：进攻球员动作识别模块3.1和防守球员动作识别模块3.2。进攻球员动作识别模块3.1，是对持球人一方球员的动作进行识别。进攻球员动作识别模块3.1又包括：持球人动作识别模块3.1.1、持球人队友动作识别模块3.1.2、进攻球员争球动作识别模块3.1.3。持球人动作识别模块3.1.1，指的是对持球人的运球、过人、投篮、发球、进攻犯规等动作进行识别。持球人队友动作识别模块3.1.2，指的是对队友为持球人做的挡拆、无球跑动、等动作的识别。进攻球员争球动作识别模块3.1.3，指的是对当球离开持球人的时候，此时上一回合持球方球员在拼抢篮板、争球动作识别、卡位等一系列动作的识别。防守球员动作识别模块3.2，是对持球人另一方的球员的动作进行识别。防守球员动作识别模块3.2又包括：防守回合中防守球员动作识别模块3.2.1和防守球员争球动作识别模块3.2.2。防守回合中防守球员动作识别模块3.2.1，指的是对防守一方球员在参与该次防守回合中所做动作的识别。防守球员争球动作识别模块3.2.2，指的是对当球离开持球人的时候，此时上一回合未持球方球员在拼抢篮板、争球、卡位等一系列动作的识别。

裁判员动作识别模块4，指的是裁判员对比赛走势和运动员动作的一种判断，并做出相应动作指令，对这种相应的动作指令进行识别。包括：哨声识别模块4.1和手势识别模块4.2。哨声识别模块4.1，是对比赛中裁判相应判罚吹出不同哨声的识别，包括进球、技术犯规以及驱逐等判罚吹给出的哨声。手势识别模块4.2，是对裁判在比赛进行中响哨之后所进行的手势的一种识别。当比赛中进攻球员进球或者防守球员犯规等一系列使比赛能够暂停进行的动作发生后，裁判员会响哨，并同时做出相应判罚的手势。

篮球轨迹识别模块5，是对比赛进行中，篮球各种不同运动轨迹进行的识别，包括在一方运动员手中传递轨迹、进球轨迹、出界轨迹等。

文字解说模块6，是在准确识别了上述所有的动作之后，将发生动作对象和动作行为分别从数据库中相应调出，并进行合成。例：科比试探步之后，运一步，翻身后仰跳投。需要对发生对象主体进行识别，认证身份为“科比”，对发生的动作行为进行识别为投篮动作，具体投篮动作属于后仰跳投，投篮动作之前做了一个试探步的动作，接着就是运一步球转身动作，接着的动作就是投篮。文字解说模块以每次篮球的转移为节点，时间不超过5秒，投篮、抢断、传球都算一个节点。

语音合成模块7，是对上述文字解说模块整合的语音信息进行实时解说。每次篮球完成转移的一个节点，或超过5秒没有转移，自动将语音信息进行解说。

本发明主要用于提供一种篮球比赛的人工智能解说方法及系统，该方法及系统能够实时智能的完成对篮球比赛的解说任务，主要根据数据库中基础信息，对球场上攻防两方球员的动作以及裁判员的哨声和手势进行识别，对整个比赛进行实时解说。该方法和系统能够实时智能对篮球比赛进行解说，无论是大众化的平民体育还是专业的竞技体育，都能进行专业的比赛解说。极大地提升全民体育的娱乐性。

以上实施例不以任何方式限定本发明，凡是对以上实施例以等效变换方式做出的其它改进与应用，都属于本发明的保护范围。