一种探究乒乓球比赛拍序列技战术的可视分析系统技术方案

本发明专利技术公开了一种探究乒乓球比赛拍序列技战术的可视分析系统，涉及数据可视化分析技术领域，包括：数据处理模块，拍序列选择模块，拍序列对比模块和拍特征分析模块；本发明专利技术清晰、快速地反应乒乓球比赛中的拍子序列问题，通过本发明专利技术专家可以方便地筛选出自己感兴趣的拍子序列，对比分析不同拍序列的特征，确定运动员在比赛中的主要技术变化，借助胜率变化值帮助检测有意义的模式，提供进一步基于数据的技术指导，与仅限于视频分析的当前方法相比，能够快速定位特征拍子序列，并进一步直观地展示拍子序列特点。

A Visual Analysis System for Exploring the Techniques and Tactics of Racket Sequence in Table Tennis Matches

The invention discloses a visual analysis system for exploring racket sequence techniques and tactics in table tennis matches, which relates to the field of data visualization analysis technology, including data processing module, racket sequence selection module, racket sequence comparison module and racket feature analysis module; the invention clearly and rapidly reflects racket sequence problems in table tennis matches, and the experts of the invention can conveniently screen the racket sequence problems through the invention. By comparing and analyzing the characteristics of different beat sequences, we can determine the main technical changes of athletes in the competition, help to detect meaningful patterns with the change value of winning rate, and provide further technical guidance based on data. Compared with the current methods limited to video analysis, we can locate feature beat sequences quickly and display the beat sequence intuitively. Column characteristics.

【技术实现步骤摘要】
一种探究乒乓球比赛拍序列技战术的可视分析系统
本专利技术涉及数据可视化分析
，特别涉及一种探究乒乓球比赛拍序列技战术的可视分析系统。
技术介绍
乒乓球运动项目有着高对抗、紧张、敏捷、多变的特点，深受广大体育爱好者的喜爱，是世界上最流行的体育运动之一。为了在这样的比赛环境中取得更好的战绩，运动员通常会使用一套复杂灵活的技战术应对，这些技战术主要反映在变化的拍上。在乒乓球比赛的所有拍序列中挑选子序列，并探究其时变特征，使得数据分析员能够提炼出敌方球员的技战术特点，并发现自己球员的技战术缺陷。这些发现将为运动员未来的训练和竞赛提供了有效的指导。目前，经验丰富的教练员常见的探究方法是通过反复观看视频来实现特征性拍的时序分析。这种方法往往非常耗时，且容易出错。除此之外还存在基于细粒度数据的统计分析和数学建模方法，这些方法可以提供某些性能指标的统计数据或某些模拟匹配的结构。然而，这些统计建模方法往往遵循明确的规则或针对特定的问题，无法提供拍序变化的总览，也不能检测到某些出乎意料的特征序列。将领域知识和人类智慧结合到数据分析过程中的可视化技术为时变拍序的分析提供了新的可能性。许多可视化技术可以识别一个或多个事件序列中的时序模式。然而，现有的事件序列可视化技术不能直接应用于这些问题。同样应用于乒乓球数据分析的方法iTTVis虽然能支持时变模式的呈现，但对于特定拍序列中拍技术属性的相互影响并没有很好的支持。因此，需要一种能帮助领域专家根据特定拍序列特征研究乒乓球技战术的可视分析方法及系统。
技术实现思路
本专利技术提供了一种用于探究乒乓球比赛拍序列技战术的可视分析系统，可以对特征拍序进行筛选和对比观察，帮助专家深入了解双方球员的技战术特点，以便后续更有针对性地调整训练计划，提高运动员的技术水平。一种探究乒乓球比赛拍序列技战术的可视分析系统，包括：数据处理模块，对数据预处理，获得系统需要展示的数据信息；拍序列选择模块，是一场比赛所有拍序列的可视化，所述的拍序列由不同球员击打的前后两拍构成，该模块包括：矩阵统计视图，用七个矩阵图展示一场比赛所有拍序列的统计信息，每个矩阵图按照不同的属性值划分网格，并使用网格内的圆形表达统计信息，包括：三个球员A拍内关联矩阵图，是球员A所击打的拍中三个技术属性两两关联(击球技术与击球位置、击球技术与击球落点、击球位置与击球落点)的可视化；三个球员B拍内关联矩阵图，布置在所述三个球员A拍内关联矩阵图的下方，是球员B所击打的拍中三个技术属性两两关联的可视化；一个拍间关联矩阵图，布置在三个球员A拍内关联矩阵图和三个球员B拍内关联矩阵图之间，是球员A与球员B前后两拍之间以击球落点属性为关联的拍间关联矩阵图(前一拍的击球落点与后一拍的击球落点)；选择面板，记录用户当前在所有拍序列中选择的目标拍序列；所述拍序列选择模块借助点击选择的交互手段选择目标拍序列，并将目标拍序列分发给系统的其余模块，帮助完成更深入的分析任务；拍序列对比模块，是所有在拍序列选择模块选择的目标拍序列的可视化，包括：缩略视图，采用折线图展现主拍技术变化流的整体走势，主拍为拍序列中的主体拍；主视图，由多个纵向并置的拍序列得到的多个流视图构成，流视图每个都由不同拍序列中相同序号的所有拍构成，主视图包括：拍属性变化的流视图，用一系列纵向排布的定制拍图标表现拍属性的变化；拍预测胜率变化的流视图，用一系列纵向排布的条形图表现预测胜率的变化；拍特征分析模块，是单个拍序列中拍特征的详细可视化，在拍序列对比模块中找到某个需要进一步探究的拍序列后触发打开，包括：决策树视图，是单个拍序列中胜率变化的进一步细节可视化，采用多个矩形构成的决策树展示所有可选的拍属性值下的胜率变化；回合详细视图，是单个拍序列所在回合所有拍的进一步细节可视化，采用基于乒乓球桌的球位置分布和小人图标位置展示拍的技术属性。本专利技术采用多个流视图及决策树视图对比地展示整场比赛中目标拍序列的特征，通过本专利技术的系统，专家能快速清晰地探究某拍的技术使用是否合理，是否取得较好的战术反馈，以便后续更有针对性地调整运动员的战术选择。所述的数据处理模块为整个系统提供数据信息，优选的，所述的数据处理模块的源数据来自以拍为粒度记录的csv文件，从中选取每一拍最为重要的三个拍属性作为拍技术的定义维度，包括击球技术，击球位置和击球落点。击球技术包括：发球，弧圈，快攻，扣球，挑打，劈长，摆短，挡球削球，吊球，放高球。击球位置包括：发球，正手位，反手位，侧身位，反侧身。击球落点包括：反手短球，中路短球，正手短球，反手半长球，中路半长球，正手半长球，反手长球，中路长球，正手长球。针对不同球员击打的拍，统计不同技术属性的频率、得分率信息，并基于修改后的马尔科夫链模型计算每拍的预测胜率。以此作为系统其它模块展示的数据信息。其中，修改后的马尔科夫链模型由MartinLames提出，在数据处理模块中，基于此模型，可以针对每一拍计算预测胜率。所以，可以使用当前拍与上一拍的预测胜率变化值，评估当前拍的战术效率，指导后续的技战术调整。每一拍的预测胜率变化值在三个技术属性维度分别计算(击球技术的胜率变化值、击球位置的胜率变化值和击球落点的胜率变化值)。所述的拍序列选择模块包括矩阵统计视图和选择面板，展示整场比赛所有拍序列技术属性的统计信息(包括频率、得分率和胜率变化值)，优选的，所述的球员A拍内关联矩阵图、球员B拍内关联矩阵图和拍间关联矩阵图以不同属性的不同属性值划分网格，并将统计得到的拍数目和得分率(或胜率变化值，通过交互切换)在网格中显示。优选的，拍数目和得分率(或胜率变化值)通过图形显示，图形填充颜色的深浅为得分率(或胜率变化值)，图形的面积为使用对应属性所在拍的数目。进一步优选的，所述图形为圆形。优选的，矩阵统计视图的中间还包含切换按钮，可以根据需要选择展示得分率或胜率变化值，改变拍序列中球员A击打的拍与球员B击打的拍的前后关系。选择面板根据构成目标拍序列的两拍，分为上下两部分。使用两拍的技术属性值描述选择的目标拍序列。上半部分记录球员1所击打的拍的技术属性值，下半部分记录球员2所击打的拍的技术属性值。在每部分中，根据拍的三个技术属性划分为三列，每一列中记录当前技术属性所选定的属性值。所述的拍序列对比模块同时展示在拍序列选择模块选择得到的所有目标拍序列信息。包含最左侧的缩略视图和主体的主视图。所述的缩略视图采用折线图展现主拍流视图的整体走势。所述的主视图包含拍属性变化的流视图和拍预测胜率变化的流视图。主视图中，考虑到连续三拍构成一个战术，该模块所述的拍序列为包含拍序列选择模块选择的两拍在内的前后五拍的完整拍序列。为了方便对比，每个拍序列横向展开排布，优选的，所述拍序列对比模块中，不同拍序列按照拍序列在整场比赛中的发生时间纵向展开排布，不同拍序列对应的每一拍在纵向上构成可相互对比的流视图。因此，所述的拍序列对比模块包含五个拍属性变化的流视图(每拍一个)和四个拍预测胜率变化的流视图(每两拍之间一个)。并在左侧展示当前拍序列所在回合的比分信息。所述的拍属性变化的流视图提供拍子序列的拍属性信息，共有五个拍流视图，主拍流位于中间。拍流视图中的每一拍信息包含三个拍属性：击球技术、击球位置和击球落点。优选的，对于每一个拍的流视图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种探究乒乓球比赛拍序列技战术的可视分析系统，其特征在于，包括：数据处理模块，对数据预处理，获得系统需要展示的数据信息；拍序列选择模块，是一场比赛所有拍序列的可视化，所述的拍序列由不同球员击打的前后两拍构成，该模块包括：矩阵统计视图，用七个矩阵图展示一场比赛所有拍序列的统计信息，每个矩阵图按照不同的属性值划分网格，并使用网格内的圆形表达统计信息，包括：三个球员A拍内关联矩阵图，是球员A所击打的拍中三个技术属性两两关联的可视化；三个球员B拍内关联矩阵图，布置在所述三个球员A拍内关联矩阵图的下方，是球员B所击打的拍中三个技术属性两两关联的可视化；一个拍间关联矩阵图，布置在三个球员A拍内关联矩阵图和三个球员B拍内关联矩阵图之间，是球员A与球员B前后两拍之间以击球落点属性为关联的拍间关联矩阵图；选择面板，记录用户当前在所有拍序列中选择的目标拍序列；所述拍序列选择模块借助点击选择的交互手段选择目标拍序列，并将目标拍序列分发给系统的其余模块；拍序列对比模块，是所有在拍序列选择模块选择的目标拍序列的可视化，包括：缩略视图，采用折线图展现主拍技术变化流的整体走势，主拍为拍序列中的主体拍；主视图，由多个纵向并置的拍序列得到的多个流视图构成，流视图每个都由不同拍序列中相同序号的所有拍构成，主视图包括：拍属性变化的流视图，用一系列纵向排布的定制拍图标表现拍属性的变化；拍预测胜率变化的流视图，用一系列纵向排布的条形图表现预测胜率的变化；拍特征分析模块，是单个拍序列中拍特征的详细可视化，在拍序列对比模块中找到某个需要进一步探究的拍序列后触发打开，包括：决策树视图，是单个拍序列中胜率变化的进一步细节可视化，采用多个矩形构成的决策树展示所有可选的拍属性值下的胜率变化；回合详细视图，是单个拍序列所在回合所有拍的进一步细节可视化，采用基于乒乓球桌的球位置分布和小人图标位置展示拍的技术属性。...

【技术特征摘要】
1.一种探究乒乓球比赛拍序列技战术的可视分析系统，其特征在于，包括：数据处理模块，对数据预处理，获得系统需要展示的数据信息；拍序列选择模块，是一场比赛所有拍序列的可视化，所述的拍序列由不同球员击打的前后两拍构成，该模块包括：矩阵统计视图，用七个矩阵图展示一场比赛所有拍序列的统计信息，每个矩阵图按照不同的属性值划分网格，并使用网格内的圆形表达统计信息，包括：三个球员A拍内关联矩阵图，是球员A所击打的拍中三个技术属性两两关联的可视化；三个球员B拍内关联矩阵图，布置在所述三个球员A拍内关联矩阵图的下方，是球员B所击打的拍中三个技术属性两两关联的可视化；一个拍间关联矩阵图，布置在三个球员A拍内关联矩阵图和三个球员B拍内关联矩阵图之间，是球员A与球员B前后两拍之间以击球落点属性为关联的拍间关联矩阵图；选择面板，记录用户当前在所有拍序列中选择的目标拍序列；所述拍序列选择模块借助点击选择的交互手段选择目标拍序列，并将目标拍序列分发给系统的其余模块；拍序列对比模块，是所有在拍序列选择模块选择的目标拍序列的可视化，包括：缩略视图，采用折线图展现主拍技术变化流的整体走势，主拍为拍序列中的主体拍；主视图，由多个纵向并置的拍序列得到的多个流视图构成，流视图每个都由不同拍序列中相同序号的所有拍构成，主视图包括：拍属性变化的流视图，用一系列纵向排布的定制拍图标表现拍属性的变化；拍预测胜率变化的流视图，用一系列纵向排布的条形图表现预测胜率的变化；拍特征分析模块，是单个拍序列中拍特征的详细可视化，在拍序列对比模块中找到某个需要进一步探究的拍序列后触发打开，包括：决策树视图，是单个拍序列中胜率变化的进一步细节可视化，采用多个矩形构成的决策树展示所有可选的拍属性值下的胜率变化；回合详细视图，是单个拍序列所在回合所有拍的进一步细节可视化，采用基于乒乓球桌的球位...

【专利技术属性】
技术研发人员：巫英才，兰吉，王伽臣，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33