一种基于序列模式挖掘的羽毛球运动员技战术分析方法技术

一种基于序列模式挖掘的羽毛球运动员技战术分析方法，包括：S1、视频数据采集和场地编码、S2、对运动员动作进行人工标注、S3、面向羽毛球技战术分析的字符串匹配、S4、统计输出。本发明专利技术采用高效的羽毛球技战术编码方式对输入的羽毛球比赛运动视频进行标注；后利用字符串匹配方法将待分析运动员在所采集的比赛视频中每次得分所采用的人工标注字符串数据与每一关键技战术的代码进行匹配分析。然后依据预设关键技战术的代码在待分析运动员得分点的动作中出现的频率判断该运动员常用的羽毛球技战术。本方法有助于对羽毛球运动员认识自身的技术优势，从而提高自身技战术水平及教练团队进行赛前的技战术分析和赛后的技战术总结具有重大意义。

A Badminton Player's Technical and Tactical Analysis Method Based on Sequential Pattern Mining

【技术实现步骤摘要】
一种基于序列模式挖掘的羽毛球运动员技战术分析方法
本专利技术涉及视频标注、序列模式挖掘、运动分析领域，尤其是一种基于序列模式挖掘的羽毛球运动员技战术分析方法。
技术介绍
随着时代的发展，体育运动越来越普及大众。与此同时，高水平体育赛事的竞技水平也越来越高。而为了进一步提高专业运动员的水平，乃至为普通大众提供更加准确科学的运动数据，计算机技术在体育运动领域的应用成为当下的一个研究热点。与此同时，得益于如高速摄像机群等各类硬件设施的不断升级，以及体育计算的不断深入，体育运动的信息化开始大跨步发展。羽毛球运动作为一项历史悠久的体育运动，有着丰富的技战术动作，而各类羽毛球技战术动作组合而成的系统的羽毛球技战术更是千变万化。我国作为一个世界公认的羽毛球运动大国，不仅有着数量庞大的羽毛球爱好者，而且在各类与羽毛球相关的官方赛事中，我国高水平羽毛球运动员都取得了优异的成绩。其原因在于我国高度重视将羽毛球比赛与最新的科技应用相结合，以此来提高运动员竞技水平，辅助教练团队赛前备战，赛后总结。体育运动视频的分析方法研究起源于20世纪90年代。现如今，高水平运动员及教练团队对于体育运动视频的需求，由简单的直接观看录像，浏览比赛粗略信息，发展为更加复杂，准确，细致的多元化需求。例如在篮球比赛中对于精彩集锦片段的切分与提取，在跳水比赛中对于溅起水花运动规律的分析，在足球比赛中对于足球运动员跑步路线和跑动距离的记录等。越来越多的研究机构投入大量人力物力致力于提高体育运动的信息化水平。通过分析大量的比赛帧图像，发现不同事件发生时，高速的摄像机运动通常会使得帧图像的模糊度会发生不同程度改变。在此基础上，他们定义了不同足球事件对应的模糊度，而后以模糊度为搜索因子检测特定事件的发生时间和球场位置。随着体育运动信息化研究的不断深入，许多技术难关也开始显现。体育运动视频信息的简化方式便是其中之一。众所周知，体育运动视频信息数据类型繁多，数据大小不一，因而导致体育运动视频的数据量巨大且复杂。同时，体育运动视频信息化的过程中，往往忽视体育运动中各种技战术动作之间的联系，没有从更加高层的视角去对得到的体育运动信息进行系统的分析。而现有技术中尚未出现通过比赛视频而系统化，数据化的获得某个运动员技术参数的方案。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种分析客观，有助于对羽毛球运动员认识自身的技术优势、提高自身技战术水平以及教练团队进行赛前的技战术分析和赛后的技战术总结的基于序列模式挖掘的羽毛球运动员技战术分析方法。本专利技术解决现有技术问题所采用的技术方案：一种基于序列模式挖掘的羽毛球运动员技战术分析方法，包括以下步骤：S1、视频数据采集和场地编码：从互联网下载待分析运动员羽毛球比赛视频，对该比赛视频中的待分析运动员的动作序列进行人工编码，并保存为文本文件：包括以下步骤：S101、场地标记：在羽毛球赛场中以球网为分割线，将赛场分为两个对称的X区场地和Y区场地；以赛场的中线为分割线，分别在X区场地、Y区场地中将前场对称分割为1区和2区，在中后场对称分割为3区和4区；以球网与中线之间的交点为对称点，使X区场地中的1区-4区与Y区场地中的1区-4区分别关于所述对称点呈中心对称；得到羽毛球赛场的场地标记代码：1、2、3、4；S102、击球动作编码表示：将羽毛球基本击球动作的英文名称的首字母作为击球动作的代码表示，若不同击球动作的首字母相同则取第二个字母，以此类推，得到如下的击球动作编码：“杀球”表示为“S”，“高球”表示为“H”，“搓球”表示为“C”，“推球”表示为“U”，“抽球”表示为“D”，“挑球”表示为“L”，“吊球”表示为“R”，“勾球”表示为”A”；S2、对运动员动作进行人工标注：根据步骤S1中得到的羽毛球比赛视频中，以比赛中的待分析运动员的每次得分作为一条人工标注字符串数据保存至文本文件中，作为人工标注字符串数据集；每条人工标注字符串数据以羽毛球的击球起点到落地点依次所使用的击球动作编码及该击球动作使球所经过的赛场区域的场地标记代码组成；所述人工标注字符串数据由如下形式的若干字符串片段组成；字符串片段表示待分析运动员用fn的击球动作将球从区打到区；其中，fn∈F，F为击球动作编码表示的集合，F＝{S,H,C,U,D,L,R,A}，Q为步骤S101中得到的场地标记代码的集合，Q＝{1,2,3,4}，n≤8，l1,l2≤4；S3、面向羽毛球技战术分析的字符串匹配：包括以下步骤：S301、预设关键技战术的代码表示：对羽毛球比赛中的四种关键技战术根据步骤S2的人工标注方法进行代码化表示得到关键技战术编码字符串：“控后突前战术”的关键技战术编码字符串为“L14L13S”、“控制网前突击战术”的关键技战术编码字符串为“A11A12S”、“拉开突击战术”的关键技战术编码字符串为“L13L14A11A12”，“对角线战术”的关键技战术编码字符串为“L23L14S”；得到关键技战术编码字符串集：{“L14L13S”、“A11A12S”、“L13L14A11A12”、“L23L14S”}；S302、字符串数据匹配：读取步骤S2中得到人工标注字符串数据集,记为P，并将人工标注字符串数据集P中包含的任一人工标注字符串数据记为p，将关键技战术编码字符串集B中包含的任一关键技战术编码字符串记为b，人工标注字符串数据p和关键技战术编码字符串b的长度分别为|p|和|b|；预设一个二维数组d，二维数组d中各元素初始值均设置为0，二维数组d的大小为(|p|+1)(|b|+1)；包括以下步骤：S3021、建立二维数组：对于预设的二维数组d，将第m行的第一个元素数值设定为m1，即d[m][0]＝m1，第k列的第一个元素的数值为k1，即d[0][k]＝k1，其中m>＝0,m<＝|p|,k>＝0,k<＝|b|；S3022、字符串匹配：利用字符串匹配方法对人工标注字符串数据p与关键技战术编码字符串b进行匹配对比，根据匹配对比的情况循环遍历二维数组d的其余位置元素，为其余位置的每一个元素赋值，所赋予的数值为字符串匹配的预设编辑距离；匹配方法为：对于人工标注字符串数据p和关键技战术编码字符串b，若p[i-1]＝b[j-1]，则赋予d[i][j]＝d[i-1][j-1]；若p[i-1]不等于b[j-1]，则d[i][j]＝min(d[i-1][j]+1,d[i][j-1]+1,d[i-1][j-1]+1)，其中i>＝1,i<＝|p|,j>＝1,j<＝|b|，p[i-1]为人工标注字符串数据p中第i-1个元素，b[j-1]为关键技战术编码字符串b中第j-1个元素；经过循环为二维数组d赋值后，赋值后的二维数组d作为匹配数组输出；S4、统计输出：通过统计步骤S3022中得到的匹配数组中小于或等于预设编辑距离的元素的个数，即可得到待分析运动员在进行人工标注字符串数据p所对应的动作中关键技战术出现的次数，从而获得待分析运动员的战术特点。步骤S2中人工标注字符串数据集为分行存储：将待分析运动员每一次得分所对应的人工标注字符串数据作为一行保存到文本文件中。步骤S3022中，预设编辑距离为4。步骤S102中，击球动作的代码表示为羽毛球基本击球动作的英文名称的首字母的大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于序列模式挖掘的羽毛球运动员技战术分析方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、视频数据采集和场地编码：从互联网下载待分析运动员羽毛球比赛视频，对该比赛视频中的待分析运动员的动作序列进行人工编码，并保存为文本文件：包括以下步骤：S101、场地标记：在羽毛球赛场中以球网为分割线，将赛场分为两个对称的X区场地和Y区场地；以赛场的中线为分割线，分别在X区场地、Y区场地中将前场对称分割为1区和2区，在中后场对称分割为3区和4区；以球网与中线之间的交点为对称点，使X区场地中的1区‑4区与Y区场地中的1区‑4区分别关于所述对称点呈中心对称；得到羽毛球赛场的场地标记代码：1、2、3、4；S102、击球动作编码表示：将羽毛球基本击球动作的英文名称的首字母作为击球动作的代码表示，若不同击球动作的首字母相同则取第二个字母，以此类推，得到如下的击球动作编码：“杀球”表示为“S”，“高球”表示为“H”，“搓球”表示为“C”，“推球”表示为“U”，“抽球”表示为“D”，“挑球”表示为“L”，“吊球”表示为“R”，“勾球”表示为”A”；S2、对运动员动作进行人工标注：根据步骤S1中得到的羽毛球比赛视频中，以比赛中的待分析运动员的每次得分作为一条人工标注字符串数据保存至文本文件中，作为人工标注字符串数据集；每条人工标注字符串数据以羽毛球的击球起点到落地点依次所使用的击球动作编码及该击球动作使球所经过的赛场区域的场地标记代码组成；所述人工标注字符串数据由如下形式的若干字符串片段...

【技术特征摘要】
1.一种基于序列模式挖掘的羽毛球运动员技战术分析方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、视频数据采集和场地编码：从互联网下载待分析运动员羽毛球比赛视频，对该比赛视频中的待分析运动员的动作序列进行人工编码，并保存为文本文件：包括以下步骤：S101、场地标记：在羽毛球赛场中以球网为分割线，将赛场分为两个对称的X区场地和Y区场地；以赛场的中线为分割线，分别在X区场地、Y区场地中将前场对称分割为1区和2区，在中后场对称分割为3区和4区；以球网与中线之间的交点为对称点，使X区场地中的1区-4区与Y区场地中的1区-4区分别关于所述对称点呈中心对称；得到羽毛球赛场的场地标记代码：1、2、3、4；S102、击球动作编码表示：将羽毛球基本击球动作的英文名称的首字母作为击球动作的代码表示，若不同击球动作的首字母相同则取第二个字母，以此类推，得到如下的击球动作编码：“杀球”表示为“S”，“高球”表示为“H”，“搓球”表示为“C”，“推球”表示为“U”，“抽球”表示为“D”，“挑球”表示为“L”，“吊球”表示为“R”，“勾球”表示为”A”；S2、对运动员动作进行人工标注：根据步骤S1中得到的羽毛球比赛视频中，以比赛中的待分析运动员的每次得分作为一条人工标注字符串数据保存至文本文件中，作为人工标注字符串数据集；每条人工标注字符串数据以羽毛球的击球起点到落地点依次所使用的击球动作编码及该击球动作使球所经过的赛场区域的场地标记代码组成；所述人工标注字符串数据由如下形式的若干字符串片段组成；字符串片段表示待分析运动员用fn的击球动作将球从区打到区；其中，fn∈F，F为击球动作编码表示的集合，F＝{S,H,C,U,D,L,R,A}，Q为步骤S101中得到的场地标记代码的集合，Q＝{1,2,3,4}，n≤8，l1,l2≤4；S3、面向羽毛球技战术分析的字符串匹配：包括以下步骤：S301、预设关键技战术的代码表示：对羽毛球比赛中的四种关键技战术根据步骤S2的人工标注方法进行代码化表示得到关键技战术编码字符串：“控后突前战术”的关键技战术编码字符串为“L14L13S”、“控制网前突击战术”的关键技战术编码字符串为“A11A12S”、“拉开突击战术”的关键技战术编码字符串为“L13L14A11A12”，“对角线战术”的关键技战术编码字符串为“L23L14S”；得到关键技战术编码字符串集：{“L14L13S”、“A11A12S”、“L13L14A11A12”、“L23L14S”}；S302、字符串数据匹配：...

【专利技术属性】
技术研发人员：林鸿飞，徐博，杨亮，许侃，刘睿，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21