avtomatska analiza gibanja v izbranih moštvenih športnih igrah

avtomatska analiza gibanja v izbranih moštvenih športnih igrah avtomatska analiza gibanja v izbranih moštvenih športnih igrah

vision.fe.uni.lj.si
from vision.fe.uni.lj.si More from this publisher
21.08.2013 Views

106 Zaključki Prispevek 1: Metoda segmentacije zveznega skupinskega dogajanja na pomensko zaključene aktivnosti Predstavljen je bil postopek segmentacije zveznih moˇstvenih iger v več vsebinsko zaključenih faz. Najprej je bil opisan postopek, s katerim na podlagi ročno označenih podatkov, z uporabo algoritma EM, zgradimo ločene modele za posamezno fazo igre. Predlagani so bili različni postopki za opis stanja igre z vektorjem značilk ter postopek za robusten izračun tega vektorja, ki dodatno odpravlja občutljivost segmentacije na neobičajne situacije, ki se pojavljajo v različnih moˇstvenih igrah. V nadaljevanju je bil opisan dvostopenjski postopek segmentacije igre. V prvem koraku na podlagi predhodno naučenega modela igre klasificiramo posamezne časovne trenutke v ustrezne faze. V drugem koraku na novo preračunamo fazo igre za posamezen vzorec tako, da upoˇstevamo tudi informacijo o sosednjih vzorcih. Na ta način lahko z uporabo neuteˇzenega filtra ali uteˇzenega filtra z Gaussovim jedrom, zagotovimo časovno konsistentnost dobljenih rezultatov. Validacije predlagane metode smo izvedli na podatkih o gibanju igralcev na treh koˇsarkarskih in treh rokometnih tekmah. Na podlagi izvedenih eksperimentov je bilo ugotovljeno, da je za modeliranje posamezne faze igre najbolj primeren ˇsest-komponentni model meˇsanice Gaussovih porazdelitev (GMM), za zagotavljanje časovne konsistence v igri pa se je za najbolj učinkovitega izkazal neuteˇzeni filter ˇsirine 200 vzorcev. Poleg tega smo analizirali tudi, kako na uspeˇsnost segmentacije vpliva ˇstevilo učnih vzorcev, izbira modela, s katerim modeliramo posamezne faze igre ter izbira vektorja značilk, ki ga uporabimo za predstavitev igre. Na podlagi dobljenih rezultatov lahko ugotovimo, da je za modeliranje igre najprimernejˇsa uporaba GMM modela. Poleg tega se je izkazalo, da izbira vektorja značilk ne vpliva bistveno na končni rezultat segmentacije in da je mogoče dobiti zelo dober model igre tudi v primeru, da je le-ta naučen na relativno majhnemu ˇstevilu učnih vzorcev (npr. 500). Prispevek 2: Shema razpoznavanja tipa aktivnosti na podlagi ˇsablon aktivnosti. Za namene razpoznavanja aktivnosti z uporabo ˇsablon aktivnosti smo razvili model igriˇsča in na trajektorijah temelječe detektorje osnovnih elementov koˇsarkarske igre, ki ji jih imenujemo detektorji akcij. S pomočjo teh detektorjev

iz trajektorij gibanja igralcev izluˇsčimo zelo kompakten visokonivojski opis dogajanja na igriˇsču. Z uporabo istih detektorjev pred samim postopkom razpoznavanja zgradimo tudi semantični opis za trajektorije, ki jih pridobimo iz ˇsablon aktivnosti. Na ta način dobimo zbirko semantičnih opisov, ki jih uporabimo v postopku razpoznavanja. Razpoznavanje temelji na primerjavi semantičnega opisa neznane aktivnosti z opisom ˇsablone. Postopek primerjave je razdeljen v dve fazi. V prvi fazi iz primerjanih semantičnih opisov določimo korespondenco med vlogami igralcev v ˇsabloni in vlogami v analizirani aktivnosti. V ta namen za vsakega igralca na igriˇsču zgradimo njemu lastno agendo, ki vsebuje opise vseh akcij, v katerih je igralec sodeloval. Z navzkriˇznim primerjanjem dobljenih agend lahko določimo pravilno korespondenco med vlogami igralcev ter izračunamo podobnost med neznano aktivnostjo in ˇsablono. Podobnost je podana kot razdalja med opisoma, ki jo izračunamo z uporabo modificirane Levenshteinove razdalje. Postopek primerjanja ponovimo za vsako izmed ˇsablon aktivnosti ter na podlagi dobljenih razdalj klasificiramo neznano aktivnost v razred s ˇsablono, pri kateri smo dobili najmanjˇso razdaljo med opisoma. Vrednotenje predlagane metode je bila izvedena na večjem ˇstevilu različnih koˇsarkarskih aktivnosti. Rezultati so pokazali, da je na podlagi predlagane metode mogoče pravilno razpoznati tip odigrane aktivnosti tudi v primeru velikega ˇstevila dodatnih simbolov, ki v opisu prestavljajo ˇsum. Prav tako je bilo ugotovljeno, da je predlagana metoda dovolj robustna, da omogoča razpoznavanje tudi dveh zaporedno odigranih aktivnosti, medtem ko bi morali problem večjega ˇstevila zaporedno odigranih aktivnosti reˇsiti z uporabo drsečega časovnega okna, v katerem bi iskali aktivnosti, ki so bile v tem času odigrane. Poleg dobre uspeˇsnosti razpoznavanja vrste odigrane aktivnosti, so rezultati eksperimentov pokazali tudi veliko uspeˇsnost pri določanju korespondence med vlogami igralcev v ˇsabloni in analizirani aktivnosti. Oba podatka sta namreč ključna pri ocenjevanju izvedbe aktivnosti z uporabo ˇsablon aktivnosti. Prispevek 3: Shema vrednotenja ustreznosti izvedbe aktivnosti s predlogami aktivnosti na podlagi statističnih modelov obnaˇsanja. Predstavljena sta bila dva pristopa za ocenjevanje izvedbe aktivnosti z uporabo 107 ˇsablon aktivnosti. V ta namen je bil najprej razvit postopek, s pomočjo katerega

iz trajektorij <strong>gibanja</strong> igralcev izluˇsčimo zelo kompakten visokonivojski opis<br />

dogajanja na igriˇsču. Z uporabo istih detektorjev pred samim postopkom<br />

razpoznavanja zgradimo tudi semantični opis za trajektorije, ki jih pridobimo<br />

iz ˇsablon aktivnosti. Na ta način dobimo zbirko semantičnih opisov, ki jih<br />

uporabimo v postopku razpoznavanja.<br />

Razpoznavanje temelji na primerjavi semantičnega opisa neznane aktivnosti<br />

z opisom ˇsablone. Postopek primerjave je razdeljen v dve fazi. V prvi fazi iz<br />

primerjanih semantičnih opisov določimo korespondenco med vlogami igralcev v<br />

ˇsabloni in vlogami v analizirani aktivnosti. V ta namen za vsakega igralca na<br />

igriˇsču zgradimo njemu lastno agendo, ki vsebuje opise vseh akcij, v katerih je<br />

igralec sodeloval. Z navzkriˇznim primerjanjem dobljenih agend lahko določimo<br />

pravilno korespondenco med vlogami igralcev ter izračunamo podobnost med<br />

neznano aktivnostjo in ˇsablono. Podobnost je podana kot razdalja med opisoma,<br />

ki jo izračunamo z uporabo modificirane Levenshteinove razdalje. Postopek<br />

primerjanja ponovimo za vsako izmed ˇsablon aktivnosti ter na podlagi dobljenih<br />

razdalj klasificiramo neznano aktivnost v razred s ˇsablono, pri kateri smo dobili<br />

najmanjˇso razdaljo med opisoma.<br />

Vrednotenje predlagane metode je bila izvedena na večjem ˇstevilu različnih<br />

koˇsarkarskih aktivnosti. Rezultati so pokazali, da je na podlagi predlagane<br />

metode mogoče pravilno razpoznati tip odigrane aktivnosti tudi v primeru<br />

velikega ˇstevila dodatnih simbolov, ki v opisu prestavljajo ˇsum. Prav tako<br />

je bilo ugotovljeno, da je predlagana metoda dovolj robustna, da omogoča<br />

razpoznavanje tudi dveh zaporedno odigranih aktivnosti, medtem ko bi morali<br />

problem večjega ˇstevila zaporedno odigranih aktivnosti reˇsiti z uporabo drsečega<br />

časovnega okna, v katerem bi iskali aktivnosti, ki so bile v tem času odigrane.<br />

Poleg dobre uspeˇsnosti razpoznavanja vrste odigrane aktivnosti, so rezultati<br />

eksperimentov pokazali tudi veliko uspeˇsnost pri določanju korespondence med<br />

vlogami igralcev v ˇsabloni in analizirani aktivnosti. Oba podatka sta namreč<br />

ključna pri ocenjevanju izvedbe aktivnosti z uporabo ˇsablon aktivnosti.<br />

Prispevek 3: Shema vrednotenja ustreznosti izvedbe aktivnosti s<br />

predlogami aktivnosti na podlagi statističnih modelov obnaˇsanja.<br />

Predstavljena sta bila dva pristopa za ocenjevanje izvedbe aktivnosti z uporabo<br />

107<br />

ˇsablon aktivnosti. V ta namen je bil najprej razvit postopek, s pomočjo katerega

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!