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

32 Časovna segmentacija moˇstvenih iger V tem primeru vsak vzorec najprej uteˇzimo z uporabo Gaussove distribucije. Na podlagi teh uteˇzi razporedimo opazovani vzorec v fazo m∗∗(t) pri kateri dobimo največjo vsoto Gaussovih uteˇzi N(k; t, σ). Prednost uporabe neuteˇzenega filtra je, da je z njim moˇzno odpraviti vse napačne segmente, krajˇse od polovice uporabljenega okna. Pri tem pa se meje med posameznimi fazami ne spremenijo. Prednost uporabe uteˇzenega filtra z Gaussovim jedrom pa je v tem, da se bolj upoˇstevajo manj oddaljeni vzorci, zaradi česar so napake iz prve faze, ki so časovno bolj oddaljeni od opazovanega vzorca, v končnih rezultatih manj izrazite. 3.3 Eksperimenti Da bi preučili natančnost segmentacije s predlagano metodo, smo z uporabo metod računalniˇskega vida, opisanih v poglavju 2.2, pridobili podatke o gibanju igralcev na treh rokometnih in treh koˇsarkarskih tekmah. Tekme smo razdelili v ˇsest ločenih polčasov. Na ta način smo za vsakega igralca pridobili 376.000 vzorcev trajektorij za koˇsarko in 331.000 vzorcev za rokomet. Glavni namen eksperimentov je bil določiti optimalne parametre metode ter preučiti, kako ti parametri, poleg njih pa tudi drugi dejavniki (npr. ˇstevilo učnih vzorcev), vplivajo na končni rezultat segmentacije. 3.3.1 Eksperiment 1: Določanje parametrov metode Predlagana metoda segmentacije ima dva prosta parametra, ki ju je potrebno določiti pred začetkom segmentacije. Prvi parameter je ˇstevilo komponent v modelu meˇsanice Gaussovih porazdelitev, s katerim modeliramo posamezno fazo igre, drugi pa ˇsirina filtra, ki je uporabljen za zagotavljanje časovne konsistentnosti končnih podatkov. Pri določanju optimalnega ˇstevila komponent, s katerimi je mogoče najbolje modelirati posamezno fazo igre, smo fiksirali vrednost drugega prostega parametra, tako da smo uporabili neuteˇzeni filter dolˇzine 180 vzorcev. Pri tako določenem filtru smo izbrali različno ˇstevilo komponent za predstavitev posamezne faze igre ter opazovali, kako ˇstevilo komponent vpliva na končni rezultat segmentacije. V ta namen smo za vsako izbiro ˇstevila komponent izvedli navzkriˇzno validacijo. Pri učenju modela smo uporabili podatke iz petih

3.3 Eksperimenti 33 polčasov, ˇsesti polčas pa je bil uporabljen za testiranje metode. Slika 3.2 prikazuje natančnost segmentacije, ki je izraˇzena kot odstotek pravilno klasificiranih vzorcev, v primeru uporabe modela z različnim ˇstevilom komponent. Slika 3.3 in Slika 3.4 pa prikazujeta nekaj primerov teh modelov za koˇsarko in rokomet. natančnost klasifikacije [%] 95 90 85 80 košarka rokomet 1,1,1 2,2,2 3,3,3 4,4,4 5,5,5 6,6,6 7,7,7 8,8,8 9,9,9 2,2,1 3,3,1 2,2,3 3,3,2 4,4,3 št. komponent za predstavitev faze igre Slika 3.2: Natančnost klasifikacije pri uporabi različnega ˇstevila komponent za predstavitev posamezne faze igre. Oznaka 1,1,1 na abscisni osi pomeni, da je bila vsaka posamezna faza igre predstavljena z eno samo Gaussovo porazdelitveno funkcijo. Kot je razvidno iz slike 3.2, se natančnost segmentacije pri koˇsarkarski ne spreminja bistveno v primeru uporabe dvo ali več-komponentnega modela igre. V primeru rokometne igre pa uporaba večjega ˇstevila komponent modela bistveno izboljˇsa natančnost segmentacije. Eden od glavnih razlogov za to je, da rokometna pravila dovoljujejo bistveno večjo raznolikost pri gibanju igralcev, saj lahko ti med samo igro zapustijo igriˇsče (menjave) ali v primeru izključitev ostanejo na klopi za dlje časa, pri čemer ekipa tekmo nadaljuje z enim igralcem manj. Vse te dejavnike mora model igre zajeti, zaradi česar se za bolj primernega izkaˇze model z večjim ˇstevilom komponent. Prav tako lahko ugotovimo, da je model najbolj občutljiv na modeliranje faze odmorov. Eksperimenti so prav tako pokazali, da je natančnost segmentacije najbolj občutljiva na izbiro ˇstevila komponent, s katerimi modeliramo faza odmorov. Tako je natančnost segmentacije bistveno slabˇsa v primeru, da to fazo modeliramo zgolj z eno komponento (primer 3,3,1 na abscisni osi) kot pa v primeru, da jo modeliramo z dvema komponentama (primer 3,3,2). Pri ostalih dveh fazah pa je ta razlika bistveno manjˇsa, saj so razlike v primeru modeliranja faze

3.3 Eksperimenti 33<br />

polčasov, ˇsesti polčas pa je bil uporabljen za testiranje metode. Slika 3.2 prikazuje<br />

natančnost segmentacije, ki je izraˇzena kot odstotek pravilno klasificiranih<br />

vzorcev, v primeru uporabe modela z različnim ˇstevilom komponent. Slika 3.3 in<br />

Slika 3.4 pa prikazujeta nekaj primerov teh modelov za koˇsarko in rokomet.<br />

natančnost<br />

klasifikacije [%]<br />

95<br />

90<br />

85<br />

80<br />

košarka<br />

rokomet<br />

1,1,1 2,2,2 3,3,3 4,4,4 5,5,5 6,6,6 7,7,7 8,8,8 9,9,9 2,2,1 3,3,1 2,2,3 3,3,2 4,4,3<br />

št. komponent za<br />

predstavitev faze igre<br />

Slika 3.2: Natančnost klasifikacije pri uporabi različnega ˇstevila komponent za<br />

predstavitev posamezne faze igre. Oznaka 1,1,1 na abscisni osi pomeni, da je<br />

bila vsaka posamezna faza igre predstavljena z eno samo Gaussovo porazdelitveno<br />

funkcijo.<br />

Kot je razvidno iz slike 3.2, se natančnost segmentacije pri koˇsarkarski<br />

ne spreminja bistveno v primeru uporabe dvo ali več-komponentnega modela<br />

igre. V primeru rokometne igre pa uporaba večjega ˇstevila komponent modela<br />

bistveno izboljˇsa natančnost segmentacije. Eden od glavnih razlogov za to<br />

je, da rokometna pravila dovoljujejo bistveno večjo raznolikost pri gibanju<br />

igralcev, saj lahko ti med samo igro zapustijo igriˇsče (menjave) ali v primeru<br />

izključitev ostanejo na klopi za dlje časa, pri čemer ekipa tekmo nadaljuje z<br />

enim igralcem manj. Vse te dejavnike mora model igre zajeti, zaradi česar<br />

se za bolj primernega izkaˇze model z večjim ˇstevilom komponent. Prav tako<br />

lahko ugotovimo, da je model najbolj občutljiv na modeliranje faze odmorov.<br />

Eksperimenti so prav tako pokazali, da je natančnost segmentacije najbolj<br />

občutljiva na izbiro ˇstevila komponent, s katerimi modeliramo faza odmorov.<br />

Tako je natančnost segmentacije bistveno slabˇsa v primeru, da to fazo modeliramo<br />

zgolj z eno komponento (primer 3,3,1 na abscisni osi) kot pa v primeru, da<br />

jo modeliramo z dvema komponentama (primer 3,3,2). Pri ostalih dveh fazah<br />

pa je ta razlika bistveno manjˇsa, saj so razlike v primeru modeliranja faze

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

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!