活球狀態時的球員分析

detected ball no ball detected ball no ball

a local min exists

ball-in-play ball-in-play ball-not-in-play ball-not-in-play

no local min

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擊或防守時的路線動態，進一步地規劃攻擊或防守的戰術策略。想要對球員進行 路線分析，我們必須先得到球員前景，我們利用兩種不同方式得到在時間點 t 時 球員的正確前景，在4.4.1 節中利用兩兩相減影像互相比較的方式，取得在不同 相減影像中有互相重疊的球員前景出來。在4.4.2 節中則是對相減影像中的前景 背景部份進行權重分析，再將權重相乘得到最後的球員前景。

4.4.1 先二值化後得到球員前景

首先利用2.1.2 節中的彩色影像相減方法對目前時間點 t 進行影像相減，原 始影像如圖4-4 所示，分別和該圖 330 張以前(t-330)、330 張以後(t+330)與 660 張以後(t+660)的影像做彩色影像相減得到三張不同的影像相減之前景結果(白色 部份)，如圖 4-5(a)(b)(c)所示。再由此三張前景結果互相比較，藉此得到目前時 間點 t 的前景部份，這麼做是因為彩色影像相減時，取完絕對值後，兩張互相相 減之影像資料，若其值能通過門檻值，則會被原封不動地保留下來，利用這個特 性，我們可以比較計算得到的相減影像，理論上若時間間隔越大，即兩兩相減後 重疊部份不多，所得到的結果越好，在本系統中是採用兩張前後相隔330 張(約 11 秒)和一張間隔 660 張(約 22 秒)之後的影像。由圖 4-5(a)(b)(c)所得到的結果如 圖4-6 所示，白色部份即時間點 t 時之前景。

圖4-4 第 1711 張原始影像。

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(a) (b) (c)

圖4-5 彩色影像相減取二值化後之結果 (a) 和 330 張以前影像的相減結果，(b) 和

330 張以後影像的相減結果，(c) 和 660 張以後影像的相減結果。

圖4-6 第 1711 張的前景結果。

4.4.2 先正規化後得到球員前景

以圖4-4 為例子，同樣地利用 2.1.2 節中的彩色影像相減方法，對三張彩色 影像進行影像相減，只不過不是先對相減後的影像資料進行二值化的處理，而是 進行正規化的處理，如圖4-7(a)(b)(c)所示，即是把每一相減數值全部除以 255，

所以每一個像素都會獲得一個0 到 1 的數值。為了獲得最後時間點t時的前景，

將三張相減影像中相對應位置像素的數值相乘得到代表每個像素是我們所需要 的前景之「機率值」，用此機率值乘以255 還原回原本數值，再取門檻值做二值 化，即可得到最後結果，如圖4-8 所示。

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(a) (b) (c)

圖4-7 彩色影像相減取正規化後之結果 (a) 和 330 張以前影像的相減結果，(b) 和

330 張以後影像的相減結果，(c) 和 660 張以後影像的相減結果。

圖4-8 第 1711 張的前景結果。

上述兩種方法最大的不同是進行二值化的時間點，以4.4.1 節中先二值化的 方法會把所有像素數值結果先區分成兩種數值，未能保留原本的數值去進行合併 比較的動作，使得人物前景邊緣會較粗糙，如圖4-6 紅色箭頭所示。若是以 4.4.2 節中先進行正規化的方法會保留所有像素數值結果，使得之後進行合併的動作，

得到精確的人物前景邊緣，如圖4-8 紅色箭頭所示，因此我們將採用 4.4.2 節中 的先正規化的方法去處理球員前景結果。

4.4.3 不同時間點的前景分析

在這節中，我們由影像相減中的計算公式去分析屬於不同時間點的前景部 份。在影像相減方法中，前景部份包含兩個不同的時間點，藉由判斷相減結果數 值的正負，有助於我們辨別在同一張前景結果中屬於不同時間的前景分析。圖 4-9 是兩張不同影片來源的原始前景結果，而由圖 4-10 可以明顯地觀察到有粉紅

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色和黃色兩部份，粉紅色部份代表相減結果數值為負，黃色部份則是相反。圖 4-10(a)中，因為球員和球場場地的顏色深淺變化較一致，因此可以得到球員身軀 為同一顏色之結果。圖4-10(b)中，球員和球場場地的顏色深淺變化不一致，有 些部份較深或較淺，因此會獲得同一球員身軀中有不同顏色區塊之結果。

(a) (b)

圖4-9 原始前景結果 (a) 竹梅賽影片第 91 張的前景結果，(b) 交大北體賽第 299 張 的前景結果。

(a) (b)

圖4-10 不同時間點的前景分析結果 (a) 圖 4-9(a)的分析結果，(b) 圖 4-9(b)的分析 結果。

40 CoreⅡ 2.13 GHz，記憶體為 DDR2 2G，作業系統為 Windows XP，程式作業環境 為Borland C++ Builder 6.0 的平台。以下分別針對此三小節作詳細的實驗與分析 球位置，其中圖5-1(a)(b)(c)(e)(f)成功地準確偵測出排球位置，而圖 5-1(d)中紅色 箭頭所指為未偵測出的排球位置，這是因為此時排球位置和球員非常接近，導致