Page 41 - 《上海体育大学学报》2024年第4期
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2024年4月15日出版                        所向，唐伟棣，李旭辉，等.现代足球智能监控技术前沿与应用[J].上海体育大学学报，2024，48（4）：37-48


                 专题探索



              现代足球智能监控技术前沿与应用



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              所 向 ，唐伟棣 ，李旭辉 ，李 震 ，毛丽娟                     1
              （1. 上海体育大学 体育教育学院，上海 200438；2. 上海体育大学 运动健康学院，上海 200438）

              摘 要:  现代足球智能监控技术利用计算机视觉技术和数据分析方法对赛场上的事件和数据进行监控和分析，以实现
                      球队战术的优化、训练计划的整合以及球员比赛表现的评估等目标。相对于其他监控技术，智能监控技术对球
                      员技术动作的干扰较小，具备更强的环境适应性。在单一事件（如控球和传球）的细粒度识别任务中，智能监
                      控技术表现出较优越的性能。在全局技战术分析和球员表现评估任务中，智能监控技术展现出精确的数据挖
                      掘能力和直观的可视化分析能力。此外，足球智能监控技术中的裁判辅助模块有助于构建更加客观和准确的
                      判罚机制，维护竞技公平、优化足球比赛的观赏体验、促进裁判水平的提高。
              关键词:  足球智能监控技术；计算机视觉；大数据分析；技战术分析；球员定量评估；裁判辅助系统
              中图分类号:  G843        文献标志码：A        文章编号：1000-5498（2024）04-0037-12     DOI：10.16099/j.sus.2023.07.25.0002




                  足球作为全球最受欢迎的体育运动之一，每年都                           运动发展伊始，训练和比赛数据主要依靠手动记录和
              吸引着数以亿计的球迷观看和参与。随着信息技术的                             人工分析，这种方式存在记录不准确、分析过程繁琐和
              迅速发展和应用，如何促进足球运动的科学化、数据化                            人为误差影响等问题。随着集成电路和传感器小型化
              和个性化发展，已经成为足球界的热点话题，基于人工                            的发展，足球监控技术进入电子记录阶段，数字化设
              智能的监测和分析技术为解决以上问题提供了全新的                             备  [ 如心率监测仪、全球定位系统（GPS）和惯性传感
              应对逻辑和方案。                                            器等   ] 的引入实现了训练和竞赛数据的自动记录，并

                  由于足球运动的特殊性和复杂性，球员的训练和                           将数据传输到计算机系统进行分析，提高了数据记录
              比赛往往涉及大量的数据（包括速度、距离、时间等），                           的准确性和效率。近年来，计算机视觉和大数据分析
              对这些数据的分析与应用对于教练员和运动员而言是                             等技术的发展和应用推动足球监控技术进入智能化监
              一项巨大的挑战。随着足球运动的科学化和数据化发                             控的新阶段。现代足球智能监控技术是一种利用计算
              展，传统训练方法在定量分析上尚存不足，难以满足定                            机视觉和大数据分析等先进技术手段，运用可穿戴电
              量评估球员表现的要求。因此，足球监控技术的发展                             子设备和视频分析系统等采集工具，采取目标检测、跟
              对于提高足球运动分析的科学性、精准性具有重要意                             踪、姿态估计、动作识别等方法对足球比赛或训练进
              义。除此之外，足球比赛和训练中的一些常见问题，如                            行自动跟踪、视频处理和特征提取，以获取准确的数
              球员的疲劳、损伤和过度训练等，也可以通过足球监控                            据，并结合机器学习、深度学习等方法对数据进行自动
              技术监测球员的身体状况和运动数据进行预防。                               分析和模拟预测的技术。计算机视觉技术可以将输入

                  足球监控技术的发展大致可分为                 3 个阶段：手工         的比赛或训练的视频进行处理和特征提取，通过目标
              记录阶段、电子记录阶段和智能化监控阶段。在足球                             监测、跟踪、姿态估计、动作识别等方法获取准确的比


              收稿日期：2023-07-25；修回日期：2023-12-26
              基金项目：国家自然科学基金项目（62077037）；上海体育大学研究生自主科研创新计划项目（YJSCX-2023-034）
              第一作者简介：所向（ORCID：0009-0000-5899-0703），女，辽宁锦州人，上海体育大学博士研究生；研究方向：体育人工智能，E-mail：
                         xiang_suo@sus.edu.cn
              通信作者简介：毛丽娟（ORCID：0000-0003-2471-5919），女，山东济宁人，上海体育大学教授，博士生导师；研究方向：青少年健康促进，
                         E-mail：maolijuan@sus.edu.cn

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