本發(fā)明涉及現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集與統(tǒng)計，更具體地說，涉及一種基于定位的足球比賽技術(shù)統(tǒng)計方法。
背景技術(shù)：
針對各種賽事進行技術(shù)統(tǒng)計的傳統(tǒng)方法，均是通過人工方法進行統(tǒng)計，盡管后期的數(shù)據(jù)分析已經(jīng)使用了智能化工具代替人工勞動，但數(shù)據(jù)的統(tǒng)計，仍然需要人工進行。不僅數(shù)據(jù)繁瑣，需要的人力成本高，而且由于現(xiàn)場、錄像并非時刻都能呈現(xiàn)完美視角，因而，對統(tǒng)計結(jié)果會造成一定的誤差。并且，人工統(tǒng)計的時效性差，對于比較緊湊的賽程，無法盡早提供數(shù)據(jù)統(tǒng)計，則留給球隊進行針對性訓(xùn)練相應(yīng)地就減少。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種簡單快速，并且時效性高的基于定位的足球比賽技術(shù)統(tǒng)計方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
一種基于定位的足球比賽技術(shù)統(tǒng)計方法，獲得足球與球員在球場內(nèi)的定位信息，通過運動傳感器獲得足球與球員的運動狀態(tài)；基于足球的定位信息與球員的定位信息判斷足球與球員之間的相對位置關(guān)系，以及足球的運動狀態(tài)，判斷球員完成的技術(shù)項目，并對每個球員的技術(shù)項目進行統(tǒng)計，基于所有球員的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，得出球隊的各項技術(shù)統(tǒng)計。
作為優(yōu)選，根據(jù)獲取的球員的定位信息，統(tǒng)計球員在球場內(nèi)各個位置出現(xiàn)的頻率，累加形成的熱點圖，得到球隊熱點圖、鋒線活動熱點圖、中場球員活動熱點圖、防線活動熱點圖的一種或幾種。
作為優(yōu)選，提取球隊中各個球員熱點圖最高值的實際位置，得到每個球員的實際站位情況。
作為優(yōu)選，統(tǒng)計控球時，距離足球最近的球員為控球球員，每一次球員和足球的定位信息更新后，重新計算所有球員與足球的距離：如果距離足球最近的球員是定位信息更新前的控球球員，則控球球員仍為當前球員，累加控球時間；如果距離足球最近的球員不是定位信息更新前的控球球員，則查看定位信息更新前的控球球員與足球的距離，如果距離小于一定控球距離閥值，則控球球員不變，否則，控球球員變更為當前距離足球最近的球員；統(tǒng)計所有球員的控球時間、連續(xù)控球的最長距離、控球時跑動的最快速度。
作為優(yōu)選，統(tǒng)計所有球員攻入危險區(qū)域次數(shù)：如果進攻方控球球員P1將足球帶入防守方設(shè)定的危險區(qū)域內(nèi)，則進攻方攻入危險區(qū)域成功，計數(shù)一次。
作為優(yōu)選，統(tǒng)計球隊左中右路進攻比例：球隊中所有球員控球在預(yù)設(shè)的左中右區(qū)域的時間比例。
作為優(yōu)選，統(tǒng)計球隊的射門成功次數(shù)、射門偏出次數(shù)：在當前時間段w0，足球運行到球門框范圍內(nèi)，且速度降為零或者向反方向運動，則上一個控球球員P1射門成功；控球球員P1以大于射門加速度閥值的加速度使足球產(chǎn)生的速度大于射門速度閥值，飛出防守方底線，并且在出底線之前足球沒有受到與足球運動方向不同的力，則控球球員P1射門偏出；基于足球的定位信息與運動軌跡，統(tǒng)計射門區(qū)域、射門方向。
作為優(yōu)選，統(tǒng)計球隊的撲救成功次數(shù)：控球球員P1以大于射門加速度閥值的加速度使足球的運行方向朝向防守方球門，在時間點t0，防守方門將gk1距離足球距離為所有球員中最短，且小于撲救距離閥值，并且足球的受力情況、運行軌跡發(fā)生改變，則門將gk1撲救成功；計算球隊的失球次數(shù)、射正次數(shù)、射門次數(shù)。
作為優(yōu)選，根據(jù)獲取的足球的定位信息，統(tǒng)計球活動區(qū)域：將球場區(qū)域分成若干區(qū)域，球在各個區(qū)域出現(xiàn)的時間的比例。
作為優(yōu)選，統(tǒng)計球隊的傳球總次數(shù)、傳球成功次數(shù)、傳球失誤次數(shù)、搶斷次數(shù)、傳球?qū)ο螅?/p>
如果當前時間段w0的控球球員P1，而且下一時間段w1的控球球員為隊友球員P2，且球沒有出界，則球員P1傳球成功；
如果下一時間段w1控球球員為防守方球員OP1，而且球員P1使足球產(chǎn)生的加速度大于 傳球加速度閥值，則球員P1傳球失誤；
如果球員P1沒有使足球產(chǎn)生的加速度大于傳球加速度閥值，則球員P1被防守方球員OP1搶斷；
并計算球隊的傳球成功率。
作為優(yōu)選，統(tǒng)計球隊的關(guān)鍵傳球總次數(shù)、關(guān)鍵傳球成功次數(shù)：
如果在當前時間段w0，控球球員P1與球門之間只有防守方門將時，并且球員P1的得球方式是傳球，則為球員P1傳球的隊友球員P2完成關(guān)鍵傳球；
如果在當前時間段w0，控球球員P1在大禁區(qū)以內(nèi)得到傳球后射門，并且控球球員P1周圍防守距離閥值內(nèi)沒有防守球員，則為球員P1傳球的隊友球員P2完成關(guān)鍵傳球；
并計算球隊的關(guān)鍵傳球成功率。
作為優(yōu)選，統(tǒng)計球隊的一對一次數(shù)、一對一成功次數(shù)：
如果在當前時間段w0，控球球員P1與防守方球員OP1的距離小于對位距離閥值，而在下一個時間段w1，控球球員P1仍控球，位置更加接近防守方底線，并且防守方球員OP1與控球球員P1的距離大于對位距離閥值，則控球球員P1一對一成功；
并計算球隊的一對一成功率，一對一失敗次數(shù)。
作為優(yōu)選，統(tǒng)計球隊的助攻次數(shù)：如果控球球員P1射門成功，并且控球球員P1得到隊友球員P2傳球后，在助攻時間閥值的時間內(nèi)射門成功，則球員P2完成助攻。
作為優(yōu)選，統(tǒng)計球隊的邊路解圍成功次數(shù)、底線解圍成功次數(shù)、大腳解圍成功次數(shù)：
如果足球在進攻方半場受到球員P1觸碰后出了邊線，并且球員P1控球時間小于解圍時間閥值，且在前的控球球員為防守方球員OP1，則球員P1邊路解圍成功；
如果足球在進攻方半場受到球員P1觸碰后出了底線，并且球員P1控球時間小于解圍時間閥值，且在前的控球球員為防守方球員OP1，則球員P1底線解圍成功；
如果足球在進攻方設(shè)定的危險區(qū)域內(nèi)，受到球員P1觸碰后不向進攻方球門方向運行，加速度大于解圍加速度閥值，而且球員P1周圍進攻距離閥值內(nèi)至少有一名防守方球員，則球員P1大腳解圍成功。
作為優(yōu)選，統(tǒng)計球隊的邊路傳中次數(shù)、邊路傳中成功次數(shù)、下底傳中次數(shù)、下底傳中成 功次數(shù)：
進攻球員P1在防守方禁區(qū)兩側(cè)向中路傳球，足球在運行超過傳中距離閥值的距離后沒有受到與足球運動方向不同的力，則球員P1完成邊路傳中；
進攻球員P1帶球跑動到防守方底線向中路傳球，足球在運行超過傳中距離閥值的距離后沒有受到與足球運動方向不同的力，則球員P1完成下底傳中；
如果下一個觸球球員為進攻球員，則邊路傳中或下底傳中成功；
計算球隊的邊路傳中成功率、下底傳中成功率。
作為優(yōu)選，統(tǒng)計球隊的總跑動距離：通過運動傳感器獲取球員的各個時間段的跑動距離，并進行累加。
本發(fā)明的有益效果如下：
本發(fā)明所述的基于定位的足球比賽技術(shù)統(tǒng)計方法，主要用于球隊比賽或訓(xùn)練的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，通過足球的定位信息、球員的定位信息、足球的運動狀態(tài)、球員的運動狀態(tài)，根據(jù)各項技術(shù)統(tǒng)計的要求，從獲取的數(shù)據(jù)中選擇與各項技術(shù)項目匹配的相關(guān)數(shù)據(jù)，判斷球隊中所有球員完成的技術(shù)項目，并進行統(tǒng)計、計算相關(guān)項目數(shù)據(jù)，進而得到足球比賽或訓(xùn)練中的各項數(shù)據(jù)統(tǒng)計。本發(fā)明所述的方法通過自動獲取數(shù)據(jù)的手段進行實現(xiàn)，進行完整的數(shù)據(jù)統(tǒng)計的人工成本、時間成本幾乎為0，可以做到無人工干預(yù)即可完成球員與球隊的各項數(shù)據(jù)統(tǒng)計，而且訓(xùn)練結(jié)束或比賽結(jié)束，即可無時差地得到數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果，有利于對球隊與球員進行針對性地訓(xùn)練，大大提升時效性。
具體實施方式
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明進行進一步的詳細說明。
本發(fā)明為了解決傳統(tǒng)人工進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計存在的不足，提供一種基于定位的足球比賽技術(shù)統(tǒng)計方法，基于智能球場進行實現(xiàn)。智能球場能夠?qū)ψ闱蚺c球員的位置進行定位，并提供定位信息。
為了表示智能球場的可實現(xiàn)性，以下提供一種智能球場的實施方式：
智能球場系統(tǒng)包括若干穿戴設(shè)備、若干定位基站、網(wǎng)關(guān)和服務(wù)器，該若干定位基站分布 于球場不同位置，該定位基站與網(wǎng)關(guān)為有線或無線連接，該網(wǎng)關(guān)與服務(wù)器為有線或無線連接。智能球內(nèi)設(shè)有第一UWB標簽用于廣播自身識別碼和運動信息至定位基站；每個穿戴設(shè)備均安裝有第二UWB標簽，該第二UWB標簽用于廣播自身識別碼、運動信息至定位基站；每個定位基站均設(shè)有UWB收發(fā)裝置、微控制器、時鐘裝置和數(shù)據(jù)通信裝置，該微控制器控制UWB收發(fā)裝置接收智能球和穿戴設(shè)備發(fā)送的信息并添加來自時鐘裝置的時間戳，經(jīng)數(shù)據(jù)通信裝置發(fā)送至網(wǎng)關(guān)；該服務(wù)器接收網(wǎng)關(guān)上傳的信息并采用時間差定位方法計算得到智能球和各個穿戴設(shè)備的位置及運動軌跡。
本發(fā)明所述的方法基于智能球場，獲得足球與球員在球場內(nèi)的定位信息，通過運動傳感器獲得足球與球員的運動狀態(tài)；基于足球的定位信息與球員的定位信息判斷足球與球員之間的相對位置關(guān)系，以及足球的運動狀態(tài)，判斷球員完成的技術(shù)項目，并對每個球員和/或球隊所有球員的技術(shù)項目進行統(tǒng)計。
本發(fā)明可用于統(tǒng)計比賽或訓(xùn)練雙方球隊的全部技術(shù)數(shù)據(jù)，以進攻方為例，本發(fā)明基于所有球員的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，可以得出球隊的各項技術(shù)統(tǒng)計，具體如下：
a)控球時間，所有己方球員控球時間的總和；
b)傳球次數(shù)，所有己方球員總傳球次數(shù)的總和；
c)傳球成功率，所有己方球員傳球成功次數(shù)的總和/傳球總次數(shù)；
d)傳中次數(shù)，所有己方球員傳中總次數(shù)的總和；
e)傳中成功率，邊路傳球成功次數(shù)總和與傳中次數(shù)總和的比率；
f)搶斷次數(shù)，所有己方球員搶斷次數(shù)的總和；
g)關(guān)鍵傳球次數(shù)，所有己方球員關(guān)鍵傳球總次數(shù)的總和；
h)全隊跑動距離，所有己方球員的總跑動距離的總和；
i)解圍次數(shù)，所有己方球員解圍次數(shù)的總和；
j)得分，所有己方球員射門成功次數(shù)的總和；
k)射門次數(shù)，所有己方球員射門次數(shù)的總和；
l)射門成功率，得分/射門次數(shù)；
m)球隊熱點圖，所有己方球員的定位信息累加形成的熱點圖；
n)鋒線活動熱點，球隊中前鋒球員的定位信息累加形成的熱點圖；
o)中場球員活動熱點，球隊中中場球員的定位信息累加形成的熱點圖；
p)防線活動熱點，球隊中后衛(wèi)球員的定位信息累加形成的熱點圖。
q)攻入危險區(qū)域次數(shù),球隊所有球員進入距對方底線一定距離(例如20米)的矩形范圍之內(nèi)的攻入危險區(qū)域次數(shù)的總和。
r)實際站位情況，球隊中各個球員熱點圖最高值的實際位置。
s)左中右路進攻比例，球隊中所有球員控球在左中右區(qū)域(將球場依據(jù)短邊三等分)的時間比例。
t)射門區(qū)域，射門位置在小禁區(qū)、大禁區(qū)、禁區(qū)外的比例。
u)射門方向，射門偏左、射正、偏右次數(shù)的比例。
v)球活動區(qū)域，將球場區(qū)域依據(jù)長邊三等分成前場、中場、后場，球在各個區(qū)域出現(xiàn)的時間的比例。
足球比賽或訓(xùn)練中的數(shù)據(jù)統(tǒng)計以個體球員為基礎(chǔ)，再進行球隊整體的各項數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與計算。
1)控球：
比賽開始后，距離足球最近的球員為控球球員。每一次球員和足球的定位信息更新后，重新計算所有球員與足球的距離：
如果距離足球最近的球員是定位信息更新前的控球球員，則控球球員仍為當前球員，則累加控球時間；如果距離足球最近的球員不是定位信息更新前的控球球員，則查看定位信息更新前的控球球員與足球的距離，如果距離小于一定控球距離閥值(如50cm)，則控球球員不變，否則，控球球員變更為當前距離足球最近的球員；
進而可得每個球員的控球時間。
基于控球時間的統(tǒng)計，還可以得出連續(xù)控球的最長距離(最長帶球距離，指控球球員連續(xù)帶球的最長距離)、控球時跑動的最快速度(最快帶球速度，指在某個時間段內(nèi)，控球球員跑動的最高速度)。
2)傳球：根據(jù)運動傳感器可以檢測到球員和足球的接觸。
如果當前時間段w0的控球球員P1，而且下一時間段w1的控球球員為隊友球員P2，且球沒有出界，則球員P1傳球成功；
如果下一時間段w1控球球員為防守方球員OP1，而且球員P1使足球產(chǎn)生的加速度大于傳球加速度閥值(如20m/s2)，則球員P1傳球失誤；如果球員P1沒有使足球產(chǎn)生的加速度大于傳球加速度閥值，則球員P1被防守方球員OP1搶斷；
進而可統(tǒng)計每個球員的傳球總次數(shù)、傳球成功次數(shù)、傳球失誤次數(shù)(傳球總次數(shù)-傳球成功次數(shù))、搶斷次數(shù)(防守方球員OP1搶斷成功的次數(shù))、傳球?qū)ο?球員在傳球成功的情況下的接球球員)，計算傳球成功率(傳球成功次數(shù)/傳球總次數(shù))。
3)關(guān)鍵傳球：
如果在當前時間段w0，控球球員P1與球門之間只有防守方門將時(球員P1是除了對方門將外，離對方底線最近的球員)，并且球員P1的得球方式是傳球，則為球員P1傳球的隊友球員P2完成關(guān)鍵傳球；
如果在當前時間段w0，控球球員P1在大禁區(qū)(如距離底線1700cm)以內(nèi)得到傳球后射門，并且控球球員P1周圍防守距離閥值(150cm)內(nèi)沒有防守球員，則為球員P1傳球的隊友球員P2完成關(guān)鍵傳球；
統(tǒng)計關(guān)鍵傳球總次數(shù)、關(guān)鍵傳球成功次數(shù)，計算關(guān)鍵傳球成功率(關(guān)鍵傳球成功次數(shù)/關(guān)鍵傳球總次數(shù))。
4)一對一：
如果在當前時間段w0，控球球員P1與防守方球員OP1的距離小于對位距離閥值(如200cm)，而在下一個時間段w1，控球球員P1仍控球，位置更加接近防守方底線，并且防守方球員OP1與控球球員P1的距離大于對位距離閥值，則控球球員P1一對一成功；統(tǒng)計一對一次數(shù)、一對一成功次數(shù)，計算一對一成功率(一對一成功次數(shù)/一對一次數(shù))，一對一失敗次數(shù)(一對一次數(shù)-一對一成功次數(shù))。
5)射門：
在當前時間段w0，足球運行到球門框范圍內(nèi)，且速度降為零或者向反方向運動(可由運動傳感器采集的數(shù)據(jù)進行判斷)，則上一個控球球員P1射門成功，統(tǒng)計射門成功次數(shù)。
控球球員P1以大于射門加速度閥值(如20m/s2)的加速度使足球產(chǎn)生的速度大于射門速度閥值(如800cm)，飛出防守方底線，并且在出底線之前足球沒有受到與足球運動方向不同的力，則控球球員P1射門偏出，統(tǒng)計射門偏出次數(shù)。
控球球員P1以大于射門加速度閥值的加速度使足球的運行方向朝向防守方球門，在時間點t0，防守方門將gk1距離足球距離為所有球員中最短，且小于撲救距離閥值(如50cm)，并且足球的受力情況、運行軌跡發(fā)生改變，則門將gk1撲救成功；統(tǒng)計撲救成功次數(shù)，并計算失球次數(shù)(即上述的射門成功次數(shù))、射正次數(shù)(射門成功次數(shù)+撲救成功次數(shù))、射門次數(shù)(射正次數(shù)+射門偏出次數(shù))。
6)助攻：
在射門成功的情況中，如果控球球員P1射門成功，并且控球球員P1得到隊友球員P2傳球后，在助攻時間閥值(如2s)的時間內(nèi)射門成功，則球員P2完成助攻；統(tǒng)計助攻次數(shù)。
7)解圍：
邊路解圍：如果足球在進攻方半場受到球員P1觸碰(可由運動傳感器采集的數(shù)據(jù)進行判斷)后出了邊線，并且球員P1控球時間小于解圍時間閥值(如1s)，且在前的控球球員為防守方球員OP1，則球員P1邊路解圍成功；統(tǒng)計邊路解圍成功次數(shù)。
底線解圍：如果足球在進攻方半場受到球員P1觸碰后出了底線，并且球員P1控球時間小于解圍時間閥值，且在前的控球球員為防守方球員OP1，則球員P1底線解圍成功；統(tǒng)計底線解圍成功次數(shù)。
大腳解圍：如果足球在進攻方設(shè)定的危險區(qū)域(以進攻方底線為長邊，寬為2000cm的矩形區(qū)域)內(nèi)，受到球員P1觸碰后不向進攻方球門方向運行，加速度大于解圍加速度閥值(如40m/s2)，而且球員P1周圍進攻距離閥值(如300cm)內(nèi)至少有一名防守方球員，則球員P1大腳解圍成功；統(tǒng)計大腳解圍成功次數(shù)。
8)傳中：
邊路傳中：進攻球員P1在防守方禁區(qū)兩側(cè)向中路傳球，足球在運行超過傳中距離閥值(如400cm)的距離后沒有受到與足球運動方向不同的力(可由運動傳感器采集的數(shù)據(jù)進行判斷)，則球員P1完成邊路傳中；統(tǒng)計邊路傳中次數(shù)。
下底傳中：進攻球員P1帶球跑動到防守方底線向中路傳球，足球在運行超過傳中距離閥值的距離后沒有受到與足球運動方向不同的力，則球員P1完成下底傳中；統(tǒng)計下底傳中次數(shù)。
如果下一個觸球球員為進攻球員，則邊路傳中或下底傳中成功，統(tǒng)計邊路傳中成功次數(shù)、下底傳中成功次數(shù)，計算邊路傳中成功率(邊路傳中成功次數(shù)/邊路傳中次數(shù))、下底傳中成功率(下底傳中成功次數(shù)/下底傳中次數(shù))。
9)攻入危險區(qū)域次數(shù)：
如果進攻方控球球員P1將足球帶入防守方設(shè)定的危險區(qū)域內(nèi)，則進攻方攻入危險區(qū)域成功。在球權(quán)沒有轉(zhuǎn)換時，進攻方攻入危險區(qū)域成功即計數(shù)一次，統(tǒng)計攻入危險區(qū)域次數(shù)。
防守方設(shè)定的危險區(qū)域根據(jù)不同賽制，設(shè)定不同的范圍，5人制足球中設(shè)定的危險區(qū)域為距離防守方底線6m以內(nèi)的區(qū)域；8人制足球中設(shè)定的危險區(qū)域為距離防守方底線8m以內(nèi)的區(qū)域；11人制足球中設(shè)定的危險區(qū)域為距離防守方底線20m以內(nèi)的區(qū)域。
10)球員跑動數(shù)據(jù)：通過運動傳感器獲取球員的各個時間段的跑動距離、奔跑速度，統(tǒng)計球員的總跑動距離、最快跑動速度，計算球員大于高速閥值的速度的情況下的跑動距離。
其中，總跑動距離為各個時間段的跑動距離的累加和；
最快跑動速度為球員在某個時間段內(nèi)跑動的最高奔跑速度；
高速跑動距離，為球員在大于高速閥值(如5m/s)的速度的情況下總共的跑動距離；
11)上場時間：
通過時間戳計算球員的上場時間，即球員在場上直到被替換下場或比賽結(jié)束的時長。
12)球員熱點圖：
根據(jù)獲取的球員的定位信息，統(tǒng)計球員在球場內(nèi)各個位置出現(xiàn)的頻率。即，根據(jù)球員在所胡時間點在定位信息進行統(tǒng)計，出現(xiàn)次數(shù)越多的區(qū)域顏色越深，可以看出球員在整塊比賽中的跑位是否合理。
13)球員評分：根據(jù)球員的各項技術(shù)項目的統(tǒng)計結(jié)果，根據(jù)預(yù)設(shè)的標價標準進行評分。球員評分設(shè)有A、B、C、D、E五級：
前鋒球員根據(jù)射門次數(shù)、射門成功次數(shù)、一對一成功次數(shù)、助攻次數(shù)、關(guān)鍵傳球次數(shù)綜合評定；
中場球員根據(jù)傳球總次數(shù)，傳球成功次數(shù)，傳球成功率、總跑動距離、搶斷次數(shù)、關(guān)鍵傳球次數(shù)、射門次數(shù)綜合評定；
后衛(wèi)根據(jù)解圍、搶斷次數(shù)、傳球總次數(shù)、傳球成功次數(shù)、總跑動距離綜合評定；
守門員根據(jù)撲救成功次數(shù)和失球次數(shù)來判定。
上述實施例僅是用來說明本發(fā)明，而并非用作對本發(fā)明的限定。只要是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)，對上述實施例進行變化、變型等都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。