Department of Computer Science Technische Universitaet Muenchen
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offene Diplomarbeit

Thema: Automatische Schätzung der Kameraposition und der Feldgröße in einem Fußballspiel anhand von Fernsehaufnahmen
Betreuung: Suat Gedikli
Themensteller: Prof. Michael Beetz, PhD

Abstract:

Für das automatische Fußballspiel-Analysesystem CAESAR werden Positionsdaten und zugehörige Unsicherheiten der Spieler, Schiedsrichter und des Balles aus Videobildern mehrerer Fernsehkameras ermittelt. CAESAR analysiert diese Positionsdaten mit Datamining Verfahren und kann daher Statistiken und Taktiken über die Spieler bzw. Mannschaften für die weitere Bearbeitung extrahieren. Das System wurde öffentlich während der RoboCup 2006 in Bremen mit Livespielen der FIFA WM 2006 erfolgreich eingesetzt.
Fernsehkameras haben normalerweise eine feste Position, allerding keine feste Orientierung bzw. keine feste Brennweite. Diese 3 Parameter (pan, tilt und zoom) müssen während der Positionsbestimmung für jedes Bild mitgeschätzt werden. Um die Schätzung zu beschleunigen wird angenommen, daß die Kameraposition und die Feldgröße apriori bekannt sind. Diese 5 Parameter (3 für die Position und 2 für die Feldgröße) werden vorher manuell ermittelt. Dies ist erstens sehr zeitaufwändig und zweitens kann man nichts über die Unsicherheiten aussagen, weshalb diese grob abgeschätzt werden.


Field-View Image-View
Image-View
(videofile: xvid 2.6Mb)
Image-View
(videofile: xvid 7.2Mb)

Zum SEP bzw. zur Diplomarbeit:

In dieser Arbeit soll ein Tool in C++ entwickelt werden, mit dem man vor einem Spiel, basierend auf mehreren Kamerabildern einer Fernsehkamera, alle notwendigen Parameter für die spätere Analyse ermittelt. Zu diesen Parametern gehören Farbverteilungen für das Feld, die Spieler und den Schiedsrichter sowie die zuvor erwähnten 5 Parameter mit ihren Unsicherheiten in Form von Kovarianzmatrizen.
Das Tool soll eine vorhandene Bildverarbeitungsbibliothek (basierend auf OpenCV) verwenden und für die Visualisierung vorzugsweise Qt oder Fltk verwenden.

Nur in der Diplomarbeit:
Die Ergebnisse sollen dann später empirisch mit Daten verglichen werden, die über eine Lasermessung ermittelt worden sind.


Erforderliche Kenntnisse:

gute Kenntnisse in OOP vorzugsweise C++, Java
Grundkenntnisse in der GUI Programmierung mit Qt oder Fltk
Grundkenntnisse in numerischer Mathematik und linearer Algebra


Computer Science IX | Technische Universität München