گل افروز داودی فر - گروه مهندسی کامپیوتر، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
محمد رحمانی منش - استادیار گروه مهندسی کامپیوتر، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
روح الله حق شناس - استادیار گروه تربیت بدنی، دانشکده علوم انسانی، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

شرکت های تصویربرداری و پخش فوتبال به منظور بالا بردن رضایت مخاطبان سعی می کنند آنالیز و تحلیل خودکار ویدیوهای فوتبال را جایگزین روش های دستی کنند تا هر چه بیشتر بتوانند اطلاعاتی را از مسابقه ی در حال انجام به صورت بلادرنگ در اختیار مخاطبان قرار دهند. یکی از موضوعات مهم در آنالیز خودکار ویدیوهای فوتبال، تشخیص وشناسایی توپ و مسیر آن می باشد. شناسایی مسیر توپ در ویدیوهای فوتبال به دلایلی مانند اندازه ی کوچک توپ در کل تصویر، تغییرات شکل ظاهری توپ در فریم های مختلف، وجود چند توپ در زمین به صورت واقعی یا در بیلبوردهای تبلیغاتی، ادغام توپ با خطوط زمین یا پنهان شدن آن پشت بازیکنان، نسبت به سایر مسائل ردیابی اشیاء با چالش هایبیشتری روبرو است. در این مقاله چهارچوبی برای تشخیص توپ و مسیر آن پیشنهاد می شود. در روش پیشنهادی پس از شناسایی محوطه ی زمین و فیلترینگ نما، با استفاده از عملگرهای ریخت شناسی و غربالگری اشیاء، کاندیداهای توپ در فریم های اولیه شناسایی می شود. سپس مسیرهای احتمالی برای توپ تشکیل شده و امتیازدهی می شود و مسیری با بالاترین امتیاز انتخاب می شود. در ادامه از روش فیلتر کالمن و تطبیق بلوکی برای شناسایی و پیش بینی مسیر توپ در فریم های باقیمانده استفاده می شود. الگوریتم پیشنهادی بر روی 1112 فریم ویدیوی مربوط به مسابقه دربی استقلال و پرسپولیس در سال 95 که در ورزشگاه آزادی برگزار شده، مورد آزمایش قرار گرفته است. نتایج پیاده سازی، مقادیر 95.8% ، 98.8% 96.9% را برای معیارهای precision ،accuracy، recall برای الگوریتم پیشنهادی نشان می دهد.

فوتبال، فیلتر کالمن، تطبیق بلوکی، پردازش تصویر، پردازش ویدیو، ردیابی توپ