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DE69713039T2 - Echtzeit-Folgesystem für sich bewegende Körper auf einem Sportfeld - Google Patents

Echtzeit-Folgesystem für sich bewegende Körper auf einem Sportfeld

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DE69713039T2
DE69713039T2 DE69713039T DE69713039T DE69713039T2 DE 69713039 T2 DE69713039 T2 DE 69713039T2 DE 69713039 T DE69713039 T DE 69713039T DE 69713039 T DE69713039 T DE 69713039T DE 69713039 T2 DE69713039 T2 DE 69713039T2
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DE
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module
moving bodies
image
tracking
moving
Prior art date
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Description

    Technischer Bereich
  • Die Erfindung betrifft die Verfolgung und die Lieferung von Daten, die die Bewegungen von sich auf einem umschlossenen Gebiet befindenden, sich bewegenden Körpern betreffen, in Echtzeit und insbesondere ein System zur Verfolgung von sich bewegenden Körpern auf einem Feld, insbesondere einem Sportfeld.
  • Stand der Technik
  • Die Idee, die tatsächliche Bewegungsaktivität von sich bewegenden Körpern (Spielern, Schiedsrichtern, Ball, Geräten ..) während Sportspielen besser kennenzulernen, ist an sich nicht neu. Die Trainer haben immer versucht, die tatsächliche Aktivität ihrer Sportler oder ihrer Gegner besser zu beschreiben und zu erkennen. Die Ausbilder, die für die Übertragungen Verantwortlichen, haben schon immer sich darum bemüht, die tatsächliche Leistung der Spieler bei Sportereignissen für den Lernenden und für den Zuschauenden lesbarer und verständlicher darzustellen.
  • Die gegenwärtige Entwicklung der audiovisuellen Übertragung von Sportereignissen geht offenkundig in die Richtung der Bemühung um eine verstärkte Teilnahme der Zuschauer. Belegt wird dies durch die Erhöhung der Zahl der Kameras, die Darstellung der vermuteten Strategien zu Beginn des Spiels oder die am Ende des Spiels organisierten Diskussionen.
  • Bis heute sind die vorhandenen Beobachtungssysteme auf Grund ihrer Natur sehr wenig genau (wenig verwertbare Daten) oder sehr schwer durchzuführen (Gesamtarchitektur, Erfassungswerkzeuge, Anzahl von Bedienungspersonen). Die bestehenden Beobachtungs- und Verarbeitungssysteme für die Analyse von Gruppensportarten und Sportkämpfen des Stands der Technik sind allgemein wenig befriedigend, und zwar hinsichtlich der Dürftigkeit der Informationen, die sie verarbeiten können, wegen ihrer Ungenauigkeit oder ihres Mangels an Robustheit oder wegen ihrer schwierigen Durchführbarkeit.
  • Ein System, das für die Verarbeitung der Situationen eines realen Spiels bestimmt ist, darf in keinem Fall Veränderungen dieser Spielsituationen mit sich bringen, und es muß sich mit den gewöhnlichen und unterschiedlichen Bedingungen dieser Situationen abfinden, und zwar insbesondere hinsichtlich des Orts und des Zeitpunkts, an dem sie ablaufen. Es darf infolgedessen nicht die Installierung von besonderen Einrichtungen erfordern, die die Spieler oder die anderen sich bewegenden Körper betreffen (aktive Fühler, Sender ...).
  • Die Systeme zur Beobachtung und zur Analyse der Bewegungen und der Tätigkeiten der Spieler von Wettkampf- oder Kollektivsportarten können im allgemeinen keine Verfolgung der Standorte der einzelnen sich bewegenden Körper zu jedem Zeitpunkt bieten, ohne daß die Gefahr der Verwechslung oder der schlechten Identifizierung dieser Körper besteht und ohne daß eine Vorrichtung, die eine Veränderung der realen Wettkampfbedingungen mit sich bringen kann (Fühler, Empfänger ...), angebracht wird.
  • Die Kollektivsportarten beruhen häufig auf dem Besitz des Balls, dem Objekt der Begierde. Infolgedessen geschieht es, daß alle Spielteilnehmer im Lauf des Spiels sich einander nähern und sogar körperlich aufeinandertreffen. Alle diese Fälle von Situationen verursachen Probleme, die mit der Identifikation und dem Verlust der Identifikation der sich bewegenden Körper verbunden sind und sich aus einer Verdeckung ergeben (Spieler geraten durcheinander, laufen voreinander vorbei, berühren sich ...), alles Situationen, die die Verarbeitung aller gegenwärtigen Systeme stören, die auf der Verfolgung der Spieler mit Hilfe von Videobildern beruhen.
  • Bei der Erfassung von Daten über die Bewegung von sich bewegenden Körpern im Sport stellt sich das Problem der Berechnung der genauen Position jedes beweglichen Körpers (Spieler, Ball, ...) zu jedem Zeitpunkt mit der höchstmöglichen Genauigkeit und unter Minimierung der Gefahr der Verwechslung von Spielern. Aus dem Stand der Technik sind mehrere Systeme und Verfahren bekannt, die die Aufgabe haben, die Bewegungen der Spieler im Kollektivsport zu beobachten, zu analysieren und zu verarbeiten.
  • Die meisten bestehenden Systeme sind sehr rudimentäre Systeme in Form von Tastaturen, die die Eingabe einer gewissen Anzahl von Informationen gestatten, die die Beobachtung und die Analyse von Kollektivsportarten gestatten. Diese Vorrichtungen werden durch manuell arbeitende Bedienungspersonen verwaltet. Manche sind nur für Zähloperationen vorgesehen und dienen nur zum Erfassen und Verwalten von Daten vom Typ "Ereignis" (Paß, Dribbeln, Schuß ...), ohne die Bewegung der einzelnen beobachteten Spieler analysieren zu können. Ihre Genauigkeit ist mit der Schnelligkeit und Arbeitspräzision der mit der Eingabe der Daten befaßten Bedienungsperson/en verbunden. Die Anwendung solcher Systeme in Echtzeit ist ziemlich aufwendig und erfordert häufig den Einsatz mehrerer Bedienungspersonen für die Eingabe.
  • Andere Systeme, die auf demselben Prinzip beruhen, haben sich die Aufgabe gestellt, die Bewegung der einzelnen Teilnehmer der analysierten Szene zu verarbeiten und zu quantifizieren. Bei all diesen werden Bedienungspersonen eingesetzt, die auf einer graphischen Darstellung des Felds oder auf digitalisierten Sequenzen an Hand von ergonomischen Tastaturen, Magnetgittern oder Tastbildschirmen die aufeinanderfolgenden Positionen der am analysierten Ereignis teilnehmenden sich bewegenden Körper manuell orten. Die Zufälligkeiten der Ortungsfrequenz und der Annäherung an die genaue Stellung, die durch die Arbeit der einzelnen Bedienungspersonen erzeugt werden, gestatten nicht die Ableitung von exakten Informationen über die genaue Position und damit die tatsächliche Bewegungsbahn und die momentane Geschwindigkeit des Spielers. Diese Systeme gestatten deshalb keine genaue Analyse und keine Erzeugung eines getreuen Modells der tatsächlichen Tätigkeit des Spielers in Begriffen der Bewegungsquantität und -qualität. Außerdem sind diese Systeme nicht an Leistungsbedingungen anpassbar, die die Analyse dieser Parameter mit dem Ziel einer Behandlung in Echtzeit erfordern.
  • Im Stand der Technik gibt es Systeme zur Erfassung der Position von sich bewegenden Körpern mit Hilfe von Videoquellen. So beschreibt die Schrift EP-A-0 714 081 ein System zur automatischen Verfolgung eines sich bewegenden Körpers in Echtzeit auf einem umschlossenen Gebiet, das eine ortsfeste Kamera aufweist, Mittel zur Erfassung von Daten in Echtzeit, die die momentane Position des beweglichen Körpers betreffen, ausgehend von den von der Kamera gelieferten Bildern und eine oder mehrere ortsbewegliche Kameras, mit denen zusätzliche Daten zu den von der ortsfesten Kamera gelieferten Daten erhalten werden können.
  • Die Tatsache, daß mehrere sich auf dem Feld bewegende Körper gleichzeitig verfolgt werden können, ist bereits aus dem Patent S-5 363 297 bekannt, das ein System zur automatischen Verfolgung von Spielern betrifft, bei dem mehrere ortsfeste Kameras verwendet werden. Dieses Patent schlägt jedoch keine Lösung für die Automatisierung der Neuidentifizierung der "verlorenen beweglichen Körper" vor und sieht für diese Neuidentifizierung den Einsatz von Bedienungspersonen vor, was seine Durchführung erschwert und seine Zuverlässigkeit verringert und sogar seine Anpassung an die Bedingungen einer Behandlung in Echtzeit in Frage stellt. Diese Systeme besitzen nur einen sehr begrenzten Grad der Autonomie. Ein verlorener sich bewegender Körper kann nämlich von dem System nicht automatisch wiedergefunden werden, wobei diese Einschränkung direkt mit der Verwendung von ortsfesten Kameras verbunden ist.
  • Bei all diesen Systemen treten allgemein die Probleme auf, die sich durch die Verdeckungen zwischen den Spielern ergeben, und sie können keine konkrete Lösung für diese Probleme bieten, es sei denn unter Einsatz von Bedienungspersonen, die die Aufgabe haben, das Problem des Verlusts der Identifizierung eines verfolgten sich bewegenden Körpers zu lösen. Sie beruhen auf "halbautomatischen" Architekturen, bei denen sich das System zur automatischen Verfolgung von sich bewegenden Körpern im Fall eines Konflikts oder eines Irrtums auf die Korrekturen einer oder mehrerer Bedienungspersonen stützt.
  • Diese Systeme und Verfahren, die zwar den Anspruch erheben, an Analyse- und Verarbeitungsbedingungen in Echtzeit angepaßt werden zu können, sind im allgemeinen an die Schnelligkeitsanforderung, die diese Bedingung erfordert, nicht anpaßbar. Sie benötigen den Einsatz von mehreren Bedienungspersonen und ihre Reaktionszeit ist häufig zu lang, um eine zuverlässige, leistungsfähige und kontinuierliche Analyse eines Kollektivsportereignisses in Echtzeit durchführen zu können. Ihre Bildanalysemethode beruht meistens auf einer Subtraktion des Bezugsbildes und eine Analyse der einzelnen Bilder Block für Block. Nun hat der technische Stand im Bereich der Bildverarbeitung gezeigt, daß diese Methoden sehr begrenzt sind, was die Erfassungsmöglichkeit und die Genauigkeit der Erfassung der verschiedenen sich bewegenden Körper anlangt. Die gelieferten Ergebnisse entsprechen nicht der von der Feinanalyse verlangten Genauigkeit, die von der Untersuchung der Bewegungen von sich bewegenden Körpern im Kollektivsport gefordert wird.
  • So gestatten diese bekannten Systeme und Verfahren keine sichere und kontinuierliche Verarbeitung und Analyse der Daten, die die Bewegung der einzelnen, an einem Sportereignis teilnehmenden Spieler betreffen, in Echtzeit, ohne auch nur die kleinsten Änderungen der Bedingungen der realen Spiele zu verursachen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Ziel der Erfindung ist es deshalb, ein System der oben beschriebenen Art zu schaffen, das jedoch motorbetriebene analoge oder digitale Videokameras benutzt, die durch einen intelligenten Motor zur Erzeugung von Bewegungsbahnen automatisch gesteuert werden, der über einen Abfrage/Antwort- Mechanismus die Möglichkeiten der Steuerung der Bildeinstellung dieser gesteuerten Kameras benutzt, um Zweideutigkeiten und Identifikationsverluste während der Verfolgung der sich bewegenden Körper aufzuheben.
  • Gegenstand der Erfindung ist somit ein System zur automatischen Verfolgung von sich auf einem umschlossenen Gebiet bewegenden Körpern in Echtzeit, insbesondere von sich auf einem Sportfeld bewegenden Spielern, enthaltend eine Vielzahl von ortsfesten Kameras, die dieses umschlossene Gebiet abdecken und diese sich bewegenden Körper aufnehmen können, Mittel zur Erfassung von digitalen Daten in Echtzeit, die die individuelle momentane Position jedes der sich bewegenden Körper betreffen und die aus Bildern erhalten werden, die von der ersten Vielzahl von Kameras geliefert werden, und Mittel zur Erzeugung der Bewegungsbahnen jedes der sich bewegenden Körper aus von den Erfassungsmitteln gelieferten Echtzeitdaten. Das System besitzt mindestens eine ortsbewegliche Kamera und Bildunterstützungsmittel, die zwischen die Mittel zur Erzeugung der Bewegungsbahnen und die ortsbewegliche/n Kamera/s geschaltet sind. Die Mittel zur Erzeugung der Bewegungsbahnen weisen ein Modul zur Auswertung der gegenwärtigen Situation auf, um die Fälle des Verlusts der Identifizierung eines sich bewegenden Körpers und allgemein die bei der Verfolgung auftretenden Probleme zu erfassen, sowie ein Modul zur Erzeugung von Abfragen, um als Antwort auf das Modul zur Auswertung der gegenwärtigen Situation Abfragen bei den Bildunterstützungsmitteln zu formulieren, wobei die Bildunterstützungsmittel nun die Positionierung und den Betrieb der ortsbeweglichen Kamera/s steuern, um zusätzliche Informationen über einen der sich bewegenden Körper zu erhalten.
  • Kurze Beschreibung der Figuren
  • Zum besseren Verständnis der Ziele, Gegenstände und weiterer Merkmale der Erfindung folgt eine Beschreibung, in der auf die beiliegende Zeichnung Bezug genommen wird. In dieser zeigen:
  • Fig. 1 ein Gesamtschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems,
  • Fig. 2 ein Blockdiagramm einer Verfolgungsröhre gemäß einer ersten Ausführungsform,
  • Fig. 3 ein Blockdiagramm einer Verfolgungsröhre gemäß einer zweiten Ausführungsform,
  • Fig. 4 hauptsächlich ein Blockdiagramm des Motors zur Erzeugung von Bewegungsbahnen des erfindungsgemäßen Systems,
  • Fig. 5 hauptsächlich ein Blockdiagramm des Bildunterstützungsmoduls des erfindungsgemäßen Systems und
  • Fig. 6 den Algorithmus der Verfolgung der sich bewegenden Körper, der von jeder der Verfolgungsröhren des erfindungsgemäßen Systems ausgeführt wird.
  • Ausführliche Beschreibung der Erfindung
  • Angesichts des Stands der Technik ist Ziel der Erfindung die Schaffung eines Audio-Video-EDV-Verfahrens zur Erfassung und automatischen Analyse der Bewegungen, die die Positionen einer oder mehrerer sich auf einem Sportfeld bewegender Personen und Objekte zu jedem Zeitpunkt betreffen.
  • Die Erfindung betrifft insbesondere ein autonomes System zur Verfolgung der Spieler und die Lieferung von Daten in Echtzeit, die die Bewegung der identifizierten Teilnehmer einer Sportaustragung betreffen, ausgehend ausschließlich von Videobildern. Es gestattet den Zugriff in Echtzeit auf eine Quelle von neuen Informationen, die die Quantifizierung und Auswertung der körperlichen und taktischen Leistungen der Spieler betreffen. Es handelt sich dabei um ein automatisches System, in dem der Eingriff von Menschen fast nicht stattfindet, es ist vollständig autonom und kann den Typ der erforderlichen Verarbeitung durch Verwendung der Techniken der künstlichen Intelligenz (Wissensbasis, Planung, Ordnung der Aufgaben ...) an die Situation und den gegebenen Kontext anpassen.
  • Zu diesem Zweck betrifft die Erfindung ein Audio/Video-EDV- Verfahren zur Erfassung und zur Analyse der Bewegungen, die die Positionen einer oder mehrerer sich auf einem Sportfeld bewegender Personen und Objekte zu jedem Zeitpunkt betreffen, das die nachstehenden Merkmale besitzt:
  • A) eine Vorrichtung zur Bildaufnahme und zur Verwaltung der Röhren
  • B) einen Motor zum Verfolgen der sich bewegenden Körper und zur automatischen Rekonstruktion der Bewegungsbahnen
  • C) ein Bildunterstützungsmodul
  • D) ein Modul zur Parametrierung der digitalen Bilder
  • E) eine Operatorstation
  • F) ein Hochgeschwindigkeitsnetz
  • G) einen Bildserver
  • H) einen Rohdatenserver
  • I) einen Server für verarbeitete Daten.
  • A) Organ zur Bildaufnahme und zur Verwaltung der Röhren
  • Wie Fig. 1 zeigt, besteht es aus einer Videobildaufnahmevorrichtung 10 und einer Gruppe von Röhren 1, deren jede mit einer Kamera verbunden ist.
  • Die Aufgabe der Erzeugung der identifizierten Bewegungsbahnen der Spieler der beobachteten Szene wird durch den gleichzeitigen Betrieb der Kameravorrichtung 10, des Organs zur Verwaltung der Verfolgungsröhren 1, des Motororgans 2 zur Erzeugung der Bewegungsbahnen und des automatischen Bildunterstützungsorgans 3 erfüllt. Die Verfolgungsröhren sind unabhängige Prozesse, die die Aufgabe haben, das Bildfeld durch eine Videoquelle zu beobachten, daraus die wahrgenommenen sich bewegenden Körper zu extrahieren und sie möglichst lange zu verfolgen. Die Verfolgungsröhren unterrichten synchron den Motor 2 zur Erzeugung von Bewegungsbahnen über ein Hochgeschwindigkeits-EDV-Netz 6, einen Bildserver 7 und einen Server 8 für Rohrdaten. Der Motor zur Erzeugung der Bewegungsbahnen verschmilzt die von den verschiedenen Röhren kommenden Daten zu einem allgemeinen Modell der Szene, rekonstituiert die Bewegungsbahnen (3D Positionen und zeitliche Synchronisierung) und verwaltet die Identifizierungen. Im Fall eines Identifizierungsproblems hat er eine Gruppe von Ressourcen zu seiner Unterstützung, um ihm zu gestatten, die Identifizierung der Bewegungsbahnen dynamisch abzudecken. Diese Ressourcen bestehen aus einer Gruppe von motorbetriebenen Kameras 1, Steuerschnittstellen und Bibliotheken von speziellen Bildbehandlungen für die Erkennung der Spieler und des Balls (vgl. Beschreibung des Bildunterstützungsmoduls 3).
  • Die Bildaufnahmevorrichtung besteht aus einer oder mehreren Videokameras 10, die den zu analysierenden Spielraum abdecken, und ist dadurch gekennzeichnet, daß die die Aufnahme betreffenden Bedingungen einfach sind (Standort und Ausrichtung der Kameras). Die Empfehlungen für die Positionierung der Kameras lassen sich so zusammenfassen, daß sie möglichst hoch (angesichts der Architektur des Standorts und der verwendeten Mittel) und ortsfest (ohne Bewegung oder Zoom) angeordnet werden und ein Bild bieten, das in seinem Rahmen die Sichtdarstellung von Marken gestattet, deren tatsächliche (metrische) Abmessungen bekannt sind (Linien des Feldes, Architekturelemente, Markierungen). Die Vorrichtung erfordert also in keinem Fall eine genaue Positionierung dieser Kameras oder die genaue Kenntnis dieser Positionierung.
  • Bei der hier entwickelten Lösung, die strikt auf der digitalen Analyse der Bilder beruht, können für die Wahl der Kameras zwei Lösungen herangezogen werden: entweder analoge Standard-Videokameras oder digitale Videokameras, die den Vorteil bieten, keine Digitalisierung zu erfordern.
  • Was die Anzahl und die Abdeckung der Kameras anlangt, so bieten sich mehrere Möglichkeiten. Sportarten, die auf kleinen Feldern ausgeübt werden, wie Basketball oder Handball, erfordern die Anbringung von zwei Kameras, die entweder vertikal über dem Feld als Luftbild oder schräg im Eck des Felds in einem 90º-Winkel angeordnet sind. Bevorzugt wird jedoch eine Vorrichtung mit vier Kameras, deren jede ein Viertel des gegenüberliegenden Felds abdeckt und die miteinander einen 90º-Winkel bilden. Sportarten, die auf einem großen Feld ausgeübt werden, wie Fußball, Rugby oder amerikanischer Football, erfordern die Installierung einer umfangreicheren Vorrichtung, die bis zu 16 Kameras gehen kann - je nach den räumlichen Installationsmöglichkeiten und dem Grad der gewünschten Meßgenauigkeit.
  • Eine Verfolgungsröhre stellt auf der Ebene der Gesamtarchitektur des Systems eine Gruppe von Hardwares und Softwares dar, die dazu bestimmt sind, den Motor 2 zur Erzeugung der Bewegungsbahnen über das Hochgeschwindigkeits-EDV-Netz 6, den Bildserver 7 und den Rohdatenserver 8 zu informieren. Sie speist den Bildserver 7 mit den komprimierten digitalen Bildern ihrer analogen Videoquelle und sie führt die Computer-Bildverarbeitungen aus (Verarbeitungen des Bildsignals, Erfassung der Primitiv-Elemente, Verfolgung der sich bewegenden Körper, ...), deren Ergebnisse auf den Rohdatenserver 8 übertragen werden.
  • Das örtliche Modul zur Verfolgung der sich bewegenden Körper ist dadurch gekennzeichnet, daß es Bild für Bild die Verfolgung der erfaßten sich bewegenden Körper ausführt, indem es sie koordiniert und ihre jeweiligen Positionen aufzeichnet.
  • Die Verfolgungsröhren umfassen die folgenden Software- und Hardwaremittel:
  • - ein Modul zur Erfassung von digitalen Videodaten besteht aus einer Kamera 10 (wenn analoge Kameras benutzt werden, muß man Digitalisierungsmittel vorsehen, die in den Schaltbildern in diese Funktionsblöcke 10 eingeschlossen sind).
  • - digitale Verarbeitungsmodule mit Einzelverarbeitungsalgorithmen (Algorithmen auf unterer Ebene genannt), die über das Parametrierungsmodul und die Operatorstationen 5 konfigurierbar sind, und Schnellrechenmittel für ihre Durchführung. Diese Module arbeiten kooperativ zusammen und beruhen auf den folgenden Bearbeitungen: Schwellenbildungen, Schwellenbildungen durch Hysterese, Erfassung von Umrissen, Erfassung von Facetten, Histogramme, Farbhistogramme, Faltungsoperatoren, Mediane, kolorimetrische Segmentierung, Masken, Algorithmen zur Verfolgung von mehreren Personen, die an die Bedingungen von Kollektivsportgeschehen angepaßt sind, ...
  • - Nutzmodule; dies sind automatische Verarbeitungsketten, die für die Verfolgung zweckmäßige und erforderliche Funktionen erfüllen, wie Verarbeitungen zur Verringerung des Rauschens im Bild, für pyramidenförmige Zerlegungen zur Vorwahl der Bildzonen, die interessante Objekte enthalten können, Anpassung der im Bild festgestellten Modelle (Reinigung der Beobachtung der Szene von den irrelevanten Elementen). Diese Verarbeitungsketten werden beispielsweise verwendet, um die kleinen Bewegungen und Schwingungen der ortsfesten Kameras durch Erkennen der Szenenbildelemente und Neupositionierung der errechneten Parameter der Kamera aufzuheben.
  • Die Verarbeitungen des Bilds auf unterer Ebene (Erfassungen der Primitiv-Elemente des Bilds, Verwaltung der Pixel, ...) sind in denselben Funktionsblock wie die Erfassung der digitalen Videodaten (eine Verfolgungsröhre) eingeschlossen, ihre technologische Durchführung kann jedoch je nach Hardwareentfaltung und je nach der Architektur des Standorts unterschiedliche Formen annehmen. Man kann zwei Betriebsformen unterscheiden:
  • Arbeitsweise vom Typ 1 (Fig. 2): Das Videobild 13 wird digitalisiert und direkt durch einen mit der Quelle von digitalen Videobildern gekoppelten Rechner 20 behandelt, um einerseits die Bewegungsbahnen der beweglichen Körper dem Rohdatenserver 8 zu liefern und andererseits um dem Bildserver 7 adaptiv komprimierte digitale Bilder zur Speicherung zu liefern. Unter adaptiver Komprimierung versteht man ein Verfahren, das gestattet, nur die die sich bewegenden Körper der Szene betreffenden Pixel zu speichern und diejenigen, die das Szenenbild und den Hintergrund der beobachteten Zone betreffen, zu ignorieren.
  • Arbeitsweise vom Typ 2 (Fig. 3): Das Videobild wird digitalisiert und komprimiert durch eine Standardmethode (vom Typ M-JPEG) und über das Hochgeschwindigkeitsnetz 6 zum Bildserver 7 übertragen. Der für die Behandlung dieser Videoquelle vorgesehene Rechner muß die Bilder komprimieren, bevor er jede Behandlung durchführen kann.
  • Unter Verfolgungsrechner 20 versteht man die EDV-Rechenmittel, die die Algorithmen zur Verfolgung und Erfassung der sich bewegenden Körper ausführen, die auf Bildverarbeitungsketten beruhen, wobei diese Rechenmittel körperlich in Form von Arbeitsstationen, die für diese Algorithmen vorgesehen sind, oder in Form von auf speziellen Digitalisierungs- und Bildverarbeitungskarten residenten Prozessoren vorliegen.
  • Fig. 6 zeigt das Funktionsschema des Verfolgungsalgorithmus 2. Dieser Algorithmus, der die örtliche Verfolgung der beweglichen Körper auf Höhe einer Verfolgungsröhre durchführt, ist je nach der gewählten Betriebsart anders:
  • - Betrieb vom Typ 1:
  • Man verwendet zwei parallele Aufgaben, die sich die digitalen Daten des Digitalisierungsverfahrens der Röhre teilen.
  • Bei jedem neuen Bild 30 übernimmt eine Aufgabe a die Komprimierung 22, die Übertragung 24 des Bilds zum Bildserver 7 und die Aktualisierung der Synchronisierungsbasis zwischen den Röhren 40. Eine andere Aufgabe führt die Verfolgung der im laufenden Bild auftretenden beweglichen Körper aus (31, 32, 33).
  • Beschreibung der Arbeitsweise der speziellen Verfolgungsaufgabe 31, 32, 33:
  • - Stabilisierung des Bilds (Schwingungen, Digitalisierungsfehler, ...)
  • - automatische Ausrichtung der Parametrierung zwischen Bild und Wirklichkeit.
  • - die potentiellen sich bewegenden Körper des Bilds werden erfaßt: wenn sie in Verarbeitung begriffenen Zielen entsprechen, werden diese Ziele bestätigt, und man nimmt die Messung ihrer Position im laufenden Bild vor, und zwar nach einer Vorhersage dieser Messung. Man aktualisiert die Verfolgungsparameter für dieses Ziel (Geschwindigkeit, relative Größe, Zustand, ...)
  • - die Ziele, die nicht bestätigt werden konnten oder das Blickfeld der Kamera verlassen haben, werden von dieser Röhre aufgegeben und der Erzeugungsmotor 2 wird hiervon in Kenntnis gesetzt.
  • - man überträgt die verschiedenen Messungen zum Rohdatenserver 8.
  • - Arbeitsweise Typ 2:
  • - Das Bild der Kamera 10 der Röhre wird digitalisiert (12), komprimiert und zum Bildserver 7 übertragen. Der für diese Röhre vorgesehene Rechner 20 erfaßt dieses Bild, dekomprimiert es und nimmt die im Betrieb 31, 32, 33 beschriebenen Bearbeitungen vor.
  • Die Verfolgungslogik auf Höhe der Röhren ist nicht grundlegend anders, da die beweglichen Körper zunächst auf Höhe jeder Videoquelle verfolgt werden und dann durch den Motor 2 zugeordnet werden; nur die physikalische Durchführung ist eine andere.
  • B) Das Motororgan 2 zur Erzeugung der Bewegungsbahnen
  • Der in Fig. 4 dargestellte Motor zur Erzeugung der Bewegungsbahnen hat die Aufgabe, die von den einzelnen Verfolgungsröhren 1 kommenden Verfolgungsdaten zu verschmelzen, die Bewegungen der beweglichen Körper in der Ebene des Feldes zu rekonstituieren, wobei man sich auf die Parametrierung 4 stützt, und für jeden sich bewegenden Körper eine Identifizierungsinformation zu liefern (Name und Nummer des Spielers, Schiedsrichter, Ball). Die Arbeitsweise des Motors zur Erzeugung der Bewegungsbahnen beruht auf der Durchführung von Algorithmen, die von den Techniken der künstlichen Intelligenz kommen, da er ein Modul 45 zur Auswertung und Interpretation der gegenwärtigen Situation (raumzeitliche Konfigurierung der sich bewegenden Körper, Anzahl nicht identifizierter Ziele, ...), eine Regelbasis 42 für die Wahl der relevanten Kriterien für die Auflösung dieser Situation und ein Modul für den Dialog und die Softwaresteuerung von gesteuerten Wahrnehmungsorganen (Bildunterstützung) aufweist.
  • Zu diesem Zweck hat er eine Dialogschnittstelle 47 mit dem Bildunterstützungsmodul zu seiner Verfügung, die eine Einheit von motorbetriebenen Kameras 11 zählt, die er in Abhängigkeit von der Position eines in Bewegung befindlichen beweglichen Körpers steuern kann. Dieses letztgenannte Modul antwortet den Anfragen des Motors 2 zur Erzeugung der Bewegungsbahnen, indem er spezifische Verarbeitungen 53 an den beobachteten Situationen ausführt, wie Herstellen einer Vergrößerung der problematischen Situation und auf diese Weise die Extraktion der Identifizierungsinformation durch Verarbeitungen der Erkennung der den Spielern innewohnenden Merkmale, aber auch durch Mittel zur automatischen Erkennung von Merkmalen (Beispiel: automatische Erkennung der Nummer des Trikots des Spielers).
  • - Das Modul zur Erzeugung der Bewegungsbahnen 44 greift über den Rohdatenserver 8 und das Netz 6 auf Daten zu, die von den Verfolgungsröhren 1 geliefert werden. Es baut eine Zuordnungstabelle 41 zwischen den verschiedenen von den verschiedenen Verfolgungsröhren verfolgten beweglichen Körpern auf und erhält sie aufrecht. Diese Zuordnungstabelle enthält die Bindeglieder zwischen den Verfolgungsröhren für jeden beweglichen Körper. Auf diese Weise rekonstruiert es unter gleichzeitiger Verwendung der Zeitsynchronisationstabelle 40 die reale gemessene Bewegungsbahn jedes sich bewegenden Körpers, indem die signifikantesten Messungen betrachtet werden. Dieses Modul hat ferner die Aufgabe, jedem verfolgten beweglichen Körper seine tatsächliche Identifikation zuzuordnen (Name und Nummer des Spielers, Schiedsrichter, Ball). Wenn ein Ziel unbehindert verfolgt wird und seine Identifizierung bekannt ist, werden die Daten zu dem Server 9 für verarbeitete Daten gesandt.
  • - Das Modul 45 der Auswertung der gegenwärtigen Situation gestattet die Erfassung der Fälle des Verlusts der Identifizierung eines Ziels, der Verwechslungsfälle und der bei der Verfolgung angetroffenen Probleme. Es überträgt eine Liste der angetroffenen Probleme auf das Modul 46 zur Erzeugung der Abfragen bei der Bildunterstützung 3.
  • - Das Modul 46 zur Erzeugung von Abfragen formuliert bei jedem Problem, das von dem Modul zur Auswertung der Situation angetroffen wurde, eine Abfrage bei dem Bildunterstützungsorgan 3. Zu diesem Zweck verwendet es die Informationen der Verhaltensregelbasis 42, um die beste an das angetroffene Problem angepaßte Behandlung zu wählen. Diese Basis ist in ihrer Arbeitsweise einer Wissensbasis eines Expertensystems ähnlich, da sie heuristische Elemente enthält und sich im Maße der Behandlungen anreichert. Das Modul zur Erzeugung der Abfragen benutzt auch eine Tabelle 43 der Identifikationskriterien für die beweglichen Körper, die aus dynamischen Parametrierungsdaten 14 der Klassen von in der Szene vorhandenen beweglichen Körpern erzeugt werden. Wenn die beste Behandlung bestimmt ist, formuliert der Abfragengenerator eine Abfragemitteilung, deren physikalische Übertragung über das Netz die Dialogschnittstelle mit der Bildunterstützung übernimmt. Diese Mitteilung enthält den Typ der Abfrage (beispielsweise Neuidentifizierung, Abzählen, ...), die Dringlichkeit, mit der diese Abfrage behandelt werden muß, die maximale Zeit zur Lieferung einer Antwort, die Verfolgungsdaten, wenn die Abfrage ein in Bewegung befindliches Ziel betrifft, und die zur Problemlösung anzuwendende Bildbehandlungsmethode.
  • - Die Dialogschnittstelle 47 mit der Bildunterstützung hat die Aufgabe, die Abfragen physikalisch über das Netz zu übertragen und die Antworten der Bildunterstützung zu empfangen. Wenn sie Antwortmitteilungen erhält, überträgt sie diese auf das Modul 44 zur Erzeugung von Bewegungsbahnen, das diese Antwortelemente verwendet, um die Basis für verarbeitete Daten zu ergänzen, die verlorenen Ziele neu zu identifizieren, die Ziele nach einer groben Verwechslung wiederzufinden. Die Situation wird dann von 45 neu ausgewertet und es werden neue Abfragen formuliert. Auf diese Weise ist das System durch einen geschleiften Betrieb in der Lage, die Probleme der Verfolgung und der Identifizierung aller Spieler, der Schiedsrichter und des Balls autonom zu lösen.
  • - Ein mathematisches Modul zur Berechnung und graphischen Darstellung, das dadurch gekennzeichnet, ist, daß es EDV- Dateien erzeugt, die Berechnungselemente enthalten, die die Bewegung der zur analysierten Szene gehörenden beweglichen Körper betreffen und die dazu bestimmt sind, die stromabwärts gelegenen Elemente des Systems zu versorgen (wie das 2D/3D-Modellierorgan, das Modul zur Wiedergabe und Analyse der Leistungen der Spieler, das Modul zur Verwaltung der Datenbasis). Die diesen Modulen gelieferte Information hat die Form einer Datenbasis der aufeinanderfolgenden Positionen der einzelnen identifizierten beweglichen Körper, die durch die Informationen der Operatorkonsolen (Ereignisse, 5) und verschiedene mit diesen Positionen direkt verbundene Behandlungen angereichert ist, wie z. B. die Berechnungen der Geschwindigkeit und der Beschleunigung.
  • C) Das Bildunterstützungsorgan 3
  • Das in Fig. 5 dargestellte automatische Bildunterstützungsorgan empfängt die Anfragen 50 des Erzeugungsmotors 2. Diese Abfragen umfassen die Beschreibung der durchzuführenden Behandlungen und die Reihenfolge der ihnen zukommenden Prioritäten.
  • Das automatische Bildunterstützungsorgan ist dadurch gekennzeichnet, daß es motorbetriebene Wahrnehmungsmittel 11 besitzt, die der Motor zur Erzeugung von Bewegungsbahnen steuern kann, um spezielle Anforderungen zu erfüllen, die sich aus der Gesamtverarbeitung der Szene ergeben, und auf diese Weise Verfolgungsprobleme bei gewissen beweglichen Körpern zu lösen, eine unsichere Identifizierung zu bestätigen, den Bedienungspersonen 5 einen "intelligenten" Zoom vorzuschlagen, ...
  • - Die Bildunterstützung 3 empfängt die Abfragen des Motors 2 zur Erzeugung der Bewegungsbahnen in der Form von Mitteilungen. Diese Mitteilungen werden durch die Dialogschnittstelle 55 mit dem Motor dekodiert.
  • - Die Abfragen werden zu dem Aufgabenablauf- und Planungsmodul (51) übertragen, das in Abhängigkeit von der Reihenfolge der Dringlichkeit der zu ihm übertragenen Abfragen und der verfügbaren Ressourcen (mobile Kameras 11, Rechner 53 und 56 zur Bilddigitalisierung und -verarbeitung) diese Abfragen serialisiert und die entsprechenden Module steuert. Jede Abfrage wird dann durch die Softwaresteuerung 52 der Kameras in Serien von Befehlen für die Stellglieder der mobilen Kameras umgewandelt, um die verlangte Bildeinstellung zu liefern. Diese Bildeinstellung kann feststehend sein (Beispiel: es wird die Beobachtung einer bestimmten Zone des Felds verlangt) oder an die Position eines in Bewegung befindlichen beweglichen Körpers gekoppelt sein, wobei in diesem Fall die verlangte Einstellung den zu identifizierenden beweglichen Körper im Maße seiner Bewegung in Großaufnahme zeigt. Das gebildete Bild wird digitalisiert (56), der Planer 51 löst die von ihm verlangte Bildverarbeitung aus und versucht, das oder die Kriterien der Abfrage zu identifizieren.
  • - Am Ende der Verarbeitung liefert das Ausführungskontrollmodul 54 eine Bewertung der Qualität der Antwort auf die Abfrage. Wenn diese Bewertung positiv ist, wird sie mit den von der Verarbeitungskette 53 gelieferten Informationen über die Dialogschnittstelle mit dem Erzeugungsmotor 55 und über das Netz 6 zum Erzeugungsmotor übertragen. Im entgegengesetzten Fall verfeinert das Ausführungskontrollmodul die Parameter, und die Verarbeitungskette wird noch einmal durchgeführt; dieser Prozess wird auf den laufenden Bildern wiederholt, solange die zur Verfügung gestellte Zeitgrenze nicht überschritten ist. Wenn die verlangten Verarbeitungen nicht erfolgreich zuendegeführt werden, wird dem Erzeugungsmotor 2 eine Mißerfolgsfeststellung zurückgesendet. Dieser legt dann eine neue Abfrage vor, die auf einer anderen Auswertung der Situation beruht.
  • D) Das Organ 4 zur Parametrierung des Systems
  • Das Parametrierungsorgan 4 besteht aus einer Schnittstelle zur Kalibrierung der Röhren, einer Schnittstelle zur Parametrierung der Bildbehandlung und einer allgemeinen Identifizierungsschnittstelle. Dieses Organ übernimmt die Verbindung zwischen den Operatorstationen 5 und dem Modul 1 zur Verwaltung der Röhren. Die Einstellungen werden von einem der Bedienungspersonen der Operatorstation 5 in einer der Verarbeitung vorhergehenden Phase durchgeführt. Sie werden an den verschiedenen Schnittstellen, die mit den als Basis für die digitale Verarbeitung dienenden Bildschirmen verbunden sind, ein für alle Male durchgeführt.
  • Die Parametrierungsschnittstelle der Röhren führt eine Rechnung durch umgekehrte Zentralprojektion auf den von den Röhren 1 kommenden digitalen Bildern aus, um die Koordinaten der erfaßten Positionen der beweglichen Körper in der Ebene des Bildschirms in einem sich auf die Oberfläche des Spielfelds beziehenden orthonormalen Bezugssystem wiederzufinden. Diese Behandlung kann an der Quelle (in Echtzeit) oder im Nachhinein (leicht verschoben) ausgeführt werden.
  • Die Schnittstelle zur Parametrierung der Bildverarbeitung gestattet der Bedienungsperson der Operatorstation, mit Hilfe einer Bibliothek die relevantesten Parameter für die Verarbeitung des digitalen Bildtyps, den die Röhren 1 befördern, auszuwählen.
  • Die Schnittstelle zur allgemeinen Identifizierung gestattet der Bedienungsperson die Eingabe der Parameter, die das zu verarbeitende Sportereignis betreffen, sowie die Identifizierung der von dem System verfolgten beweglichen Körper.
  • E) Die Operatorstation 5
  • Die Operatorstation 5 besteht aus einem Modul 17 zur Verwaltung der Ereignisse und zur Ballverfolgung, aus einem Spracherkennungsmodul 18, einem Kontroll- und Korrekturmodul 19.
  • Das Modul 17 zur Verwaltung der Ereignisse und zur Ballverfolgung besteht im allgemeinen aus einer Spezialtastatur und einem Bildschirm. Es ist dadurch gekennzeichnet, daß es einer oder mehreren Bedienungspersonen die Eingabe in Echtzeit oder Verzögerungszeit von das Spiel betreffenden Informationen gestattet. Diese Informationen definieren sich in Form von mit dem Spiel verbundenen Ereignissen (Totzeiten, effektive Spielzeiten ...) oder mit den Spielteilnehmern verbundenen Ereignissen (Schuß, Paß, Abfangen, Duell ...) und sind dadurch gekennzeichnet, daß sie nicht durch das System automatisch erzeugt werden können. Es kann sich dabei um Informationen handeln, die den Besitz des Balls betreffen und in Korrelation mit den den Röhren 1 gelieferten Informationen dem Motor 2 zur Erzeugung der Bewegungsbahnen die Rekonstruktion des Wegs des Balls gestatten. Sobald der Operator die Ereignisse eingegeben hat, werden sie von dem Hochgeschwindigkeitsnetz zu einer der Zuordnungstabellen 41 des Motors 2 zur Erzeugung der Bewegungsbahnen übertragen und in einer Tabelle chronologisch aufgezeichnet, um von dem Server 9 für behandelte Daten verwertet zu werden. Diese Informationen werden über Standardperipherien (Mäuse, Tastaturen, ...) oder Spezialperipherien eingegeben (Tastaturen, die an die Eingabe von Sportereignissen angepaßt sind, oder durch das Spracherkennungsmodul 18).
  • Das Kontroll- und Korrekturmodul 19 hilft dem Motor 2 zur Erzeugung der Bewegungsbahnen bei der Lösung von Problemen, die unter den Echtzeitbedingungen tatsächlich undurchschaubar sind. Dieses Modul wird von dem Motor 2 zur Erzeugung der Bewegungsbahnen als eine Identifizierungsressource gesehen, wenn die automatischen Verfahren die unter den ihnen auferlegten Echtzeitbedingungen gestellten Probleme nicht lösen konnten. Der Motor 2 zur Erzeugung der Bewegungsbahnen verlangt nun von der Bildunterstützung in Form einer Abfrage, dem Korrekturoperator 19 eine Großaufnahme des problematischen beweglichen Körpers und die Anforderung fehlender Information zu liefern. Nach dessen Antwort wird die Information von der Bildunterstützung 3 in der Form einer Antwort befördert.
  • F) Das Hochgeschwindigkeitsnetz 6
  • Das Hochgeschwindigkeitsnetz gewährleistet den Dialog und die Beförderung der Daten zwischen den einzelnen Organen des Systems. Der Durchsatz dieses Netzes muß so hoch sein, daß es die Übertragung von von mehreren Quellen kommenden komprimierten Bildern in Echtzeit aushalten kann, und muß Hilfsverfahren enthalten, um die Unversehrtheit der Daten im Fall von Übertragungsproblemen zu gewährleisten.
  • G-H) Die Server für digitale Bilder (7) und Rohdaten (8).
  • Die Server 7 für digitale Bilder und ein Rohdatenserver 8 bestehen aus EDV-Stationen mit Schnellspeicherung und sind dadurch gekennzeichnet, daß sie die von den einzelnen Röhren erzeugten digitalen Bilder und Rohdaten gewinnen und dem Motor 2 zur Rekonstruktion von Bewegungsbahnen zu Verarbeitungszwecken zur Verfügung stellen. Die Übertragung dieser Daten übernimmt das Hochgeschwindigkeits-EDV-Netz 6.
  • I) Der Server 9 für behandelte Daten
  • Der Server 9 für behandelte Daten wird durch den Motor zur Konstruktion von Bewegungsbahnen über das Hochgeschwindigkeitsnetz gespeist, und hat die Aufgabe, die einzelnen Positionen jedes vom Motor zu jedem Zeitpunkt identifizierten und verfolgten beweglichen Körpers zu gewinnen.
  • Der Server für behandelte Daten ist dadurch gekennzeichnet, daß er ein Modul 60 zur interaktiven Darstellung und eine Datenbasis 61 besitzt.
  • Das Modul 61 zur interaktiven Darstellung, das die Sichtdarstellung der verschiedenen von der Berechnung der Positionen der beweglichen Körper kommenden Verarbeitungen gestattet, ist dadurch gekennzeichnet, daß es umfaßt:
  • a) eine Schnittstelle zur Darstellung der statischen Bewegungsbahnen in 2D (in flacher Draufsicht), umfassend ein Modul zur Wahl von Lehren, die die Dauer der analysierten Szene, den betroffenen Sport sowie mit dem Ausgabeformat dieser graphischen Darstellung verbundene Bedingungen berücksichtigen.
  • b) Ein Modul zur graphischen 2D-Animation, das die Sichtdarstellung einer analysierten Sequenz in der Form einer graphischen Animation in Draufsicht gestattet, die die gewählte Szene in Echtzeit, in Zeitlupe oder "schrittweise" nachspielt, und dadurch gekennzeichnet ist, daß es Parametrierungswerkzeuge besitzt, die die Möglichkeit der Hinzufügung von Information (Legende, graphische Illustrationen, Symbole, Pfeile ...) sowie der Einwirkung auf gewisse Faktoren der Darstellung dieser Szene bieten (Auswahl darzustellender Wege, Art der Darstellung der beweglichen Körper, Anzahl remanenter Stellungen ...).
  • c) Ein Modul zur graphischen 3D-Animation, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es eine graphische Animation der gewählten Szene in 3 Dimensionen von dem vom Benutzer gewählten Blickpunkt aus vorschlägt (künstliche Sichtdarstellung mit vielen Blickpunkten).
  • d) Ein Modul zur graphischen Darstellung, das die Summierung von n analysierten Sequenzen vornimmt und dadurch gekennzeichnet ist, daß es eine 2D-Sichtdarstellung in der Form einer graphischen Darstellung vorschlägt, die die Hinzufügung von Information und die Zuordnung eines taktischen Sinns zu dem gewählten, aus n analysierten Sequenzen bestehenden Ereignis gestattet (Sichtdarstellung der Aufschlagstellen des Balls, der potentiellen Interventionssektoren, der von den Spielern, den Mannschaften tatsächlich eingenommenen Räume ...)
  • Das Modul 61 zur Datenbasisverwaltung, das die Durchführung von statistischen Berechnungen an einer Gruppe von analysierten Sequenzen und die Speicherung der einzelnen Behandlungen gestattet, ist dadurch gekennzeichnet, daß es umfaßt:
  • a) ein Modul zur statistischen Verwaltung der einzelnen bei der Analyse der Sequenzen erzeugten Rechnungen
  • b) ein Modul zur Darstellung der von der Summierung von mehreren Sequenzen kommenden Ergebnisse
  • c) ein Modul zur automatischen Archivierung der erhaltenen Ergebnisse
  • d) ein Modul zur Formatierung der Daten für die Übertragung zu Rechnern oder entfernten Arbeitsstationen.

Claims (9)

1. System zur automatischen Verfolgung von sich auf einem umschlossenen Gebiet bewegenden Körpern in Echtzeit, insbesondere von sich auf einem Sportfeld bewegenden Spielern, enthaltend eine Vielzahl von ortsfesten Kameras (10) die dieses umschlossene Gebiet abdecken und diese sich bewegenden Körper aufnehmen können, Mittel (1, 7, 8) zur Erfassung von digitalen Daten in Echtzeit, die die individuelle momentane Stellung jedes der sich bewegenden Körper betreffen und die aus Bildern erhalten werden, die von dieser ersten Vielzahl von Kameras geliefert werden, und Mittel (2) zur Erzeugung der Bewegungsbahnen jedes der sich bewegenden Körper aus von den Erfassungsmitteln gelieferten Echtzeit-Daten,
dadurch gekennzeichnet,
dass es mindestens eine ortsbewegliche Kamera (11) und Bildunterstützungsmittel (3) aufweist, die zwischen die Mittel (2) zur Erzeugung der Bewegungsbahnen und die ortsbewegliche n Kameras geschaltet sind, und
dass die Mittel zur Erzeugung der Bewegungsbahnen ein Modul (45) zur Auswertung der gegenwärtigen Situation aufweisen, um die Fälle des Verlusts der Identifizierung eines sich bewegenden Körpers und allgemein die bei der Verfolgung auftretenden Probleme zu erfassen, sowie ein Modul (46) zur Erzeugung von Abfragen, um als Reaktion auf das Modul zur Auswertung der gegenwärtigen Situation Abfragen bei den Bildunterstützungsmitteln zu formulieren, wobei die Bildunterstützungsmittel nun die Positionierung und den Betrieb der ortsbeweglichen Kameras steuern, um zusätzliche Informationen über einen der sich bewegenden Körper zu erhalten.
2. System nach Anspruch 1, bei dem die Bildunterstützungsmittel (3) folgendes aufweisen:
- eine Dialogschnittstelle (55) zum Kommunizieren mit den Mitteln zur Erzeugung der Bewegungsbahnen,
- ein Ordnungs- und Planungsmodul (51), das in Abhängigkeit der Dringlichkeit der von den Mitteln zur Erzeugung der Bewegungsbahnen kommenden Abfragen eine Ordnung dieser Abfragen vornimmt, und
- ein Modul (52) zur Software-Steuerung der ortsbeweglichen Kameras (11), das die geordneten Abfragen in Reihen von Steuerbefehlen mindestens einer ortsbeweglichen Kammer umwandelt.
3. System nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem die Datenerfassungsmittel eine Vielzahl von Verfolgungsröhren (1), einen Bildserver (7) und einen Rohdatenserver (8) aufweisen, wobei jede dieser Röhren jeweils einer Kamera der Vielzahl von ortsfesten Kameras (10) zugeordnet ist und einen Verfolgungsrechner (20) aufweist, der die Aufgabe hat, einen Algorithmus der Verfolgung und Erfassung der sich bewegenden Körper (21) durchzuführen, so dass die Bewegungsbahnen der sich bewegenden Körper (21) dem Rohdatenserver geliefert werden und komprimierte Bilder dem Bildserver geliefert werden.
4. System nach Anspruch 3, bei dem die Mittel (2) zur Erzeugung der Bewegungsbahnen außerdem folgendes aufweisen:
- ein Modul (44) zum Aufbauen der Bewegungsbahnen, das auf die im Rohdatenserver (8) gespeicherten Daten zugreift,
- eine Zuordnungstabelle (41) zur Herstellung der Verbindungen zwischen den Verfolgungsröhren (1) für jeden sich bewegenden Körper,
- eine Zeitsynchronisationstabelle (40) zur Rekonstruktion der tatsächlichen Bewegungsbahn jedes sich bewegenden Körpers und
- eine Dialogschnittstelle (47), die die Aufgabe hat, die Abfragen zu den Bildunterstützungsmitteln zu übertragen und von diesen Antworten zu erhalten.
5. System nach Anspruch 4, bei dem die Mittel (2) zur Erzeugung der Bewegungsbahnen außerdem eine Regelbasis (42) aufweisen, um dem Modul (46) zur Erzeugung der Abfragen die an das angetroffene Problem angepasste Behandlung zu liefern, wobei die Regelbasis heuristische und sich im Maße des Fortschreitens der Behandlungen anreichernde Elemente enthält.
6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, das außerdem eine Operatorstation (5) besitzt, die folgendes aufweist:
- ein Modul (17) zur Lenkung der Ereignisse, das aus einer Tastatur und einem Bildschirm besteht, die einem oder mehreren Operators die Erfassung der die sich bewegenden Körper betreffenden Informationen in Echtzeit oder Verzögerungszeit erlauben, und
- ein Kontroll- und Korrekturmodul (19), um einem oder mehreren Operators die Lösung der schwierigen Probleme in Echtzeit zu gestatten.
7. System nach Anspruch 6, das außerdem Mittel (4) zur Systemparametrisierung aufweist, die zwischen die Datenerfassungsmittel (1) und die Operator-Station (5) geschaltet sind, um einem oder mehreren Operators die Erfassung der implizierten Parameter und insbesondere der Identifizierung der sich bewegenden Körper mit Hilfe der Operator-Station zu gestatten.
8. System nach Anspruch 6, das ferner einen Server (9) für behandelte Daten aufweist, der die von den Mitteln (2) zur Erzeugung der Bewegungsbahnen kommenden Daten empfängt und ein Modul (60) zur interaktiven Darstellung aufweist, das die Sichtdarstellung der statischen oder bewegten Bahnaufzeichnung der sich bewegenden Körper gestattet.
9. System nach Anspruch 8, bei dem das Modul zur interaktiven Darstellung Mittel zur graphischen Darstellung aufweist, die die Summierung mehrerer analysierter Sequenzen berücksichtigen, was dem Operator eine zweidimensionale Bilddarstellung in Form einer graphischen Abbildung gestattet, die es erlaubt, Informationen hinzuzufügen und dem aus diesen analysierten Sequenzen zusammengesetzten Ereignis eine taktische Richtung zuzuweisen.
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