体育训练运动视频分析系统的设计与应用

孟红玉 鲁天学 杨丁欢

(云南师范大学文理学院 云南昆明 650222)

随着计算机图像处理技术的发展，在现代体育训练中运用视频分析系统对国内外优秀运动员的比赛图像、训练方法以视频图像的方式开展学习、借鉴与参考，通过回放对训练过程中的比赛技法及形体动作进行视频分析，成为一种常见的提升训练效果的方法，从而起到辅助训练的目的。这种利用计算机识别系统的具有科学而智能的识别分析系统，在实际应用中具有显著的判断优势，无论在大型赛事中还是日常训练中正逐步取代人工裁定判断的方法，以提升训练效果和竞技水平。

1 浅析体育运动视频分析系统

在日常体育运动中，训练者或运动员的行为表现、技战术等是提升训练效果的重要分析对象，以体育训练运动中的图像、视频为主要研究资料，在软件系统中运用计算机全景合成技术、视频播放预设控制功能及滚动时间对视频编码进行重新排序等计算机视频软件分析技术的开发及应用，可以有效对体育运动员的动作标准及合理性等进行系统分析判别。目前，为了提升体育训练运动视频分析的急速发展，在计算机视觉领域中图像分析处理及人体3D仿真学等多维度研究，从而为指导竞技体育的开展找寻到科学智能的途径，以提升训练水平[1]。

2 体育运动视频分析系统设计理念

2.1 视频系统核心组件设计

数字处理器是体育训练视频分析系统设计的核心组件，型号为TMS320DM642的处理器作为首选的数字处理器，是在2004年由山东德州仪器推出，时至今日，该数字处理器仍然处在行业前列。这款数字处理器有64个寄存器，可实现8通道并行操作，内核为C64x，对于多媒体的信息处理来讲，这款数字处理器是完美的解决方案，其拥有存储空间6个，每个存储空间都有独立的存储地址，计算速率特别快，最高的时钟频率可达650MHz。双级缓冲架构作为其内部的快速缓冲贮存区一级架构，被数字信号和存储空间区域各占用[2]。

2.2 视频系统硬件结构设计

视频系统的硬件结构除了TMS320DM642的核心组件外，还包括联合测试工作组、存储总线、网络控制芯片、通用收发控制终端、电源模块及处理与采集模块等。系统采集到的体育训练视频存储地址的分配是通过存储总线执行的，由TMS320DM642及其外围设备实现功能存储。

3 体育运动视频分析系统应用范畴

3.1 视频系统应用实践

体育运动视频分析系统得以应用，是在开发过程和程序的配置上进行实践，体育训练运动视频采用嵌入式Linux系统进行编译和开发，分为以下4个层次。

层次一，体育训练中的运动视频通过引导加载程序进行视频图像处理算法的加载，初始化VME总线传输的时钟，D/A分辨率编译，集成控制不同的文件系统，通过建立Linux根文件来对MXI总线控制的D/A进行转换。

层次二，利用Linux内核实现体育训练运动视频分析系统的具体功能，收发器转换采用及交叉编译是在嵌入式的设备上执行的，系统环境变量在编译器的路径上被添加后，多通道的数据开始记录。在init进程执行时，实现内核分析系统和文件系统的配置。

层次三，体育训练中运动视频的相关集成数据调度和存储在文件系统配置上实现。

层次四，实际设备和应用程序之间的接口设计得以实现是因为用户应用模块的使用。在通过硬件设备的控制、访问、编译及内核配置等，以操作普通文件的方式，读写块设备[3]。

3.2 视频体系测评

Qt C++ API命令的执行是在嵌入式设备行运行。该命令主要执行的是体育运动训练中的特征检测和信息采集。在分析视频过程中，所输出测试信号的稳定性可以使用Agilent33220A信号发生器来进行测试。

4 结语

在体育训练运动视频分析技术相关软件出现后，运动训练的水平提升较大。而在今后的训练过程中，也将是网络融合与视频分析系统软件相融合的过程，体育教学的促进发展，也与体育训练运动视频数据库的建立息息相关，促使全民健身运动发展，新兴的体育训练模式将传统的训练模式替代，再利用先进的科学技术、合理的教学方法进行教学。