感性情報学講座

Kinect

を用いたペナル

ィ

キック

方向推定における

重要特徴点

抽出

Extraction of Important Features in Direction

Estimation of Penalty Kick using Kinect

感性情報学講

0312014113

千葉

康汰

指

教員：伊藤慶明

嶋和

1.

じめに

ッ カ 試 合 い 試 合 中

キック(PK) ，勝敗を左右 あ ． ，PK 戦 勝敗を決 あ ， キ (GK) PK を阻 非常 重要 あ ．一方，1930 年 2010 年

FIFA(国 際 ッ カ 連 盟)ワ カ ッ 全 試

合 PK 回数 204回1) あ ，そ う キ を セ し 38 回

(18.6%) い確率 い ．そ ，先行研

究2) Kinect V2を用い 取得し ボ 蹴 前 動 作 骨 格 タ 左 右 蹴 分 け 自 動 を SVM(Support Vector

Machine) 行い，キック方向を予測

着目 重要特 動作を分析し い ． 本研究 ，分析を 進 ，GK 容易

重要特 抽出 い 検討 ．

2.

研究概要

本研究 ，Kinect V2を使用し PK け キッカ 骨格 タを取得し，取得し タ 後 述 い く 特 量 を 抽 出 し うえ ，左右 蹴 分けを学習 自動識 ． 左右 蹴 分け 2ク 分類 あ ，識 機 SVMを使用 ．

2.1. タ取得条件

タ取得対象者 ， ッカ 経験者39名(う キ 3 名) ，左右 を 1 回 狙

PKを行 い タを取得し ．

タ取得 際 GK 方向 予

測 タ 取得し い ，PK全80回 う 方向 飛び込 い 40 回(50%) い ．

大 やボ を置く 置，PK 実際 ッカ 協会 規則3) 則 ．

1 う Kinect V2をボ 1.7

離 置 設置し，Kinect V2 認識範 内

4.0 以内 助走を取 う．

実戦 近いPK戦 タを取 ，以

条件 ，対戦形式 タ取得を行 ．

A) キ を含 1チ 13名 3チ

分 い総当 対戦 ．

B) 1 人1 回 両チ 交互 キックを行う．

C) 通常 PK戦 異 ，両チ 13回

キ ッ ク を 完 了 前 勝 敗 決 定 し 場 合 ，終了 全26回 キックを 行 う．

D) 1チ 2試合 1人2回キック

，2回目 キック 方向 1回目 キック 異 方向 し (持 球 右:1回 左:1回)．

1回目 方向 蹴 い． し，

GK 知 ，GK キック

場合 左右自由 蹴 う．

E) GK 自分 守備順以外 時 キッカ キ

ック を見 いけ い．

F) 実 戦 近 い 真 剣 を 得 優 勝 チ

賞品を授与し，最 罰 を課し ．

3.

実験

前 節 述 条 件 取 得 し タ を 用 い ，

SVM 機械学習を行い，PK い 左右

蹴 分 け 特 違 い 実 験 を 行 ．SVM LIBSVMを利用し ．

3.1. 学習 評価方法

取 得 し タ う 右 利 キ ッ ク

確 タ 取 い 断 35人

分 タ(右35回，左35回)を実験 使用し，

4分割交差検証 学習 評価を行 ．

3.2. 特徴量

Kinect V2 1秒間 30 取得 ，

各 対し 25個 骨格 x,y,z 標

を抽出 ． 標 人 大

あ ，足を引い 瞬間 蹴 瞬間 2 タ を 使 尻 骨 格 を 中 心 し 相対値 変換し，そ 相対値を最大値 1，最

値 0 う 規化し うえ ，以 特

量を抽出し ．

2 各骨格 ク ッ 距離(70個)

2 各骨格 移動角 (70個)

2 各骨格 ク 向 (140個)

2 足を引い 瞬間 蹴 瞬間 2

抽 出 特 を 太線 矢 印 示 し あ ． ， ク 向 式(1)を 用い ．

x

-x

y

-y

z

-z

(1)

先行研究 20個 骨格を 半身10個， 半身10個，右半身8個，左半身8個 分け 4

分割交差検証を行 ， 半身 率

65% 最 高い結果 ．本研究

細 い重要特 を抽出 ，25個 骨 格 一 骨格を引い 24個 骨格 タ

し，骨格 寄与率を求 ．

3.3. 実験結果

25個 各骨格 率 寄与し い 割合

5件 結果を 3 示 ．

結果 ，右脚 左腕 骨格 率

寄与しや い 明し ．先行研究 骨格

10個 65% 比 ，本研究 ，右脚，左腕

重要特 量を2 絞 成功し .

4.

まとめ

本研究 Kinect v2を用い， ッカ PK

け ボ 蹴 前 骨格 タを

取得し，左右蹴 分けを機械学習 自動 し 結果を分析 ，右脚 左腕 骨格

率 寄与し い 明し ．今後 ，右

脚 左腕 キッカ 特 し う 動

を分析し，PK戦 い キ 右 脚 左腕 動 け 着目

方向 予測 向 を検証し い

い．

参考文献

1) BBC iWonder What makes the perfect World

Cup shootout penalty?

http://bbc.co.uk/guides/zgg334j (2017/12/27) 2) Kinect を 用 い キック方 向予

測 岩手県立大学 感性情報学講 林慶亮

3) ッカ 競技規則-日本 ッカ 協会

http://www.jfa.or.jp/match/rules/pdf/la

w_soccer_all_11.pdf (2017/12/27)

２ ク ッ 距離(左)，移動角 (右 ) ク 向 (右 )

3 骨格 寄与率( 5件)

7.0 7.3 7.4 7.6 7.7

70 75 80 85

25_{個 左手首 左手先 右ひざ 右足 右足首}

判別率％