psDirector：全景足球视频观看视角自动生成系统

1. 引言

足球作为世界上最受欢迎的运动，深受全球人们的喜爱。重要的足球比赛通常会吸引大量观众通过电视或网络视频观看。在这两种观看场景中，赛事机构一般会提供特定的观看视角，以便观众能在每个时刻都聚焦于比赛中最具吸引力的区域。为确定这个区域，往往会使用多个摄像机从不同角度和视野记录比赛，同时由专业导演手动操控摄像机进行移动、缩放等操作，动态选择最合适的区域作为播放视角。

然而，这种方式对于业余足球（如校园足球）来说成本过高，包括摄像机设备和人力成本等。尽管如此，业余足球也有其特定的观众群体。近年来，人们开始探索新的解决方案来捕捉和分析这些比赛。例如，Pixellot 为业余足球设计了专用的全景摄像机，经过一些场地相关配置后，能获得覆盖整个足球场的全景画面。但全景足球视频在观看体验上并不理想，原因包括摄像机距离过远，会捕捉到很多非球场区域，且摄像机固定不动，没有移动、缩放等操作。目前，只有 Pixellot 在从全景足球视频中提取合适观看视角方面做了一些开创性工作，但具体技术细节尚未公开，且其解决方案仍有改进空间。

基于此，本文提出了 psDirector 系统，用于自动生成全景足球视频的观看视角。该系统以全景足球视频为输入，输出相应的观看视角视频，持续聚焦于人们感兴趣的比赛区域。具体而言，先通过颜色分析离线确定足球场，再结合足球场和运动信息得到固定分辨率的感兴趣区域（ROI），该区域相对较大，被认为能覆盖所需的观看视角。接着，动态提取并评估 ROI 内的一些足球相关语义信息，如球员分布、比赛区域、进攻方向等，从而确定每个时刻更合适的较小观看视角。为避免视角在时间轴上的不合理移动，将视频分割成连续的短片段，汇总帧级结果以生成每个