2025年大學(xué)《智能體育工程》專(zhuān)業(yè)題庫(kù)——體育比賽現(xiàn)場(chǎng)智能監(jiān)控技術(shù)考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題1.在體育比賽現(xiàn)場(chǎng)智能監(jiān)控中，用于觀察大范圍區(qū)域但視角較窄的攝像頭類(lèi)型通常是？A.魚(yú)眼攝像頭B.廣角攝像頭C.超廣角攝像頭D.熱成像攝像頭2.目標(biāo)檢測(cè)算法在體育監(jiān)控中的主要作用是？A.分析運(yùn)動(dòng)員的跑動(dòng)軌跡B.判斷運(yùn)動(dòng)員的情緒狀態(tài)C.識(shí)別和定位畫(huà)面中的運(yùn)動(dòng)物體（如球員、球）D.模擬運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作3.以下哪項(xiàng)技術(shù)不屬于計(jì)算機(jī)視覺(jué)范疇？A.圖像特征提取B.目標(biāo)跟蹤C(jī).自然語(yǔ)言處理D.運(yùn)動(dòng)目標(biāo)分割4.體育比賽中，利用多臺(tái)攝像機(jī)從不同角度捕捉同一事件，并通過(guò)算法融合信息以獲得更全面視角的技術(shù)稱(chēng)為？A.目標(biāo)識(shí)別B.視頻增強(qiáng)C.多視角融合D.運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)5.能夠在光線(xiàn)不足或無(wú)光環(huán)境下工作的攝像頭，主要利用探測(cè)物體發(fā)出的哪種輻射？A.可見(jiàn)光B.紅外線(xiàn)C.激光D.電磁波6.在智能監(jiān)控系統(tǒng)中，對(duì)視頻流進(jìn)行實(shí)時(shí)分析處理，減少數(shù)據(jù)傳輸和云端計(jì)算壓力的技術(shù)是？A.云計(jì)算B.邊緣計(jì)算C.深度學(xué)習(xí)D.數(shù)據(jù)挖掘7.以下哪項(xiàng)不是智能視頻分析在體育賽事中常見(jiàn)的應(yīng)用？A.自動(dòng)統(tǒng)計(jì)進(jìn)球數(shù)B.實(shí)時(shí)生成比賽集錦C.自動(dòng)檢測(cè)球員犯規(guī)行為D.精確測(cè)量球員瞬時(shí)速度8.體育比賽VAR（視頻助理裁判）系統(tǒng)的核心功能是？A.自動(dòng)進(jìn)行戰(zhàn)術(shù)分析B.替代現(xiàn)場(chǎng)裁判進(jìn)行判罰C.通過(guò)視頻回放輔助裁判做出更準(zhǔn)確的判罰決策D.生成運(yùn)動(dòng)員的體能消耗圖9.當(dāng)智能監(jiān)控系統(tǒng)在復(fù)雜光照條件下（如逆光）難以準(zhǔn)確識(shí)別運(yùn)動(dòng)員時(shí)，可以采用哪種技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)償？A.圖像銳化B.算法優(yōu)化C.遮擋處理D.多攝像頭備份10.體育比賽現(xiàn)場(chǎng)智能監(jiān)控技術(shù)面臨的主要挑戰(zhàn)之一是？A.攝像頭成本過(guò)高B.缺乏足夠的比賽數(shù)據(jù)C.如何在保證監(jiān)控效果的同時(shí)保護(hù)運(yùn)動(dòng)員和觀眾的隱私D.算法無(wú)法處理高速運(yùn)動(dòng)二、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述目標(biāo)檢測(cè)技術(shù)的基本流程。2.解釋什么是運(yùn)動(dòng)事件檢測(cè)，并列舉至少兩種體育比賽中的典型運(yùn)動(dòng)事件。3.多攝像頭體育監(jiān)控系統(tǒng)中，進(jìn)行相機(jī)標(biāo)定的主要目的是什么？4.智能視頻分析技術(shù)相比傳統(tǒng)人工統(tǒng)計(jì)，有哪些顯著的優(yōu)勢(shì)？5.體育比賽現(xiàn)場(chǎng)部署智能監(jiān)控技術(shù)可能涉及哪些關(guān)鍵硬件設(shè)備？6.簡(jiǎn)述邊緣計(jì)算在體育比賽現(xiàn)場(chǎng)智能監(jiān)控中的作用。三、論述題1.試述體育比賽現(xiàn)場(chǎng)智能監(jiān)控技術(shù)如何提升賽事的觀賞性和轉(zhuǎn)播質(zhì)量。2.結(jié)合具體應(yīng)用場(chǎng)景，分析體育比賽現(xiàn)場(chǎng)智能監(jiān)控技術(shù)在運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練中的應(yīng)用潛力。四、設(shè)計(jì)題假設(shè)你需要為一個(gè)小型足球場(chǎng)比賽設(shè)計(jì)一套簡(jiǎn)易的智能監(jiān)控方案，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)進(jìn)球并生成簡(jiǎn)單的比賽統(tǒng)計(jì)（如進(jìn)球數(shù)）。請(qǐng)簡(jiǎn)述該方案可能包含的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)、所需硬件設(shè)備以及數(shù)據(jù)處理的初步思路。試卷答案一、選擇題1.B2.C3.C4.C5.B6.B7.B8.C9.B10.C二、簡(jiǎn)答題1.目標(biāo)檢測(cè)技術(shù)的基本流程：*圖像采集：獲取待處理的視頻幀或圖像。*預(yù)處理：對(duì)圖像進(jìn)行去噪、增強(qiáng)等操作，提高后續(xù)處理的準(zhǔn)確性。*特征提?。禾崛D像中能夠區(qū)分不同目標(biāo)的特征（如顏色、紋理、形狀、邊緣等）。*目標(biāo)分類(lèi)：將提取到的特征輸入到分類(lèi)模型（如SVM、CNN）中，判斷圖像中是否存在目標(biāo)以及目標(biāo)屬于哪個(gè)類(lèi)別。*邊界框回歸（可選）：精確定位目標(biāo)在圖像中的位置，通常輸出一個(gè)矩形框（如YOLO、SSD）。*結(jié)果輸出：輸出檢測(cè)到的目標(biāo)類(lèi)別和對(duì)應(yīng)的位置信息。2.什么是運(yùn)動(dòng)事件檢測(cè)，并列舉至少兩種體育比賽中的典型運(yùn)動(dòng)事件：*運(yùn)動(dòng)事件檢測(cè)是指從視頻序列中自動(dòng)識(shí)別和分類(lèi)出具有特定意義或重要性的運(yùn)動(dòng)行為。它通常比簡(jiǎn)單的目標(biāo)檢測(cè)更復(fù)雜，需要理解目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)模式及其相互關(guān)系。*體育比賽中的典型運(yùn)動(dòng)事件：進(jìn)球、犯規(guī)（如惡意犯規(guī)、手球）、出界、紅黃牌、球員摔倒、特定戰(zhàn)術(shù)執(zhí)行（如快速反擊、區(qū)域防守啟動(dòng)）。3.多攝像頭體育監(jiān)控系統(tǒng)中，進(jìn)行相機(jī)標(biāo)定的主要目的是什么？*相機(jī)標(biāo)定的主要目的是精確獲取每臺(tái)攝像機(jī)的內(nèi)部參數(shù)（如焦距、主點(diǎn)、畸變系數(shù)）和外部參數(shù)（如在世界坐標(biāo)系中的位置和朝向——外參）。這些參數(shù)對(duì)于后續(xù)的圖像校正（消除畸變）、多視角幾何重建（如視差計(jì)算、三維點(diǎn)恢復(fù)）、多攝像頭信息融合等關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)至關(guān)重要，是保證監(jiān)控系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確、協(xié)調(diào)地工作的基礎(chǔ)。4.智能視頻分析技術(shù)相比傳統(tǒng)人工統(tǒng)計(jì)，有哪些顯著的優(yōu)勢(shì)？*自動(dòng)化與效率：能夠自動(dòng)、連續(xù)地分析整個(gè)比賽過(guò)程，無(wú)需人工實(shí)時(shí)觀看和記錄，效率極高。*客觀性與一致性：避免了人工統(tǒng)計(jì)中可能出現(xiàn)的疲勞、疏忽、主觀判斷等因素導(dǎo)致的誤差，保證了統(tǒng)計(jì)結(jié)果的客觀性和一致性。*數(shù)據(jù)豐富性與深度：可以分析更細(xì)粒度的數(shù)據(jù)（如瞬時(shí)速度、加速度、跑動(dòng)距離、觸球次數(shù)等），提供比人工統(tǒng)計(jì)更豐富、更深入的信息。*實(shí)時(shí)性：現(xiàn)代智能分析系統(tǒng)可以近乎實(shí)時(shí)地輸出統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)或事件信息，有助于實(shí)時(shí)決策（如戰(zhàn)術(shù)調(diào)整）。*降低成本：長(zhǎng)期來(lái)看，雖然初期投入可能較高，但可以減少大量人工統(tǒng)計(jì)人員的需求，降低運(yùn)營(yíng)成本。5.體育比賽現(xiàn)場(chǎng)部署智能監(jiān)控技術(shù)可能涉及哪些關(guān)鍵硬件設(shè)備？*攝像頭：包括可見(jiàn)光高清/超高清攝像頭（固定、云臺(tái)變焦）、魚(yú)眼/全景攝像頭、熱成像攝像頭等。*網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：高速網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、路由器，用于傳輸大量視頻數(shù)據(jù)。*存儲(chǔ)設(shè)備：磁盤(pán)陣列（NAS/DAS）或分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)，用于存儲(chǔ)監(jiān)控視頻和數(shù)據(jù)分析結(jié)果。*計(jì)算設(shè)備：服務(wù)器（部署分析算法）、邊緣計(jì)算設(shè)備（在靠近攝像頭處進(jìn)行預(yù)處理和分析），可能包含GPU加速卡。*輔助傳感器（可選）：GPS、雷達(dá)、激光雷達(dá)（LiDAR）等，用于獲取更豐富的空間和運(yùn)動(dòng)信息。*顯示設(shè)備（可選）：大屏顯示器，用于實(shí)時(shí)觀看監(jiān)控畫(huà)面或回放分析。6.簡(jiǎn)述邊緣計(jì)算在體育比賽現(xiàn)場(chǎng)智能監(jiān)控中的作用：*邊緣計(jì)算將部分?jǐn)?shù)據(jù)處理和分析任務(wù)從遙遠(yuǎn)的云端轉(zhuǎn)移到靠近數(shù)據(jù)源（如攝像頭）的邊緣側(cè)（如邊緣服務(wù)器或智能攝像頭本身）。這可以顯著降低數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t（對(duì)于需要實(shí)時(shí)反饋的應(yīng)用，如即時(shí)判罰輔助），減輕云端服務(wù)器的計(jì)算壓力，提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度和可靠性，尤其適用于網(wǎng)絡(luò)條件不穩(wěn)定或?qū)?shí)時(shí)性要求極高的場(chǎng)景。三、論述題1.試述體育比賽現(xiàn)場(chǎng)智能監(jiān)控技術(shù)如何提升賽事的觀賞性和轉(zhuǎn)播質(zhì)量。*智能監(jiān)控技術(shù)通過(guò)提供多角度、高清晰度的視頻畫(huà)面和豐富的數(shù)據(jù)分析，顯著提升了賽事觀賞性和轉(zhuǎn)播質(zhì)量。*增強(qiáng)視覺(jué)效果：多攝像頭系統(tǒng)（包括固定機(jī)位、搖臂、無(wú)人機(jī)、沉浸式攝像頭）可以提供傳統(tǒng)單一機(jī)位無(wú)法達(dá)到的動(dòng)態(tài)、全方位視角，讓觀眾仿佛置身賽場(chǎng)。鷹眼、VAR等回放系統(tǒng)結(jié)合精確的標(biāo)注（如軌跡線(xiàn)、熱點(diǎn)圖），讓慢動(dòng)作回放更具信息量和觀賞性。*提供深度信息：智能分析可以實(shí)時(shí)生成比賽統(tǒng)計(jì)圖表（如球員跑動(dòng)距離、速度變化、傳球網(wǎng)絡(luò)熱圖、關(guān)鍵區(qū)域活動(dòng)頻率等），這些可視化數(shù)據(jù)為觀眾和轉(zhuǎn)播方提供了理解比賽更深層次的視角，增加了節(jié)目的信息量和專(zhuān)業(yè)性。*提升判罰公正性：VAR等系統(tǒng)利用智能監(jiān)控技術(shù)進(jìn)行精確復(fù)核，減少了傳統(tǒng)判罰中的人為誤差，增加了比賽的公平性，也使得爭(zhēng)議判罰的回放更具說(shuō)服力，間接提升了觀眾的觀看體驗(yàn)。*創(chuàng)新轉(zhuǎn)播形式：基于智能監(jiān)控的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)播方可以制作更具吸引力的節(jié)目?jī)?nèi)容，如個(gè)性化集錦、球員表現(xiàn)排名、基于數(shù)據(jù)的戰(zhàn)術(shù)解讀等，滿(mǎn)足不同觀眾的需求，推動(dòng)轉(zhuǎn)播內(nèi)容的創(chuàng)新。*改善用戶(hù)體驗(yàn)：通過(guò)智能識(shí)別觀眾反應(yīng)、實(shí)時(shí)翻譯解說(shuō)、提供互動(dòng)式數(shù)據(jù)篩選等功能，智能監(jiān)控也能為線(xiàn)上觀眾帶來(lái)更個(gè)性化、更沉浸式的觀賽體驗(yàn)。2.結(jié)合具體應(yīng)用場(chǎng)景，分析體育比賽現(xiàn)場(chǎng)智能監(jiān)控技術(shù)在運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練中的應(yīng)用潛力。*體育比賽現(xiàn)場(chǎng)智能監(jiān)控技術(shù)，其原理和方法完全可以遷移應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練過(guò)程，為教練和運(yùn)動(dòng)員提供前所未有的數(shù)據(jù)支持和洞察，極大地提升訓(xùn)練的科學(xué)性和效率。*生物力學(xué)分析與技術(shù)優(yōu)化：在訓(xùn)練場(chǎng)上布設(shè)高幀率、高分辨率的攝像頭，結(jié)合運(yùn)動(dòng)捕捉或特定分析算法，可以精確測(cè)量運(yùn)動(dòng)員的技術(shù)動(dòng)作參數(shù)，如跑步姿態(tài)（步頻、步幅、著地方式）、投籃/射門(mén)軌跡、跳躍高度、揮桿/揮臂速度與角度等。教練可以量化分析運(yùn)動(dòng)員的技術(shù)動(dòng)作，識(shí)別動(dòng)作缺陷，并提供精準(zhǔn)的反饋，幫助運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行針對(duì)性的糾正和改進(jìn)。*運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)量化與監(jiān)控：通過(guò)監(jiān)控和分析運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練中的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷，如總跑動(dòng)距離、高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)時(shí)間占比、瞬時(shí)速度、加速度變化等，可以更客觀地評(píng)估運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練強(qiáng)度和疲勞狀態(tài)。這對(duì)于制定個(gè)性化的訓(xùn)練計(jì)劃、預(yù)防運(yùn)動(dòng)損傷、監(jiān)測(cè)運(yùn)動(dòng)員恢復(fù)情況具有重要價(jià)值。*戰(zhàn)術(shù)執(zhí)行與意識(shí)培養(yǎng)：利用多攝像頭系統(tǒng)和行為識(shí)別技術(shù)，可以分析運(yùn)動(dòng)員在模擬比賽場(chǎng)景下的跑位選擇、接應(yīng)意識(shí)、配合默契度等。教練可以評(píng)估戰(zhàn)術(shù)布置的執(zhí)行效果，針對(duì)性地進(jìn)行訓(xùn)練，提升團(tuán)隊(duì)的整體戰(zhàn)術(shù)素養(yǎng)。*比賽數(shù)據(jù)回放與分析：訓(xùn)練中可以像比賽一樣進(jìn)行錄像，結(jié)合智能分析技術(shù)進(jìn)行回放。運(yùn)動(dòng)員和教練可以反復(fù)觀看訓(xùn)練錄像，結(jié)合具體的生物力學(xué)數(shù)據(jù)和運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)指標(biāo)，深入分析比賽或特定場(chǎng)景中的表現(xiàn)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。*對(duì)比分析與基準(zhǔn)設(shè)定：可以將運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練數(shù)據(jù)與其個(gè)人歷史數(shù)據(jù)、隊(duì)內(nèi)平均水平甚至世界級(jí)優(yōu)秀選手的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，幫助運(yùn)動(dòng)員了解自身位置，設(shè)定明確的改進(jìn)目標(biāo)。長(zhǎng)期追蹤數(shù)據(jù)變化，可以直觀看到訓(xùn)練效果。四、設(shè)計(jì)題簡(jiǎn)易足球比賽場(chǎng)地智能監(jiān)控方案設(shè)計(jì)*目標(biāo)：實(shí)時(shí)檢測(cè)并確認(rèn)進(jìn)球，統(tǒng)計(jì)總進(jìn)球數(shù)。*關(guān)鍵硬件設(shè)備：*至少部署2-4臺(tái)高清網(wǎng)絡(luò)攝像頭，安裝在球門(mén)附近（如球門(mén)正上方或兩側(cè)略高處），確保球門(mén)區(qū)域和大部分球場(chǎng)有良好的視野覆蓋。*選擇具備一定夜視能力或紅外功能的攝像頭，以適應(yīng)不同光線(xiàn)條件。*帶寬足夠的網(wǎng)絡(luò)，用于傳輸視頻流和可能的控制指令。*用于存儲(chǔ)分析結(jié)果（如進(jìn)球確認(rèn)記錄）的簡(jiǎn)單服務(wù)器或存儲(chǔ)設(shè)備。*關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)與數(shù)據(jù)處理思路：1.視頻流獲取與預(yù)處理：從安裝在各處的攝像頭獲取實(shí)時(shí)視頻流。對(duì)視頻流進(jìn)行必要的預(yù)處理，如解碼、幀提取、圖像增強(qiáng)（去噪、對(duì)比度調(diào)整）。2.目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤：利用目標(biāo)檢測(cè)算法（如YOLO、SSD）在視頻幀中識(shí)別出足球和主要運(yùn)動(dòng)員。對(duì)檢測(cè)到的足球目標(biāo)進(jìn)行連續(xù)跟蹤，獲取其運(yùn)動(dòng)軌跡。3.進(jìn)球區(qū)域定義：在系統(tǒng)中預(yù)先定義球門(mén)的虛擬區(qū)域（一個(gè)或多個(gè)多邊形或圓形區(qū)域，覆蓋球門(mén)線(xiàn)及網(wǎng)內(nèi)空間）。4.進(jìn)球邏輯判斷：*實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)被跟蹤的足球目標(biāo)是否進(jìn)入或穿越預(yù)設(shè)的進(jìn)球區(qū)域。*結(jié)