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Erforschung der Anwendungen von Computer Vision im Sport

Entdecke die Rolle der Computer Vision im Sport, von der Einbindung der Fans bis zur Unterstützung der Spieler beim Training. Erforsche ihre Anwendungen und die Wellen, die sie im Sport schlagen.

Die Geschichte des Sports lässt sich mindestens 3000 Jahre zurückverfolgen. So wie sich Technologie und Gesellschaft weiterentwickelt haben, hat sich auch der Sport weiterentwickelt. Wir sehen uns jetzt an, wie Computer Vision in der Sportindustrie eingesetzt wird.

Computer Vision ist ein Teilgebiet der künstlichen Intelligenz (KI), das sich darauf konzentriert, Computer "sehen" zu lassen, indem sie Bilder und Videos verstehen. Die meisten Sportspiele werden bereits aufgezeichnet und übertragen. Die Fülle an Daten macht die Sportbranche zu einem idealen Anwendungsgebiet für die Computer Vision. Werfen wir einen Blick darauf, wie Computer Vision das Spiel auf dem Feld und auf der Tribüne verändert!

Die Macht der Computer Vision im Sport nutzen

Computer Vision definiert die Art und Weise, wie wir Sport sehen, neu! Anstatt nur die Übertragung zu sehen, können wir das Spiel in Echtzeit analysieren. Wir werden jetzt einige dieser Echtzeit-Computer-Vision-Anwendungen im Sport kennenlernen.

Die Fans bei der Stange halten

Der Kern der Sportindustrie hängt davon ab, dass die Fans zufrieden sind, sich engagieren und unterhalten werden. Eine Studie hat ergeben, dass 71 % der Sportprofis das Engagement der Fans als wichtig für das Erreichen der Ziele ihrer Organisation ansehen. Eine emotionale Bindung an den Sport sorgt dafür, dass die Fans immer wieder zurückkommen, was wiederum Einnahmen bringt.

Wie kann Computer Vision helfen, das Engagement der Fans zu erhöhen?

Computer Vision in Kombination mit Augmented Reality (AR) kann interaktive Elemente in das Spielgeschehen einbringen. Nehmen wir an, du schaust dir ein Fußballspiel an. Während des Spiels werden Live-Statistiken auf deinem Bildschirm angezeigt. Die Statistiken zeigen die Geschwindigkeit der Spieler oder die Entfernung ihrer Schüsse. Das wird durch AR möglich. 

Sie blendet digitale Einblendungen direkt in die Live-Übertragung oder das Spiel ein, das du gerade siehst. Computer Vision kann helfen, die Bewegungen bestimmter Spieler zu erkennen. AR nutzt diese Informationen und integriert sie nahtlos und in Echtzeit. Es verwandelt ein normales Fernseherlebnis in ein interaktives.

Während der Fußball-WM 2022 führte die FIFA eine AR-App ein, um das Stadionerlebnis für ihre Fans noch besser zu machen. Die App nutzt Computer Vision, um Spieler auf dem Spielfeld in Echtzeit zu identifizieren. Mit ihr können die Fans Statistiken und Heatmaps direkt über ihr Smartphone abrufen. Indem sie ihre Geräte auf das Spielgeschehen richteten, konnten die Fans detaillierte Spielerinformationen und taktische Heatmaps wie die unten gezeigte Heatmap der Angreifer sehen.

Abb. 1. Die FIFA AR App

Ist Computer Vision die Zukunft des Fan-Engagements?

Computer Vision prägt die Zukunft des Fan-Engagements. Eine Umfrage unter Experten in der Sportbranche hat ergeben, dass sie sich einig sind. Die Befragten sollten erraten, welche Technologie die Fanbindung in den nächsten 3 bis 5 Jahren am stärksten verändern wird. VR/AR und KI wurden von 33% bzw. 29% der Befragten als die Top-Themen genannt. 

Abb. 2. Eine Infografik, die zeigt, welche Technologie die Sportindustrie verändern wird.

Computer Vision ist hier der Schlüssel. Computer-Vision-Modelle helfen diesen Technologien, Bilder und Szenen zu erkennen und zu verstehen. Sie machen AR/VR immersiver und verbessern das Erlebnis für die Fans.

Automatisierte Schiedsrichterei 

Ein wichtiger Teil des Sports ist es, dafür zu sorgen, dass ein Spiel fair und integer durchgeführt wird. Traditionell trägt ein menschlicher Schiedsrichter diese Last auf seinen Schultern. Aber egal, wie gut sie ihren Job machen, Menschen machen von Zeit zu Zeit Fehler. Automatisierte Schiedsrichtersysteme können die Entscheidungsfindung während der Spiele unterstützen.

Wie hilft Computer Vision bei der Entwicklung automatisierter Schiedsrichtersysteme?

Computer Vision hilft dabei, dass Schiedsrichterentscheidungen weniger auf Vermutungen beruhen und präziser werden. Zum Beispiel kann ein automatischer Schiedsrichter beim Tennis eingesetzt werden, wenn ein Spieler eine Linienentscheidung anfechtet. 

Abb. 3. Einsatz von Computer Vision als Schiedsrichter bei Tennisspielen.

Computer-Vision-Systeme können mithilfe der Ballverfolgung die Flugbahn des Balls analysieren und genau bestimmen, wo er gelandet ist. Mithilfe von Bildverarbeitungstechnologien für die Aufnahmen verschiedener Kameras auf dem Spielfeld können sie definitiv feststellen, ob der Ball im Spiel ist oder nicht.

Die Hawk-Eye-Technologie ist ein perfektes Beispiel dafür, wie das funktioniert. Seit 2022 haben die U.S. Open die Art und Weise, wie sie Linienaufrufe beurteilen, komplett verändert und Technologien wie Hawk-Eye für die automatische Verweisung eingeführt.

Welche Auswirkungen hat die automatisierte Schiedsrichterei auf den Sport?

Automatisierte Schiedsrichtersysteme verbessern die Genauigkeit und Fairness von Spielentscheidungen. Der Video Assistant Referee (VAR) im Fußball hat zum Beispiel die Genauigkeit kritischer Entscheidungen in der Premier League von 82% auf beeindruckende 96% erhöht. 

Hier sind ein paar weitere Möglichkeiten, wie automatisierte Schiedsrichter den Sport beeinflussen:

  • Geringere menschliche Fehler: Es minimiert die Wahrscheinlichkeit, dass Schiedsrichter/innen Spielzüge übersehen oder falsch entscheiden.
  • Erhöhte Fairness: Sorgt dafür, dass alle Teams nach denselben Standards beurteilt werden.
  • Erhöhte Transparenz: Bietet Fans und Teams ein besseres Verständnis der Entscheidungsfindung.
  • Unterstützung für Spieler und Trainer: Verringert die Zahl der ungerechtfertigten Strafen oder übersehenen Verstöße.

Athleten beim Training helfen

Sportlerinnen und Sportler leisten hinter den Kulissen viel Training und harte Arbeit. Die Trainingseinheiten konzentrieren sich in der Regel darauf, die sportliche Leistung zu verbessern und das Verletzungsrisiko zu verringern. Mithilfe modernster Technologien wie Algorithmen für maschinelles Lernen können Trainer Daten analysieren, um die Trainingsprogramme weiter zu verfeinern. Die Athleten können ihre Trainingsroutinen optimieren und Spitzenleistungen erzielen, während sie gleichzeitig das Verletzungsrisiko minimieren.

Wie kann Computer Vision zur Überwachung des Athletiktrainings eingesetzt werden?

Computer Vision hilft bei der Überwachung des Sporttrainings, indem es die Bewegungen beobachtet und Feedback gibt, während die Sportler trainieren. Wenn ein Sportler z. B. Klimmzüge macht, kann das System verfolgen, wie sich der Körper bewegt und wie viele Wiederholungen er macht, und sicherstellen, dass die Form stimmt. Wenn die Form nicht stimmt, kann es dem Sportler sagen, dass er sie anpassen muss, um ihn zu schützen und sein Training zu verbessern.

Abb. 4. Einsatz von Computer Vision zur Überwachung eines Sportlers bei Klimmzügen.

Ähnlich verhält es sich bei Liegestützen: Die Computer Vision kann Dinge wie die Körperposition und die Tiefe der Liegestütze erkennen und verfolgen. Es gibt sofortige Rückmeldung über die Technik, damit die Sportler wissen, ob sie es richtig machen. Das hilft ihnen, sicher und effektiv zu trainieren und ihre Gesamtleistung zu verbessern.

Abb. 5. Einsatz von Computer Vision zur Überwachung von Sportlern bei Liegestützen.

In den Beispielen oben kannst du sehen YOLOv8 in Aktion, wie es die Bewegungen der Sportler während des Trainings genau überwacht. Es kann die wichtigsten Körperpositionen und Bewegungen in Echtzeit genau erkennen. Wenn du es ausprobieren möchtest, kannst du hier mehr erfahren.

Was sind die Vorteile des Einsatzes von Computer Vision zur Überwachung des Athletiktrainings?

Computer Vision hilft dabei, die Leistung der Spieler/innen auf innovative Weise zu verfolgen und zu verbessern. Sie kombiniert Technologie mit traditionellen Verfahren, um bessere Ergebnisse zu erzielen. Hier ist ein genauerer Blick auf die Vorteile:

  • Subtile Leistungsdetails werden aufgedeckt, die den Weg für spezifische Verbesserungen ebnen.
  • Die frühzeitige Erkennung von riskanten Bewegungen hilft, Verletzungen zu vermeiden und sorgt dafür, dass die Spieler/innen gesund bleiben.
  • Trainer und Athleten können dank des Echtzeit-Feedbacks ihre Techniken sofort anpassen.
  • Teams auf allen Ebenen haben Zugang zu fortschrittlichen Analysen, wodurch die Leistungsanalyse demokratisiert wird.
  • Strategie- und Ausbildungsentscheidungen sind jetzt datengesteuert, was die Abhängigkeit von Vermutungen verringert und die Gesamttaktik verbessert.

Computer Vision und KI-Startups gestalten die Zukunft des Sports

Die Verbindung von Technologie und Sport schafft aufregende neue Möglichkeiten. Innovative Start-ups setzen Computer Vision und KI ein, um die Art und Weise zu verbessern, wie wir Sport spielen, trainieren und genießen. Werfen wir einen kurzen Blick auf ein paar aufregende Mitwirkende.

Hawk-Eye Innovationen

Hawk-Eye Innovations ist ein Wegbereiter aus Großbritannien. Sie sind spezialisiert auf Computer Vision, Videowiedergabe und grafische Technologien. Ihre Systeme machen den Sport fairer und spannender. Sie arbeiten mit fast allen großen Sportligen weltweit zusammen. Zu den Technologien von Hawk-Eye gehören SMART Replays und das "Track"-System zur Verfolgung von Bällen und anderen Objekten.

Abb. 6. Hawk-Eye Innovationen

NEX Team & HomeCourt

NEX und seine App Homecourt machen das Basketballtraining intelligent. Das US-Unternehmen analysiert dein Spiel mithilfe von KI und der Kamera deines Handys. Es bietet dir Feedback und Trainingsübungen, die ansprechend und spielähnlich sind. Du kannst sogar mit Freunden trainieren. Als NBA-Partner bietet Homecourt Einblicke von den Topspielern.

Abb. 7. HomeCourt

Veo

Veo verändert die Art und Weise, wie der lokale Sport in Dänemark aufgezeichnet wird. Die Cam 3 von Veo kann Spiele ohne Kameramann aufnehmen. Sie verfolgt das Spielgeschehen und bietet ein Übertragungserlebnis. Veo Analytics schlüsselt dann die Leistung deines Teams auf. Es ist so, als hättest du dein eigenes Analyseteam.

Abb. 8. Veo Cam 3

Einpacken

Wir haben gesehen, wie die Computer Vision große Wellen schlägt. Sie verändert alles, vom Spielertraining bis zur Art, wie wir Spiele genießen. Aber das ist nur der Anfang. Wenn du neugierig auf andere Anwendungen von Computer Vision bist, findest du auf Ultralytics alles, was du wissen musst. 

In unserem GitHub-Repository findest du unsere Beiträge zu Computer Vision und KI. Wenn du wissen willst, wie KI das Spiel in Bereichen wie der Fertigung und der selbstfahrenden Technologie verändert, schau dir unsere Lösungen an. Lass dich überraschen, was mit KI und Computer Vision alles möglich ist - die Zukunft beginnt hier!

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