Einsatzmöglichkeiten von Computer Vision im Sport

Die Geschichte des Sports reicht mindestens 3000 Jahre zurück. Sport hat sich mit der Entwicklung von Technologie und Gesellschaft ebenfalls verändert. Heute wird Computer Vision in der Sportbranche eingesetzt.

Computer Vision ist ein Bereich der künstlichen Intelligenz (AI), der Computern durch das Verstehen von Bildern und Videos das „Sehen“ ermöglicht. Die meisten Sportereignisse werden bereits aufgezeichnet und übertragen. Die große Datenmenge macht die Sportbranche zu einem geeigneten Anwendungsfeld für Computer Vision. Sehen wir uns an, wie Computer Vision das Spielgeschehen auf dem Spielfeld und auf den Rängen verändert!

Die Möglichkeiten von Computer Vision im Sport nutzen#

Computer Vision verändert die Art, wie wir Sport verfolgen. Statt nur die Übertragung anzusehen, können wir das Spiel in Echtzeit analysieren lassen. Sehen wir uns nun einige dieser Computer-Vision-Anwendungen in Echtzeit im Sport an.

Fans bei der Stange halten#

Im Zentrum der Sportbranche steht das Ziel, Fans zufriedenzustellen, einzubinden und zu unterhalten. Einer Studie zufolge hielten 71 % der Sportfachleute die Einbindung der Fans für wichtig, um die Ziele ihrer Organisation zu erreichen. Eine emotionale Bindung an den Sport sorgt dafür, dass Fans wiederkommen und Einnahmen generieren.

Wie kann Computer Vision die Einbindung der Fans verbessern?#

Die Kombination von Computer Vision und erweiterter Realität (AR) kann das Zuschauen um interaktive Elemente ergänzen. Stell dir vor, du siehst dir ein Fußballspiel an. Während des Spiels erscheinen Live-Statistiken auf deinem Bildschirm. Sie zeigen etwa die Laufgeschwindigkeit der Spieler oder die Weite ihrer Schüsse. Möglich macht das AR.

Dabei werden digitale Einblendungen direkt in die Liveübertragung oder das Spiel integriert, das du ansiehst. Computer Vision kann dabei helfen, die Bewegungen bestimmter Spieler zu erkennen. AR nutzt diese Informationen und fügt sie in Echtzeit ein. So wird aus einem gewöhnlichen Seherlebnis ein interaktives Erlebnis.

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

Abb. 1. Die AR-App der FIFA.

Ist Computer Vision die Zukunft der Fanbindung?#

Computer Vision prägt die Zukunft der Fanbindung. Eine Umfrage unter Fachleuten aus der Sportbranche bestätigte das. Die Befragten sollten einschätzen, welche Technologie die Fanbindung in den nächsten 3–5 Jahren am stärksten verändern wird. VR/AR und KI standen mit 33 % beziehungsweise 29 % der Stimmen an der Spitze.

Abb. 2. Eine Infografik dazu, welche Technologie die Sportbranche verändern wird.

Computer Vision spielt dabei eine entscheidende Rolle. Computer-Vision-Modelle helfen diesen Technologien, Bilder und Szenen zu erkennen und zu verstehen. Dadurch wird AR/VR immersiver und das Fanerlebnis verbessert.

Automatisierte Schiedsrichterentscheidungen#

Ein wichtiger Teil des Sports besteht darin, für faire und integre Wettkämpfe zu sorgen. Traditionell trägt ein menschlicher Schiedsrichter dafür die Verantwortung. Doch unabhängig davon, wie gut Menschen ihre Arbeit machen, passieren ihnen gelegentlich Fehler. Automatisierte Schiedsrichtersysteme können die Entscheidungsfindung während des Spiels unterstützen.

Wie hilft Computer Vision bei der Entwicklung automatisierter Schiedsrichtersysteme?#

Computer Vision hilft dabei, Schiedsrichterentscheidungen weniger auf Vermutungen und stärker auf Präzision zu stützen. Zum Beispiel kann die automatisierte Schiedsrichterentscheidung im Tennis eingesetzt werden, wenn ein Spieler eine Linienentscheidung anzweifelt.

Abb. 3. Computer Vision zur Schiedsrichterentscheidung bei Tennismatches.

Computer-Vision-Systeme können Bälle verfolgen, um die Flugbahn des Balls zu analysieren und genau zu bestimmen, wo er gelandet ist. Mithilfe von Bildverarbeitungstechnologie und Aufnahmen verschiedener Kameras rund um den Platz lässt sich eindeutig feststellen, ob der Ball im Feld oder außerhalb gelandet ist.

Die Hawk-Eye-Technologie ist ein gutes Beispiel für diesen praktischen Einsatz. Seit 2021 hat das U.S. Open die Art und Weise, wie Linienentscheidungen getroffen werden, vollständig verändert und Technologien wie Hawk-Eye für die automatisierte Schiedsrichterentscheidung umfassend eingeführt.

Welche Auswirkungen haben automatisierte Schiedsrichterentscheidungen auf den Sport?#

Automatisierte Schiedsrichtersysteme verbessern die Genauigkeit und Fairness von Spielentscheidungen. So hat der Video-Schiedsrichterassistent (VAR) im Fußball die Genauigkeit kritischer Entscheidungen in der Premier League von 82 % auf 96 % erhöht.

Hier sind einige weitere Möglichkeiten, wie automatisierte Schiedsrichterentscheidungen den Sport beeinflussen:

• Weniger menschliche Fehler: Das System verringert die Wahrscheinlichkeit, dass Schiedsrichter Spielzüge übersehen oder falsch bewerten.
• Mehr Fairness: Das System stellt sicher, dass alle Teams nach denselben Maßstäben beurteilt werden.
• Mehr Transparenz: Das System vermittelt Fans und Teams ein klareres Verständnis der Entscheidungsfindung.
• Unterstützung für Spieler und Trainer: Das System verringert ungerechtfertigte Strafen und übersehene Regelverstöße.

Athleten beim Training unterstützen#

Sportler investieren hinter den Kulissen viel Zeit in Training und harte Arbeit. Im Training geht es meist darum, die sportliche Leistung zu verbessern und das Verletzungsrisiko zu senken. Mit Technologien wie Algorithmen des maschinellen Lernens können Trainer Daten analysieren und Trainingsprogramme weiter optimieren. Sportler können ihre Trainingsabläufe optimieren und Spitzenleistungen erzielen und dabei das Verletzungsrisiko minimieren.

Wie lässt sich das Training von Athleten mithilfe von Computer Vision überwachen?#

Computer Vision unterstützt die Überwachung des sportlichen Trainings, indem sie Bewegungen erfasst und Feedback gibt, während Sportler trainieren. Bei Klimmzügen kann die Technologie beispielsweise mithilfe der Posenschätzung die Körperbewegungen und die Anzahl der Wiederholungen verfolgen und so sicherstellen, dass die Ausführung korrekt ist. Ist die Ausführung nicht korrekt, kann sie den Sportler zur Anpassung auffordern, damit er sicher trainiert und sein Workout verbessert.

Auch bei Liegestützen kann Computer Vision Dinge wie die Körperhaltung und die Tiefe jeder Wiederholung erkennen und verfolgen. Die Technologie gibt sofort Rückmeldung zur Technik, sodass Athleten wissen, ob sie die Übung richtig ausführen. Das hilft ihnen, sicher und effektiv zu trainieren und ihre Gesamtleistung zu verbessern.

Abb. 4. Posenschätzung bei Liegestützen mit Ultralytics YOLO-Modellen.

In den obigen Beispielen siehst du Ultralytics YOLOv8 im Einsatz, das die Bewegungen von Sportlern während des Trainings präzise überwacht. Das Modell kann wichtige Körperpositionen und Bewegungen in Echtzeit genau erkennen. Wenn du es ausprobieren möchtest, findest du hier den Leitfaden von Ultralytics zur Trainingsüberwachung.

Welche Vorteile bietet Computer Vision bei der Überwachung des sportlichen Trainings?#

Computer Vision hilft auf innovative Weise dabei, die Leistung von Spielern zu verfolgen und zu verbessern. Die Technologie verbindet technische Möglichkeiten mit bewährten Praktiken und sorgt so für bessere Ergebnisse. Hier sind die Vorteile im Überblick:

• Feine Leistungsdetails werden sichtbar und schaffen die Grundlage für gezielte Verbesserungen.
• Die frühzeitige Erkennung riskanter Bewegungen hilft, Verletzungen vorzubeugen und die Gesundheit der Spieler zu erhalten.
• Trainer und Athleten können ihre Technik dank Rückmeldungen in Echtzeit sofort anpassen.
• Teams aller Leistungsstufen erhalten Zugang zu fortschrittlichen Analysen und damit zu einer breiteren Verfügbarkeit der Leistungsanalyse.
• Strategie und Trainingsentscheidungen basieren jetzt auf Daten. Dadurch muss man sich weniger auf Vermutungen verlassen und kann die Taktik insgesamt verbessern.

Start-ups für Computer Vision und KI gestalten die Zukunft des Sports#

Die Verbindung von Technologie und Sport eröffnet spannende neue Möglichkeiten. Innovative Start-ups setzen Computer Vision und KI ein, um Sportausübung, Coaching und Sporterlebnisse zu verbessern. Werfen wir einen kurzen Blick auf einige bemerkenswerte Unternehmen.

Hawk-Eye Innovations#

Hawk-Eye Innovations ist ein Unternehmen mit Sitz im Vereinigten Königreich. Es ist auf Computer Vision, Videowiederholungen und grafische Technologien spezialisiert. Seine Systeme machen den Sport fairer und unterhaltsamer. Das Unternehmen arbeitet mit fast allen großen Sportligen weltweit zusammen. Zur Technologie von Hawk-Eye gehören SMART-Wiederholungen und das „Track“-System zur Verfolgung von Bällen und anderen Objekten.

Abb. 5. Hawk-Eye Innovations

NEX Team & HomeCourt#

NEX und die App HomeCourt machen das Basketballtraining intelligenter. Das US-amerikanische Unternehmen analysiert dein Spiel mithilfe von KI und der Kamera deines Smartphones. Es bietet Feedback und Trainingsübungen, die unterhaltsam sind und einem echten Spiel ähneln. Du kannst sogar mit Freunden trainieren. Als NBA-Partner liefert HomeCourt Einblicke von den besten Spielern.

Abb. 6. HomeCourt

Veo#

Das dänische Unternehmen Veo verändert die Aufzeichnung lokaler Sportveranstaltungen. Mit der Cam 3 kann Veo Spiele ohne Kamerapersonal aufnehmen. Die Kamera verfolgt das Geschehen und bietet ein Übertragungserlebnis. Veo Analytics analysiert anschließend die Leistung deines Teams. Es ist, als hättest du dein eigenes Analyseteam.

Abb. 7. Veo Cam 3

Zum Abschluss#

Wir haben gesehen, wie Computer Vision große Veränderungen bewirkt. Die Technologie verändert alles – vom Training der Spieler bis hin dazu, wie wir Spiele erleben. Doch das ist erst der Anfang. Wenn du dich für weitere Anwendungsbereiche von Computer Vision interessierst, findest du bei Ultralytics die passenden Informationen.

Sieh dir unser GitHub-Repository an und entdecke unsere Beiträge zu Computer Vision und KI. Wenn du außerdem sehen möchtest, wie KI Bereiche wie die Fertigung und die Technologie für autonomes Fahren verändert, findest du auf unseren Lösungsseiten weitere Informationen.