Erkundung der Anwendungen von Computer Vision im Sport

Die Geschichte des Sports lässt sich bis zu 3000 Jahre zurückverfolgen. So wie sich Technologie und Gesellschaft weiterentwickelt haben, so hat es auch der Sport getan. Wir betrachten nun, wie Computer Vision von der Sportindustrie eingesetzt wird.

Computer Vision ist ein Teilbereich der Künstlichen Intelligenz (KI), der darauf abzielt, Computern das "Sehen" zu ermöglichen, indem Bilder und Videos verstanden werden. Die meisten Sportspiele werden bereits aufgezeichnet und übertragen. Die Datenfülle macht die Sportindustrie zu einer hervorragenden Wahl für verschiedene Anwendungen von Computer Vision. Lass uns einen Blick darauf werfen, wie Computer Vision das Spiel verändert – vom Spielfeld bis zu den Zuschauerrängen!

Link to this sectionDie Kraft der Computer Vision im Sport nutzen#

Computer Vision definiert die Art und Weise, wie wir Sport verfolgen, neu! Statt nur die Übertragung zu sehen, können wir das Spiel in Echtzeit analysiert erleben. Wir gehen nun einige dieser Echtzeit-Anwendungen von Computer Vision im Sport durch.

Link to this sectionDie Fans bei Laune halten#

Der Kern der Sportindustrie hängt davon ab, die Fans glücklich, eingebunden und unterhalten zu halten. Tatsächlich ergab eine Studie, dass 71% der Sportfachleute das Fan-Engagement für wichtig hielten, um die Ziele ihrer Organisation zu erreichen. Eine emotionale Verbindung zum Sport sorgt dafür, dass Fans immer wieder zurückkehren und Einnahmen generieren.

Link to this sectionWie kann Computer Vision helfen, das Fan-Engagement zu steigern?#

Computer Vision in Kombination mit Augmented Reality (AR) kann interaktive Elemente zum Zuschauen eines Spiels hinzufügen. Angenommen, du schaust dir ein Fußballspiel an. Während das Spiel läuft, erscheinen Live-Statistiken auf deinem Bildschirm. Die Statistiken zeigen Spielergeschwindigkeiten oder die Distanz ihrer Tritte. Dies wird durch AR ermöglicht.

Sie blendet digitale Overlays direkt in die Live-Übertragung oder das Spiel ein, das du gerade verfolgst. Computer Vision kann helfen, die Bewegungen bestimmter Spieler zu identifizieren. AR nimmt diese Informationen und integriert sie nahtlos in Echtzeit. Es verwandelt ein herkömmliches Seherlebnis in ein interaktives.

Während der FIFA Fußball-Weltmeisterschaft 2022 führte die FIFA eine AR-App ein, um das Stadionerlebnis für ihre Fans noch besser zu machen. Die App nutzte Computer Vision, um Spieler auf dem Feld in Echtzeit zu identifizieren. Sie ermöglichte es Fans, direkt von ihrem Smartphone aus auf Statistiken und Heatmaps zuzugreifen. Indem sie ihre Geräte auf das Geschehen richteten, konnten Fans detaillierte Spielerinformationen und taktische Heatmaps sehen, wie die unten gezeigte Angreifer-Heatmap.

Abb. 1. Die FIFA AR-App

Link to this sectionIst Computer Vision die Zukunft des Fan-Engagements?#

Computer Vision gestaltet die Zukunft des Fan-Engagements. Eine Umfrage unter Experten der Sportindustrie hat dies bestätigt. Die Befragten sollten schätzen, welche Technologie das Fan-Engagement in den nächsten 3-5 Jahren am meisten verändern wird. VR/AR und KI waren die Spitzenreiter, gewählt von 33% bzw. 29% der Befragten.

Abb. 2. Eine Infografik darüber, welche Technologie die Sportindustrie umgestalten wird.

Computer Vision ist hier der Schlüssel. Computer Vision-Modelle helfen diesen Technologien, Bilder und Szenen zu erkennen und zu verstehen. Das macht AR/VR immersiver und verbessert das Fan-Erlebnis.

Link to this sectionAutomatisierte Schiedsrichterentscheidungen#

Ein wichtiger Teil des Sports ist es, sicherzustellen, dass jedes Spiel fair und mit Integrität 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 Entscheidungsprozesse während der Spiele unterstützen.

Link to this sectionWie hilft Computer Vision dabei, automatisierte Schiedsrichtersysteme zu entwickeln?#

Computer Vision hilft dabei, Schiedsrichterentscheidungen weniger zu einer Frage der Vermutung und mehr zu einer Frage der Präzision zu machen. Zum Beispiel kann eine automatisierte Schiedsrichterentscheidung beim Tennis eingesetzt werden, wenn ein Spieler eine Linienentscheidung anfechtet.

Abb. 3. Nutzung von Computer Vision zur Schiedsrichterentscheidung bei Tennisspielen.

Computer Vision-Systeme können Ballverfolgung verwenden, um die Flugbahn des Balls zu analysieren und genau zu bestimmen, wo er gelandet ist. Durch die Verwendung von Bildverarbeitungstechnologie auf Aufnahmen von verschiedenen Kameras rund um den Platz können sie definitiv feststellen, ob der Ball im Aus oder im Feld war.

Die Hawk-Eye Technologie ist ein perfektes Beispiel dafür in der Praxis. Seit 2022 hat die U.S. Open die Art und Weise, wie sie Linienentscheidungen beurteilt, vollständig verändert und Technologien wie Hawk-Eye für automatisierte Schiedsrichterentscheidungen voll integriert.

Link to this sectionWelchen Einfluss hat die automatisierte Schiedsrichterentscheidung auf den Sport?#

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

Hier sind ein paar weitere Möglichkeiten, wie sich automatisierte Schiedsrichterentscheidungen auf den Sport auswirken:

• Reduzierung menschlicher Fehler: Es minimiert die Wahrscheinlichkeit, dass Schiedsrichter Spielzüge übersehen oder falsch bewerten.
• Erhöhte Fairness: Stellt sicher, dass alle Teams nach denselben Standards beurteilt werden.
• Verbesserte Transparenz: Bietet Fans und Teams ein klareres Verständnis der Entscheidungsfindung.
• Unterstützung für Spieler und Trainer: Reduziert Vorfälle von ungerechten Strafen oder übersehenen Verstößen.

Link to this sectionUnterstützung beim Training von Athleten#

Athleten leisten hinter den Kulissen viel Training und harte Arbeit. Trainingseinheiten konzentrieren sich im Allgemeinen auf die Verbesserung der sportlichen Leistung und die Verringerung von Verletzungsrisiken. Durch den Einsatz modernster Technologie wie Machine Learning-Algorithmen können Trainer Daten analysieren, um Trainingsprogramme weiter zu verfeinern. Athleten können ihre Trainingsroutinen optimieren und ein Leistungsmaximum erreichen, während das Verletzungsrisiko minimiert wird.

Link to this sectionWie kann Computer Vision verwendet werden, um das sportliche Training zu überwachen?#

Computer Vision hilft dabei, das sportliche Training zu überwachen, indem Bewegungen beobachtet und Feedback gegeben wird, während Athleten trainieren. Zum Beispiel kann es, während ein Athlet Klimmzüge macht, verfolgen, wie sich der Körper bewegt und wie viele Wiederholungen gemacht werden, um sicherzustellen, dass die Form korrekt ist. Wenn die Form nicht stimmt, kann es dem Athleten sagen, dass er nachjustieren muss, was ihn schützt und sein Training verbessert.

Ähnlich kann Computer Vision bei Liegestützen Dinge wie die Körperposition und die Tiefe jedes Liegestützes erkennen und verfolgen. Es gibt sofortiges Feedback zur Technik, sodass Athleten wissen, ob sie es richtig machen. Das hilft ihnen, sicher und effektiv zu trainieren und ihre Gesamtleistung zu verbessern.

Abb. 4. Verwendung von Ultralytics YOLO Modellen zur Pose-Schätzung bei Liegestützen.

In den obigen Beispielen kannst du YOLOv8 in Aktion sehen, wie es präzise die Bewegungen von Athleten während des Trainings überwacht. Es kann wichtige Körperpositionen und Bewegungen in Echtzeit genau identifizieren. Wenn du daran interessiert bist, es auszuprobieren, kannst du hier mehr erfahren.

Link to this sectionWas sind die Vorteile der Nutzung von Computer Vision zur Überwachung des sportlichen Trainings?#

Computer Vision hilft dabei, die Leistung der Spieler auf innovative Weise zu verfolgen und zu verbessern. Es kombiniert Technologie mit traditionellen Praktiken für bessere Ergebnisse. Hier ist ein genauerer Blick auf die Vorteile:

• Subtile Leistungsdetails werden aufgedeckt und ebnen den Weg für gezielte Verbesserungen.
• Die frühzeitige Erkennung riskanter Bewegungen hilft, Verletzungen zu vermeiden und stellt sicher, dass die Spieler gesund bleiben.
• Trainer und Athleten können dank Echtzeit-Feedback ihre Techniken sofort anpassen.
• Teams auf allen Ebenen haben Zugang zu fortgeschrittenen Analysen, was die Leistungsanalyse demokratisiert.
• Strategie- und Trainingsentscheidungen sind jetzt datengesteuert, was die Abhängigkeit von Vermutungen verringert und die allgemeine Taktik verbessert.

Link to this sectionComputer Vision und KI-Startups gestalten die Zukunft des Sports#

Die Kombination von Technologie und Sport schafft aufregende neue Möglichkeiten. Innovative Startups wenden Computer Vision und KI an, um die Art und Weise, wie wir Sport treiben, trainieren und genießen, zu verbessern. Lass uns einen kurzen Blick auf einige spannende Mitwirkende werfen.

Link to this sectionHawk-Eye Innovations#

Hawk-Eye Innovations ist ein Vorreiter aus Großbritannien. Sie sind auf Computer Vision, Videowiedergabe und grafische Technologien spezialisiert. Ihre Systeme machen den Sport fairer und aufregender. Sie arbeiten mit fast jeder großen Sportliga weltweit zusammen. Zu den Technologien von Hawk-Eye gehören SMART-Wiederholungen und das „Track“-System zur Verfolgung von Bällen und anderen Objekten.

Abb. 5. Hawk-Eye Innovations

Link to this sectionNEX Team & HomeCourt#

NEX und ihre App, Homecourt, machen das Basketballtraining intelligent. Dieses US-Unternehmen analysiert dein Spiel mithilfe von KI und der Kamera deines Handys. Es bietet Feedback und Trainingsübungen, die ansprechend und spielnah sind. Du kannst sogar mit Freunden trainieren. Als NBA-Partner liefert HomeCourt Erkenntnisse von den Top-Spielern.

Abb. 6. HomeCourt

Link to this sectionVeo#

Veo verändert die Art und Weise, wie lokaler Sport in Dänemark aufgezeichnet wird. Die Veo Cam 3 kann Spiele ohne Kameramann erfassen. Sie verfolgt das Geschehen und bietet ein Übertragungserlebnis. Veo Analytics wertet dann die Leistung deines Teams aus. Es ist, als hättest du dein eigenes Analyseteam.

Abb. 7. Veo Cam 3

Link to this sectionZusammenfassung#

Wir haben gesehen, wie Computer Vision große Wellen schlägt. Es verändert alles, vom Training der Spieler bis dazu, wie wir Spiele genießen. Aber das ist nur der Anfang. Wenn du neugierig auf andere Anwendungen von Computer Vision bist, hat Ultralytics genau das Richtige für dich.

Tauche in unser GitHub-Repository ein, um unsere Beiträge zu Computer Vision und KI zu erkunden. Wenn du außerdem sehen möchtest, wie KI das Spiel in Bereichen wie Fertigung und autonomem Fahren verändert, schau auf unseren Lösungsseiten vorbei. Mach dich bereit, von dem beeindruckt zu sein, was mit KI und Computer Vision möglich ist - die Zukunft beginnt hier!