Erforschung der Anwendungen von Computer Vision im Sport

Abirami Vina

6 Minuten lesen

15. März 2024

Entdecken Sie die Rolle der Computer Vision im Sport, von der Einbindung der Fans bis zur Unterstützung der Spieler beim Training. Entdecken Sie die 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 entwickelt haben, hat sich auch der Sport weiterentwickelt. Wir sehen uns jetzt an, wie Computer Vision in der Sportindustrie eingesetzt wird.

Computervision ist ein Teilgebiet der künstlichen Intelligenz (KI), das sich darauf konzentriert, Computer durch das Verstehen von Bildern und Videos "sehen" zu lassen. Die meisten Sportspiele werden bereits aufgezeichnet und übertragen. Die Fülle an Daten macht die Sportbranche zu einem idealen Anwendungsbereich für die Computer Vision. Werfen wir einen Blick darauf, wie Computer Vision das Spiel auf dem Spielfeld und auf der Tribüne verändert!

Die Leistungsfähigkeit der Computer Vision im Sport nutzen

Computervision 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 nun einige dieser Echtzeit-Computer-Vision-Anwendungen im Sport durchgehen.

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 ergab, 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?

Computervision in Kombination mit Augmented Reality (AR) kann interaktive Elemente zum Betrachten eines Spiels hinzufügen. Nehmen wir an, Sie sehen sich ein Fußballspiel an. Während des Spiels werden Live-Statistiken auf Ihrem Bildschirm angezeigt. Die Statistiken zeigen die Geschwindigkeit der Spieler oder die Entfernung ihrer Schüsse. Dies wird durch AR möglich gemacht. 

Es blendet digitale Einblendungen direkt in die Live-Übertragung oder das Spiel ein, das Sie gerade sehen. Mithilfe von Computer Vision können bestimmte Bewegungen von Spielern erkannt werden. AR nutzt diese Informationen und integriert sie nahtlos und in Echtzeit. So wird aus einem normalen Fernseherlebnis 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 nutzt Computer Vision, um Spieler auf dem Spielfeld in Echtzeit zu identifizieren. Sie ermöglicht den Fans den Zugriff auf Statistiken und Heatmaps direkt über ihr Smartphone. Indem sie ihre Geräte auf das Spielgeschehen richteten, konnten die Fans detaillierte Spielerinformationen und taktische Heatmaps wie die unten abgebildete Heatmap der Angreifer sehen.

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Abbildung 1. Die FIFA AR App

Ist Computer Vision die Zukunft der Fanbindung?

Die Zukunft des Fan-Engagements liegt im Bereich der Computer Vision. Eine Umfrage unter Experten aus der Sportbranche ergab, dass sie sich einig sind. Die Teilnehmer wurden gebeten zu 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. 

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Abbildung 2. Eine Infografik darüber, 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 die Erfahrungen der Fans.

Automatisierte Schiedsgerichtsbarkeit 

Ein wichtiger Bestandteil 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 ihre Arbeit machen, Menschen machen von Zeit zu Zeit Fehler. Automatisierte Schiedsrichtersysteme können die Entscheidungsfindung bei Spielen unterstützen.

Wie hilft die Computervision bei der Entwicklung automatischer Schiedsrichtersysteme?

Mit Hilfe der Computervision werden Schiedsrichterentscheidungen nicht mehr so sehr auf Vermutungen beruhen, sondern präziser werden. Automatisierte Schiedsrichterentscheidungen können zum Beispiel im Tennis eingesetzt werden, wenn ein Spieler eine Linienentscheidung anfechtet. 

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

Computer-Vision-Systeme können mit Hilfe der Ballverfolgung die Flugbahn des Balls analysieren und genau feststellen, wo er gelandet ist. Mithilfe von Bildverarbeitungstechnologien für die Aufnahmen verschiedener Kameras rund um das Spielfeld kann definitiv festgestellt werden, ob der Ball im Spiel ist oder nicht.

Die Hawk-Eye-Technologie ist ein perfektes Beispiel für diese Vorgehensweise. Seit 2022 haben die U.S. Open die Art und Weise, wie sie Linienanrufe beurteilen, komplett geändert und Technologien wie Hawk-Eye für die automatische Verweisung vollständig übernommen.

Welche Auswirkungen hat die automatisierte Schiedsrichterei auf den Sport?

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

Hier sind einige weitere Möglichkeiten, wie sich automatisierte Schiedsrichter auf den Sport auswirken:

  • Geringere menschliche Fehler: Es minimiert die Wahrscheinlichkeit, dass Schiedsrichter Spielzüge übersehen oder falsch anordnen.
  • Erhöhte Fairness: Stellt sicher, dass alle Teams nach den gleichen 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.

Unterstützung der Sportler beim Training

Sportlerinnen und Sportler leisten hinter den Kulissen eine Menge Training und harte Arbeit. Die Trainingseinheiten konzentrieren sich im Allgemeinen auf die Verbesserung der sportlichen Leistung und die Verringerung des Verletzungsrisikos. Mithilfe modernster Technologien wie Algorithmen des maschinellen Lernens können Trainer Daten analysieren, um die Trainingsprogramme weiter zu verfeinern. Athleten können ihre Trainingsroutinen optimieren und Spitzenleistungen erzielen, während sie gleichzeitig das Verletzungsrisiko minimieren.

Wie kann die Computer Vision zur Überwachung des Athletiktrainings eingesetzt werden?

Die Computervision hilft bei der Überwachung des Sporttrainings, indem sie die Bewegungen beobachtet und Rückmeldungen gibt, während die Sportler trainieren. Wenn ein Sportler beispielsweise Klimmzüge macht, kann das System verfolgen, wie sich der Körper bewegt und wie viele Wiederholungen er macht, und sicherstellen, dass die Form korrekt ist. Wenn die Form nicht stimmt, kann es dem Athleten sagen, dass er sie anpassen soll, um ihn zu schützen und sein Training zu verbessern.

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

Ähnlich verhält es sich bei Liegestützen: Mit Hilfe der Computervision können Dinge wie die Körperposition und die Tiefe der einzelnen Liegestütze erkannt und verfolgt werden. Sie gibt sofortige Rückmeldung über die Technik, damit die Sportler wissen, ob sie es richtig machen. Dies hilft ihnen, sicher und effektiv zu trainieren und ihre Gesamtleistung zu verbessern.

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

In den obigen Beispielen können Sie sehen, wie YOLOv8 die Bewegungen der Sportler während des Trainings genau überwacht. Es kann die wichtigsten Körperpositionen und Bewegungen in Echtzeit genau identifizieren. Wenn Sie es ausprobieren möchten, können Sie hier mehr erfahren.

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

Computervision hilft, die Leistung der Spieler auf innovative Weise zu verfolgen und zu verbessern. Dabei wird Technologie mit traditionellen Verfahren kombiniert, um bessere Ergebnisse zu erzielen. Hier ein genauerer Blick auf ihre Vorteile:

  • Subtile Leistungsdetails werden aufgedeckt, die den Weg für spezifische Verbesserungen ebnen.
  • Die frühzeitige Erkennung riskanter Bewegungen hilft, Verletzungen zu vermeiden und die Gesundheit der Spieler zu erhalten.
  • 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 Schulungsentscheidungen 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 spannende Beiträge.

Hawk-Eye-Innovationen

Hawk-Eye Innovations ist ein Wegbereiter aus dem Vereinigten Königreich. Das Unternehmen ist auf Computer Vision, Videowiedergabe und grafische Technologien spezialisiert. Ihre Systeme machen den Sport fairer und spannender. Das Unternehmen arbeitet 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.

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Abb. 6. Hawk-Eye Innovationen

NEX-Team & HomeCourt

NEX und seine App Homecourt machen das Basketballtraining intelligent. Das US-Unternehmen analysiert Ihr Spiel mithilfe von KI und der Kamera Ihres Telefons. Es bietet Feedback und Trainingsübungen, die ansprechend und spielähnlich sind. Sie können sogar mit Freunden trainieren. Als Partner der NBA bietet Homecourt Einblicke von den besten Spielern.

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Abbildung 7. HomeCourt

Veo

Veo verändert die Art und Weise, wie lokale Sportveranstaltungen in Dänemark aufgezeichnet werden. Die Cam 3 von Veo kann Spiele ohne Kameramann aufnehmen. Sie verfolgt das Geschehen und bietet ein Übertragungserlebnis. Veo Analytics schlüsselt dann die Leistung Ihres Teams auf. Es ist, als hätte man sein eigenes Analyseteam.

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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 Sie neugierig auf andere Anwendungen der Computer Vision sind, hat Ultralytics für Sie das Richtige. 

Besuchen Sie unser GitHub-Repository, um unsere Beiträge zu Computer Vision und KI zu erkunden. Wenn Sie sehen möchten, wie KI das Spiel in Bereichen wie Fertigung und selbstfahrende Technik verändert, besuchen Sie unsere Lösungsseiten. Lassen Sie sich überraschen, was mit KI und Computer Vision alles möglich ist - die Zukunft beginnt hier!

Lassen Sie uns gemeinsam die Zukunft
der KI gestalten!

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