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스포츠에서 컴퓨터 비전의 응용 분야 살펴보기

Abirami Vina

6분 소요

2024년 3월 15일

팬 참여부터 선수 훈련 지원까지, 스포츠에서 컴퓨터 비전의 역할을 알아보세요. 스포츠에서의 응용 분야와 그 파급력을 탐색해 보세요.

스포츠의 역사는 최소 3000년 전으로 거슬러 올라갈 수 있습니다. 기술과 사회가 발전함에 따라 스포츠도 발전했습니다. 현재 스포츠 산업에서 사용되는 컴퓨터 비전을 살펴보고 있습니다.

컴퓨터 비전은 인공 지능(AI)의 한 분야로, 컴퓨터가 이미지와 비디오를 이해하여 "볼" 수 있도록 하는 데 중점을 둡니다. 대부분의 스포츠 경기는 이미 캡처되어 방송되고 있습니다. 풍부한 데이터는 스포츠 산업을 컴퓨터 비전의 다양한 응용 분야에 훌륭한 선택지로 만듭니다. 컴퓨터 비전이 경기장에서 관중석까지 게임을 어떻게 변화시키고 있는지 살펴보겠습니다!

스포츠에서 컴퓨터 비전의 힘 활용

컴퓨터 비전은 스포츠를 시청하는 방식을 완전히 새롭게 정의하고 있습니다! 단순히 방송을 시청하는 것을 넘어, 경기 분석을 실시간으로 확인할 수 있습니다. 이제 스포츠 분야에서 이러한 실시간 컴퓨터 비전 애플리케이션을 살펴보겠습니다.

팬들의 참여를 유지

스포츠 산업의 핵심은 팬들을 만족시키고, 참여를 유도하며, 즐거움을 제공하는 데 있습니다. 실제로 한 연구에 따르면 스포츠 전문가의 71%가 팬 참여가 조직의 목표 달성에 중요하다고 생각하는 것으로 나타났습니다. 스포츠와의 정서적 연결은 팬들을 계속해서 불러들이고 수익을 창출합니다.

컴퓨터 비전은 팬 참여도를 높이는 데 어떻게 도움이 될 수 있을까요?

컴퓨터 비전과 증강 현실(AR)을 결합하면 게임 시청에 대화형 요소를 추가할 수 있습니다. 축구 경기를 보고 있다고 가정해 보겠습니다. 게임이 진행됨에 따라 실시간 통계가 화면에 나타납니다. 통계는 선수 속도 또는 킥 거리를 보여줍니다. 이는 AR 덕분에 가능합니다. 

디지털 오버레이를 시청 중인 라이브 방송이나 게임에 직접 혼합합니다. 컴퓨터 비전은 특정 선수들의 움직임을 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다. AR은 이 정보를 가져와 실시간으로 매끄럽게 통합합니다. 표준 시청 경험을 인터랙티브한 경험으로 바꿔줍니다.

2022 FIFA 월드컵에서 FIFA는 팬들을 위해 경기장 경험을 더욱 향상시키기 위해 AR 앱을 도입했습니다. 이 앱은 컴퓨터 비전을 사용하여 경기장의 선수를 실시간으로 식별했습니다. 팬들은 스마트폰에서 바로 통계 및 히트 맵에 액세스할 수 있습니다. 장치를 사용하여 액션을 가리키면 팬들은 아래에 표시된 공격수 히트 맵과 같은 자세한 선수 정보와 전술 히트 맵을 볼 수 있습니다.

Fig 1. FIFA AR 앱

컴퓨터 비전이 팬 참여의 미래인가?

컴퓨터 비전은 팬 참여의 미래를 만들어가고 있습니다. 스포츠 업계 전문가들을 대상으로 설문 조사를 실시한 결과, 그들도 이에 동의했습니다. 사람들에게 향후 3~5년 동안 팬 참여를 가장 크게 변화시킬 기술이 무엇이라고 생각하는지 질문했습니다. VR/AR과 AI가 각각 33%와 29%의 응답자로부터 가장 많은 선택을 받았습니다. 

Fig 2. 스포츠 산업의 판도를 바꿀 기술에 대한 인포그래픽입니다.

여기서 핵심은 컴퓨터 비전입니다. 컴퓨터 비전 모델은 이러한 기술이 이미지와 장면을 인식하고 이해하는 데 도움이 됩니다. AR/VR을 더욱 몰입감 있게 만들고 팬 경험을 향상시킵니다.

자동화된 심판 

스포츠에서 중요한 부분은 모든 경기가 공정하고 정직하게 진행되도록 하는 것입니다. 전통적으로 인간 심판이 이러한 부담을 짊어지고 있습니다. 하지만 아무리 심판이 제 역할을 잘 수행하더라도 인간은 때때로 실수를 합니다. 자동화된 심판 시스템은 경기 중 의사 결정 과정을 지원할 수 있습니다.

컴퓨터 비전은 자동 심판 시스템을 만드는 데 어떻게 도움이 되고 있습니까?

컴퓨터 비전은 심판 판정을 추측이 아닌 정확성을 기반으로 내릴 수 있도록 도와줍니다. 예를 들어, 자동 심판은 테니스에서 선수가 라인 판정에 이의를 제기할 때 사용할 수 있습니다. 

Fig 3. 컴퓨터 비전을 사용하여 테니스 경기 심판하기.

컴퓨터 비전 시스템은 볼 추적을 사용하여 볼의 궤적을 분석하고 볼이 떨어진 정확한 위치를 정확히 찾아낼 수 있습니다. 코트 주변의 다양한 카메라에서 촬영한 영상에 이미지 처리 기술을 사용하여 볼이 인인지 아웃인지 명확하게 판단할 수 있습니다.

Hawk-Eye 기술은 실제로 이를 보여주는 완벽한 예입니다. 2022년부터 US 오픈은 라인 판정을 판단하는 방식을 완전히 바꾸고 자동 심판을 위해 Hawk-Eye와 같은 기술을 완전히 수용했습니다.

자동 심판 판정이 스포츠에 미치는 영향은 무엇일까요?

자동 심판 시스템은 경기 판정의 정확성과 공정성을 향상시킵니다. 예를 들어, 축구의 비디오 판독 시스템(VAR)은 프리미어 리그에서 주요 판정의 정확도를 82%에서 96%라는 놀라운 수준으로 향상시켰습니다. 

자동 심판이 스포츠에 영향을 미치는 몇 가지 추가 방법은 다음과 같습니다.

  • 인적 오류 감소: 심판이 플레이를 놓치거나 잘못 판정할 가능성을 최소화합니다.
  • 공정성 향상: 모든 팀이 동일한 기준으로 판단되도록 보장합니다.
  • 향상된 투명성: 팬과 팀에게 의사 결정에 대한 더 명확한 이해를 제공합니다.
  • 선수 및 코치 지원: 부당한 페널티 또는 간과된 위반 사례 감소

운동 선수 훈련 지원

운동선수들은 무대 뒤에서 많은 훈련과 노력을 기울입니다. 훈련 세션은 일반적으로 운동 능력 향상과 부상 위험 감소에 중점을 둡니다. 머신 러닝 알고리즘과 같은 최첨단 기술을 사용하여 코치는 데이터를 분석하여 훈련 프로그램을 더욱 세밀하게 조정할 수 있습니다. 운동선수는 훈련 루틴을 최적화하고 부상 위험을 최소화하면서 최고 수준의 성능을 달성할 수 있습니다.

컴퓨터 비전은 운동 훈련을 모니터링하는 데 어떻게 사용될 수 있을까요?

컴퓨터 비전은 운동선수의 움직임을 관찰하고 운동 중 피드백을 제공하여 운동 훈련을 모니터링하는 데 도움을 줍니다. 예를 들어, 운동선수가 턱걸이를 할 때 신체 움직임과 반복 횟수를 추적하여 자세가 올바른지 확인할 수 있습니다. 자세가 올바르지 않으면 운동선수에게 자세를 조정하도록 알려 안전을 유지하고 운동 효과를 높일 수 있습니다.

마찬가지로 팔굽혀펴기의 경우 컴퓨터 비전은 자세와 각 팔굽혀펴기의 깊이와 같은 요소를 감지하고 추적할 수 있습니다. 기술에 대한 즉각적인 피드백을 제공하므로 운동선수는 자신이 올바르게 운동하고 있는지 알 수 있습니다. 이는 안전하고 효과적으로 운동하여 전반적인 성능을 향상시키는 데 도움이 됩니다.

그림 5. Ultralytics YOLO 모델을 사용하여 팔굽혀펴기 자세를 추정합니다.

위의 예에서 YOLOv8이 운동 중인 운동선수의 움직임을 정확하게 모니터링하는 것을 볼 수 있습니다. 실시간으로 주요 신체 위치와 동작을 정확하게 식별할 수 있습니다. 사용해 보고 싶다면 여기에서 더 자세히 알아볼 수 있습니다.

운동 훈련을 모니터링하는 데 컴퓨터 비전을 사용하면 어떤 이점이 있습니까?

컴퓨터 비전은 혁신적인 방식으로 선수들의 경기력을 추적하고 향상시키는 데 도움이 됩니다. 더 나은 결과를 위해 기술과 전통적인 관행을 결합합니다. 다음은 컴퓨터 비전의 이점에 대한 자세한 내용입니다.

  • 미묘한 성능 세부 사항이 밝혀져 특정 개선을 위한 길을 열어줍니다.
  • 위험한 움직임을 조기에 감지하면 부상을 예방하고 선수가 건강을 유지하는 데 도움이 됩니다.
  • 코치와 운동선수는 실시간 피드백 덕분에 즉시 기술을 조정할 수 있습니다.
  • 모든 수준의 팀이 고급 분석에 액세스하여 성과 분석을 민주화합니다.
  • 이제 전략 및 교육 결정이 데이터 기반으로 이루어지므로 추측에 의존하는 것을 줄이고 전반적인 전략을 개선할 수 있습니다.

스포츠의 미래를 만들어가는 컴퓨터 비전 및 AI 스타트업

기술과 스포츠의 결합은 흥미로운 새로운 기회를 창출하고 있습니다. 혁신적인 스타트업들은 컴퓨터 비전과 AI를 적용하여 우리가 스포츠를 플레이하고, 코칭하고, 즐기는 방식을 개선하고 있습니다. 몇 가지 흥미로운 기여자를 빠르게 살펴 보겠습니다.

호크아이 혁신

Hawk-Eye Innovations는 영국에서 온 선구자입니다. 이 회사는 컴퓨터 비전, 비디오 재생 및 그래픽 기술을 전문으로 합니다. 이 회사의 시스템은 스포츠를 더욱 공정하고 흥미진진하게 만들고 있습니다. 그들은 전 세계 거의 모든 주요 스포츠 리그와 협력하고 있습니다. Hawk-Eye의 기술에는 SMART 재생 및 공과 기타 물체를 추적하는 'Track' 시스템이 포함됩니다.

Fig 6. Hawk-Eye Innovations

NEX Team & HomeCourt

NEX와 그들의 앱인 Homecourt는 농구 훈련을 스마트하게 만듭니다. 이 미국 회사는 AI와 휴대폰 카메라를 사용하여 게임을 분석합니다. 몰입감 있고 게임과 같은 피드백과 훈련 드릴을 제공합니다. 친구와 함께 훈련할 수도 있습니다. NBA 파트너로서 HomeCourt는 최고 선수들의 통찰력을 제공합니다.

그림 7. HomeCourt

Veo

Veo는 덴마크에서 지역 스포츠 기록 방식을 바꾸고 있습니다. Veo의 Cam 3는 촬영 기사 없이도 게임을 캡처할 수 있습니다. 액션을 추적하고 방송 경험을 제공합니다. 그런 다음 Veo Analytics는 팀의 성과를 분석합니다. 마치 자체 분석 팀이 있는 것과 같습니다.

Fig 8. Veo Cam 3

마무리

컴퓨터 비전이 큰 파장을 일으키고 있는 것을 확인했습니다. 이는 선수 훈련부터 게임을 즐기는 방식까지 모든 것을 변화시키고 있습니다. 하지만 이것은 시작에 불과합니다. 컴퓨터 비전의 다른 응용 분야에 대해 궁금하다면 Ultralytics가 도와드리겠습니다. 

GitHub 저장소에서 컴퓨터 비전 및 AI에 대한 기여를 살펴보세요. 또한 AI가 제조자율 주행 기술과 같은 분야에서 어떻게 판도를 바꾸고 있는지 보려면 솔루션 페이지를 방문하세요. AI와 컴퓨터 비전으로 가능한 일에 놀랄 준비를 하세요. 미래는 바로 여기에서 시작됩니다!

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