Explorar as aplicações da visão computacional no desporto

A história do desporto remonta a pelo menos 3000 anos. À medida que a tecnologia e a sociedade evoluíram, o desporto também evoluiu. Atualmente, a indústria desportiva está a utilizar a visão por computador.

A visão por computador é um ramo da inteligência artificial (IA) que se concentra em permitir que os computadores «vejam», interpretando imagens e vídeos. A maioria dos jogos desportivos já é filmada e transmitida. A abundância de dados torna a indústria desportiva ideal para várias aplicações de visão por computador. Vejamos como a visão por computador está a mudar o jogo, do campo às bancadas!

Tirar partido do potencial da visão por computador no desporto#

A visão computacional está a mudar a forma como vemos os desportos. Em vez de apenas assistir à transmissão, podemos ver o jogo a ser analisado em tempo real. Vamos agora percorrer algumas destas aplicações de visão computacional em tempo real no desporto.

Manter os adeptos envolvidos#

O setor do desporto depende sobretudo de manter os adeptos satisfeitos, envolvidos e entretidos. De facto, um estudo concluiu que 71% dos profissionais do desporto consideravam o envolvimento dos adeptos importante para alcançar os objetivos das respetivas organizações. A ligação emocional ao desporto faz com que os adeptos voltem, gerando receitas.

Como pode a visão por computador ajudar a aumentar o envolvimento dos adeptos?#

A visão por computador, combinada com a realidade aumentada (AR), pode acrescentar elementos interativos à experiência de ver um jogo. Imagina que estás a ver um jogo de futebol. À medida que o jogo decorre, aparecem estatísticas em direto no ecrã. Estas estatísticas mostram a velocidade dos jogadores ou a distância dos remates. Isto é possível graças à AR.

Combina elementos digitais diretamente com a transmissão em direto ou com o jogo que estás a ver. A visão computacional pode ajudar a identificar os movimentos de jogadores específicos. A RA utiliza estas informações e integra-as em tempo real. Transforma uma experiência de visualização convencional numa experiência interativa.

Durante o Campeonato do Mundo da FIFA de 2022, a FIFA lançou uma aplicação de RA para melhorar ainda mais a experiência dos adeptos no estádio. A aplicação utilizava visão computacional para identificar os jogadores em campo em tempo real. Permitia aos adeptos aceder a estatísticas e mapas de calor diretamente nos seus smartphones. Ao apontarem os dispositivos para a ação, os adeptos podiam ver informações detalhadas sobre os jogadores e mapas de calor táticos, como o mapa de calor dos atacantes apresentado abaixo.

Fig. 1. A aplicação de RA da FIFA.

Será a visão por computador o futuro do envolvimento dos adeptos?#

A visão por computador está a moldar o futuro do envolvimento dos adeptos. Foi realizado um inquérito a especialistas da indústria desportiva, que concordaram com esta ideia. Foi pedido às pessoas que tentassem adivinhar qual tecnologia iria transformar mais o envolvimento dos adeptos nos próximos 3 a 5 anos. A realidade virtual/realidade aumentada (VR/AR) e a IA foram as opções mais escolhidas, por 33% e 29% dos inquiridos, respetivamente.

Fig. 2. Um infográfico sobre a tecnologia que vai transformar a indústria do esporte.

A visão por computador é essencial neste contexto. Os modelos de visão por computador ajudam estas tecnologias a reconhecer e compreender imagens e cenas. Isto torna a AR/VR mais imersiva e melhora a experiência dos adeptos.

Arbitragem automatizada#

Uma parte importante do desporto é garantir que todos os jogos decorrem de forma justa e íntegra. Tradicionalmente, essa responsabilidade recai sobre um árbitro humano. No entanto, por muito bem que desempenhe a sua função, qualquer pessoa pode cometer erros de vez em quando. Os sistemas de arbitragem automatizada podem apoiar os processos de tomada de decisão durante os jogos.

Como está a visão por computador a ajudar a criar sistemas de arbitragem automatizada?#

A visão computacional ajuda a tornar as decisões de arbitragem menos baseadas em suposições e mais precisas. Por exemplo, a arbitragem automatizada pode ser usada no tênis quando um jogador contesta uma decisão sobre a linha.

Fig. 3. Utilização da visão por computador para arbitrar jogos de ténis.

Os sistemas de visão computacional podem usar o rastreamento da bola para analisar a trajetória da bola e determinar com precisão onde ela caiu. Ao aplicar tecnologia de processamento de imagens às gravações de várias câmeras ao redor da quadra, é possível determinar definitivamente se a bola está dentro ou fora.

A tecnologia Hawk-Eye é um bom exemplo disso na prática. Desde 2021, o U.S. Open transformou completamente a forma como julga as chamadas de linha e adotou plenamente tecnologias como o Hawk-Eye para a arbitragem automatizada.

Qual é o impacto da arbitragem automatizada no desporto?#

Os sistemas de arbitragem automatizada melhoram a precisão e a imparcialidade das decisões durante os jogos. Por exemplo, o Árbitro Assistente de Vídeo (VAR) no futebol aumentou a precisão das decisões importantes na Premier League de 82% para 96%.

Veja algumas outras maneiras pelas quais a arbitragem automatizada está impactando os esportes:

• Menos erros humanos: Reduz as chances de os árbitros não perceberem uma jogada ou a marcarem incorretamente.
• Mais imparcialidade: Garante que todas as equipes sejam avaliadas segundo os mesmos critérios.
• Mais transparência: Oferece aos torcedores e às equipes uma compreensão mais clara da tomada de decisões.
• Apoio a jogadores e treinadores: Reduz os casos de penalidades injustas ou infrações não identificadas.

Ajudando atletas a treinar#

Os atletas treinam muito e se dedicam bastante nos bastidores. Em geral, as sessões de treino se concentram em melhorar o desempenho atlético e reduzir o risco de lesões. Com tecnologias como algoritmos de aprendizado de máquina, os treinadores podem analisar dados para aperfeiçoar ainda mais os programas de treinamento. Os atletas podem otimizar suas rotinas de treino e alcançar o melhor desempenho possível, minimizando o risco de lesões.

Como a visão computacional pode ser usada para monitorar o treino atlético?#

A visão computacional ajuda a monitorar o treinamento atlético, observando os movimentos e fornecendo feedback enquanto os atletas se exercitam. Por exemplo, enquanto um atleta faz barras, ela pode usar a estimativa de pose para acompanhar os movimentos do corpo e contar as repetições, garantindo que a postura esteja correta. Se a postura não estiver correta, ela pode avisar o atleta para ajustá-la, mantendo-o seguro e melhorando seu treino.

Da mesma forma, ao fazer flexões, a visão computacional pode detectar e acompanhar aspectos como a posição do corpo e a profundidade de cada flexão. Ela fornece feedback imediato sobre a técnica, para que os atletas saibam se estão fazendo o exercício corretamente. Isso ajuda a se exercitarem com segurança e eficácia, melhorando o desempenho geral.

Fig. 4. Estimativa da pose em flexões usando modelos Ultralytics YOLO.

Nos exemplos acima, você pode ver o Ultralytics YOLOv8 em ação, monitorando com precisão os movimentos dos atletas durante os treinos. Ele identifica com precisão as posições e os movimentos importantes do corpo em tempo real. Se você quiser experimentar, consulte o guia de monitoramento de treinos da Ultralytics.

Quais são os benefícios de usar visão computacional para monitorar o treino atlético?#

A visão computacional está ajudando a acompanhar e melhorar o desempenho dos atletas de maneiras inovadoras. Ela combina tecnologia com práticas tradicionais para gerar melhores resultados. Veja mais de perto alguns dos benefícios:

• Detalhes sutis do desempenho são revelados, abrindo caminho para melhorias específicas.
• A detecção precoce de movimentos arriscados ajuda a prevenir lesões e garante que os atletas se mantenham saudáveis.
• Graças ao feedback em tempo real, treinadores e atletas podem ajustar as técnicas imediatamente.
• Equipes de todos os níveis têm acesso a análises avançadas, democratizando a análise de desempenho.
• As decisões sobre estratégia e treino agora são baseadas em dados, reduzindo a dependência de suposições e aprimorando as táticas gerais.

Startups de visão computacional e IA que estão moldando o futuro dos esportes#

A combinação de tecnologia e esportes está criando novas oportunidades empolgantes. Startups inovadoras estão aplicando visão computacional e IA para aprimorar a forma como praticamos, treinamos e apreciamos esportes. Vamos conhecer rapidamente alguns dos principais nomes.

Inovações da Hawk-Eye#

A Hawk-Eye Innovations é uma empresa sediada no Reino Unido. Ela é especializada em visão computacional, replays de vídeo e tecnologias gráficas. Seus sistemas estão tornando os esportes mais justos e envolventes. A empresa trabalha com quase todas as principais ligas esportivas do mundo. A tecnologia da Hawk-Eye inclui replays SMART e o sistema ‘Track’ para rastrear bolas e outros objetos.

Fig. 5. Hawk-Eye Innovations

NEX Team e HomeCourt#

A NEX e seu aplicativo, HomeCourt, tornam o treinamento de basquete mais inteligente. Essa empresa dos EUA analisa seu jogo usando IA e a câmera do seu celular. Ela oferece feedback e exercícios de treino envolventes, com uma dinâmica parecida com a de um jogo. Você pode até treinar com amigos. Como parceira da NBA, a HomeCourt oferece insights dos melhores jogadores.

Fig. 6. HomeCourt

Veo#

A Veo, uma empresa dinamarquesa, está mudando a forma como os esportes locais são gravados. A Cam 3 da Veo pode registrar jogos sem um operador de câmera. Ela acompanha a ação e oferece uma experiência de transmissão. Depois, o Veo Analytics detalha o desempenho da sua equipe. É como ter sua própria equipe de análise.

Fig. 7. Veo Cam 3

Encerramento#

Vimos como a visão computacional está causando um grande impacto. Ela está transformando tudo, desde o treino dos atletas até a maneira como curtimos as partidas. Mas isso é só o começo. Se você tiver curiosidade sobre outras aplicações da visão computacional, a Ultralytics tem o que você procura.

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