探索计算机视觉在体育领域的应用

体育运动的历史至少可以追溯到3000年前。随着技术和社会的发展，体育运动也在不断演变。如今，计算机视觉正被应用于体育行业。

计算机视觉是人工智能 (AI) 的一个分支，专注于让计算机通过理解图像和视频来“看见”内容。大多数体育赛事都已经被拍摄和转播。丰富的数据让体育行业非常适合应用各种计算机视觉技术。让我们看看计算机视觉如何改变从赛场到看台的体育体验！

发挥计算机视觉在体育领域的力量#

计算机视觉正在改变我们观看体育赛事的方式。我们不再只是观看转播，还可以实时看到比赛分析过程。接下来介绍计算机视觉在体育领域的一些实时应用。

让球迷保持投入#

体育行业的核心在于让球迷满意、积极参与并乐在其中。事实上，一项研究发现，71%的体育行业专业人士认为，球迷参与度对于实现所在组织的目标至关重要。与体育运动建立情感联系，会让球迷不断回归并带来收入。

计算机视觉如何提高球迷参与度？#

计算机视觉与增强现实 (AR) 相结合，可以为观看比赛增添互动元素。假设你正在观看一场足球比赛。比赛进行时，实时统计数据会显示在屏幕上，展示球员的速度或射门距离。这些功能都可以通过 AR 实现。

它会将数字叠加内容直接融入你正在观看的直播或比赛画面中。计算机视觉可以帮助识别特定球员的动作，AR 会获取这些信息并实时整合。它将普通的观看体验转变为互动体验。

在 2022 年 FIFA 世界杯期间，FIFA 推出了一款 AR 应用，让球迷获得更好的现场观赛体验。该应用利用计算机视觉实时识别球场上的球员，让球迷直接通过智能手机查看统计数据和热区图。球迷将设备对准赛场上的比赛画面，就能看到详细的球员信息和战术热区图，例如下方所示的进攻球员热区图。

图 1. FIFA AR 应用。

计算机视觉是提升球迷参与度的未来方向吗？#

计算机视觉正在塑造球迷参与度的未来。一项针对体育行业专家的调查也印证了这一点。受访者被问及未来 3-5 年哪种技术最能改变球迷参与度。VR/AR 和 AI 获得的选择最多，分别占受访者的 33% 和 29%。

图 2. 一张展示哪些技术将重塑体育产业的信息图。

计算机视觉在这里至关重要。计算机视觉模型能帮助这些技术识别并理解图像和场景，让 AR/VR 更具沉浸感，提升球迷体验。

自动裁判#

体育运动的重要一环，是确保比赛公平、诚信地进行。传统上，这项重任由人类裁判承担。但无论裁判工作做得多么出色，也难免偶尔出错。自动裁判系统可以为比赛中的决策提供支持。

计算机视觉如何助力打造自动裁判系统？#

计算机视觉有助于让裁判判罚少一些猜测、多一些精准。例如，在网球比赛中，球员对界线判罚提出挑战时，可以使用自动裁判系统。

图 3。使用计算机视觉判定网球比赛。

计算机视觉系统可以利用球跟踪分析球的轨迹，并准确确定球的落点。通过对球场周围不同摄像机拍摄的画面进行图像处理，系统可以明确判断球是否出界。

Hawk-Eye 技术就是一个很好的实际应用案例。自 2021 年以来，美国网球公开赛彻底改变了判定界内界外球的方式，并全面采用 Hawk-Eye 等技术进行自动裁判。

自动裁判对体育运动有何影响？#

自动裁判系统可以提高比赛判罚的准确性和公平性。例如，足球比赛中的视频助理裁判 (VAR) 将英超联赛关键判罚的准确率从 82% 提高到了 96%。

以下是自动裁判影响体育运动的其他几种方式：

• 减少人为失误：降低裁判漏判或误判比赛情况的可能性。
• 提升公平性：确保所有球队都按照相同标准接受判罚。
• 提高透明度：让球迷和球队更清楚地了解判罚过程。
• 为球员和教练提供支持：减少不公正处罚或违规行为被忽略的情况。

助力运动员训练#

运动员在幕后投入了大量训练和努力。训练通常侧重于提升运动表现并降低受伤风险。借助机器学习算法等技术，教练可以分析数据，进一步优化训练计划。运动员可以优化训练安排，在尽量降低受伤风险的同时达到最佳表现。

计算机视觉如何用于监测运动训练？#

计算机视觉可以通过观察运动员的动作，并在他们锻炼时提供反馈，帮助监控训练情况。例如，运动员做引体向上时，系统可以使用姿态估计跟踪身体动作和完成的次数，确保动作姿势正确。如果姿势不正确，系统可以提醒运动员进行调整，保障安全并改善训练效果。

同样，在做俯卧撑时，计算机视觉可以检测并跟踪身体姿势、每次俯卧撑的下压幅度等信息。它会即时反馈动作技巧，让运动员知道自己的动作是否正确。这有助于运动员安全、有效地锻炼，提升整体表现。

图 4. 使用 Ultralytics YOLO 模型进行俯卧撑姿态估计。

在上面的示例中，你可以看到 Ultralytics YOLOv8 正在运行，准确监控运动员锻炼时的动作。它可以实时精准识别身体关键部位的位置和动作。如果你有兴趣试用，可以查看 Ultralytics 训练监控指南。

使用计算机视觉监测运动训练有哪些好处？#

计算机视觉正以创新方式帮助跟踪和提升运动员的表现。它将技术与传统训练方法结合起来，带来更好的效果。下面详细介绍它的优势：

• 它能揭示细微的表现差异，为针对性改进铺平道路。
• 及早发现有风险的动作有助于预防受伤，确保运动员保持健康。
• 借助实时反馈，教练和运动员可以立即调整技巧。
• 各级别球队都能使用先进的分析工具，让表现分析不再局限于少数人。
• 策略和训练决策如今以数据为依据，减少对猜测的依赖，并提升整体战术水平。

塑造体育未来的计算机视觉和 AI 初创公司#

科技与体育的结合正在创造令人振奋的新机遇。创新型初创公司正在运用计算机视觉和 AI，改善我们参与、执教和欣赏体育运动的方式。下面快速了解几家值得关注的参与者。

Hawk-Eye Innovations#

Hawk-Eye Innovations 是一家总部位于英国的公司，专注于计算机视觉、视频回放和图形技术。其系统让体育赛事更加公平，也更具观赏性。该公司与全球几乎所有主要体育联赛都有合作。Hawk-Eye 的技术包括 SMART 回放，以及用于跟踪球和其他物体的“Track”系统。

图 5. Hawk-Eye Innovations

NEX Team 与 HomeCourt#

NEX 及其应用 HomeCourt 让篮球训练更加智能。这家美国公司利用 AI 和你手机的摄像头分析你的比赛表现，并提供反馈和有趣、贴近实战的训练项目。你甚至可以和朋友一起训练。作为 NBA 合作伙伴，HomeCourt 还能提供顶级球员的表现洞察。

图 6. HomeCourt

Veo#

丹麦公司 Veo 正在改变地方体育赛事的录制方式。Veo Cam 3 无需摄像师就能录制比赛。它可以跟踪比赛动态并提供转播体验。Veo Analytics 随后会分析你们球队的表现。这就像拥有一支专属分析团队。

图 7. Veo Cam 3

总结#

我们已经看到计算机视觉带来的巨大影响。它正在改变从运动员训练到观赛体验的方方面面。但这仅仅是个开始。如果你想了解计算机视觉的其他应用，Ultralytics 可以为你提供帮助。

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