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探索计算机视觉在体育领域的应用

Abirami Vina

6 分钟阅读

2024年3月15日

探索计算机视觉在体育运动中的作用,从吸引粉丝到帮助运动员训练。探索其应用以及它们在体育运动中掀起的热潮。

体育运动的历史至少可以追溯到 3000 年前。随着技术和社会的进步,体育运动也在不断发展。我们现在看到计算机视觉被体育产业所使用。

计算机视觉是人工智能(AI)的一个分支,专注于通过理解图像和视频让计算机“看到”。大多数体育比赛已经被捕捉和广播。大量的数据使体育产业成为计算机视觉不同应用的绝佳选择。让我们来看看计算机视觉是如何改变从赛场到看台的比赛的!

利用计算机视觉的力量助力体育事业

计算机视觉正在重新定义我们观看体育比赛的方式!我们不仅可以观看广播,还可以实时看到比赛的分析。我们现在将介绍一些体育运动中的实时计算机视觉应用。

保持粉丝的参与度

体育产业的核心在于保持球迷的快乐、参与和娱乐。事实上,一项研究发现,71% 的体育专业人士认为球迷参与对于实现其组织的目标非常重要。与体育的情感联系使球迷不断回归,带来收入。

计算机视觉如何帮助提高粉丝参与度?

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。假设您正在观看一场足球比赛。比赛进行时,实时统计数据会出现在您的屏幕上。这些统计数据显示了球员的速度或踢球的距离。这要归功于 AR 技术的应用。 

它将数字叠加直接融入您正在观看的直播或游戏中。计算机视觉可以帮助识别特定球员的动作。AR 获取这些信息并实时无缝集成。它将标准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 应用程序,以提升球迷在体育场的体验。该应用程序使用计算机视觉来实时识别球场上的球员。它让球迷可以直接通过智能手机访问统计数据和热图。通过将设备对准比赛画面,球迷可以看到详细的球员信息和战术热图,如下方的进攻球员热图所示。

图 1. FIFA AR 应用

计算机视觉是球迷互动的未来吗?

计算机视觉正在塑造粉丝参与的未来。对体育行业的专家进行了一项调查,他们对此表示赞同。人们被要求猜测哪种技术将在未来3-5年内最大程度地改变粉丝参与度。VR/AR和AI是首选,分别有33%和29%的受访者选择。 

图 2. 哪项技术将重塑体育产业的信息图。

计算机视觉是这里的关键。计算机视觉模型帮助这些技术识别和理解图像和场景。它使AR/VR更具沉浸感,并增强了粉丝体验。

自动化裁判 

体育运动的一个重要方面是确保任何比赛都公平公正地进行。传统上,人类裁判员承担着这一重任。但是,无论他们工作多么出色,人类都会不时犯错。自动裁判系统可以支持比赛期间的决策过程。

计算机视觉如何帮助创建自动化裁判系统?

计算机视觉有助于使裁判的决策减少猜测,更多地依靠精确性。例如,当球员对界线球判罚提出质疑时,可以在网球比赛中使用自动裁判。 

图 3. 使用计算机视觉来裁定网球比赛。

计算机视觉系统可以使用球体跟踪来分析球的轨迹,并精确定位球的落点。通过使用来自球场周围各个摄像头的影像处理技术,他们可以明确地确定球是界内还是界外。

鹰眼技术是这方面的一个完美例子。自 2022 年以来,美国网球公开赛彻底改变了其对界内球的判断方式,并完全采用了像鹰眼这样的技术来实现自动判罚。

自动化裁判对体育运动的影响是什么?

自动化裁判系统提高了比赛判决的准确性和公正性。例如,足球比赛中的视频助理裁判(VAR)已将英超联赛中关键判决的准确率从 82% 提高到惊人的 96%。 

以下是自动化裁判正在影响体育运动的更多方式:

  • 减少人为错误:最大限度地减少裁判错过或错误判罚的可能性。
  • 提高公平性:确保所有团队都按照相同的标准进行评判。
  • 提高透明度:使球迷和团队更清楚地了解决策过程。
  • 球员和教练支持:减少不公正判罚或被忽视的违规行为。

帮助运动员训练

运动员在幕后投入了大量的训练和努力。训练课程通常侧重于提高运动表现和降低受伤风险。通过使用机器学习算法等尖端技术,教练可以分析数据以进一步微调训练计划。运动员可以优化他们的训练计划,并在最大限度地降低受伤风险的同时达到最佳表现水平。

如何使用计算机视觉来监控运动训练?

计算机视觉通过观察运动员的动作并在他们锻炼时提供反馈来帮助监控运动训练。例如,当运动员做引体向上时,它可以跟踪身体的移动方式和完成的次数,确保姿势正确。如果姿势不正确,它可以告诉运动员进行调整,从而保证他们的安全并改善他们的锻炼效果。

同样,对于俯卧撑,计算机视觉可以检测和跟踪身体位置以及每次俯卧撑的深度等。它可以即时反馈技术动作,让运动员知道他们是否做得正确。这有助于他们安全有效地锻炼,从而提高整体表现。

图 5.使用 Ultralytics YOLO 模型估算俯卧撑姿势。

在上面的例子中,您可以看到 YOLOv8 的实际应用,它可以准确地监测运动员在锻炼过程中的动作。它可以实时精确地识别关键的身体位置和动作。如果您有兴趣尝试,可以点击此处了解更多信息。

使用计算机视觉来监控运动员训练有哪些好处?

计算机视觉正在以创新的方式帮助跟踪和提高运动员的表现。它将技术与传统实践相结合,以获得更好的结果。以下是其优势的更详细介绍:

  • 揭示细微的性能细节,为具体的改进铺平道路。
  • 及早发现危险动作有助于预防受伤,并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术。
  • 各个级别的团队都可以使用高级分析,从而普及性能分析。
  • 现在,战略和训练决策都由数据驱动,减少了对猜测的依赖,并提高了整体战术。

塑造体育未来格局的计算机视觉和人工智能初创公司

科技与体育的结合正在创造令人兴奋的新机遇。创新的初创公司正在应用计算机视觉和人工智能来改进我们进行、执教和享受体育运动的方式。让我们快速浏览一下几个令人兴奋的贡献者。

鹰眼创新

鹰眼创新公司是来自英国的开拓者。他们专注于计算机视觉、视频回放和图形技术。他们的系统使体育运动更加公平和精彩。他们与全球几乎所有主要的体育联盟合作。鹰眼的技术包括 SMART 回放和用于跟踪球和其他物体的“Track”系统。

图 6. 鹰眼创新公司

NEX 团队 & HomeCourt

NEX 及其应用程序 Homecourt 使篮球训练更加智能化。这家美国公司使用 AI 和手机摄像头分析您的比赛,提供引人入胜且类似游戏的反馈和训练。您甚至可以和朋友一起训练。作为 NBA 合作伙伴,HomeCourt 提供来自顶级球员的见解。

图 7. HomeCourt

Veo

Veo 正在改变丹麦当地体育赛事的录制方式。Veo 的 Cam 3 可以在没有摄影师的情况下捕捉比赛。它可以跟踪动作并提供广播体验。然后,Veo Analytics 会分解您团队的表现。这就像拥有您自己的分析团队。

图 8. Veo Cam 3

总结

我们已经看到了计算机视觉如何掀起巨浪。它正在改变从运动员训练到我们享受游戏的方式。但这仅仅是个开始。如果您对计算机视觉的其他应用感到好奇,Ultralytics可以满足您的需求。 

深入我们的 GitHub 仓库,探索我们对计算机视觉和 AI 的贡献。此外,如果您想了解 AI 如何改变制造业自动驾驶等领域,请访问我们的解决方案页面。准备好惊叹于 AI 和计算机视觉所带来的可能性吧——未来从这里开始!

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