探索计算机视觉在体育中的应用
探索计算机视觉在体育中的作用，从吸引球迷到辅助运动员训练。探索其应用以及它们在体育界掀起的浪潮。
体育的历史至少可以追溯到 3000 年前。随着技术和社会的进步，体育运动也在不断演变。如今，我们正见证计算机视觉在体育行业的应用。
计算机视觉是人工智能 (AI) 的一个分支，致力于让计算机通过理解图像和视频来“观察”世界。大多数体育赛事都已被拍摄并进行转播。海量的数据使体育行业成为计算机视觉不同应用场景的绝佳选择。让我们来看看计算机视觉是如何从赛场到看台改变体育游戏的！
Link to this section利用计算机视觉的力量助力体育#
计算机视觉正在重新定义我们观看体育比赛的方式！我们不再只是观看转播，而是可以实时看到比赛分析。现在，我们将带你了解这些体育领域实时计算机视觉应用的一些案例。
Link to this section保持球迷的参与度#
体育行业的核心在于保持球迷的快乐、参与感和娱乐性。事实上，一项研究发现，71% 的体育专业人士认为球迷参与度对于实现其组织目标至关重要。与体育运动建立的情感连接能让球迷持续关注，并带来收入。
Link to this section计算机视觉如何帮助提高球迷参与度？#
计算机视觉与增强现实 (AR) 结合，可以为观看比赛增加互动元素。假设你正在看一场足球赛。当比赛进行时，实时统计数据会出现在你的屏幕上。这些数据展示了球员的速度或射门距离。这一切都得益于 AR 技术。
它将数字叠加层直接融合到你正在观看的实时转播或比赛中。计算机视觉可以帮助识别特定球员的动作。AR 获取这些信息并将其无缝地实时集成。它将标准的观看体验转化为互动体验。
在 2022 年 FIFA 世界杯期间，FIFA 推出了一款 AR 应用，旨在为球迷带来更好的球场体验。该应用使用计算机视觉实时识别场上的球员。它让球迷可以直接通过智能手机获取统计数据和热力图。通过将设备对准赛场，球迷可以看到详细的球员信息以及战术热力图，例如下方显示的进攻方热力图。
图 1. FIFA AR 应用
Link to this section计算机视觉是球迷参与度的未来吗？#
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显示，他们对此表示赞同。人们被问及未来 3-5 年内哪种技术最能改变球迷参与度。VR/AR 和 AI 成为首选，分别被 33% 和 29% 的受访者选中。
图 2. 关于哪种技术将重塑体育行业的信息图。
计算机视觉在此是关键。计算机视觉模型帮助这些技术识别和理解图像与场景。它使 AR/VR 更加身临其境，并增强了球迷的体验。
Link to this section自动化裁判#
体育运动的一个重要部分是确保比赛公平、公正地进行。传统上，人类裁判肩负着这一重任。但是，无论他们工作多么出色，人类难免会偶尔出错。自动化裁判系统可以在比赛中为决策过程提供支持。
Link to this section计算机视觉如何助力构建自动化裁判系统？#
计算机视觉有助于减少裁判决策中的猜测成分，增加精准度。例如，当网球运动员对界内界外判罚提出挑战时，可以使用自动化裁判系统。
图 3. 使用计算机视觉进行网球比赛裁判。
计算机视觉系统可以使用球体追踪技术来分析球的轨迹，并精确指出其落点。通过利用球场周围多台摄像机的影像处理技术，它们可以确切地判断球是界内还是界外。
Hawk-Eye 技术就是这一应用的完美范例。自 2022 年以来，美国网球公开赛 (U.S. Open) 完全改变了其界内界外判罚的方式，全面采用了像 Hawk-Eye 这样的技术进行自动化裁判。
Link to this section自动化裁判对体育运动有什么影响？#
自动化裁判系统提高了比赛判罚的准确性和公平性。例如，足球运动中的视频助理裁判 (VAR) 将英超联赛 (Premier League) 关键判罚的准确率从 82% 提升到了惊人的 96%。
以下是自动化裁判影响体育运动的其他几种方式：
- 减少人为错误：它最大程度地降低了裁判错过或错误判罚比赛动作的可能性。
- 增加公平性：确保所有队伍都受到相同标准的评估。
- 增强透明度：为球迷和球队提供更清晰的决策理解。
- 支持球员和教练：减少不公正处罚或被忽视的违规行为。
Link to this section帮助运动员训练#
运动员在幕后进行了大量的训练和努力。训练课通常专注于提高运动表现并降低受伤风险。利用机器学习算法等尖端技术，教练可以分析数据以进一步优化训练计划。运动员可以优化他们的训练常规，在最大限度降低受伤风险的同时实现巅峰表现水平。
Link to this section计算机视觉如何用于监控运动训练？#
计算机视觉通过观察动作并在运动员锻炼时提供反馈，从而帮助监控运动训练。例如，当运动员做引体向上时，它可以追踪身体如何运动以及完成了多少次重复，确保动作姿势正确。如果动作不标准，它可以提醒运动员进行调整，从而保护他们并提高锻炼效果。
类似地，在做俯卧撑时，计算机视觉可以检测和追踪身体位置以及俯卧撑深度等指标。它能提供关于动作技术的实时反馈，让运动员了解动作是否到位。这有助于他们安全有效地锻炼，从而提升整体表现。
图 4. 使用 Ultralytics YOLO 模型对俯卧撑进行姿态估计。
在上面的例子中，你可以看到 YOLOv8 在实际应用中准确地监控运动员在锻炼过程中的动作。它能实时精确地识别关键身体部位和运动轨迹。如果你有兴趣尝试，可以在此探索更多信息。
Link to this section使用计算机视觉监控运动训练有哪些益处？#
计算机视觉正在通过创新的方式帮助追踪和提升球员表现。它将技术与传统实践相结合，以获得更好的结果。以下是其益处的详细介绍：
- 揭示细微的运动细节，为针对性改进铺平道路。
- 早期检测危险动作，有助于预防伤害并确保球员保持健康。
- 教练和运动员能够借助实时反馈立即调整训练技术。
- 各级球队都能获得先进的分析工具，实现表现分析的普及化。
- 策略和训练决策现在由数据驱动，减少了对猜测的依赖并增强了整体战术。
Link to this section正在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激动人心的新机遇。创新的初创公司正在应用计算机视觉和 AI 来提升我们参与、指导和享受体育的方式。让我们快速浏览几位令人兴奋的贡献者。
Link to this sectionHawk-Eye Innovations#
Hawk-Eye Innovations 是一家来自英国的开拓者。他们专注于计算机视觉、视频回放和图形技术。他们的系统正在让体育运动变得更公平、更令人兴奋。他们与全球几乎所有主流体育联盟合作。Hawk-Eye 的技术包括 SMART 回放和用于追踪球及其他物体的“Track”系统。
图 5. Hawk-Eye Innovations
Link to this sectionNEX Team & HomeCourt#
NEX 及其应用 Homecourt 让篮球训练变得智能化。这家美国公司利用 AI 和你手机的摄像头分析你的比赛。它提供引人入胜且贴近实战的反馈和训练项目。你甚至可以和朋友一起训练。作为 NBA 的合作伙伴，HomeCourt 提供了来自顶尖球员的见解。
图 6. HomeCourt
Link to this sectionVeo#
Veo 正在改变丹麦本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。它追踪赛况并提供转播体验。Veo Analytics 随后会对你球队的表现进行分解。这就像拥有了自己的分析团队。
图 7. Veo Cam 3
Link to this section总结#
我们已经看到计算机视觉正在掀起巨大的波澜。它正在改变从运动员训练到我们享受比赛的方方面面。但这仅仅是个开始。如果你对计算机视觉的其他应用感到好奇，Ultralytics 已为你准备好了一切。
深入我们的 GitHub 存储库 以探索我们对计算机视觉和 AI 的贡献。此外，如果你想了解 AI 如何在 制造 和 自动驾驶 技术等领域改变游戏规则，请访问我们的解决方案页面。准备好为 AI 和计算机视觉带来的可能性感到惊叹吧——未来从这里开始！
