آیا برای تناسب اندام ورزش می کنید یا شاید عاشق کریکت یا فوتبال هستید؟ دیگران عاشق تماشای بازی با دوستان هستند.
برخی از افراد برای سلامت و توجه در ورزش شرکت می کنند. ورزش بدون توجه به علایق یا شیوه زندگی ما بدون شک جنبه مهمی از زندگی ماست.
ورزش، مانند هر جنبه مهم دیگری از زندگی روزمره ما و اقتصاد جهانی، به طور اجتناب ناپذیری تحت تأثیر پیشرفت های فناوری قرار می گیرد.
امروزه، در سال 2022، وسایل نقلیه F1 مجهز به حسگر و تجزیه و تحلیل فوتبال در زمان واقعی، از فن آوری های آینده نگرانه نیستند.
در واقعیت، پیشرفتها بسیار فراتر میروند: پیشرفتهترین کسبوکارها قبلاً از بینایی رایانه و هوش مصنوعی در ورزش برای دیدار با مسائل مختلف.
با توجه به تأثیر قابل توجهی که فناوری بر ورزش داشته است، تردیدی وجود ندارد که هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی به پیشرفت این رشته ادامه دهند.
این مقاله بر روی استفاده از بینایی کامپیوتر در ورزش، از جمله کاربردهای عملی، مزایا و موارد دیگر تمرکز خواهد کرد.
با معرفی کامپیوتر بینایی شروع می کنیم.
بنابراین، بینایی کامپیوتر چیست؟
حوزه هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی معروف به "بینایی کامپیوتری" هدف (CV) توسعه تکنیکهایی برای آموزش رایانهها برای درک و درک محتوای تصاویر است.
به منظور شناسایی و طبقه بندی اشیاء در یک محیط فیزیکی پویا و متغیر، بینایی کامپیوتر استفاده می کند یادگیری عمیق مدل هایی برای شبیه سازی برخی از پیچیدگی های سیستم های بینایی انسان و ادراک بصری.
کامپیوتر تلاش می کند تا نحوه دیدن محیط بصری را تقلید کند.
با این حال، برخلاف مردم، رایانهها ظرفیت ذخیرهسازی حجم عظیمی از دادهها و پردازش سریع آنها را دارند که به ما انعطافپذیری میدهد تا بسیاری از وظایف را به پیشرفتهترین فناوریها واگذار کنیم.
امروزه پیشرفت در فناوری گوشی های هوشمند، رسانه های اجتماعیو استفاده گسترده از آنها توسط میلیاردها نفر - بیش از 3 میلیارد عکس هر روز به صورت آنلاین ارسال می شود - حتی داده های بصری بیشتری نسبت به قبل ایجاد می کند.
همراه با افزایش دسترسی به قدرت محاسباتی بزرگ و پیشرفت در یادگیری عمیق و الگوریتمهای شبکه عصبی (مثلاً اختراع شبکههای عصبی کانولوشن)، در دسترس بودن چنین حجم عظیمی از تصاویر، فرصتهای ارزشمندی را برای رایانهها برای یادگیری الگوها و ویژگیهای این شبکهها فراهم کرده است. تصاویر و بهبود نرخ دقت برای تشخیص شی و طبقه بندی
در نتیجه، سیستمهای بینایی رایانهای در تعدادی از کاربردهای خود به نرخهای دقت 99 درصد دست یافتهاند که از دقت بینایی انسان در تشخیص، طبقهبندی و وظایف خاص پیشی گرفته است.
بینایی کامپیوتر در ورزش: نمونه های دنیای واقعی
1. ردیابی بازیکن
ردیابی بازیکن یکی از اهداف اصلی استفاده از بینایی کامپیوتر در ورزش است. برای انجام این کار، لازم است مکان هر بازیکن در هر زمان مشخص شود.
مربیان می توانند به سرعت نحوه حرکت هر بازیکن در زمین و ساختار تیم خود را به لطف ردیابی بازیکنان تجزیه و تحلیل کنند، که یک جزء حیاتی در کمک به عملکرد بهتر تیم ها است.
Tامروزه بیشتر برنامههای کاربردی بینایی کامپیوتری در ورزش از الگوریتمهای تقسیمبندی خودکار برای مشخص کردن مناطقی استفاده میکنند که احتمالاً متعلق به ورزشکاران است.
با استفاده از فراگیری ماشین و روش های داده کاوی بر روی داده های ردیابی پخش نشده، خروجی یک سیستم بینایی کامپیوتری را می توان بهبود بخشید.
اطلاعات معنایی را می توان زمانی ایجاد کرد که اجزای حیاتی در یک تصویر یا فریم ویدیویی شناسایی شوند تا فعالیت هایی را که شرکت کنندگان انجام می دهند در چشم انداز قرار دهند (مانند مالکیت توپ، پاس، دویدن، دفاع و غیره).
این روشها را میتوان برای طبقهبندی رخدادهای معنایی، مانند «یک یا دو پاس» در فوتبال، و برای انجام تحلیلهای آماری گسترده از عملکرد تک تک بازیکنان و تیمها استفاده کرد.
برای اینکه به مربیان اجازه داده شود که جایگیری بازیکن ایده آل را با موقعیت واقعی بازیکن در طول یک بازی خاص مقایسه کنند، می توان پیشنهادهایی را نیز در مورد بهترین مکان برای بازیکنان در زمین ارائه داد.
گزینه های متعددی که توسط این فناوری ردیابی بازیکن ارائه می شود، این توانایی را دارند که نحوه آماده سازی و جستجوی ورزشکاران را کاملاً تغییر دهند.
2. پیشگیری از آسیب
برای رفع نیاز فزاینده به سیم کشی مجدد ذهنی و رفاه در مواجهه با فاصله اجتماعی، بسیاری از مردم به دوره های آنلاین متوسل می شوند.
برای اینکه یاد بگیرید چگونه ایمن ورزش کنید و از صدمات جلوگیری کنید، مهم است که چند کلاس را که توسط یک مربی مجرب تدریس می شود، چه در محیط خصوصی و چه گروهی، امتحان کنید.
به عنوان مثال، هر دو پیلاتس و یوگا به اندازه کافی ساده هستند که در خانه انجام شوند. با این حال، به ویژه برای یک مبتدی، مهم است که چند کلاس را امتحان کنید. بینایی کامپیوتری، به ویژه تخمین وضعیت بدن، در این شرایط به کار میرود.
تخمین پوسچر یک کار بینایی کامپیوتری است که هدف آن پیشبینی و نظارت بر موقعیت مکانی یک فرد یا شی است، و اپلیکیشنهای مبتنی بر تخمین حالت سه بعدی اکنون برای کمک به مربیان تناسب اندام انسان در دسترس هستند.
این فناوریها هر اقدام کاربر را ارزیابی میکنند و با استفاده از دادههای ردیابی حرکتی فراوان، بازخورد بیدرنگ به آنها ارائه میدهند.
دریافت بازخورد در زمان واقعی و اجتناب از آسیب های ورزشی دو مزیت همکاری با یک مربی مجازی است.
3. ردیابی توپ
برای استخراج اطلاعات از ورزش های مبتنی بر توپ، به ویژه ورزش های راکت یا بات و توپ مانند تنیس، کریکت، بدمینتون، و غیره، ردیابی حرکت توپ بسیار مهم است.
مدلهای بینایی کامپیوتری میتوانند مکان دقیق برخورد توپ با زمین را نشان دهند، حرکت توپ را به صورت سه بعدی ثبت کنند و حتی مسیر حرکت توپ را پیشبینی کنند تا ارزیابی کنند که آیا توپ با ویکت برخورد کرده است یا خیر.
به عبارت دیگر، سیستم های ردیابی توپ که توسط بینایی کامپیوتری هدایت می شوند به موارد زیر کمک می کنند:
- تشخیص توپ
- ردیابی مسیر
- پیش بینی نتیجه بازی
این نوع ردیابی توپ در بازی هایی مانند بسکتبال، والیبال و فوتبال چالش برانگیزتر است زیرا توپ را می توان پشت بازیکنان پنهان کرد. در عوض، تبادل بازیکن با توپ ممکن است به سرعت و بدون هشدار انجام شود.
4. بهبود تصمیم گیری داور
نمونه های بی شماری از تقلب آشکار و تصمیمات نادرست داوری در طول تاریخ ورزش وجود داشته است. در طول سال ها، فناوری راه خود را به ورزش باز کرده است و به کاهش تعداد اشتباهات داوران کمک می کند.
با معرفی فناوری هایی مانند کمک داور ویدیویی (VAR)، فناوری خط دروازه (GLT)، چشم شاهین، سیستم بازبینی تصمیم (DRS) و چشم شاهین در تنیس و کریکت، اکنون می توان تصمیمات داور یا داور را بررسی کرد. ، در صورت نادرست، واژگون می شود.
مقامات ورزشی آینده به دلیل استفاده روزافزون از هوش مصنوعی و بینایی رایانه، اشتباهات کمتری نیز خواهند داشت.
5. تخمین پوز در اپلیکیشن موبایل
استفاده از فناوری های پیشرفته باعث می شود افراد به طور مکرر از برنامه شما استفاده کنند.
چند بار با برنامههایی برخورد کردهاید که از ویدیوها برای نشان دادن نحوه صحیح انجام تمرینات استفاده میکنند؟
به احتمال زیاد اخیراً به طور منظم. و ایجاد یک مدل بینایی کامپیوتری را در نظر بگیرید که به طور خودکار موقعیت مناسب را تنظیم می کند، رویکردهای انجام شده را پیگیری می کند و نکاتی را در مورد چگونگی بهبود تمرین شما ارائه می دهد. یک جایگاه فوق العاده برای یک مربی واقعی.
با این نوع برنامه، آموزش همیشه در دسترس است. تنها چیزی که نیاز دارید یک دوربین در دست است. حوزه تخصص خود را با اضافه کردن وضعیت ها و تکنیک های خاص خود توسعه دهید تا در بازار خود برجسته شوید بدون اینکه مجبور باشید برای معلمان انسانی هزینه بیشتری بپردازید.
این فناوری برای تقویت تخصص شما، که می تواند وضعیت ها یا حرکات خاصی باشد، بسیار مفید است. برای آموزش برنامه های خود نیازی به پرداخت هزینه مربیان حرفه ای اضافی ندارید.
6. روزنامه نگاری و محتوای ورزشی
شما می توانید با ترکیب فناوری های هوش مصنوعی و بینایی کامپیوتر محتوای جذابی تولید کنید.
هنگامی که مدل رویدادها، مانند یک هدف را تجزیه و تحلیل می کند، دوربین به طور خودکار به جذاب ترین زمان نزدیک می شود.
تصور کنید که فقط نیاز به راه اندازی چند دوربین دارید که می توانند به طور هوشمندانه و خودکار روی مهم ترین بخش های بازی تمرکز کنند، نه اینکه مجبور باشید به تعداد زیادی از خبرنگاران پول بپردازید و منتظر پس از تولید برای انتشار رویدادهای ورزشی باشید.
7. حال هواداران
طیف وسیعی از برنامه های بینایی کامپیوتری به سادگی شگفت انگیز است. لذت یک فرد از دیدن چیزی قبلاً میتوانست با آزمایشهایی اندازهگیری شود که شامل اتصال سیمهای ویژه برای تشخیص تکانهها بود.
ما دیگر نیازی نداریم که هر بیننده ای را به لطف فناوری های بینایی کامپیوتری در یک آزمایشگاه محدود کنیم. بررسی کامل رضایت تماشاگران سینما را انجام دهید.
بسیاری از احساسات مختلف مانند شادی، خستگی، هیجان، ناامیدی و غیره را می توان با مدل های بینایی کامپیوتری تشخیص داد.
چالش ها
بینایی رایانههای ورزشی عمدتاً به سیستمهای دوربین برای ضبط و سپس تجزیه و تحلیل فیلمهای ورزشی متکی است. به طور معمول، تعدادی دوربین در اطراف صحنه عمل قرار می گیرند، مانند جایگاه ها در طول یک رویداد ورزشی یا کناره های یک زمین تمرین.
حتی در یک مسابقه، زاویه، مکان، سخت افزار و سایر تنظیمات تیراندازی از ورزشی به ورزشی دیگر بسیار متفاوت است.
سیستمهای بینایی رایانهای نیز باید با منطبقها و روشهای خاص فیلمبرداری سازگار شوند، که مشکلآفرین است. مشکلات اضافی عبارتند از:
- بسیاری از سازمان های ورزشی و بخش های تجزیه و تحلیل عملکرد فاقد تجهیزات پیشرفته ویدئویی هستند.
- تغییرات مکرر حرکت، شیب و بزرگنمایی که توسط دوربینهای پخش ایجاد میشود، سازگاری سیستمهای پردازش ویدیو بینایی رایانهای را با دادههایی که دائماً در حال تغییر دریافت میکنند، دشوارتر میکند.
- ممکن است برای سیستمهای پردازش ویدیو بینایی کامپیوتری سخت باشد که بین آیتمهای موجود در پسزمینه، پخشکنندهها و اشیاء، بازیکنانی که لباسهای یکسانی میپوشند و موقعیتهای دیگر تمایز قائل شوند.
بینایی کامپیوتر تا حدی این ایرادات را برطرف کرده است. به عنوان مثال، پردازش تصویر به رایانهها این امکان را میدهد که زمین، بازیکنان و سایر موارد پیشزمینه را تشخیص دهند.
در غیر این صورت، الگوریتمهای تقسیمبندی مبتنی بر رنگ، تشخیص توپ، نظارت بر بازیکنان در حال حرکت و تعیین محل زمین با رنگ چمن، که سبز است، ممکن میسازد.
نتیجه
به طور خلاصه، بینایی کامپیوتر محبوب ترین رشته فنی است و محبوبیت آن در حال افزایش است. این یک دیدگاه تازه در مورد پردازش داده ها و نحوه مشاهده آن است. ما بالاخره کامپیوترهایی را برای دیدن آموزش داده ایم.
رایج ترین وظایف بینایی کامپیوتری در ورزش عبارتند از ردیابی بازیکن و توپ، تخمین وضعیت بدن برای پیشگیری از آسیب، تقسیم بندی برای تشخیص پس زمینه از بازیکنان و موارد دیگر.
ما هر روز مقدار زیادی داده تولید می کنیم که ممکن است به طور موثر از آنها استفاده کنیم مدل های قطار، که سپس به عنوان کمک امیدوار کننده ای در رسیدگی به مشکلات تجاری عمل می کند.
پاسخ دهید