Sports-vmTracking : Un vrai game changer pour le suivi des joueurs
Révolutionner le suivi des joueurs pour une meilleure analyse de performance dans le sport.
Li Yin, Calvin Yeung, Qingrui Hu, Jun Ichikawa, Hirotsugu Azechi, Susumu Takahashi, Keisuke Fujii
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Table des matières
- Les Défis du Suivi dans les Sports d'Équipe
- Présentation d'une Nouvelle Solution : Sports-vmTracking
- Comment Fonctionne Sports-vmTracking
- Les Résultats
- Travaux Connus dans le Suivi Sportif
- Comment les Autres Technologies Aident au Suivi
- L'Importance de l'Estimation de Pose
- Étapes pour Améliorer Sports-vmTracking
- Applications Réelles de Sports-vmTracking
- L'Avenir du Suivi Sportif
- Conclusion
- Source originale
Le Suivi multi-objets (MOT) est le processus de suivi de plusieurs objets en mouvement dans des vidéos ou des images. Ça peut être n'importe quoi, d'un groupe de cerfs dans une forêt à des joueurs sur un terrain de basket. Dans le sport, suivre les joueurs peut aider les entraîneurs à étudier les tactiques et améliorer les performances. Mais bon, suivre les joueurs n'est pas aussi simple qu'il y paraît, surtout quand ils commencent à courir comme des chiots excités dans un parc à chiens.
Les Défis du Suivi dans les Sports d'Équipe
Au basket, les choses peuvent devenir assez chaotiques. Par exemple, les joueurs bougent de manière imprévisible, bloquant souvent le chemin des autres, passant le ballon d'un simple mouvement du poignet, et même en sautant les uns sur les autres pendant les moments tendus. Ces interactions rapprochées compliquent le suivi des joueurs avec les méthodes conventionnelles. De plus, les joueurs portent souvent des uniformes similaires, ce qui les fait ressembler à des clones, ajoutant à la confusion. Quand les joueurs se chevauchent ou qu'un joueur en bloque un autre, ça mène à des détections ratées, des confusions d'identité, et un bazar qui ferait paraître un jeu de "Où est Charlie" facile.
Présentation d'une Nouvelle Solution : Sports-vmTracking
Pour relever ces défis, une nouvelle méthode appelée Sports-vmTracking a été mise au point. Pense à ça comme si chaque joueur avait son propre projecteur virtuel qui aide les caméras et les ordis à les reconnaître et à les suivre plus efficacement. Cette approche utilise ce qu'on appelle des marqueurs virtuels (VM), qui sont comme des étiquettes invisibles pour aider à identifier les joueurs au milieu de la compétition.
La méthode s'appuie sur un concept précédent utilisé pour suivre des animaux, donc on peut dire qu'elle est passée du royaume animal au terrain de basket. L’équipe a créé un dataset spécial composé des poses des joueurs lors d'un match de basket 3x3, un cadre compact parfait pour tester leur nouvelle méthode.
Comment Fonctionne Sports-vmTracking
Maintenant, voyons comment Sports-vmTracking fonctionne sans entrer dans des détails trop techniques.
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Création de Marqueurs Virtuels : La première étape est de créer des marqueurs pour représenter chaque joueur. Les concepteurs de cette méthode rassemblent des vidéos de joueurs et étiquettent des points clés du corps comme la tête et les coudes, un peu comme dessiner des points sur une silhouette. Ils utilisent un logiciel astucieux appelé DeepLabCut pour faire ça, qui aide à repérer ces points clés. Le résultat est une vidéo où les joueurs ont des marqueurs colorés sur eux, rendant plus facile de savoir qui est qui.
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Entraînement du Modèle : Une fois les marqueurs prêts, le système passe par une phase d'entraînement. Cet entraînement implique de montrer beaucoup de vidéos au système pour qu'il apprenne à reconnaître les mouvements des joueurs. L'objectif est de faire comprendre au système à quoi ressemble un joueur sous différents angles et comment il bouge en jouant au basket.
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Suivi des Joueurs en Action : Après l'entraînement, le modèle est prêt à suivre les joueurs en temps réel. Ça implique de prendre les vidéos où les joueurs courent, sautent et marquent, et de prédire où chaque joueur se trouve à tout moment. Grâce aux marqueurs virtuels, le système peut efficacement suivre qui fait quoi.
Les Résultats
Les tests de Sports-vmTracking ont montré des résultats impressionnants. Comparé à d'autres méthodes de suivi bien connues, Sports-vmTracking a obtenu des scores plus élevés pour suivre les joueurs avec précision, surtout dans des situations chaotiques où les joueurs sont entassés. La nouvelle méthode a réduit les chances d'erreurs, comme des joueurs mal identifiés ou complètement ratés.
De plus, cette approche a fait gagner du temps et réduit les coûts habituellement nécessaires pour le suivi manuel ou la correction des erreurs de suivi. Juste comme on ne voudrait pas compter laborieusement les bonbons dans un bocal, la méthode Sports-vmTracking aide à minimiser le travail manuel, économisant un temps précieux pour les entraîneurs et les analystes.
Travaux Connus dans le Suivi Sportif
Le MOT n'est pas nouveau dans le sport ; les chercheurs y travaillent depuis un moment. Les premiers efforts ont surtout été axés sur le suivi des joueurs dans des sports comme le foot et le hockey. Ces méthodes faisaient souvent face à des défis similaires, comme des joueurs qui se bloquent les uns les autres ou portent des tenues similaires.
Certaines tentatives précédentes ont utilisé des techniques avancées pour améliorer la Précision du suivi, comme l'utilisation de réseaux d'identification pour reconnaître les joueurs individuels selon leurs caractéristiques uniques. Par exemple, des chercheurs ont créé des algorithmes spéciaux qui amélioraient le suivi dans des sports comme le hockey sur glace en se concentrant sur les rôles d'équipe et les positions des joueurs.
La beauté de Sports-vmTracking, c'est qu'il s'appuie sur des méthodes antérieures tout en se concentrant spécifiquement sur l'environnement intense du basket, où les occlusions et les ressemblances sont monnaie courante.
Comment les Autres Technologies Aident au Suivi
Un facteur clé dans le suivi sportif est l'évolution de la technologie. L'utilisation de la vision par ordinateur est devenue une partie essentielle des systèmes de suivi. Par exemple, la technologie d'Estimation de pose humaine détecte les points clés du corps pour mieux comprendre les mouvements des joueurs.
Dans le monde des études sur le comportement animal, des défis similaires sont rencontrés. Une méthode notable implique l'utilisation de marqueurs virtuels pour suivre les animaux dans la nature. En appliquant des techniques comme celles-ci, Sports-vmTracking a emprunté des idées des études sportives et animales pour créer une solution de suivi plus efficace.
L'Importance de l'Estimation de Pose
L'estimation de pose humaine joue un rôle clé dans le suivi des joueurs. Cette technologie se concentre sur l'identification de points spécifiques du corps pour fournir une vue détaillée des mouvements des joueurs. En suivant des points individuels comme les épaules et les genoux, ça donne une compréhension plus claire du jeu, même quand les joueurs sont obscurcis par d'autres.
Étapes pour Améliorer Sports-vmTracking
Bien que l'efficacité de Sports-vmTracking soit prometteuse, il y a toujours des améliorations possibles. Une des limites est le manque de datasets diversifiés et de grande taille. Collecter des datasets complets sur les sports nécessite souvent beaucoup de travail, comme étiqueter méticuleusement les images des vidéos. Ce n'est pas une tâche triviale ; ça demande un effort et un temps considérables.
De plus, la méthode initiale n'incluait pas le suivi des mains, ce qui pourrait entraîner des inexactitudes lorsque les joueurs sont en mouvement rapide. Juste comme essayer d'attraper un cochon gras à une foire, suivre des petits mouvements comme les mains peut être délicat ! Les efforts futurs pourraient se concentrer sur l'inclusion de points clés des mains pour améliorer encore la précision du suivi.
Applications Réelles de Sports-vmTracking
Alors, qu'est-ce que Sports-vmTracking pourrait faire pour le monde réel ? Eh bien, cette méthode peut être extrêmement précieuse pour les analystes sportifs et les entraîneurs qui cherchent à obtenir des informations sur leurs jeux. Avec un suivi efficace en temps, les entraîneurs pourraient mieux analyser les performances de leurs joueurs et prendre des décisions éclairées qui pourraient mener à des stratégies gagnantes.
En plus, Sports-vmTracking pourrait aussi aider à la sécurité des joueurs en permettant aux équipes de surveiller les mouvements des joueurs et de détecter des modèles qui pourraient indiquer des risques de fatigue ou de blessure.
L'Avenir du Suivi Sportif
L'avenir semble radieux pour le suivi multi-objets dans le sport. Avec les avancées technologiques, des outils comme Sports-vmTracking ont le potentiel de révolutionner la façon dont les sports sont analysés. Automatiser le processus de suivi des joueurs peut libérer du temps précieux pour les analystes humains, qui peuvent se concentrer sur des évaluations stratégiques et de performances à plus haut niveau.
De plus, à mesure que les datasets s'élargissent et que les modèles s'améliorent, on pourrait voir des méthodes de suivi encore plus précises qui tiennent compte de divers scénarios de jeu, des mouvements des joueurs et des dynamiques d'équipe.
Conclusion
Le suivi multi-objets dans le sport, en particulier avec l'introduction de méthodes comme Sports-vmTracking, apporte un vent de fraîcheur aux méthodes d'analyse traditionnelles. En utilisant intelligemment des marqueurs virtuels et des techniques avancées d'estimation de pose, cette approche répond efficacement à de nombreux défis rencontrés dans les sports d'équipe.
En réduisant l'effort manuel requis et en améliorant la précision du suivi, Sports-vmTracking ouvre la voie pour que les entraîneurs et les analystes obtiennent des informations précieuses sur le jeu. Les applications potentielles vont de la sécurité des joueurs à l'analyse tactique, ce qui en fait un véritable changeur de jeu dans le monde de l'analyse sportive.
Alors que la technologie de suivi continue d'évoluer, qui sait quels nouveaux trucs Sports-vmTracking pourrait avoir dans sa manche ? Peut-être qu'un jour, il suivra même combien de fois un joueur peut sauter sans se fatiguer—maintenant ça, ce serait quelque chose à voir !
Source originale
Titre: Enhanced Multi-Object Tracking Using Pose-based Virtual Markers in 3x3 Basketball
Résumé: Multi-object tracking (MOT) is crucial for various multi-agent analyses such as evaluating team sports tactics and player movements and performance. While pedestrian tracking has advanced with Tracking-by-Detection MOT, team sports like basketball pose unique challenges. These challenges include players' unpredictable movements, frequent close interactions, and visual similarities that complicate pose labeling and lead to significant occlusions, frequent ID switches, and high manual annotation costs. To address these challenges, we propose a novel pose-based virtual marker (VM) MOT method for team sports, named Sports-vmTracking. This method builds on the vmTracking approach developed for multi-animal tracking with active learning. First, we constructed a 3x3 basketball pose dataset for VMs and applied active learning to enhance model performance in generating VMs. Then, we overlaid the VMs on video to identify players, extract their poses with unique IDs, and convert these into bounding boxes for comparison with automated MOT methods. Using our 3x3 basketball dataset, we demonstrated that our VM configuration has been highly effective, and reduced the need for manual corrections and labeling during pose model training while maintaining high accuracy. Our approach achieved an average HOTA score of 72.3%, over 10 points higher than other state-of-the-art methods without VM, and resulted in 0 ID switches. Beyond improving performance in handling occlusions and minimizing ID switches, our framework could substantially increase the time and cost efficiency compared to traditional manual annotation.
Auteurs: Li Yin, Calvin Yeung, Qingrui Hu, Jun Ichikawa, Hirotsugu Azechi, Susumu Takahashi, Keisuke Fujii
Dernière mise à jour: 2024-12-09 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2412.06258
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2412.06258
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.
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