BeachViewer - Automatisierte Auswertung von Positionsdaten zur Wettkampfanalyse im Beachvolleyball

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Bibliographische Detailangaben
Leiter des Projekts:Link, Daniel (Technische Universität München / Fakultät für Sportwissenschaft / Lehrstuhl Trainingswissenschaft und Sportinformatik, Tel.: 089 289-24498, Daniel.Link at sp.tum.de)
Mitarbeiter:Lames, Martin; Ahmann, Jörg
Forschungseinrichtung:Technische Universität München / Fakultät für Sportwissenschaft / Lehrstuhl Trainingswissenschaft und Sportinformatik
Finanzierung:Bundesinstitut für Sportwissenschaft (Aktenzeichen: 071603/11)
Format: Projekt (SPOFOR)
Sprache:Deutsch
Projektlaufzeit:12/2010 - 06/2011
Schlagworte:
Erfassungsnummer:PR020110500106
Quelle:profi - Projektinformationssystem

Zusammenfassung

I. Vorhabensziel

Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung eines 'Beach-Viewers' mit dem Positionsdaten (aus vorhergehenden Projekten) vollautomatisiert visualisiert und ausgewertet werden können. Dieses Tool soll in der vorolympischen Saison ab April 2011 zum Einsatz kommen.

II. Arbeitsplanung
Projektphase 1 (abgeschlossen): Entwicklung eines neuartigen Spielbeobach-tungsverfahrens auf Basis von Positionsdaten. Hierzu gehörte: Operationale Definition des Beobachtungsverfahren (Positionsdaten und qualitative Merkmale), Entwicklung von Verfahren zur Klassifizierung von Angriffs- und Abwehrkonstellation, Entwicklung Auswertungsmethoden und erster Softwaretools zur Visualisierung und Analyse der Daten. Aufbau einer Datenbank aktueller Weltklasse-Spiele und Validierung der leistungsdiagnostischen Aussagekraft.
Projektphase 2: Entwicklung eines Software-Viewers zur vollautomatisierten Auswertung der Positionsdaten, der in der vorolympischen Saison zum Einsatz kommt. Diese Software soll an alle Trainer lizenzkostenfrei verteilt werden. Die Erfassung der Positionsdaten erfolgt in diesem Projektschritt mittels Utilius VS.
Projektphase 3: Entwicklung einer Software für einen Tablet PC (z.B. iPad), die eine manuelle Erfassung der Positionsdaten direkt bei der Videoaufnahme ermöglicht. Problematisch ist bislang, dass die Erfassung der Aktions- und Positionsdaten mittels Utlilius VS nicht während des Spiels möglich ist und auch nachträglich recht aufwändig ist (Schwierigkeit gleichzeitig das Spiel zu verfolgen und die Maus zu bedienen). Das iPad bietet sich durch seine Kompaktheit und das Touch-Display als Eingabemedium ausgesprochen an und soll Utilius VS als Eingabewerkzeug für die Positionsdaten ablösen.
Projektphase 4: Integration einer Komponente zur automatischen Erfassung der Positionsdaten mittels Bilderkennung . Die prinzipielle Machbarkeit wurde bereits im Rahmen des DFG-Projektes „Automated SPOrt Game Analysis Model (ASPOGAMO)“ von der Arbeitsgruppe Lames/ Beetz (TU München) gezeigt. Die hier verwendeten Algorithmen und Verfahren zur Erkennung von Spielern sollen mit Modifikationen im Beachvolleyball eingesetzt werden. Hierbei ist aufgrund der reduzierten Komplexität (weniger Spieler, keine Kamerabewegungen, definiertere räumlich/zeitliche Strukturen, ...) mit noch besseren Erkennungsraten zu rechnen. Trainern würde so die Möglichkeit eröffnet, während eines Turniers die Vorstrukturierung der Videos größtenteils automatisch durchführen zu lassen und sich auf die inhaltlichen Aspekte der Analyse zu konzentrieren.

Es sind die folgenden Arbeitsschritte vorgesehen:
• Januar 2011: Entwicklung eines Oberflächenprototypen und Absprache der Anforderungen zusammen mit dem Bundestrainer und dem OSP-Westfalen
• Januar-März 2011: Weiterentwicklung des Prototypen zu eine funktionsfähigen Version
• April 2011: Sammeln erster Erfahrungen beim Softwareeinsatz.
• April – Mai 211: Zweiter Entwicklungszyklus und Fehlerbeseitigung.
• Ab Juni 2011: routinemäßiger Einsatz.

(Zwischen)Ergebnisse

Der Spielscouter bereitet die Videoaufnahmen von Spielen relevanter Gegner mittels einer in der Projektphase 1 entwickelten Spezialversion von Utilius VS vor. Diese Aufbereitung umfasst die Eingabe von Basisdaten (Markierung der Ballwechsel, Schlagrichtung, Schlagtechnik, Erfolg) sowie Positionsdaten (z.B. Positionen zum Annahme, Zuspiel und Absprungzeitpunkt) in die Utilius-Datenbank. Diese Daten werden in eine XML-Datei exportiert und an alle Trainer des DVV verteilt. Der Vorteil dieses Vorgehens ist, dass die Aufbereitung der Videos zentralisiert durch wenige speziell geschulte Beobachter (bspw. Mitarbeiter OSP-Westfalen oder TU München) erfolgt und so nur wenige Utilius-Lizenzen erforderlich sind. Die Trainer können diese XML-Datei in den Beach-Viewer einladen und die assoziierten Videos analysieren. Der Beach-Viewer unterstützt die Trainer hierbei mit dem folgenden Funktionsumfang: • Importieren und Exportieren von Utilius VS-Dateien • Automatische Klassifikation der Spielzüge aus Basis der Positionsdaten (bspw. in Ballwechsel mit „Zuspiel aus dem Rücken“) • Erstellung von Klassifikationsregeln (ab wann wird ein Ballwechsel als „Zuspiel aus dem Rücken“ klassifiziert). • Laden und Speichern dieser Klassifikationsregeln, um Anpassbarkeit an unterschiedliche Teams zu gewährleisten • Berechnung von Verhaltensprofilen (Reports) auf Basis dieser Klassifikation (bevorzugt ein Spieler eine bestimmte Schlagrichtung bei „Zuspiel aus dem Rücken“). • Export von Reports • Integration eines Videoplayers zum Zugriff auf die assoziierten Video-szenen