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スポーツコーチ:リーズナブルな価格のパノラマビデオでチームを分析

スマートフォン技術の発展により、パノラマ動画や写真を撮り、目の前に広がる広大な風景を捉えることがはるかに簡単になりました。 iPhoneを使用している場合は、カメラアプリを開き、パノラマを意味する「PANO」をタッチしてからスタートアイコンをタップするだけで、iPhoneを左から右に水平に移動します。

これで、安価なビデオカメラを使用すると、パノラマビデオをはるかに簡単に撮影できます。 新しい撮影と処理方法でサッカー場全体を高画質で撮影できます。

関西大学の武士成雄博士と他の研究者が開発したシステムは、フィールドスポーツ戦術を計画するのに役立つと期待されています。

システムを説明する学術文献、2視点映像を用いたパノラマ生成・視覚化技術の開発」に掲載 デジタルライフジャーナル日本を拠点とする多学問、同僚の審査、オープンアクセス、オンラインジャーナル。

今ここに将来の技術

高度な技術は、スポーツの試合を観覧する様々なスタイルを作り出しました。 2021年東京オリンピックとパラリンピックを控えて、仮想現実(VR)、増強現実(AR)、5G無線ネットワークを活用して多くのイベントを観覧した。 選手たちの息をのむような競技力をヘッドマウントディスプレイを通じて多角度から見ることが現実になった。

これらのスキルはスポーツを刺激するだけでなく、興味深いものにします。 2008年の北京夏季オリンピックフェンシング銀メダリストの太田由紀は、試合を表示する画面で武器の軌跡を稲妻状に表示することで、フェンシング選手の速い動きを知ることができると強調します。

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計画ツールとしての最先端

スポーツチームのコーチにとって、これらのスキルは勝利のためのプレイを分析するのに役立ちます。 しかし、思ったより達成するのは難しいかもしれません。

たとえば、ウェアラブルセンサーデバイスを使用してプレイヤーの動きを検出できます。 しかし、相手チームが装備を着用するよう説得するのは難しいかもしれません。

したがって、ビデオ分析は戦術を計画する主な方法です。 難しい部分は、高度なカメラが必要で、アマチュアチームや小規模地域のプロチームにはあまりにも費用がかかることです。

パノラマビデオ
図1.サッカー場のカメラの位置と角度 (©デジタルライフ)

研究者は安価な選択肢を作ります

安価な消費者向けビデオカメラを使用してサッカー場全体を撮影するには、コートから30m離れている必要があります。 これにより、プレイヤーの画像が小さくなり、動きを分析することが困難になります。 360度カメラを使用しても、一部のプレイヤーの画像は必然的に小さくなります。

これらの問題を解決するために、研究チームは新しいシステムを開発しました。 複数のビデオカメラを使用してフィールドの他の部分をキャプチャし、ビデオ画像を1つにまとめます。 この方法では、定義を失うことなく広範なシーンを扱うビデオを作成できます。

パノラマビデオ
サッカー場のパノラマ映像を作成しました。 (©デジタルライフ)

システムテスト

研究チームは高槻市関西大学高槻キャンパスサッカー場で実験的なシューティングを行った。 小売店で1個あたり約100,000円(米ドル690ドル)に販売されるSONY FDR-AX40ビデオカメラ2台が、横にある2つの足場に設置されました。

それぞれは、試合中にコートの半分を撮影した。 両方のビデオのカメラアングルは中央線を捕捉するように調整された。

撮影後、両方のビデオのフォトフレームを1つのパノラマ画像に統合しました。 フィールド全体は、両方の図の中央線のような同じ機能を一致させることによって覆われます。 ショットの統合のための「ステッチライン」は、各写真の共通部分の中心によって決定されました。 これは、非互換性を排除し、処理時間を短縮するより良い方法であると判断された。

その後、パノラマ写真をタイムラインに沿ってリンクして、1つのパノラマビデオにしました。

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パノラマビデオ
図3. 長井スタジアムのパノラマビデオカメラの位置と角度 (©デジタルライフ)

結果分析

生成された映像にはプレイヤーの傾きや歪みはありません。 さらに、中央線を横切って移動したり、橋を渡ったりするプレイヤーの動きは、「通常は滑らかに」キャプチャされます。 研究によると、数フレームからわずかな偏差しかありません。

研究者は、開発された技術が実用化に十分であると結論付けた。

生成されたサッカー場の映像は側面がやや曲がった部分があるという研究結果が出た。 これは、センターラインとエンドラインの間に設置された2台のビデオカメラの位置によるものです。

ただし、2台のカメラを中央線に近づけると、側面線を直線で取り込むことができます。 大阪市長井スタジアムで開催された別のサッカー試合の実験撮影で作成されたパノラマビデオは、側面がまっすぐでスタジアムの全体像が長方形に近いです。

パノラマビデオ
図4. 生成された長井スタジアムのパノラマ映像 (©デジタルライフ)

研究陣は論文で「パノラマ映像で生成される画像の品質は撮影位置、画角など撮影方式によって異なる」と指摘した。 彼らはまた、フィールド全体をキャプチャする視覚的なスキルが、選手のパフォーマンスとチームの戦術を分析するために利用できることを期待しています。

ディープラーニングを使用した画像処理とシステムを組み合わせて、プレイヤーを自動的に検出して追跡できると付け加えました。

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この記事 によって最初に出版された。 デジタルライフジャーナル。 あなたはから記事を読むことができます このリンクから日本語

作家:野間健利

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Okano Akemi

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