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Intelligente Sportkleidung und automatische Analyse von Spielsportarten
IT-Unterstützung im Sport
Videoanalysesystem zur Spielerfassung mit hochauflösender Kamera mit Fischaugen-Objektiv und Spielerverfolgung

Motivation

Der Einsatz mikroelektronischer Produkte im Sport nimmt ständig zu. Nicht erst seit den Trainingsmethoden von Jürgen Klinsmann hält die Elektronik Einzug in den Sportbereich. Unser Ziel ist es, in Zusammenarbeit mit dem Sportmedizinischen Institut der Universität Paderborn (Prof. Dr. med. M. Weiß, Dipl.-Sportwiss Jochen Baumeister) ein System zur Analyse von Spielsportarten zu entwickeln. Gefördert wird dieses Projekt durch den Forschungspreis 2006 der Universität Paderborn.

Realität

Der Wunsch vieler Sportwissenschaftler und Trainer ist die Verfügbarkeit leistungsdiagnostischer Daten von Sportlern während eines Wettkampfes für Spielsportarten. Bei den hier betrachteten leistungsdiagnostischen Daten handelt es sich sowohl um die äußere Belastung (Geschwindigkeit, Leistung) als auch die innere Beanspruchung (Herz- und Atemtätigkeit). Für den Individualsport, vor allem in Ausdauerdisziplinen, sind Produkte zur Datenerfassung bereits in vielfältiger Form erhältlich. Eine Lücke besteht allerdings im Bereich der Leistungsdiagnostik und -überwachung von Spiel- und Ballsportarten, bei denen vielfältige Bewegungsmuster auftreten und es zu Kontakten zwischen den Sportlern kommen kann.

Umsetzung

Sportshirt mit integrierter Sensorik, Auswerte- und Datenübertragungseinheit sowie Energieversorgung

Eine Lösung für die genannte Leistungsdiagnostik und –überwachung sind in Kleidungsstücke integrierte Sensoren. Diese müssen kleinste Abmessungen haben, sich in die Kleidung integrieren / einweben lassen und dürfen keine Verletzungsgefahr darstellen. Auch der gewohnte Komfort beim Tragen der Sportkleidung ist zu gewährleisten, ebenso die Pflege (Reinigung in einer herkömmlichen Waschmaschine). Ein weiteres Anforderungskriterium an die Sensoren ist ein geringer Energieumsatz. In dem Forschungsprojekt mit dem Titel „Informationstechnologie zur Spielanalyse und Trainingssteuerung in Spielsportarten“ werden diskrete Lösungen (externe Elektronik) zum Monitoring physiologischer Daten ebenso vorangetrieben wie die Entwicklung von Elektronik für integrierte Lösungen (Sensorik in Kleidung).

Alle Spieler werden im Wettkampf von einem aus zwei Kameras bestehenden Videotrackingsystem erfasst, welches unter der Hallendecke montiert ist. Die Videodaten werden in Echtzeit automatisch ausgewertet und es erfolgt eine Positionsbestimmung sowie Verfolgung aller Spieler auf dem Spielfeld. Aus diesen Daten wird die äußere Belastung der Spieler abgeleitet.

Während des Wettkampfes sollen den Trainern bzw. Sportwissenschaftlern ausgewählte leistungsdiagnostische Daten (z.B. Herzfrequenz, Laufgeschwindigkeit) in Realzeit zur Verfügung stehen und den aktuellen Ermüdungsgrad dokumentieren. Erstmals wird es möglich sein, dass tatsächliche Anforderungsprofil von Indoor-Spiel- und Ballsportarten im Wettkampf darzustellen und die Erkenntnisse in eine optimale Trainingsgestaltung einfließen zu lassen. Für die Aufnahme und Übertragung physiologischer Körperdaten kommt ein modifizierter Brustgurt zum Einsatz. Über integrierte Elektroden im Sportshirt wird die Herztätigkeit aufgenommen und drahtlos übertragen. Das neue Hardwaremodul ist erweiterbar um die Aufnahme zusätzliche physiologischer Signale, beispielsweise Atemfrequenz oder Hautleitwert.

Kontakt

 Dipl.-Wirt.-Ing. Per Wilhelm

Telefon: +49 (0) 5251 | 60-6339

Telefax: +49 (0) 5251 | 60-6351

 Dipl.-Inform. Med. Peter Christ

Telefon: +49 (0) 5251 | 60-6498

Telefax: +49 (0) 5251 | 60-6351

 M.Sc. Emad Monier

Telefon: +49 (0) 5251 | 60-6335

Telefax: +49 (0) 5251 | 60-6351

Veröffentlichungen

 Wilhelm, Per; Thomas, Patrick; Monier, Emad; Timmermann, Robert; Dellnitz, Michael; Werner, Felix; Rückert, Ulrich: An Integrated Monitoring and Analysis System for Performance Data of Indoor Sport Activities. In: The 10th Australasian Conference on Mathematics and Computers in Sport (Mathsport 2010), Darwin, Australia, 05 - 07 Jul 2010

 Wilhelm, Per; Monier, Emad; Thomas, Patrick; Rückert, Ulrich: SPA – A System for Analysis of Indoor Team Sports Using Video Tracking and Wireless Sensor Network. In: 6th International Symposium on Image and Signal Processing and Analysis (ISPA 2009), Salzburg, Austria, 16 - 18 Sep 2009

 Monier, Emad; Wilhelm, Per; Rückert, Ulrich: Template Matching Based Tracking of Players in Indoor Team Sports. In: Third ACM/IEEE International Conference on Distributed Smart Cameras (ICDSC 2009), Como, Italy, 30 - 2 Sep 2009

 Monier, Emad; Wilhelm, Per; Rückert, Ulrich: A Computer Vision Based Tracking System for Indoor Team Sports. In: The fourth International Conference on Intelligent Computing and Information Systems, Cairo, Egypt, 19 - 22 Mar 2009

 Witkowski, Ulf; Wilhelm, Per; Parketny, Tobias: Einsatz von Low-Power Netzwerken zum Monitoring leistungsdiagnostischer Daten im Teamsport. In: Wireless Technologies Kongress 2008, pp. 261-270, Bochum, Germany, 23 - 24 Sep 2008

 Wilhelm, Per; Monier, Emad; Xu, Feng; Witkowski, Ulf: Analysis of Indoor Team Sports Using Video Tracking and Wireless Sensor Network. In: World Congress of Performance Analysis of Sport VIII, pp. 165-169, Magdeburg, Germany, 3 - 6 Sep 2008

Mitschnitt der ZDF Sendung "das aktuelle sportstudio" vom 17.01.2009

 Fernsehbericht in der ZDF Sendung "Das aktuelle Sportstudio" vom 17.01.2009



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