Краткая версия: Инерциальные датчики собирают сигналы движения; оптическое отслеживание использует камеры. Сравните фактический результат, калибровку, эталонные измерения и игровые условия. Лабораторный захват движения — это не та же установка, что и каждая система отслеживания на площадке, и одобрение конкретного носимого устройства не является разрешением использовать любой датчик в игре.
Главные выводы
- Назовите баскетбольный вопрос и измеряемую переменную, прежде чем сравнивать системы.
- Необработанные сигналы движения и обработанные анатомические оценки являются разными выходными данными.
- Проверьте фактическую оптическую установку, вместо того чтобы предполагать, что каждая система камер является лабораторией.
- Оцените доказательства измерений, безопасность носимых устройств и требования к монтажу отдельно.
Начните с сигнала, а не с приборной панели
Инерциальные измерительные блоки (IMU) и оптическое отслеживание в баскетболе начинаются с разных мест. Инерциальный измерительный блок — это датчик, прикрепленный к устройству или сегменту тела; его сигналы включают ускорение и вращение. Оптические решения начинаются с камер, наблюдающих за площадкой или движением. FIBA описывает носимые игроками устройства и системы на основе камер, установленные вокруг площадки, как отдельные формы отслеживания. Прежде чем сравнивать панели управления, спросите, какой сигнал собирает система и на какой баскетбольный вопрос вы хотите, чтобы этот сигнал помог ответить. Фреймворк Apple Core Motion Сравнение калибровки датчика инерциального измерительного блока для сегмента для анализа движений, специфичных для спорта about.fiba.basketball
Например, вы можете захотеть изучить движение сегмента тела во время определенной задачи или проанализировать позиции игроков в течение владения мячом. Сформулируйте этот вопрос, прежде чем просить поставщика о демонстрации. Это предлагаемый процесс покупки и анализа, а не утверждение, что любая из технологий отвечает на все версии этих вопросов. Наше более широкое объяснение отслеживания игроков представляет различные семейства систем; сравнение здесь сосредоточено на цепочке измерений, настройке и доказательствах, лежащих в основе выходных данных. объяснение отслеживания игроков
Что говорит и не говорит сигнал IMU
Документация Apple Core Motion предоставляет конкретный пример для разработчиков. Фреймворк предоставляет данные с доступных встроенных датчиков, включая акселерометры и гироскопы, а также другое оборудование, такое как магнитометр, доступное на некоторых устройствах. Он различает необработанные аппаратные значения и обработанные значения, а также предупреждает, что услуги доступны не на каждом устройстве. Это документация для фреймворка Apple, а не спецификация для каждого носимого баскетбольного устройства. Уточните у фактического поставщика, какие датчики и выходные данные поддерживает его продукт.
Различие между необработанными и обработанными данными имеет значение при чтении чисел. Apple объясняет, что необработанные данные акселерометра включают как гравитационное ускорение, так и ускорение от движения устройства. Получение ускорения, специфичного для устройства, требует разделения этих составляющих. Его служба движения устройства также сообщает ориентацию относительно выбранной системы отсчета. Поэтому такая метка, как «ускорение» или «угол», является неполной для сравнения: спросите, является ли значение необработанным или обработанным, какую систему координат оно использует и что удаляет обработка. Apple Получение обработанных данных о движении устройства
Отделяйте движение устройства от утверждения об анатомии спортсмена. Датчик имеет свою собственную систему координат, которая может не совпадать с сегментом тела под ним. Исследование Экдаля и коллег 2023 года объясняет калибровку «датчик-сегмент» как выравнивание, используемое для выражения движения датчика в анатомических терминах. Для демонстрации попросите оператора показать этот шаг калибровки и определить моделируемый сегмент. Не превращайте молча движение одного датчика в описание каждого сустава.
Оптическое отслеживание — это семейство, а не одна установка
Отслеживание на площадке на основе камер и лабораторный захват движения не должны рассматриваться как идентичные продукты. В исследовании Экдаля оптическая система сравнения использовалась в исследовательских условиях. В статье обсуждаются лабораторное пространство, ограничения транспортировки, стоимость и окклюзия маркеров во время динамических задач. Эти наблюдения касаются именно этих условий. Они не устанавливают, что каждая современная безмаркерная баскетбольная установка имеет те же требования к инфраструктуре или теряет ту же информацию в тех же ситуациях.
Другой пример приводится в отчете FIBA с Чемпионата мира U19 в Лозанне. В нем описывается оптическая система Dragon, использующая двенадцать стратегически расположенных iPhone на основной площадке для поддержки отслеживания в реальном времени и наложений для трансляций, таких как скорость игроков и карты бросков. Это конкретная установка, а не универсальное количество камер или независимый результат точности. Рассматривайте этот пример как доказательство того, как использовалась одна система на площадке, а не как гарантию в отношении камеры в другом спортзале. GeniusIQ предлагает фанатам новый опыт просмотра игр на Чемпионате мира FIBA U19 по баскетболу | FIBA Basketball
Для обсуждения вашей площадки попросите поставщика показать предполагаемые позиции камер, видимую игровую зону и как выглядит результат, когда игроки перекрываются с точки зрения камеры. Спросите, какие части наблюдаются, а какие оцениваются, и запросите примеры того вида баскетбола, который вы будете записывать. Это вопросы для оценки, а не утверждение, что конкретный продукт не соответствует им. Одного лишь отполированного повтора не обязательно должно быть достаточно для всей демонстрации, которую вы запрашиваете.
Сравните одну и ту же задачу и один и тот же результат
Исследование калибровки сравнивало диапазон движений нижних конечностей от инерциальных датчиков с оптической системой в различных задачах, связанных со спортом. Соответствие варьировалось в зависимости от сустава, задачи и метода калибровки. Авторы пришли к выводу, что калибровка должна выбираться с учетом задач и переменных приложения. Это более узкий вывод, чем утверждение, что носимые датчики в целом либо точны, либо неточны. Это также не является валидацией каждого коммерческого продукта для отслеживания баскетбола или каждого числа, отображаемого им.
Практический сравнительный лист может указывать задачу, сообщаемую переменную, эталонное измерение, процедуру калибровки и обстоятельства, при которых отсутствуют образцы. Оставьте поле для ограничений и попросите поставщика заполнить его доказательствами. Например, сравнение диапазона движения суставов — это не тот же вопрос, что и точность позиционирования во время игры. Тестовая программа FIBA отдельно перечисляет несколько метрик, включая позицию, скорость, ускорение, прыжки и нагрузку. Запросите ту, которая имеет отношение к вашему решению. about.fiba.basketball
Также отделяйте измерение от тренерской интерпретации. Вы можете спросить, является ли сообщенный результат необработанным значением датчика, оценочной переменной движения или объяснением, сгенерированным из других выходных данных. Запишите ответ, вместо того чтобы предполагать, что эти слои взаимозаменяемы. Наша статья об анализе бросков с помощью ИИ обсуждает более широкий тренерский вопрос. Здесь полезная привычка состоит в том, чтобы просто назвать анализируемый результат и запросить доказательства для этого результата, вместо того чтобы принимать общее утверждение о точном отслеживании. статья об анализе бросков с помощью ИИ
Проверьте безопасность, крепление и область применения одобрения
Первоначальное тестовое мероприятие FIBA по отслеживанию включало IMU, локальные системы позиционирования и оптические технологии. Опубликованные области оценки включали точность позиционирования, скорость, ускорение и замедление, высоту прыжка и индекс нагрузки. В объявлении также описывалась лабораторная оценка безопасности носимых устройств по размеру, форме, весу и поведению при ударе. Таким образом, тестирование производительности и физическая безопасность являются отдельными вопросами в программе. Не используйте список измеренных переменных в качестве замены для проверки того, как устройство должно носиться.
В своем обновлении FIBA заявляет, что ее пересмотренные правила соревнований разрешают использование одобренных FIBA носимых отслеживающих решений, если они безопасно носятся в указанном положении крепления. Обновление также описывает проверку выходных данных системы на соответствие эталонным значениям во время движений, специфичных для баскетбола, и игровых симуляций. Одобрение относится к оцененному решению и условиям его использования, а не к слову IMU в целом. Перед использованием устройства в игре подтвердите текущее одобрение и применимые правила соревнований для данного устройства.
Для пробной тренировки спросите спортсмена и оператора о посадке, креплении и шагах, необходимых перед сбором данных. Для системы камер попросите оператора площадки подтвердить установку и расположение игровой зоны. Поставьте эти операционные вопросы рядом с доказательствами измерений, а не предполагайте, что один тип настройки не требует усилий. Нательный датчик и камеры вокруг площадки создают разные условия для обсуждения; правильный выбор зависит от вопроса и условий, которые вы фактически проверили.
Часто задаваемые вопросы
Измеряет ли IMU напрямую углы суставов баскетболиста?
Инерциальный датчик предоставляет сигналы движения в своей собственной системе отсчета. Калибровка «датчик-сегмент» выравнивает систему координат датчика с анатомической системой координат. Упомянутое исследование калибровки показало, что соответствие варьировалось в зависимости от задач, суставов и методов калибровки. Спросите, какая переменная сустава была валидирована, вместо того чтобы рассматривать наличие датчика как доказательство точности угла сустава.
Всегда ли оптическое отслеживание является лабораторной системой?
Нет. Лабораторная установка захвата движения, обсуждаемая в статье по калибровке, отличается от установки на площадке в примере FIBA U19. FIBA описала многокамерную оптическую систему, поддерживающую отслеживание игры и трансляции. Сравните фактическую установку и предполагаемый результат, вместо того чтобы применять ограничения одной лаборатории ко всем продуктам на основе камер.
Означает ли одобрение FIBA, что любое носимое устройство может быть использовано в игре?
Нет. Обновление FIBA относится к одобренным FIBA носимым решениям, безопасному использованию и указанному положению крепления. Это не является общим разрешением для любого датчика. Проверьте текущее одобрение и правила для конкретного устройства и соревнования, и отделяйте доказательства безопасности от заявления о точности, которое вы оцениваете.
