AI Basketball Referee

人工智能篮球裁判 v2.0

演示视频

目的

体育运动日益发展，支持这些运动的技术也在以指数速度发展。许多体育运动都采用了计算机视觉，以改善裁判的判罚和比赛的整体公平性。网球使用摄像头来检测球是否出界，田径运动使用摄像头来检测谁赢得了比赛，等等。然而，一项未能大规模实现这一目标的运动是篮球。最重要的是，篮球是一项以改变冠军、恶劣裁判判罚而臭名昭著的运动之一。采用计算机视觉来观看篮球比赛不仅可以使比赛为球员和球迷带来更加公平的体验，而且还可以作为收集数据以用于更好的机器学习模型和统计数据的一种方式。

它是如何运作的

AI 篮球裁判是一个基于计算机视觉的系统，它使用自定义的 YOLO（只看一次）机器学习模型，该模型经过 3000 张带注释的图像的训练来实时检测篮球。此外，它还利用 YOLO 姿势估计来检测玩家身体上的关键点。通过结合这两种技术，AI篮球裁判能够准确识别篮球比赛中的走球和双运球。

篮球检测

人工智能篮球裁判流程的第一步是篮球检测。 YOLO 机器学习模型经过训练可以识别视频帧内的篮球。它已经在包含 3000 张带注释图像的多样化数据集上进行了训练，其中包含各种篮球姿势、照明条件和背景。在运行时，模型实时分析每一帧并预测检测到的篮球周围的边界框。

姿势估计

为了检测走球和双运球，AI 篮球裁判还采用了 YOLO 姿势估计。该技术允许系统识别和跟踪玩家身体上的关键点。脚踝、膝盖、臀部、肘部和手腕等关键身体关节对于准确确定球员的动作至关重要。

行程检测

一旦检测到篮球和球员关键点，人工智能篮球裁判就会应用一组预定义的规则来确定是否发生了走位违规。通过分析连续帧中球员关键点的位置和运动，系统可以检测球员在没有运球的情况下迈出脚步的情况，或者在没有运球或传球的情况下移动超过允许距离的情况。

双运球检测

同样，人工智能篮球裁判利用检测到的篮球和球员关键点来识别双运球。通过跟踪球员关键点的位置和运动并分析与篮球的相互作用，系统可以检测球员运球、停止、然后再次开始运球的情况，同时没有其他球员接触或控球。

实时反馈

AI篮球裁判实时反馈篮球比赛中的走位和双运球违例情况。它会在视频源中突出显示检测到的违规行为，使裁判或用户可以轻松识别和评估系统决策的准确性。此外，系统可以生成日志或警报来记录检测到的违规行为，以供进一步分析或审查。

可定制性和扩展性

AI篮球裁判的设计是可定制和可扩展的。用户可以微调系统的参数，例如篮球的检测阈值以及行进和双运球检测的灵敏度，以满足他们的特定要求。此外，额外的规则和检测功能可以纳入系统中，以解决其他篮球违规或比赛情况。

总体而言，AI篮球裁判结合了最先进的计算机视觉技术，包括YOLO目标检测和姿势估计，可以准确检测实时篮球比赛中的走动和双运球。它为裁判、教练和球员分析比赛、提高球员表现、增强篮球比赛的整体公平性提供了宝贵的工具。

设置

1. 克隆项目

2. 在 VSCode 中打开项目

3. 创建新的conda环境： conda create -n exercise-tracking python=3.11

4. 激活 conda 环境： conda activate exercise-tracking

5. 安装 ultralytics 包： pip install ultralytics

6. 运行您想要尝试的任何 Python 脚本。 double_dribble.py和travel_detection.py是提供实时裁判呼叫的。

7. 将视频的输入更改为网络摄像头 ( cv2.VideoCapture(0) ) 或具有相对路径的视频文件 ( cv2.VideoCapture('video.mp4') )。

篮球模型.pt

该文件是篮球检测模型的核心。不幸的是，该文件太大，已经超出了 GitHub 存储限制。请在此处下载文件：https://drive.google.com/file/d/1e6HLRuhh1IEmxOFaxHQMxfRqhzD92t3B/view?usp=sharing

在新闻中：

• https://news.gatech.edu/news/2023/07/25/tech-student-brings-artificial-intelligence-basketball-officiating

• https://www.hackster.io/news/ai-basketball-referee-detects-traveling-ed1ed45f8ccd

• https://aifinityhub.com/2023/06/03/hoops-and-algorithms-ais-role-in-nbas-refereeing/

• https://www.fry-ai.com/p/ai-basketball-referee-days-yelling- human-officials-soon

• SingleStore 网络研讨会 https://www.singlestore.com/resources/webinar-how-to-build-an-openai-basketball-referee-system-with-computer-vision-2023-07/

• 加班 (7M+) https://www.instagram.com/reel/CtMd6LgAAMo/?igshid=ZmZiYTY5ZDNhOA%3D%3D

• Barsee AI https://twitter.com/WGMImedia/status/1664205786644455424