Eine der größten Skisprungschanzen der Welt, die sogenannte „Rennsteig-Schanze“ im thüringischen Oberhof wird als Olympiastützpunkt von zahlreichen Nationalmannschaften der ganzen Welt zum Training genutzt.
Bei Geschwindigkeiten von mehr als 90 km/h während eines Sprungs waren die Anforderungen an ein Videoanalysesystem hoch. Diese konnten wir mit unserem Multikamerasystem utilius kiwano erfüllen, das seit 2015 auf der Skisprungschanze in Oberhof im Einsatz ist.
Ausgangslage und Ziel:
In Abstimmung mit dem OSP Thüringen, der Stadt Oberhof, dem Institut für Angewandte Trainingswissenschaft sowie den Trainern ergaben sich im Jahre 2015 eindeutige Anforderungen an ein Videoanalysesystem.
Die Vorgaben an die Kameras waren folgende: Sie sollten den Sportler stets großflächig im Bild anzeigen, automatisch erkennen und synchron aufnehmen – und das aus verschiedenen Perspektiven.
Zusätzlich dazu wurden weitere Anforderungen an das Multikamerasystem auf der Skischanze gestellt:
- Kameras sollten einerseits witterungsbeständig sein und FullHD-Aufnahmen ermöglichen.
- Andererseits war es wichtig, eine benutzerfreundliche Software zu entwickeln, die von jedem bedienbar war.
- Zu guter Letzt war die automatische sowie markerlose Verfolgung der Sportler mithilfe der Kameras ein wichtiges Thema.
Da das Skispringen mit Temperaturen bis zu -20 Grad verbunden sein kann, hatte der Schutz der Kameras hohe Priorität: Diese wurden in Outdoorgehäusen verbaut, die einen guten Schutz vor Witterung bieten.
Umsetzung:
Am Anfang des Projektes wurden die Anforderungen mit allen beteiligten Projektpartnern definiert.
Das Projektteam erstellte nun das Anforderungsprofil – die Basis für die Projektskizze. Diese Skizze beschreibt das Multikamerasystem utilius kiwano und stellt dessen grundlegende Bestandteile dar (siehe Aufbauskizze).
Es wurden nun insgesamt 12 Kameras verbaut, die den Sportler von der Skischanze bis hinunter ins Tal aufnehmen:
- Eine PTZ-Kamera, die hinter dem Sportler positioniert ist, zoomt diesem beim Sprung hinterher.
- Zwei Gesichtskameras sorgen dafür, dass der Sportler problemlos erkennbar ist.
- Schließlich wurden neun weitere Kameras angebracht, die den Sportler alle seitlich aufnehmen.
Um die Sportler automatisch aufnehmen zu können, banden wir zusätzlich das bereits vorhandene Lichtschrankensystem ein. Mithilfe eines speziell entwickelten Systems starten die Kameras nun die Aufnahmen mit dem Lichtsignal automatisch. Das System funktioniert somit autark: Das bedeutet im Detail, dass Trainer und Sportwissenschaftler automatisch Aufnahmen erhalten, ohne Knöpfe drücken zu müssen.
Im Anschluss an die Videoaufnahmen werden alle Kamerabilder auf einem Server gespeichert und weiterverarbeitet. Wenn nun ein Sportler in bestimmten Sequenzen zu sehen ist, werden diese Bilder ausgeschnitten und dann im weiteren Prozess zu einem Video zusammengefügt.
Die Herausforderungen:
Als besonders schwierig stellte sich heraus, die Sportler automatisch von hinten nachzuverfolgen. Wegen der unterschiedlichen Anfahrtsgeschwindigkeiten der Sportler war es schwer, die perfekte Einstellung für die PTZ-Kamera zu ermitteln. Mit Hilfe vieler Trainingssprünge konnte diese Herausforderung gemeistert werden.
Zudem kommt es beim Skisprung immer wieder zu Störungen wie Hintergrundbewegungen oder eine schlechte Sicht durch Schneeflocken. Das System wurde daher so konzipiert, dass es nahezu jegliche Störungen herausfiltern kann.
Ergebnisse:
Das System kann alle Anforderungen erfüllen und ist jederzeit einsatzbereit.
Mit utilius kiwano hat der OSP Oberhof eine Software erhalten, die nutzerfreundlich und von jedem bedienbar ist. Wenn ein Sprung erfolgt ist, kann der Sportler beinahe sofort – aus zwei verschiedenen Perspektiven – seinen Sprung analysieren. Dies ist im Aufwärmraum mithilfe eines Monitors möglich.
Mithilfe eines speziell auf den Skisprung abgestimmten Zusammenschnitts können Analysen und Auswertungen zudem problemlos durchgeführt werden. Darüber hinaus gibt es ein Messmodul, welches beispielsweise problemlos Körperwinkel bestimmen kann.
Das System ist so flexibel, dass es jederzeit um zusätzliche Kameras oder Anzeigemonitore erweitert werden kann.
Die Skisprungschanze in Oberhof ist somit durch das Multikamerasystem mit neuester Technik ausgestattet und bietet so Spitzen- sowie Nachwuchssportlern auch zukünftig die optimalen Bedingungen zur Ausübung des Skisports.
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