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Multikamerasystem für den OSP Niedersachsen in Hannover

Wasserball-Mehrkamerasystem-Videoanalyse

Seit 2017 wird der bereits existierende Bundesstützpunkt Wasserball zu einem leistungsstarken Bundesstützpunkt und nationalem Ausbildungszentrum für die Sportart Wasserball in Hannover weiterentwickelt.

In diesem Zusammenhang sollen zukunftsweisende und innovative Technologien in die Schwimmhalle Einzug halten. Unser Multikamerasystem utilius kiwano gehört dazu.

Ausgangslage und Ziel:

In Diskussionen zwischen Trainern und Sportwissenschaftlern stand schnell fest, dass ein Videoanalysesystem zur Trainingsunterstützung im Bundesstützpunkt installiert werden soll.

Das Ziel des Systems: Der Trainer soll seinen Sportlern visuell Feedback geben können und zwar schnell und einfach.

Darüber hinaus gab es aber noch weitere Anforderungen:
So sollte das gesamte Spielfeld bzw. das Wasserbecken beobachtet werden können und das mit möglichst wenigen Kameras. Schließlich wird die Analyse umso komplizierter, je mehr Aufnahmen gleichzeitig im Blick behalten werden müssen.

Die Mobilität am Beckenrand war ein weiteres wichtiges Thema: Der Trainer muss sich während eines Spiels am Rand hin und her bewegen können, ohne dabei Gefahr zu laufen, über technisches Equipment zu stolpern.

Die verbauten Kameras mussten zudem stoßgeschützt sein, um auch mal Treffer von umherfliegenden Bällen auszuhalten, ohne Schaden zu nehmen.

Umsetzung:

Zu Beginn des Projektes wurden die Anforderungen mit Trainern und Sportwissenschaftlern definiert.

Gemeinsam entstand ein Anforderungsprofil, das die Grundlage für die Projektskizze darstellte. In der Projektskizze werden alle wichtigen Komponenten des Multikamerasystems utilius kiwano sowie der Aufbau beschrieben und grafisch dargestellt. Das sieht dann beispielsweise so aus:

Projektskizze-Aufbau-Komponenten-Multikamerasystem
Die Projektskizze beschreibt Aufbau und Komponenten des Multikamerasystems.

Die Projektskizze ist der Grundstein für das Angebot. Nachdem dieses bewilligt wurde, ging es in die Planungsphase. Es wurden Termine für bauliche Maßnahmen gesetzt, Verantwortlichkeiten und Ansprechpartner bestimmt.

Die Sommerpause 2018, als das Wasser aus dem Schwimmbecken abgelassen wurde, war der perfekte Startzeitpunkt.

Kabel konnten nun zu den vorgesehenen Kamerapositionen gelegt werden. Ein vor Ort ansässiger Elektro-Dienstleister übernahm die Arbeiten. In Absprache mit uns wurden die Kabel in den zentralen Auswerteraum verlegt, in dem die gesamte Technik Platz fand.

Insgesamt vier Kameras wurden in der Schwimmhalle so platziert, dass sowohl der einzelne Sportler wie auch die ganze Mannschaft aus mehreren Perspektiven aufgenommen werden können.

Für die Aufnahmen kommen PTZ Kameras zum Einsatz. Diese können schwenken und zoomen und so Situationen und Details zielgerichtet einfangen.

Besonders praktisch: Per Knopfdruck richten sich alle Kameras gleichzeitig aus, einmalig eingestellte Aufnahmesituationen machen’s möglich.

In der Praxis könnte das beispielsweise so aussehen:

Werden im Training Torwürfe nur auf der linken Seite des Spielfelds trainiert, könnte eine solche Aufnahmesituation „linke Hälfte Torwürfe“ heißen und dafür sorgen, dass sich alle Kameras auf ebendiese linke Hälfte ausrichten.

Die an der Längsseite befestigten Kameras sorgen dabei für den richtigen Überblick über das gesamte Spielfeld.

Die an der Stirnseite befindliche Kamera kann so ausgerichtet werden, dass sie auf den Torwart zoomt und diesen von vorn aufnimmt.

Die Kamera, die sich hinter dem entsprechenden Tor an der Stirnwand befindet, wird so ausgerichtet, dass sie Situationen aus einer ähnlichen Perspektive einfangen kann, wie sie der Torhüter selbst sieht.

Und die Kamera an der gegenüberliegenden Wand wird flexibel bewegt, um auf spezielle Spielsituationen zoomen zu können.

Verschiedene Aufnahmeszenarien_Kamerasystem Wasserball
Diese Darstellung zeigt die verschiedenen Kamerasituationen.

Das war zumindest der Plan. Bei der Einrichtung des Systems standen wir jedoch vor einer Herausforderung.

Die Herausforderungen:

Technisch war alles vorbereitet. Die 4 PTZ Kameras waren an den richtigen Positionen befestigt. Die restliche Hardware, Laptop, Switch und Fernseher waren ebenfalls installiert.

Es wurde also Zeit für einen Test des Gesamtsystems.

Das Ergebnis war jedoch ernüchternd: Die Kameras konnten nicht die erwartete Bildqualität liefern und nahmen unzuverlässig auf.

Ad hoc konnte das Problem nicht ermittelt werden.

Wir prüften Hard- und Software, der Elektrodienstleister in Hannover führte Kabel- und Systemtests durch.

Dabei stellte sich heraus, dass Grenzwerte des Datendurchsatzes für einige Kabel unterschritten wurden. Die eingebauten Kabel von Dose hin zu den Kameras entsprachen nicht den Anforderungen und mussten getauscht werden.

Nachdem die Kabel ersetzt wurden, konnte das Multikamerasystem erneut getestet werden. Daumendrücken war angesagt. Diesmal lief jedoch alles einwandfrei. Das Multikamerasystem lief wie geplant und brachte die erwünschten Ergebnisse.

Eine Schulung mit allen Trainern konnte noch am selben Tag folgen.

Ergebnisse:

Nachdem das Multikamerasystem nun bereits einige Zeit im Einsatz ist, hat es den Praxistest bestanden.  

Besonders die Funktionen begeistern, die es ermöglichen, dass der Trainer und auch der Spieler selbst Schwächen sehen und sofort darauf reagieren können – nicht mehr nur verbal, sondern auch visuell.

Denn mit der Time-Shift Funktion können Spielsituation direkt am Beckenrand live nach der Aktion analysiert werden – ohne die Aufnahme zu unterbrechen. Dabei kann die Nachlaufzeit des Videos nach Bedarf angepasst werden. Sie beträgt mindestens 10 Sekunden, kann aber auch länger sein – 2 Minuten oder mehr sind ebenfalls kein Problem.

„Wir nutzen zusammen mit den Trainern des Bundesstützpunktes das Mehrkamerasystem für taktische Sofort-Analysen. Die Time-Shift Funktion macht direktes Feedback am Beckenrand möglich. Das ist sehr praxistauglich und sorgt für positives Feedback von Athleten und Coaches.“

Dr. Boris Ullrich (Koordinator Trainingswissenschaft)

Sollten sich die Anforderungen an das System zukünftig ändern, ist das kein Problem. Das System ist so konzipiert, dass es zukünftig auch um weitere Kameras ergänzt werden kann und somit je nach Anforderungen mitwächst.

Eine erste Erweiterung ist noch dieses Jahr geplant. Das Multikamerasystem soll noch mobiler gestaltet werden. Ein Rollwagen wird angeschafft, auf dem Monitor und Laptop Platz finden werden. So können sich die Sportler direkt aus dem Wasser heraus Ihre Spielzüge ansehen und besprechen.

Blog,  Referenzbericht,  Videoanalyse,  Wasserball Multikamerasystem,  utilius kiwano,  Wasserball

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