AI 网球挥拍分析:从手机视频能判断什么、不能判断什么

Pace 的 TennisAI 团队 · 发布于 · 阅读约 7 分钟

简短回答

AI 网球挥拍分析利用计算机视觉在视频中找出你的击球,观察身体与球拍的移动方式,再转化成评分与反馈。它最擅长镜头拍得清楚的部分,例如准备动作、平衡,以及大致的击球位置;镜头拍不到的部分它就无法判断,例如拍线如何接触球、肌肉紧绷程度,或你为什么选择那一球。请把单一评分视为预估,并信任相似视频之间的趋势。

现在只要一段手机视频,不需要传感器,球场上也不需要教练,就能获得挥拍的自动反馈。反馈附有数字,看起来很精确。但这些数字能信任到什么程度,取决于镜头拍到了什么,以及你怎么运用它们。

本文说明这项技术的运作方式、它能判断与不能判断的事、失准的地方,以及如何衡量你自己评分中的噪声。内容适用于任何击球分析 App,包括我们的 AI 网球视频分析 App TennisAI。

AI 网球挥拍分析如何运作

各款 App 不尽相同,大多也不公开完整方法。一般而言,击球分析分成三个步骤。

  1. 找出球员。 计算机视觉模型在画面中定位这个人。许多系统也会估计肩膀、臀部与膝盖等关节位置,这称为姿态估计。
  2. 找出击球。 系统随时间追踪动作并加以标记:这一段是正手,那一段是发球。
  3. 把动作转成反馈。 它把看到的动作,和它学到的网球技术知识做比对,然后产生评分与评语。

两种不同的工作常被贴上同一个标签。挥拍分析看的是你的身体与球拍。击球追踪则追踪球,反馈球速、落点深度,以及是否落在界内。TorqAI 的应用商店简介写道它追踪 17 个关节。ITF(现为 World Tennis)的一份报告描述 SwingVision 测量球拍击球、触网与落地时的 3D 球位置,SwingVision 的网站也在 Pro 方案中列出技术查看功能。TennisAI 则简单描述自己的部分:AI 识别你的击球,再针对挥拍路径、时机、击球点与步法等项目给出评分与反馈。如果你正在挑选 App,请先依分析内容比较它们。

AI 从手机视频能判断与不能判断的事

这张表背后的原则很简单:如果你在画面中看不到,AI 也没什么可以依据。

你想知道的事从手机视频原因
准备动作太早或太晚通常可以球落地时你的身体与球拍位置,从侧面或斜角很容易看见。
步法与平衡通常可以只要全身都在画面内,就能看到你的双脚与收拍姿势。
由低到高的挥拍路径可以,从侧面看侧面视角能看到球拍上扬。从你正后方拍则会把它压平。
击球点大致可以以每秒 30 或 60 帧来说,常常刚好没有击球瞬间的那一帧。
握拍与拍面角度常常不佳它们又小又快,在一般拍摄距离下会模糊。
球打在拍线的哪个位置很少可以一般视频很少能显示这一点。这是球拍传感器最明显的优势。
力量间接推测镜头无法测量力量。关于力量的评语只能来自看得见的动作。
紧绷、疲劳与疼痛不行这些发生在你的身体内部。没有任何 App 能从视频评估伤害。
你为什么选择那一球不行镜头看到的是击球动作,它不知道你的战术。

当你能自己验证时,评语最有用。如果反馈说你的击球太晚,请把视频暂停在最接近击球的那一帧看看。我们的各种击球的击球点应在哪里指南会告诉你该看什么。

AI 挥拍分析哪里会出错

以镜头为基础的分析取决于视角。我们读到的那项独立验证,涵盖的是另一类产品:一项经同行评审的研究,在 4 场比赛、2 个拍摄角度、共 1,065 次击球中,比较 SwingVision 的数据与人工分析师的结果。多数变量的一致性很高,从较佳角度拍摄时更接近,作者也警告角度会造成误差。可以合理预期挥拍分析同样对视角敏感。

问题对分析造成的影响解决方式
角度不佳距离太远或从正后方拍摄,会看不到击球与挥拍路径。从侧面或斜角拍摄,并且每次都用同一个位置。
有东西挡住网柱、围栏、练习伙伴或你自己的身体,在关键时刻挡住球拍。先拍一段测试视频,移动手机直到球拍在击球全程都看得到。
光线不足iPhone 在低光环境下可能降到每秒 24 帧,快速挥拍会模糊。在光线良好的地方拍摄,并在“设置”、“相机”、“录像”中确认自动调整帧率。
画面中有其他球员自动化系统可能搞不清楚谁在做什么。拍摄技术视频时,确认你是画面中最大的人。
一段视频,一种状态一分钟的好表现或轻松的练习,被当成你的整体打法。多拍几组重复动作,再加上实战得分的视频。

我们的网球拍摄指南详细说明了相机位置与手机设置。

如何解读 AI 网球评分

  • 看趋势,不看绝对值。 单看一个 6.8 说明不了什么。某项击球在多段相似视频中持续上升,才说明得多。
  • 比较条件相同的视频。 使用同一种击球、同一个拍摄位置、同一类练习。比赛视频与练习视频是两种不同的测试。
  • 不要和朋友比较。 他们的相机与练习内容和你不同,几分之几的差距没有太大意义。
  • 不要把它当成评级。 技术评分描述的是某一段视频中的击球看起来如何,说不出你能打赢谁。在 TennisAI 中,NTRP 与 UTR 数字是依据你的视频分析所做的预估,并标示为非官方。

重复视频测试:多大的变化才是真的?

这个测试只需要一次练习,就能看出在你的打法没有任何实际变化时,评分会浮动多少。任何会为视频评分的 App 都适用。

  1. 把手机架在你平常的位置,拍摄同一种击球几分钟,例如稳定对拉中的正手。
  2. 稍作休息,然后从同一个位置再拍一次同一种击球。什么都不要改。
  3. 上传两段视频,记下该项击球的两个评分。
  4. 两者之间的差距就是你的噪声程度。之后任何小于这个差距的变化,都视为没有变化。

假设同一次练习的两段视频分别得到 7.1 与 7.5。下周从 7.1 升到 7.3 还不代表什么。超过这个差距、而且连续三次练习都维持的上升,才值得相信。这些数字只是举例,请用你自己的数字来做测试,如果移动了相机,也要重做一次。

如何把一则评语变成练习

  1. 选出让你失分最多的那项击球的一则评语,即使另一项击球的评分更低也一样。
  2. 在视频上验证它。如果你看不出问题,就把这则评语当成猜测,改看另一段视频。
  3. 把它变成可以计算的东西。以击球太晚为例,拍 20 球正手,数一数球落地时球拍已经回到位的次数。
  4. 以这个目标练习,下次练习再拍同样的练习并重新计算。

研究怎么说网球中的视频反馈

证据并不一致,而且谈的是一般的视频反馈,不是 AI 评分。两项较早的发球试验都没有发现额外的助益。1985 年一项针对初学者的研究,在五次练习中没有发现视频方法有明确优势。1989 年一项有 66 位中级球员的随机研究发现,视频反馈并不比传统训练更好。

较新的研究结果较为正面,但范围更窄。2024 年一项针对 23 位中级球员的研究发现,自己选择何时接受视频反馈的球员,在战术表现上的进步,比固定安排的球员更多。该研究测量的是战术,反馈由教练提供。一项涵盖 11 项学校体育研究的系统性回顾发现,视频反馈似乎有效,但并不限于网球。

所以研究并未显示,视频或 AI 评分本身就能改善你的技术。视频明显擅长一件事:它让你看见自己实际做了什么,这可能和你的感觉不同。

什么时候该相信真人胜过 App

App 只看到一段视频的一个视角。好教练可以从多个侧面观察你、亲手调整你的握拍,并记得你的过去。刚开始学、打算大幅调整技术,或反馈让你困惑时,请找教练。我们在 AI 网球教练 vs 真人教练中比较了两者。如果身体会痛,请停止并咨询专业人士。

常见问题

AI 网球挥拍分析有多准确?

这取决于 App、拍摄角度、光线,以及视频中的击球数量。我们读到的那项独立验证针对 SwingVision,发现多数变量与人工分析师高度一致,从较佳角度拍摄时更接近。你可以在同一次练习中把同一种击球拍两次,估计自己评分中的噪声。

AI 能从手机视频分析网球挥拍吗?

可以,只要你的全身与球拍都在稳定、光线充足的画面内。它在准备动作、步法与平衡上,比握拍与拍面角度这类细小又快速的细节更强。

AI 网球分析中怎样的评分算好?

没有通用标准,因为每款 App 的评分方式都不同。请只拿你的评分,和你自己较早、同一个相机位置拍的视频比较。

视频分析有助于提高网球水平吗?

证据并不一致。较早的发球试验发现,视频相较于传统训练并无额外助益,较新的研究结果正面但范围有限。视频有助于看见你实际的动作,但进步仍然要靠之后的练习。

AI 能取代网球教练吗?

不能。AI 分析能在上课之间给你反馈,但它只看到一段视频的一个视角。教练能亲手调整你的握拍、从多个侧面观察,并随着你的进步调整计划。

在你自己的比赛中试试看

将练习或比赛视频上传到 TennisAI,获得正手、反手与发球的反馈。

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了解 TennisAI 如何运作

资料来源

  1. IDEAS/RePEc:SwingVision 与人工分析师比较的同行评审效度检验(2024)
  2. ITF:SwingVision 球员分析技术核准报告(PAT-25-037)
  3. AP 经 WTOP:国际网球总会现已更名为 World Tennis
  4. SwingVision:官方网站(方案)
  5. App Store:TorqAI: Tennis Swing Doctor
  6. Apple:在 iPhone 上更改录像设置
  7. PubMed:Emmen 等人 1985,学习网球发球时的视频示范与视频反馈(新手)
  8. PubMed:Van Wieringen 等人 1989,学习网球发球时的视频反馈(中级球员)
  9. PubMed:van der Meer 等人 2024,网球中自主控制的视频反馈与战术技巧
  10. KIT:Mödinger、Woll 与 Wagner 2022,体育教育中的视频视觉反馈(系统性回顾)

本文仅为网球训练的一般性信息,无法取代教练或医疗建议。若感到疼痛,请停止并咨询专业人士。TennisAI 由本博客的发行者 Pace 开发。

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