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Messtechnik im Sport Eye-Tracking-Brille zeigt, was einen guten Elfmeterschützen ausmacht

| Autor / Redakteur: Hendrik Härter / Sariana Kunze

Aktuell ist ganz Europa im Fußball-Fieber. Das ist ein passender Rahmen für Ergoneers, um in einer Demostudie zu zeigen, wie mit automatisierten Messverfahren sich Trainingsmethoden durch sportwissenschaftliche Analyse verbessern lassen.

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Ein Jugendlicher beim Torschuss mit Dikablis Eye-Tracking-System. Mit dem System wird analysiert, was einen guten Elfmeterschützen ausmacht.
Ein Jugendlicher beim Torschuss mit Dikablis Eye-Tracking-System. Mit dem System wird analysiert, was einen guten Elfmeterschützen ausmacht.
(Ergoneers)

Mit einigen Spielern einer Fußball-Jugendmannschaft, die während des Torschusses das Dikablis Eye-Tracking-System von Ergoneers trugen, wurde getestet, was gute Elfmeterschützen auszeichnet. Torschützen, die mit ihrer Blickrichtung den Torwart täuschten, waren erfolgreicher – sie trafen im Versuch deutlich öfter ins Netz. Die für gewöhnlich sehr aufwändige Auswertung solcher Videoszenen wird durch die Marker-Technologie vereinfacht und beschleunigt.

Video der Trainingsstudie

In der Studie wurden Jugendliche während des Fußballtrainings mit dem Ergoneers Dikablis Eye-Tracking-System ausgestattet, welches leicht ist, den Schützen daher kaum stört und aufgrund seiner Ergonomie auch bei kleineren Köpfen wie bei Kindern passt. Das ermöglichte es, die Blickmuster der Schützen vor dem Torschuss nachzuvollziehen. Interessant war zu beobachten, inwieweit die Spieler eine Strategie vor dem durchgeführten Torschuss verfolgten.

Große Datenmengen auswerten

Bei der Auswertung waren deutlich zwei Blickstrategien zu erkennen: Zum einen gibt es die Spieler, die in ihre Schussrichtung blicken. Zum anderen gibt es die Spieler, die versuchen, mit ihrem Blickverhalten den Torwart zu bluffen. Insgesamt lag die Verteilung der erfolgreichen Treffer im Verhältnis zu Fehlschüssen beziehungsweise erfolgreicher Abwehr des Torwarts bei 70 zu 30 – ein Wert, der nahe an den Werten der Profifußballer liegt [1]. Jene jugendlichen Schützen, die mit ihrem Blick täuschten, lagen mit ihrer Trefferquote weit über diesem Wert.

Selbst die Auswertung von kleinen Versuchen mit einer Eye-Tracking-Brille wie dieser mit der jugendlichen Fußballmannschaft erzeugt gewöhnlich eine sehr große Menge an Datenmaterial, das anschließend mühsam ausgewertet werden muss. Hier kommt die Marker-Technologie von Ergoneers zum Einsatz. Im Bereich des Tores wurden Marker angebracht, die nach einem ähnlichen Prinzip wie QR-Codes aufgebaut sind. Sobald ein Marker in der Eye-Tracking-Szenenkamera sichtbar ist, wird dieser in Echtzeit von der D-Lab-Software erkannt. Die so genannten „Area of Interest“(AOI) [2], welche durch die Marker gekennzeichnet sind, erleichtern Ergoneers D-Lab die Analyse der Blickzuwendungen.

Area of Interest und automatische Berechnungen

Torwart aus der Sicht des Elfmeterschützen unter Kenntlichmachung der AOI.
Torwart aus der Sicht des Elfmeterschützen unter Kenntlichmachung der AOI.
(Bild: Ergoneers)

Die jugendlichen Torschützen zielten beim Spiel und Elfmeterschießen auf die mit Markern versehenen Tore. Die Rechtecke, die in Ergoneers-Video zur Studie farbig sichtbar sind, entsprechen den Areas of Interest. Die Blicke der Schützen ließen sich hingegen anhand einer Kennzeichnung durch Fixationskreuze, im Video erkennbar, nachvollziehen.

Sobald die Eye-Tracking-Kamera die Marker erfasst, wird ein Weltkoordinatensystem [3] aufgespannt und es werden von der D-Lab-Software Areas of Interest daran gebunden. Sämtliche Berechnungen in Hinblick auf die AOI können so automatisiert durchgeführt werden.

Neben der Entscheidung für eine Methode müssen bei sportwissenschaftlichen Studien am Ende die Ergebnisse natürlich auch wissenschaftlichen Qualitätskriterien entsprechen. Diese sind Objektivität, Reliabilität, interne Validität, Inhaltsvalidität, externe Validität und Replizierbarkeit. Werden diese Qualitätsstandards nicht ausreichend berücksichtigt, ist eine Studie in ihrer Aussagekraft eingeschränkt – im Extremfall sogar wertlos.

Dieser Beitrag ist zuerst auf unserem Schwesternportal ELEKTRONIKPRAXIS erschienen.

Referenzen

[1] http://www.transfermarkt.de/1-bundesliga/elfmeterstatistiken/wettbewerb/L1

[2] Mit der Area of Interest definiert man Teilbereiche des in der Eye-Tracking-Studie zu analysierenden Objekts, die für das analysierte Objekt von besonderer Relevanz sind. Dieses Objekt kann ein Bereich in einem Fahrzeuginnenraum, einem Supermarktregal oder auf einer Webseite sein. Durch die Einteilung in Areas of Interest können etwa einzelne Elemente des Objekts miteinander verglichen werden. Ein solches Element kann zum Beispiel das Logo, die Such- oder Navigationsseite oder die Produktelemente auf der Webseite sein.

[3] Das Weltkoordinatensystem bezeichnet das Ursprungskoordinatensystem mit dem ein relatives Koordinatensystem verknüpft wird. Damit lassen sich Punkte in der Realwelt mittels x- und y-Achse definieren.

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