From pose estimation to coaching feedback : rule-based analysis of amateur tennis serves

Abstract

Diese Arbeit untersucht, inwieweit sich kinematische Kriterien aus der biomechanischen Tennisliteratur in Regeln auf Basis monokularer Posenschätzung umsetzen lassen. Ziel ist Aufschlagsfeedback für Amateurspieler, das ohne Laboraufnahme auskommt. Das Video einer einzelnen Kamera wird mit MediaPipe BlazePose verarbeitet. Anschließend werden vier Kriterien mit Referenzbereichen aus der Literatur verglichen. Rumpfneigung und Beugung des vorderen Knies werden in der Trophy-Position gemessen, Ellenbogenbeugung und Schulterhebung beim Ballkontakt. Die Arbeit bewertet jedes Kriterium nach vier Fehlerquellen: Landmarkenrauschen, Ereigniserkennung, Projektion und abweichende Winkeldefinitionen. Der zentrale Beitrag ist eine Einstufung, die für jedes Kriterium zeigt, wie weit man den Hinweisen einer einzelnen Kamera trauen kann. Mangels externer Referenz ist die Einstufung argumentativ begründet, nicht gemessen. Die Validität hängt vom Kriterium ab und ist abgestuft. Das vordere Knie liefert den verlässlichsten Hinweis. Bei der Schulterhebung sagt der Hinweis mehr über die Messung aus als über den Spieler. Die Pipeline eignet sich damit als Hinweissystem, das die Kameraebene berücksichtigt. Eine Kamera erfasst nur eines der beiden Trophy-Kriterien, für beide braucht es eine zweite. Der entscheidende nächste Schritt ist ein Abgleich mit einer dreidimensionalen Referenz.

This thesis asks to what extent kinematic criteria from tennis biomechanics literature can be turned into rules over monocular pose estimation. The goal is serve feedback for amateur players without laboratory capture. Single-camera video is processed with MediaPipe BlazePose. Four criteria are then compared against reference bands from the literature. Trunk inclination and front knee flexion are read at the trophy position. Elbow flexion and shoulder elevation are read at ball impact. The thesis grades each criterion by four error sources: landmark noise, event detection, projection and definitional mismatch. The main contribution is a per-criterion grading of how far single-camera flags can be trusted. With no external reference, the grading is argued rather than tested. Validity varies by criterion and by degree. Front knee flexion gives the most trustworthy flag. The shoulder elevation flag reflects the measurement more than the player. The pipeline works as a plane-aware attention flag. One camera carries only one of the two trophy criteria, so reading both takes a second camera. The decisive next step is a test against a three-dimensional reference.