I AE S In t er na t io na l J o urna l o f   Art if icia l In t ellig ence   ( I J - AI )   Vo l.  1 5 ,   No .   5 ,   Octo b er   2 0 2 6 ,   p p .   4 8 1 9 ~ 4 8 2 9   I SS N:  2 2 5 2 - 8 9 3 8 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijai.v 15 .i 5 . p p 4 8 1 9 - 4 8 2 9           4819       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij a i . ia esco r e. co m   Ev a lua ting YO L O v 8 - po se   v a ria nt s for so ccer  key po int  de tectio n  a nd ho mo g ra phy  ma pping       Durro t un   Na s hi hin 1 ,   Yo ha n es Yo ha nie F rideli n P a nd um a n 2 ,   Dwi  Ca hy o   K a rt i k o 3 ,   A nn a   No o rdia 4 ,  K ho irul Is la m 1   1 D e p a r t me n t   o f   I n f o r mat i c s   E n g i n e e r i n g ,   S t a t e   U n i v e r si t y   o f   S u r a b a y a ,   S u r a b a y a ,   I n d o n e s i a     2 D e p a r t me n t   o f   M u l t i me d i a   E n g i n e e r i n g ,   T h e   U n i v e r si t y   o f   O s a k a ,   S u i t a ,   Ja p a n   3 D e p a r t me n t   o f   P h y si c a l   E d u c a t i o n ,   S t a t e   U n i v e r si t y   o f   S u r a b a y a ,   S u r a b a y a ,   I n d o n e si a     4 D e p a r t me n t   o f   S p o r t s S c i e n c e ,   S t a t e   U n i v e r si t y   o f   S u r a b a y a ,   S u r a b a y a ,   I n d o n e si a         Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Dec   1 ,   2 0 2 5   R ev is ed   Au g   4 ,   2 0 2 6   Acc ep ted   Au g   1 2 ,   2 0 2 6       S o c c e r  a n a ly ti c s   in te n se ly   re li e s   o n   a c c u ra te  p it c h   k e y p o i n t   d e t e c ti o n   a n d   h o m o g ra p h y   m a p p i n g ,   y e t  so c c e r  b ro a d c a st  d a ta  p o se s  c h a ll e n g e s  c a u se d   b y   c a m e ra   a n g le   v a riatio n   a n d   p a rti a l  p it c h   c o v e ra g e .   T h is  stu d y   s y ste m a ti c a ll y   e v a lu a tes   y o u   o n l y   lo o k   o n c e   v e rsio n   8   ( YO LOv 8 ) - p o se   v a rian ts  ( n a n o ,   sm a ll ,   m e d iu m ,   larg e ,   a n d   x - larg e )  fo r  k e y p o in t  d e tec ti o n   a n d   h o m o g ra p h y   m a p p in g .   Th e se   m o d e ls  we re   re t ra in e d   o n   b ro a d c a st  a n d   sc o u t in g   d a tas e ts,  wh il e   h o m o g ra p h y   m a p p in g   wa s  c o m p u te d   u sin g   d irec t  li n e a r  tran sfo rm   (DLT )  a n d   ra n d o m   sa m p le  c o n se n su s  ( RAN S AC).  T h re e   m e tri c s  we re   u se d   fo r  e v a lu a ti o n :   d e tec ti o n   a c c u ra c y ,   c o m p u tatio n a l  e fficie n c y ,   a n d   h o m o g ra p h y   re li a b il it y .   Re su lt s  sh o we d   th a t  th e   m e d i u m   v a rian t   a c h iev e d   th e   b e st  b a lan c e ,   with   th e   lo we st   m e a n   p ix e l  e rro r  (3 5 . 6 7   p x ),   c o m p e ti ti v e   in fe re n c e   sp e e d   4 9 . 6   fra m e s  p e r  se c o n d   ( FPS ),   a n d   m o d e ra te  m o d e l  siz e   (5 2 . 2   M B).   F u rt h e rm o re ,   it   a lso   re a c h e d   th e   h ig h e st  h o m o g ra p h y   su c c e ss   ra te  (9 6 . 2 % ) ,   su r p a ss in g   a ll   o t h e r  v a rian ts.   Th e se   fi n d in g s  su g g e st  th a t  th e   m e d iu m   v a rian t  is  th e   m o st  e ffe c ti v e   b a lan c e   fo r   re a l - ti m e   so c c e r  a n a ly ti c s,  p ro v id i n g   r o b u st  p e rfo rm a n c e   in   a c c u ra c y ,   e fficie n c y ,   a n d   re li a b i li ty   u n d e r   d iv e rse   b r o a d c a st  d a ta.   F u t u re   st u d ies   wo u l d   fo c u s  o n   e n larg i n g   t h e   d a tas e t  with   a d d it io n a l  k e y p o in ts,  i n c o r p o ra ti n g   tem p o ra l  sm o o th i n g ,   a n d   i n teg ra ti n g   a  p lay e r  trac k in g   sy ste m .   F o r  re p r o d u c i b il i ty ,   t h e   d a tas e t  a n d   c o d e   a re   o p e n l y   a v a il a b le o n   G it Hu b .   K ey w o r d s :   B r o ad ca s t d ata   C o m p u tatio n al  ef f icien c y   Dete ctio n   ac cu r ac y   Ho m o g r a p h y   m ap p in g   Ho m o g r a p h y   r eliab ilit y   Key p o in t d etec tio n   YOL Ov 8 - p o s e  v ar ia n ts   T h is i s  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Du r r o tu n   Nash ih in   Dep ar tm en t o f   I n f o r m atics E n g in ee r in g ,   State  Un iv er s ity   o f   Su r ab ay a   B u ild in g   A1 0 ,   Ketin tan g   W iy ata  Stre et,   Su r ab ay a - 6 0 2 3 1 ,   I n d o n esia   E m ail: d u r r o t u n n ash ih i n @ u n esa. ac . id       1.   I NT RO D UCT I O N   Desp ite  th e  r ap id   d ev elo p m e n t  o f   s o cc er   an aly tics ,   o p en - s o u r ce   p latf o r m s   an d   ac ce s s ib le  s o cc er   s co u tin g   d ata  r em ain   lim ited .   T h is   s itu atio n   ca n   b e  ad d r ess ed   b y   u tili zin g   b r o ad ca s t  d ata  f o r   lo w - co s t  s o cc er   an aly tics .   Ma jo r   t o u r n am en ts   r u n   b y   Féd ér atio n   I n te r n atio n ale  d e  Fo o tb all  Ass o ciatio n   ( FIFA ) ,   lik e  E n g lis h   Pre m ier   L ea g u e  a n d   W o r ld   C u p ,   ev e n   h av e   b ee n   g en er atin g   th o u s an d s   o f   h o u r s   o f   h ig h   p lau s ib le  d ata  f o r   s ca lab le  s o cc er   an aly tics   [ 1 ] .   T h is   co n d itio n   c o n f ir m s   th at  th e  b r o ad ca s t  d ata  p o ten tially   o f f er s   s u b s tan tial  r eso u r ce s   f o r   lar g e - s ca le  s o cc er   an aly tics .   Ho wev er ,   in   co m p ar is o n   to   s co u tin g   d ata,   b r o ad ca s t  d ata  u s u ally   co n tain s   s o m e  ch allen g es,  s u c h   as  v ar y i n g   ca m e r a  an g les,  z o o m   lev els,  a n d   o cc lu d ed   p itc h   r eg io n s   [ 2 ] ,   [ 3 ] .  T h er ef o r e,   s u ch   ch an g e  in   ca m er a  p er s p ec tiv es  p o s e s   a  m u ch   m o r e  ch allen g in g   task   to   en s u r e  ac cu r ate  an d   s tab le  s o cc er   an aly tics .   On e  o f   th e  p iv o tal  task s   u s ed   to   s u p p o r t  s o cc er   an aly tics   th r o u g h   b r o ad ca s t  d ata  is   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell ,  Vo l.  1 5 ,   No .   5 ,   Octo b er   2 0 2 6 :   4 8 1 9 - 4 8 2 9   4820   ac cu r ate  d etec tio n   o f   f iel d   lan d m ar k /k e y p o in t   [ 4 ] .   T h is   p r o c ess   is   cr u cial  to   s tan d a r d ize  a   to p - d o wn   v iew  o f   th e  p itch ,   a  p r o ce s s   k n o wn   as  h o m o g r a p h y   m ap p in g .   T h e  alig n m en t  b etwe en   k ey p o in t  d etec tio n   a n d   h o m o g r ap h y   m ap p in g   is   co m m o n ly   a  p r er eq u is ite  f o r   d o w n s tr ea m   task s ,   s u ch   as  p lay er   tr ac k in g   an d   tactica l  an aly s is   [ 5 ] .   I n   th is   way ,   b o th   b ec o m e  two   co r e  co m p o n e n ts   to   en ab le  tr an s itio n   f r o m   b r o ad ca s t  d ata  in to   ac cu r ate  an d   s ca lab le  s o cc er   a n aly tics .   R ec en t  ar ch itectu r es  p r o v i d e  u s ef u l  in f o r m atio n   to war d s   ad d r ess in g   th ese  is s u es.  Sp o r tlig h t,  th e  f ir s t  win n er   o f   th e  2 0 2 3   So cc er Net   ca m er a  ca lib r atio n   c h allen g e ,   u s ed   h ig h - r eso lu tio n   n etwo r k   v er s io n   2 - wid th   4 8   ( HR NetV2 - w4 8 )   to   d etec t  p itc h   lan d m ar k s   v ia  h ea tm ap s .   T h ey   ac h iev ed   ac c u r ate  h o m o g r a p h y   m a p p in g   f r o m   v id eo   f r am es  to   th e  to p - d o wn   p itch   v iew   [ 6 ] .   Desp ite  its   h ig h - q u ality   r esu lts ,  HR Net   is   co m p u tatio n ally   co s tly   an d   m ig h t   n o t   b e  a p p li ca b le  to   r ea l - tim e  an al y tics .   Ho wev er ,   th e   s ec o n d   win n er ,   Sp iid eo ,   u s ed   y o u   o n ly   l o o k   o n ce   X - p o s e  ( Y OL OX - p o s e )   as  p lay e r   p el v is   k ey p o i n ts ,   wh ich   lea d s   to   p r o v in g   th at  e v en   lig h tweig h t  an d   s p ee d - o r ien te d   p o s e   d etec to r s   ca n   b e  ef f ec t iv e   [ 7 ] .   B ased   o n   s u ch   in s ig h t s ,   th e  YOL O - p o s e   f am ily   m ay   b ec o m e  an   ex c ellen t  alter n ativ e  to   d etec tin g   s o cc er   p itch   lan d m ar k s .   YOL O - p o s e   ca n   b e   r etr ain ed   to   d etec t  f ield   lan d m ar k s ,   alth o u g h   o r i g in ally   it  wa s   u s ed   to   d etec t  h u m a n   k ey p o i n t.  I t  p r o v id es  f iv e   v ar ian ts   ( n a n o ,   s m all,   m ed iu m ,   lar g e ,   an d   ex t r a - lar g e )   t h at  g iv e   f lex ib ilit y   in   ter m s   o f   s p ee d   a n d   th e   co m p lex ity   o f   th e   m o d el   [ 8 ] .   As  an   ex a m p le,   YOL Ov 8 n - p o s e   ( n an o )   to o k   1 3 1 . 8   m s   to   r u n   o n   C PU - ONN X   with   th e  m o d el  s ize  o f   3 . 3   MB  co m p ar ed   with   1 , 6 0 7   m s   p er   f r am e   an d   6 9 . 4   MB  in   YOL Ov 8 x - p o s e     ( ex tr a - lar g e )   [ 9 ] .   T h e  b en ch m ar k s   o u tlin e  a  n o ticea b le  s p ee d   ac cu r ac y   tr ad e - o f f ,   p r o p o s in g   th e  n ee d   to   f o c u s   o n   th e  c h o ice  o f   a  v ar ia n t th at  will a d o p t th e  tim e - s en s itiv e  s p o r ts   v is u al  an aly tics .   R e g a r d l es s   o f   f le x i b i li t y   f o r   ch o o s i n g   t h e   Y O L O - p o s e   m o d e l s ,   it   is   n o t   s p ec i f i e d   y e t  w h ic h   v a r i a n t   p r o v i d e s   t h e   m o s t   e f f e ct i v e   p e r f o r m a n c e   f o r   d e t e c t i n g   s o c ce r   p i t c h   k e y p o i n t s   i n   d i v e r s e   c a m e r a   a n g l e s   a n d   p a r t i a l   o cc l u s i o n s   [ 1 0 ] .   T h i s   s t a t e m e n t  c a n   b e  s u p p o r t e d   b y   t h e   r e ce n t   s t u d i es   d e m o n s t r a ti n g   t h a t  t h e   ac t u al  e f f e c t i v e n es s   o f   e ac h   v a r i a n t   r el a t e d   t o   k e y p o i n t   d et e c ti o n   o r   s o c c e r   a n a l y t i cs   is   s t il l   u n c l ea r   [ 9 ] ,   [ 1 1 ] .   M o r e o v e r ,   t h e   a b i l i t y   o f   a   r e l i a b l e   a l g o r i th m   t o   m a p   k e y p o i n t   d e t e c t e d   w i t h   Y O L O - p o s e   t o   h o m o g r a p h y   m a p p i n g   h a s   n o t   b e e n   w i d e l y   e x p l o r e d .   I n   t h is   c a s e ,   s t a b le   a n d   r e l i a b l e   h o m o g r a p h y   m a p p i n g   i s   n e e d e d   t o   o v e r c o m e   a   s i t u at i o n   w h e r e   Y OL O - p o s e   m o d e l   m is p r e d i c t s   k e y p o i n ts ,   r es u lt i n g   i n   o u t l i e r s .   T h is   is   b ec a u s e  i n a cc u r a t e   h o m o g r a p h y   m a p p i n g   w i l l  d i r e ct l y   i m p a ct   d o w n s t r e a m   p r o c es s e s ,   s u c h   as   a u t o m at e d   p l a y e r   t r a c k i n g   o r   t a c ti c a l  a n a l y s is   t r a c k i n g   [ 1 2 ] .   T h e s e   is s u es   h i g h l i g h t   a   c l e a r   g a p   i n   u n d e r s t a n d i n g   t h e   r e a l   p e r f o r m a n c e   o f   Y O L O - p o s e   v a r i a n ts   f o r   k e y p o i n t   d e t e c t i o n   a n d   w h a t   i s   t h e   a p p r o p r i a t e   w a y   t o   u t i l i z e   t h e s e   d et e c t e d   k ey p o i n t s   i n t o   r e l ia b l e  h o m o g r a p h y   m a p p i n g .   T h e r e f o r e ,   a   d e e p e r   i n v e s ti g a t i o n   i n t o   th e s e   as p e c ts   i s   i n e v i t a b l y   n e e d e d .   Acc o r d in g   to   th e   m en tio n ed   is s u es,  th is   p ap er   aim s   to   s y s tem atica lly   ev alu ate  th e  Y OL O - p o s e   v ar ian t  f o r   p itc h   k ey p o in t  d et ec tio n   an d   its   h o m o g r ap h y   m ap p in g .   T o   o u r   k n o wled g e,   th is   p ap er   in tr o d u ce s   th e  f ir s t  r ep r o d u cib le  b aselin e  o f   YOL O - p o s e   m o d el  v ar a in ts   u s ed   in   s o cc er   h o m o g r a p h y   m ap p in g .   Ou r   co n tr ib u tio n   in   d etail  ca n   b e  s u m m ed   u p   as f o llo ws:   i)   R o b u s t  k ey p o in t  d etec tio n   ac cu r ac y :  d eter m in e   wh ich   YO L O - p o s e   v ar ia n t  p e r f o r m s   b e s t  u n d er   n o is y   b r o ad ca s t d ata  with   o cc lu s io n s   an d   s co u tin g   d ata.   ii)   C o m p u tatio n al  ef f icien cy :  ex am in e  th e  laten c y ,   in f er en ce   s p ee d   an d   m o d el   s ize  to   lear n   th e  tr ad e - o f f s   am o n g   r ea l - tim e  f ea s ib ilit y   an d   d etec tio n   ac c u r ac y   o f   s o cc er   an aly tics   ap p licatio n .   iii)   Ho m o g r a p h y   r eliab ilit y :  ass ess   th e  r o b u s tn ess   o f   h o m o g r ap h y   m a p p in g s   u n d e r   v a r y in g   v i d eo   co n d itio n s   to   s u p p o r t  d o wn s tr ea m   tactica l a n aly s is   task s .   I n   o r d er   to   lead   th e  r ea d er s   th r o u g h   th ese  co n tr i b u tio n s ,   th e  p ap er   is   o r g an ized   in   t h e  f o llo win g   way s :     s ec tio n   2   p r o v i d es  r elate d   wo r k s ,   s ec tio n   3   d escr ib es  th e  m eth o d o lo g y ,   s ec tio n   4   i n clu d es  r esu lts   an d   d is cu s s io n ,   an d   f in ally ,   s ec tio n   5   g iv es th e  co n clu s io n   to   th e   s tu d y .       2.   RE L AT E D  WO RK S   T h e  r ec en t  in n o v atio n s   in   p o s e   esti m atio n   h av e  d em o n s tr a ted   p o s itiv e  o u tco m es  in   f o o t b all  f ield   lo ca lizatio n   [ 6 ] ,   [ 7 ] .   T h e  p er f o r m an ce   o f   HR Net - b ased   m o d els  in   k ey p o in t   d etec tio n   was  o b s er v ed   th r o u g h   th e  So cc er Net  ca m er a  ca lib r atio n   ch allen g e .   Ho wev e r ,   it  is   n o t  id ea l  f o r   lo w - en d   c o m p u ter s   o r   r ea l - tim e   co n d itio n s   d u e  to   its   h ig h   co m p u tatio n al  co s t   [ 6 ] .   C o n v er s ely ,   YOL O - p o s e   p r esen ts   lig h ter   f o r m s   th at  o f f er   tr ad eo f f s   b etwe en   ac c u r ac y   a n d   s p ee d ,   wh ic h   is   a   g o o d   s o l u tio n   f o r   lim ited   c o m p u ter   r e s o u r ce s   [ 7 ] ,   [ 8 ] .   As  th e  u s e  o f   YOL O  f r am ewo r k s   h as  b ee n   g r o win g ,   o th er   r esear ch er s   h av e  also   b eg u n   to   co m p ar e  v ar i o u s   YOL O  g en er atio n s   ( e. g . ,   Y OL Ov 5 ,   YOL Ov 7 ,   an d   YO L Ov 8 )   to   lear n   m o r e  ab o u t  tr ad e - o f f s   b etwe en   in f er en ce   s p ee d   v er s u s   its   a cc u r ac y .   N o n eth eless ,   th e  m ajo r ity   o f   th ese  r esear ch es  a r e  aim ed   at  o b ject  d etec tio n   an d   n o t  at  k ey p o in t  o r   lan d m ar k   esti m atio n   [ 1 3 ] ,   [ 1 4 ] .   C o n s eq u e n tly ,   co m p ar is o n s   in   p er f o r m an ce   b etwe en   d if f er e n t  v ar ian ts   o f   a  p ar ticu lar   YOL O - p o s e   ar e  n o t  well  s tu d ied ,   esp ec ially   wh en   d etec tin g   s o cc er   f ield   k ey p o in ts   in   b o th   b r o ad c ast an d   s co u tin g   s ce n ar i o s .   Ho m o g r a p h y   m a p p in g   is   a  cr u cial  s tep   to   ac h iev e  s o cc er   f ield   lo ca lizatio n ,   co n s is tin g   o f   esti m atin g   a  g eo m etr ic   tr an s f o r m atio n   u s in g   d etec ted   p itch   f ea tu r es  in t o   a  s tan d a r d ized   f ield   tem p late.   E ar lier   a p p r o ac h   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       E va lu a tin g   YOLOv8 - p o s e   va r ia n ts   fo r   s o cc er k ey p o in t d etec t io n   a n d   h o m o g r a p h y  …  ( Du r r o tu n   N a s h ih in )   4821   was  b ased   o n   class ical  co m p u ter   v is io n   alg o r ith m s   lik e  H o u g h - b ased   lin e  d etec tio n ,   el lip s e  f itti n g   ce n ter   cir cle,   an d   tem p late  m atch in g   p en alty   b o x   [ 1 5 ] .   Alth o u g h   i t  wo r k ed   well  in   a  c o n tr o lled   en v ir o n m en t,  lik e   s co u tin g   d ata,   it  is   g e n er ally   w o r s e  wh en   u s ed   i n   a  b r o a d ca s t e n v ir o n m en t.  T h er ef o r e,   it  is   n o t  a  p r o p e r   o p tio n   f o r   a  lar g e - s ca le   au to m ated   an aly s is   [ 1 6 ] .   W ith   th e  em e r g en ce   o f   d ee p   lear n in g ,   th e   g en r e  c h an g e d   to   co n v o l u tio n al  n eu r al  n etwo r k s   ( C NN s )   with   th e  ab ilit y   to   l ea r n   d is cr im in ativ e  v is u al  r ep r esen tatio n s .   E ar ly   s tu d ies  wer e  b ased   o n   s em an t ic  s eg m en tatio n   n etwo r k s ,   in c lu d in g   f u lly   co n v o lu tio n al  n et wo r k s   ( FC Ns)  an d   Dee p L ab   to   s eg m en t  f ield   lin es  o r   ar ea s   o f   in ter est   [ 1 7 ] ,   [ 1 8 ] .   Seg m en tatio n - b ased   p i p e lin es,  th o u g h   m o r e  r o b u s t,  we r e  f r eq u e n tly   c o s tly   in   ter m s   o f   a n n o tatio n s   an d   h a d   a   d if f icu lt  tim e   co m p e tin g   with   r ea l - tim e   p ip elin es.  Acc o r d in g   to   t h is   cu r r en t   s itu atio n ,   k ey p o in t - b as ed   m eth o d s   is   n ec ess ar y   to   b e  ex p lo r ed   as  th ey   p r o v id e   a  h ig h ly   p r o m is in g ,   li g h tweig h t ,   an d   f lex ib le  alter n a tiv e  f o r   h o m o g r ap h y   m a p p in g .       3.   M E T H O D    Fig u r e  1   p r esen ts   th e  s y s tem   o v er v iew  o f   th is   s tu d y   with   two   in p u t  d atasets   ( b r o ad ca s t  an d   s co u tin g ) ,   f iv e   YOL Ov 8 - p o s e   m o d el  v ar ian ts   f o r   k e y p o i n t   d etec tio n ,   an d   th r ee   m ai n   ev a lu atio n s .   Alth o u g h   b r o ad ca s t  d ata   is   o u r   m ain   c o n ce r n   o f   th is   s tu d y ,   s co u tin g   d ata  is   s till   in clu d ed   s in ce   we   wan t  to   em p h asize  th at  o u r   ap p r o ac h   ca n   wo r k   well  ac r o s s   d if f er en t  ca m er a  p er s p ec tiv es   a n d   f ield   co n d itio n s .   T h e n ,     YOL Ov 8 - p o s e   is   ch o s en   b ec a u s e  it  h as  b ee n   wid ely   u s ed   a n d   well - v alid ated   p o s e   m o d el  am o n g   r esear ch er s   in   d if f er en t  ar ea   [ 1 9 ] ,   [ 2 0 ] .  S u b s ec tio n   3 . 1   ex p lai n s   th e  d ataset,   p r ep r o ce s s in g   an d   tr ain in g   s tr ateg y ,   wh ile  s u b s ec tio n s   3 . 2 - 3 . 4   d escr ib e   th e  th r ee   m ain   e v alu atio n s   o f   th is   s tu d y :  ac cu r ac y   e v alu ati o n ,   c o m p u tatio n al  ef f icien cy ,   a n d   h o m o g r ap h y   m ap p in g   r eliab ilit y .   T h e  d etails   o f   th e  ev al u atio n   m etr ics ca n   b e  s ee n   in   T ab le  1 .           Fig u r e  1 .   Sy s tem   o v er v iew  o f   s o cc er   f ield   k ey p o in t  d etec tio n   an d   h o m o g r ap h y   m a p p in g       T ab le  1 .   Su m m a r y   o f   ev alu ati o n   m etr ics   Ev a l u a t i o n   M e t r i c s   A c c u r a c y   e v a l u a t i o n   Lo ss  f u n c t i o n s ,   me a n   a v e r a g e   p r e c i si o n   ( mA P )   a n d   mea n   p i x e l   e r r o r   ( M P E)   C o m p u t a t i o n a l   e f f i c i e n c y   La t e n c y ,   i n f e r e n c e   s p e e d ,   a n d   m o d e l   s i z e   H o mo g r a p h y   ma p p i n g   r e l i a b i l i t y   R a t i o   o f   su c c e ss ra t e   ( %)       3 . 1 .     Da t a s et ,   prepro ce s s ing ,   a nd   t ra ini ng   s t ra t eg y     T h i s   s t u d y   u s e s   t h e   S o cc e r   f ie l d   l o c a l iz a t i o n   d a ta s et   f r o m   R o b o f l o w   [ 2 1 ] ,   c o n t a i n i n g   5 1 4   m a n u a l l y   a n n o t a t e d   k e y p o i n t   i m a g e s   f r o m   s c o u t i n g   a n d   b r o a d c a s t   d a t a.   F o r   f u r t h e r   r e p r o d u c i b i l i t y ,   d a t a s et   a n d   c o d e   c a n   b e   a c c e s s e d   in   G i t H u b   a t   h t t p s : / / g i t h u b . c o m / d u r r o t u n n a s h i h i n / y o l o v 8 p o s e - s o c c e r - k e y p o i n t - h o m o g r a p h y - m a p p i n g .  T o   m a k e   i t   c l e a r ,   t h e   m e a n i n g   o f   k e y p o i n t   i n   t h i s   r e s e a r c h   is   a   g i v e n   p o i n t   o n   t h e   s o c c e r   f i e l d ,   l i k e   c o r n e r s   o r   m a r k e r s   o f   p e n a l t y   a r e a s ,   a n n o t a t e d   w i t h   p i x el   c o o r d i n a t e s .   Fo r   t h e   p r e p r o c e s s i n g   s t e p ,   t h e   f l i p _ i d x   p a r a m e t e r   i n   t h e   d a t a . y a m l   w as   s l i g h t l y   c h an g e d   t o   e n s u r e   t h a t   t h e   l e f t - r i g h t   k e y p o i n t s   a r e   p r o p e r l y   m a t ch e d   i n   a u g m e n t a t i o n   p r o c e s s .   F u r t h e r m o r e ,   t h e   s i ze   o f   a l l   i n p u t   i m a g e s   w as   s t a n d a r d i z e d   t o   a   c e r t a i n   r es o l u ti o n   ( 6 4 0   ×   6 4 0   p x )   t o   s t a n d a r d i z e   t h e   d a t as e ts   a n d   o p t i m i z e   c o m p u t i n g   e f f i c i e n c y .   I n   t h e   t r a i n i n g   s t r a t e g y ,   t h e  h y p e r p a r a m e t e r s   o f   al l  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell ,  Vo l.  1 5 ,   No .   5 ,   Octo b er   2 0 2 6 :   4 8 1 9 - 4 8 2 9   4822   m o d e l s   w e r e   c o n f i g u r e d   e q u a l ly .   T h e   p u r p o s e   o f   t h is   s e tt i n g   is   t o   e n s u r e  t h e  p e r f o r m a n c e ’ s   d i f f e r e n c e   wa s   b a s ed   o n   m o d e l   c a p a ci t y ,   a n d   n o t  o n   o p t i m i z at i o n   b i as .   T h e n ,   t h e  s t o c h a s ti c   g r a d i e n t   d es c e n t  ( S GD )   o p t i m iz e r   wi t h   i n i t i al   r a t e  0 . 0 1   was   c h o s e n   d u e   t o   i ts   s t a b il i t y   a n d   e f f i c i e n c y ,   e s p e c ia l l y   f o r   la r g e - s c al e   t r ai n i n g   [ 2 2 ] .   T o   a d d r e s s   t h e   s t o c h a s t i c   e f f e c ts ,   t h e   d a t a  a u g m e n t a t i o n   w a s   a s   l i g h t   a s   p o s s i b l e ,   t u r n i n g   m o s a i c   a u g m e n t a t i o n   o f f ,   a n d   u s i n g   s i m p le   g e o m e t r i c   t r a n s f o r m a t i o n s .     3 . 2 .     Acc ura cy   ev a lua t i o n   T h e  ac cu r ac y   o f   th e  k ey p o in t   d etec tio n   m o d els  was  ev alu ated   u s in g   th r ee   m et r ics:   lo s s   f u n ctio n s ,   m AP  an d   MPE .   Du r in g   tr ain i n g ,   lo s s   f u n ctio n s   ( tr ain in g   an d   v alid atio n   l o s s es)  wer e  u s ed   to   m o n ito r   m o d el  p er f o r m an ce .   T h e  tr ai n in g   lo s s   m ea s u r es  h o w  well  th e  m o d els  f it  b etwe en   p r ed icted   an d   ac tu al  k ey p o i n ts ,  wh ile  th e  v alid atio n   lo s s   r ef lects  th e  m o d el’ s   ca p ab ilit y   to   g en er alize   th e  p r e v io u s   u n s ee n   d ata   [ 2 3 ] .   I n   ad d itio n ,   m AP  at  two   s tan d ar d   t h r e s h o l d s   ( m AP @ 0 . 5   an d   m AP@ 0 . 5 :0 . 9 5 )   was  im p lem e n ted   to   m ea s u r e  t h e  ac cu r ac y   o f   k ey p o in t  lo ca lizat io n   u n d er   d if f er e n t  lev els  o f   s tr ictn ess .   As  s h o wn   in   ( 1 ) ,   th e   m AP  is   co m p u te d   as  th e  m ea n   o f   av er ag e  p r ec i s io n   ( AP)   v alu es  ac r o s s   m u lti p le  th r esh o ld s   τ   [ 2 4 ] .  T o   co m p lem en t  m AP,  th is   s tu d y   ad o p ts   MPE   f r o m   p r io r   wo r k   o n   o b ject  p o s e   esti m atio n   to   q u an tify   th e  ac c u r ac y   o f   k ey p o i n t  d etec tio n   in   o u r   s o cc er   p itch   k e y p o in t   d etec tio n   task   [ 2 5 ] .   T h is   m etr ic   as  in   ( 2 )   d ir ec tly   m ea s u r es  t h e  av er a g e  E u clid ea n   d is tan ce   in   p ix els b etwe en   p r e d icted   ( ̂ , ̂ )   an d   g r o u n d - tr u th   ( , )   k ey p o in ts .      = 1 | | ∑  ( )    ( 1 )     = 1 ∑ √ ( − ̂ ) 2 + ( − ̂ ) 2 = 1     ( 2 )     3 . 3 .     Co m pu t a t io na l  e f f iciency   T o   m ea s u r e   th e   co m p u tatio n a l  ef f icien cy ,   th is   s tu d y   u s ed   t h r ee   m et r ics:   laten cy ,   in f er e n ce   s p ee d ,   an d   m o d el  s ize.   T o g eth e r ,   th e  co m b in atio n   o f   th ese  m et r ics  ca n   s u p p o r t  th e  p r ac tical  im p l em en tatio n   o f   r ea l - tim e  s o cc er   an al y tics .   First  m etr ic  is   laten cy   d ef in ed   as  th e  av er a g e  tim e  t o   p r o ce s s   a  s in g le  f r a m e.   I t   is   m ath em atica lly   s tated   as  in   ( 3 ) ,   wh er e     is   th e  s u m   o f   in f e r en ce   d u r ati o n   o v e r     test   f r a m es.  As  s ee n     in   ( 3 ) ,   th e  s ec o n d   m etr ic  is   f r a m es  p er   s ec o n d   ( FPS ) ,   d escr ib in g   h o w  m an y   to tal  ex ec u ted   f r am es  th at  m o d els  ca n   p r o ce s s   p er   s ec o n d .   T h i s   s tu d y   co n s id er ed   th ese  m etr ics  b ec au s e  th ey   ar e  wid el y   u s ed   in   f o r   AI   ap p licatio n s ,  s u ch   as  YOL O - f all,   a  lig h tweig h t  ed g e  m o d el   in   wh ich   s p ee d   an d   ac c u r ac y   ar e  ess en tial   [ 2 6 ] .  T h e  m o d el  is   th e  last   m et r ic,   wh er e  lar g er   m o d el  s ize  u s u ally   r eq u ir es  g r ea ter   co m p u tatio n al  an d     m em o r y   r eso u r ce s .       =   x   100 ,        =   x   100   ( 3 )     3 . 4 .     H o mo g ra ph y   m a pp ing   re lia bil it y   T h e  h o m o g r ap h y   m a p p in g   was  ca lcu lated   with   d ir ec t  lin ea r   tr an s f o r m   ( DL T )   wh ic h   m atch es  id en tifie d   f ield   k e y p o i n ts   ( s o u r ce   p o i n ts )   with   th eir   an n o t ated   r ef er en ce   p o in ts   ( d esti n atio n   p o in ts )   o n   th e   s o cc er   p itch   tem p late   [ 2 7 ] .   T o   m ak e  it  r o b u s t  ag ain s t  n o is e,   we  o n ly   u s ed   d etec ted   k ey p o in ts   with   a  co n f id en ce   lev el  m o r e  th an   0 . 8 .   Fu r th er m o r e,   th e  h o m o g r ap h y   m ap p in g   is   co n s id er ed   s u cc ess f u l   o n ly   if   m in im al  d etec ted   k ey p o in ts   ar e  f o u r   with   less   g eo m etr ic   alig n m en t.  B esid es,  we  also   u s ed   th e  r an d o m   s am p le   co n s en s u s   ( R ANSA C )   alg o r ith m ,   wh ich   r ep ea ted ly   ch o o s es  r an d o m   s u b s ets  o f   k ey p o in t  co r r esp o n d en ce s   to   h y p o th esize  a  h o m o g r ap h y   m atr ix   an d   th en   ev alu ates   h o w  m an y   co r r esp o n d en ce s   ag r ee   with   th is     h y p o th esis   [ 2 8 ] .   Key p o in ts   with   r ep r o jectio n   er r o r   less   th an   th e  th r esh o ld   ar e  co n s id er ed   i n lier s ,   an d   th e  r est  ar e  o u tlier s .   T o   m ea s u r e  t h e   h o m o g r a p h y   r eliab ilit y ,   ea c h   YOL Ov 8 - p o s e   v a r ian t  was   ev alu ated   o n   ea ch   im ag e  o n   t h e  test   s et.   Fo r   ea ch   im ag e,   a  b in ar y   o u tco m e  was  o b tain ed ,   s u cc ess f u l  m ap p in g   as  1   an d   u n s u cc ess f u l  m ap p in g   as  0 .   As  s ee n   in   ( 4 ) ,   th e  f o r m u la   is   m ad e  to   ca lcu late  th e  r a tio   o f   im ag es  with   s u cc ess f u l  m ap p in g   o v e r     all  im ag es.  Dif f er en t   with   m AP  o r   MPE ,   wh ic h   m ea s u r e   ac cu r ac y ,   th is   m et r ic  d ir ec tly   ca p tu r es  th e  u s ab ilit y   o f   th e  s y s tem   in   a  d o wn s tr ea m   task ,   i.e .   tactica l  an aly s is   a n d   v is u aliza tio n   o f   p lay er   tr ajec to r ies.      = 1   ∑  _  ( ) = 1   ( 4 )       4.   RE SU L T S AN D  D I SCU SS I O N   4 . 1 .     E x perim ent a l  s et up   T h is   s ec tio n   o u tlin es  th e  ex p er im en tal  s etu p   u s ed   to   ev alu at e  th e  p r o p o s e d   ap p r o ac h .   I t  co v er s   th r ee   k ey   asp ec ts :  d a t a s e t   co m p o s iti o n ,   h y p er p ar am eter   s ettin g s ,   a n d   h ar d war e  s p ec if icatio n s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       E va lu a tin g   YOLOv8 - p o s e   va r ia n ts   fo r   s o cc er k ey p o in t d etec t io n   a n d   h o m o g r a p h y  …  ( Du r r o tu n   N a s h ih in )   4823   4 . 1 . 1 .   Da t a s et   c o m po s it io n   T h e  d ataset  c o m p o s itio n   is   s u m m ar ized   i n   T a b le  2 ,   wh ile   th e  3 2   a n n o tated   k e y p o in ts   a r e   illu s tr ated   in   Fig u r e  2 .   B esid es,  Fig u r e  3   s u m m ar izes  th e  d is tr ib u tio n   o f   k ey p o in t   v is ib ilit y   in   th e  So cc er   Fiel d   L o ca lizatio n   d ataset,   with   th e  o v er all  co u n ts   f o r   th e  th r e e  v is ib ilit y   ca teg o r ies  ( in v is i b le,   o cc lu d e d ,   a n d   v is ib le)   p r esen ted   in   Fig u r e   3 ( a) ,   a n d   th e   d is tr ib u tio n   o f   v is ib le  k e y p o in ts   s h o wn   i n   Fig u r e  3 ( b ) .   T h e   h ig h est  n u m b er s   o f   a n n o tate d   k e y p o i n ts   ar e  o b s er v ed   at  r ef e r en ce   p o in ts   1 5 ,   1 4 ,   a n d   1 3 ,   in d icat in g   th at  t h e  d ataset   m ajo r ly   c o v er s   th e   m id d le   ar ea   o f   t h e  p itch .   T h is   d is tr ib u tio n   p r o v id es  a n   im p o r tan t  b a s is   to   m ea s u r e  th e   p er f o r m an ce   o f   h o m o g r ap h y   m ap p in g   in   v ar i o u s   v is ib ilit y   co n d itio n s .       T ab le  2 .   Data s et  co m p o s itio n   S u b s e t   N u mb e r   o f   i m a g e s   D e scri p t i o n   Tr a i n i n g   4 0 2   2 5 4   s c o u t i n g   i m a g e s,   1 4 8   b r o a d c a st i n g   i ma g e s   V a l i d a t i o n   60   3 1   sc o u t i n g   i ma g e s ,   2 9   b r o a d c a st i n g   i mag e s   Te st i n g   52   3 2   sc o u t i n g   i ma g e s ,   2 0   b r o a d c a st i n g   i mag e s   To t a l   5 1 4   -           Fig u r e  2 .   Key p o in t a n n o tatio n   o f   a  s o cc er   p itch   with   3 2   r ef e r en ce   k ey p o in ts           ( a)   ( b )     Fig u r e  3 .   Dis tr ib u tio n   o f   k ey p o in t v is ib ilit y   in   th e  So cc er   Fi eld   L o ca lizatio n   d ataset : ( a)   th e  o v er all  co u n ts   f o r   ea ch   v is ib ilit y   class   an d   ( b )   th e  f r eq u e n cy   o f   ea ch   r ef er e n ce   p o in t w h en   la b eled   as v is ib le       4 . 1 . 2 .   H y perpa ra m et er   s et t i ng s   T ab le  3   d is p lay s   th e  h y p er p a r am eter   s ettin g s   in   th is   s tu d y .   T h is   co n f ig u r atio n   co m p r o m is ed   b o t h   co m p u tatio n al   ef f icien cy   an d   r ep r o d u cib ilit y .   S o ,   lig h tweig h t  an d   h ea v y weig h t  YOL Ov 8 - p o s e   v ar ia n ts   co u ld   b e  tr ain ed   u s in g   th e  s am e  ex p er im en tal  co n d itio n s .       T ab le  3 .   Hy p er p ar a m eter   s ettin g s   f o r   YOL Ov 8 - p o s e   m o d el  t r ain in g   P a r a me t e r   V a l u e   N o t e s   Ep o c h s   5 0 0   Lo n g   sc h e d u l e   t o   e n s u r e   c o n v e r g e n c e   I mag e   si z e   6 4 0   ×   6 4 0   F i x e d   i n p u t   r e s o l u t i o n   B a t c h   si z e   32   B a l a n c e d   f o r   G P U   me mo r y   e f f i c i e n c y   O p t i mi z e r   S G D   S t a b l e   f o r   k e y p o i n t   d e t e c t i o n   t a s k s   I n i t i a l   l e a r n i n g   r a t e   ( l r 0 )   0 . 0 1   D e f a u l t   w a r m - u p   r a t e   M o s a i c   a u g me n t a t i o n   0 . 0   D i sab l e d   t o   p r e ser v e   p i t c h   g e o m e t r y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell ,  Vo l.  1 5 ,   No .   5 ,   Octo b er   2 0 2 6 :   4 8 1 9 - 4 8 2 9   4824   4 . 1 . 3 .   H a rdwa re   s pecif ica t io n   T h e  ex p e r im en tal  en v ir o n m e n t  is   o p er atio n alize d   o n   Go o g le  C o lab   Pro .   G o o g le  C o la b   Pro   is   a   clo u d - b ased   p latf o r m   th at  p r o v id es  v er s atile  co m p u tin g   r es o u r ce s   f o r   d ee p   lear n in g   ex p e r im en ts .   Deta ils   o f   th e  h ar d war e   s p ec if icatio n   ca n   b e  s ee n   in   T a b le  4 .       T ab le  4 .   Har d war e  s p ec if icatio n   o f   th e  ex p er im en tal  en v ir o n m en t   C o m p o n e n t   S p e c i f i c a t i o n   G P U   N V I D I A   A 1 0 0   ( 4 0   G B   V R A M )   C P U   I n t e l   X e o n   ( 1 2   v C P U s,  ~ 2 . 2 0   G H z )   R A M   8 3 . 5   G B   D i sk   s t o r a g e   1 1 2 . 6   G B     D e v i c e   G P U   ( 0 )   W o r k e r s   12       4 . 2 .     Acc ura cy   perf o rma nce  a cr o s s   m o dels   Fig u r e  4   d ep icts   th e   lo s s   f u n c tio n   ac r o s s   th e   YOL Ov 8   v ar ia n ts   o v er   5 0 0   ep o ch s .   Fig u r e  4 ( a)   s h o ws   th e  tr ain in g   lo s s ,   wh ile  Fig u r e  4 ( b )   s h o ws  th e  v alid atio n   l o s s .   Fig u r e  5   d e p icts   th e  ac c u r ac y   m etr ics  ac r o s s   th e  YOL Ov 8   v ar ian ts   o v er   5 0 0   ep o ch s .   Fig u r e  5 ( a)   s h o ws   th e  m AP@ 0 . 5 ,   wh ile  Fig u r e  5 ( b )   s h o ws  th e   m AP@ 0 . 5 :0 . 9 5 .   I n   g en e r al,   th e  m ed iu m   m o d el  s h o u ld   b e   co n s id er ed   as  t h e  b est  m o d el  d u e   to   its   lo west v alu e   in   v alid atio n   lo s s   an d   its   h ig h est  v alu e  in   m AP @ 0 . 5 :0 . 9 5   a f ter   5 0 0   ep o ch s .   I n   th e  lo s s   f u n ctio n   cu r v es,  th e   n an o   m o d el   alwa y s   h as   a  h ig h er   a m o u n t   o f   r esid u al.   T h e   x - l ar g e  m o d el,   o n   th e   o th e r   h an d ,   h av e   m u ch   f aster   r ed u ctio n s   in   v alid atio n   lo s s   an d   s tab ilizes   ea r lier   lik e  th e   m ed iu m   o n e.   H o wev er ,   a f ter   ar o u n d   4 5 0   e p o ch s ,   th e  m ed iu m   m o d el  clea r ly   p e r f o r m s   th e   lo west  th an   t h e  o t h er s .   I n   th e  m AP@ 0 . 5   a n d   m AP@ 0 . 5 :0 . 9 5 ,   th e   n an o   is   th e   o n l y   m o d el  with   t h e  s lo west  co n v er g en ce ,   wh ile  th e  x - lar g e  ca n   s till   b e  d e f e ated   b y   th e  m e d iu m   m o d el,   esp ec ially   af ter   4 5 0   e p o ch s   in   m AP@ 0 . 5 :0 . 9 5 .   T o   s u p p o r t   th at  th e  m e d iu m   s h o u ld   b e   ch o s en   as  th e   b est  m o d el,   T ab le  5   s h o ws  th e  MPE   o f   all  m o d el  v ar ia n ts .   I t  is   clea r   th at  th e   m ed i u m   m o d el  h as  th e     lo west  MPE   ( 3 5 . 6 7   p x )   th a n   th e  o th er s .   I t  also   p r o o f s   th at  th is   m o d el  ca n   b e  u s e d   f o r   m o r e  p r ec is e    k ey p o i n t d etec tio n .           ( a)   ( b )     Fig u r e  4 .   T r ain in g   a n d   v alid atio n   lo s s   ac r o s s   YOL Ov 8   v ar ia n ts   ( n an o ,   s m all,   m e d iu m ,   la r g e,   an d   x - lar g e)   o v er   5 0 0   e p o ch s : ( a)   t r ain in g   l o s s   an d   ( b )   v alid atio n   l o s s               ( a )   ( b )     Fig u r e  5 .   Acc u r ac y   m etr ics ac r o s s   YOL Ov 8   v ar ian ts   ( n a n o ,   s m all,   m ed iu m ,   an d   lar g e,   x - la r g e)   o v er     5 0 0   ep o ch s : ( a)   m AP@ 0 . 5   an d   ( b )   m AP@ 0 . 5 :0 . 9 5   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       E va lu a tin g   YOLOv8 - p o s e   va r ia n ts   fo r   s o cc er k ey p o in t d etec t io n   a n d   h o m o g r a p h y  …  ( Du r r o tu n   N a s h ih in )   4825   T ab le  5 .   MPE   ac r o s s   YOL Ov 8 - p o s e   m o d el  v ar ia n ts   M o d e l   v a r i a n t s   N a n o   S mal l   M e d i u m   La r g e   X - l a r ge   M P E  ( p x )   7 6 . 3 1   6 0 . 0 0   3 5 . 6 7   5 5 . 5 9   6 7 . 3 5       4 . 3 .     T ra de - o f f s   in  co m pu t a t i o na l e f f iciency   T a b l e   6   s h o w s   t h e   c o m p u t a t i o n   e f f i c i e n c y   v a l u e s   a c r o s s   t h e   f i v e   Y O L O v 8 - p o s e   v a r i a n ts .   T h e   f i n d i n g s   d e m o n s t r a t e   t h at   t h e   n a n o   m o d e l   p r e s e n ts   t h e   l o w e s t   l at e n c y   ( 1 6 . 1   m s ) ,   t h e   h i g h e s t   i n f e r e n c e  s p e e d   ( 6 2 . 1   F PS )   a n d   t h e   s m a l l es t m o d e l   s i ze   ( 7 . 3 5   M B ) .   H o w e v e r ,   t h i s   m o d e l   d o e s   n o t   n e ce s a r il l y   t h e   m o s t   p r a c t i c al   s o l u t i o n   f o r   r e a l - t i m e   s o c c e r   a n a l y t i cs   a s   a c c u r a c y   p e r f o r m a n c e   i s   a ls o   m a t t e r s ,   n o t   c o m p u t a t i o n a l   e f f i c i e n c y   o n l y .   C o m b i n i n g   a c c u r a c y   p e r f o r m an c e   i n   s u b s ec t i o n   4 . 1   a n d   c o m p u t a t i o n a l   e f f i ci e n c y   i n   T a b l e   6 ,   t h e   m e d i u m   m o d e l   a c h i e v e s   t h e   m o s t   b a l a n ce d   s o lu t i o n   w i t h   c o m p e t i t i v e   l at e n c y   ( 1 9 . 7   m s ) ,   i n f e r e n c e   s p e e d   ( 5 0 . 8   F P S )   a n d   m o d e l   s i z e   ( 5 2 . 2   MB ) ,   w h i le   m a i n ta i n i n g   r o b u s t   d e t e ct i o n   a c c u r a c y .   T h e   p r i o r   r e s e a r c h   h a s   i d e n t i f i e d   a   s i m il a r     t r a d e - o f f   b e t w e e n   s p e e d   a n d   ac c u r a c y   i n   e a r l i e r   w o r k s   a b o u t  o b j e c t   d et e c ti o n   w it h   d e e p   l ea r n i n g   m o d e l s   [ 29 ] .  N e v e r t h e l es s ,   t h e   o b s e r v e d   p er f o r m a n c e   s t il l   h as   a   l i m i ta t i o n ,   w h e r e   t h e   li m i te d   d a t as e t   an d   f i x e d   r e s o l u t i o n   ( 6 4 0   ×   6 4 0 )   m a y   f a v o r   m o d e l s   o f   m e d i u m   c a p a c i t y   s i n c e   l a r g er   m o d e l s   m a y   n o t   f u l l y   e x p l o i t   t h e i r   p o t e n t i al .       T ab le  6 .   C o m p u tatio n al  ef f icie n cy   m ea s u r e d   in   laten cy ,   in f er en ce   s p ee d   an d   m o d el  s ize   M o d e l   v a r i a n t s   N a n o   S mal l   M e d i u m   La r g e   X - l a r g e   La t e n c y   ( ms)   1 6 . 1   1 6 . 7   1 9 . 7   2 2 . 8   2 3 . 8   I n f e r e n c e   sp e e d   (FPS)   6 2 . 1   5 9 . 8   5 0 . 8   4 3 . 9   4 2 . 0   X - M o d e l   si z e   ( M B )   7 . 3 5   2 3 . 6   5 2 . 2   8 6 . 3   1 3 3 . 7       4 . 4 .     H o mo g ra ph y   m a pp ing   re lia bil it y   f ind ing s   Fig u r e  6   r ep o r ts   th e  h o m o g r a p h y   s u cc ess   r ate  o f   d if f er en t  YOL Ov 8 - p o s e   m o d el  v ar ian t s   b ased   o n   two   d ataset  ty p es  ( b r o ad ca s t  an d   s co u tin g ) .   T h e  b r o a d ca s t  d ata  ( 2 0   im ag es)  y ield s   n an o   8 0 %  ( 1 6 /2 0 ) ,   s m all  8 5 %  ( 1 7 / 2 0 ) ,   m ed iu m   9 0 %  ( 1 8 /2 0 ) ,   lar g e   8 0 %  ( 1 6 /2 0 ) ,   a n d   x - lar g e  8 0 %  ( 1 6 /2 0 ) .   T h e n ,   th e  s co u tin g   d ata     ( 3 2   im ag es)  h as  a  m o r e  s tab le   r esu lt,  wh er e  n an o   1 0 0 %  ( 3 2 / 3 2 ) ,   s m all  1 0 0 %  ( 3 2 /3 2 ) ,   m ed iu m   1 0 0 %  ( 3 2 /3 2 ) ,   lar g e  1 0 0 %  ( 3 2 / 3 2 ) ,   an d   x - lar g e  9 6 . 9 %  ( 3 1 / 3 2 ) .   Acr o s s   th e  f u ll  d ataset  ( 5 2   im a g es),   th e  o v er all  s u cc ess   r ates   ar e  n a n o   9 2 . 3 %,  s m all  9 4 . 2 %,  m ed iu m   9 6 . 2 %,  lar g e  9 2 . 3 %,  an d   x - lar g e   9 0 . 4 %.  T w o   co n s is ten t  tr en d s   em er g e.   First,  s co u tin g   im ag es  ar e  alm o s t  al way s   s o lv ab l e,   d u e  to   th e  f ix ed   v an tag e  p o in t  an d   f u ll - f ield   co v er ag e.   Seco n d ,   b r o ad ca s t  im ag es  r ep r esen t  th e  p r im ar y   c h allen g e:  s u cc ess   r ates  m ajo r l y   p latea u   n ea r   8 0 %   ev en   f o r   th e  lar g est m o d els,  w h ile  th e  m ed iu m   ac h iev es 9 0 % a n d   th u s   p r o v i d es th e  b est ch o ice  f o r   r eliab ilit y .           Fig u r e  6 .   Su cc ess   co u n ts   o f   h o m o g r ap h y   m a p p in g   ac r o s s   YOL Ov 8 - p o s e   v ar ian ts       Fig u r e  7   illu s tr ates  h o w  s tr o n g   esti m atio n   ca n   h elp   to   o v er co m e  th e   o u tlier   c o r r esp o n d e n ce s   u s in g   R ANSA C   alg o r ith m .   T h e  k ey p o in t  lab eled   as   # 2 7   ( h ig h lig h ted   in   y ello w)   ac ts   as  a   g eo m etr ic  o u tlier   o f   th e   p itch   tem p late.   Yet,   R AN SA C   co r r ec tly   ex clu d es  it  d u r in g   m o d el  f itti n g ,   allo win g   th e   h o m o g r a p h y   to   b e   ac cu r ately   r ec o v er e d .   I n   th is   s tu d y ,   t h e  R ANSAC   r ep r o jectio n   th r esh o ld   was  s et  to   3   p x ,   wh ich   is   th e  d e f au lt  v alu e  f r o m   O p en C V’ s   lib r ar y   [ 3 0 ] .   T h is   is   eq u iv alen t  to   ab o u t  0 . 4 7 %  at  6 4 0   ×   6 4 0   r eso l u tio n .   R ANSAC   i s   th e  p ar ad ig m   o f   ch o ice  in   r o b u s t  g eo m etr ic  f itti n g   i n   th e  f ac e  o f   o u tlier   co n tam in atio n   [ 3 1 ] ,   an d   its   ef f ec tiv en ess   h er e  h ig h lig h ts   its   n ec ess ity   f o r   s tab le  h o m o g r a p h y   m ap p in g   in   t h e  p r esen ce   o f   n o is y   d etec tio n s .   Similar   ap p licatio n s   h av e   b ee n   ap p lied   t o   s p o r ts   an aly tics   wh er eb y   s tr o n g   o u tlier   m an a g em en t  is   ess en tial  to   r eg is ter in g   th e  co r r ec t p itch   [ 1 6 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell ,  Vo l.  1 5 ,   No .   5 ,   Octo b er   2 0 2 6 :   4 8 1 9 - 4 8 2 9   4826       Fig u r e  7 .  H o m o g r a p h y   m ap p i n g   with   R ANSAC : k ey p o in t # 2 7   ( y ello w)   ac ts   as a n   o u tlier   b u t is co r r ec tly   ex clu d ed ,   en ab lin g   ac cu r ate  h o m o g r a p h y   r ec o v er y   d esp ite  n o is y   d etec tio n s       4 . 5 .     Dis cus s io n   Acc o r d in g   to   th e  f in d in g s   in   s u b s ec tio n s   4 . 2   an d   4 . 3 ,   t h e  m e d iu m   m o d el  o f f er s   th e  b est  co m p r o m is e  as  it  o b tain s   th e  h ig h est  k e y p o in t   d etec tio n   ac cu r ac y ,   wh ile  m ain tain in g   c o m p u tatio n a l  ef f icien cy .   T h is   in d icate s   th at  its   m o d el   co m p lex ity   is   alr ea d y   s u f f icien t   to   c ap tu r e  th e   ch a r ac ter is tic  o f   o u r   d ataset  with   f i x ed   in p u t  r eso l u tio n   ( 6 4 0   ×   6 4 0 ) .   Fo r   d ee p e r   u n d er s tan d in g   wh y   th is   o cc u r s ,   we  ca n   t ak e  a  l o o k   at  th e   ch ar ac ter is tic  o f   th e   n an o   as  th e  s m allest  m o d el  an d   th e  x - lar g e  as  th e  lar g est  m o d el.   T h e  s m aller   m o d els,  lik e   th e  n an o ,   h as  lo wer   r esid u als  in   th e  lo s s   f u n ctio n s   d u e  to   its   s m aller   r ep r esen tatio n al  ab ilit y .   I n   th e  co n tr ar y ,   th e  lar g er   m o d els,  lik e  x - lar g e ,   ca n n o t  b e  th e  b est  as  it  ca n n o t  m ax im ize  its   ab ilit y   to   ca p tu r e  th e  lim ited   d ataset  with   f ix ed   in p u t   r eso lu tio n   ( 6 4 0   ×   6 4 0 ) .   Ov er f itti n g   ca n   ten d   to   b e  c o m m o n   wh en   th e  m o d el   ca p ac ity   is   lar g er   th an   th e   d ata  u s ed   i n   task s .   T h e  is s u e  is   also   s u p p o r ted   b y   o t h er   s tu d ies  d escr ib in g   th at  a  m o d el   ca p ac ity   an d   d ataset  s ize  ar e  im p o r tan t  f ac to r   f o r   k e y p o i n t d etec tio n   [ 3 2 ] ,   [ 3 3 ] .    T ak in g   in to   ac c o u n t  th e  f in d in g s   in   s u b s ec tio n   4 . 4 ,   th is   p r o p o s e d   s y s tem   s till   h as  a  l im itati o n   d esp ite   th e  r o b u s tn ess   o f   t h e  h o m o g r ap h y   m ap p i n g .   Fig u r e  8   e x a m in es  th e  two   f ailu r e   ca s es  o f   th e  YOL Ov 8 - p o s e   m ed iu m   m o d el,   wh ich   o th er wis e  ac h iev ed   th e   h ig h est  o v er all  s u cc ess   r ate  ( 9 6 . 2 %,  5 0 /5 2   im a g es).   B o t h   f ailu r es  o cc u r   in   b r o a d ca s t  im ag es  an d   s h ar e  th e  s am e  ca u s e:  f ewe r   th an   f o u r   k e y p o in ts   wer e  d etec ted .   Sin ce   a  m in im u m   o f   f o u r   n o n - c o llin ea r   co r r esp o n d en ce s   is   m a th em atica lly   r eq u ir e d   to   co m p u te  a  p r o jectiv e   tr an s f o r m atio n ,   R ANSAC   co u ld   n o t  p r o d u ce   a  v alid   h o m o g r ap h y .   T h is   h ig h lig h ts   wh y   th e  m ed i u m   m o d el  co u ld   n o t   ac h iev e   1 0 0 %  r elia b ilit y   u n d er   b r o a d ca s t  d ata,   d e s p ite  o u tp er f o r m i n g   all   o th e r   m o d els.  I n   c o n tr ast,   s co u tin g   im a g es  co n s is ten tly   p r o v id e   en o u g h   well - d is tr ib u ted   k e y p o i n ts ,   r esu ltin g   in   p er f ec t  h o m o g r ap h y   m ap p in g .   Similar   co n s tr ain ts   o n   k ey p o in t   d en s ity   an d   s p atial  s p r ea d   h a v e  b ee n   o b s er v ed   in   o th e r   p itch   r eg is tr atio n   p ip elin es,  wh er e   in s u f f icien t f ea tu r es lea d   to   m a p p in g   c o llap s e   [ 1 6 ] .           Fig u r e  8 .   Failu r e  ca s es o f   YO L Ov 8 - p o s e   m e d iu m   in   b r o ad c ast d ata  d u e  to   f ewe r   th an   f o u r   d etec ted   k ey p o in ts       I n   s u m m a r y ,   th r ee   m ain   lim i tatio n s   ca n   b e  id e n tifie d   b ased   o n   o u r   f in d in g s ,   alo n g   wi th   s ev er al   p o ten tial  s o lu tio n s .   First,  th e  m ed iu m   p e r f o r m s   as  th e  b est  m o d el  in   o u r   lim ited   d ataset  with   f ix ed   in p u t  s ize  ( 6 4 0   ×   6 4 0 ) .   I n   p r ac tice,   th e  v ar iety   o f   ca m e r a  an g les  ca n   b e   m o r e  d i v er s e,   s o   en lar g in g   t h is   d ataset  s ize  with   d iv er s e  in p u t  r eso lu tio n   is   n ec ess ar y   to   g et  m o r e   r o b u s t  m o d el.   T h en ,   th e  ap p licab ilit y   o f   th is   ap p r o ac h   m ay   also   b e  f u r th e r   ev alu ated   wit h   m u lti - ca m er a  s etu p s   o r   in   o th er   s p o r ts   d o m ain s ,   lik e  b ask etb all.   Seco n d ,   k ey p o i n t  d en s ity   in   th e  v is ib le  ar ea   is   an o th e r   b o ttlen ec k   i n   b r o ad ca s t  f r am es.  E v en   s u ch   esti m ato r s ,   lik e     DL T   +   R ANSA C ,   ca n n o t  f in d   a  s tab le  h o m o g r a p h y   with o u t  s u f f icien t  d etec tio n .   T o   s o lv e  th is ,   th e  d ataset   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ar tif   I n tell     I SS N:   2252 - 8 9 3 8       E va lu a tin g   YOLOv8 - p o s e   va r ia n ts   fo r   s o cc er k ey p o in t d etec t io n   a n d   h o m o g r a p h y  …  ( Du r r o tu n   N a s h ih in )   4827   s h o u ld   b e  im p r o v e d   b y   ad d i n g   m o r e   k ey p o in ts   to   en h a n ce   h o m o g r a p h y   s tab ilit y .   Ad d itio n ally ,   tem p o r al   s m o o th in g   b etwe en   f r am es  b ased   o n   th e  a d jace n t  f r am e   in f o r m atio n   is   also   n ec ess ar y   to   r ec o n s tr u ct   lo s t  k ey p o i n ts   [ 34 ] .   T h ir d ,   ac cu r ate  k ey p o in t  d etec tio n   wit h   s tab le  h o m o g r ap h y   m a p p in g   ca n n o t  s tan d   in d ep en d en tly   with o u t  p la y er   tr ac k in g .   T h u s ,   in teg r ati n g   it  with   p lay er   tr ac k in g   is   m an d ato r y   to   e n ab le   co m p r eh e n s iv e   tactica l a n aly s is .       5.   CO NCLU SI O N   T h is   p ap er   p r esen ts   a  s y s tem atic  ev alu atio n   o f   d if f er e n t  YOL Ov 8 - p o s e   m o d el  v ar ia n ts   f o r   k ey p o i n t  d etec tio n   an d   h o m o g r a p h y   m ap p in g   u s in g   b r o ad ca s t  an d   s co u tin g   d atasets .   T h e  r esu lts   d em o n s tr ate  th at  th e   m ed iu m   YOL Ov 8 - p o s e   v ar ian t  p r o v id es  th e  b est  tr ad e - o f f   b ala n ce   b etwe en   d e tectio n   ac cu r ac y ,   co m p u tatio n al  ef f icien cy ,   an d   h o m o g r ap h y   m ap p in g   r eliab i lity .   C o m p ar ed   to   o th er   v a r ian ts ,   it  ac h iev es  th e   b est  d etec tio n   ac c u r ac y ,   wh ile   m ain tain in g   r ea l - tim e   in f er e n ce   s p ee d   a n d   m o d el   co m p le x ity .   Fu r th e r m o r e ,   th e   m ed iu m   v ar ian t  c o m b in e d   wi th   DL T   an d   R ANSAC   en ab les  r o b u s t  h o m o g r ap h y   m a p p i n g ,   n o t  o n ly   u n d e r   s co u tin g   d ata  b u t  also   b r o a d c ast  d ata,   g e n er atin g   m o r e  d iv er s e  ca m er a   an g les.  T h u s ,   th i s   m o d el  o f f e r s   th e  m o s t  p r o m is in g   an d   p r ac tical  s o lu tio n   f o r   r ea l - tim e  s o cc er   a n aly tics .   T o   th e  b est  o f   o u r   k n o wled g e,   th is   wo r k   p r o v id es  t h e  f ir s t  r ep r o d u cib le  b en ch m ar k   o f   d if f e r en t  YOL Ov 8 - p o s e   v a r ian ts   f o r   s o cc er   h o m o g r a p h y   m ap p in g .   Fin ally ,   f u tu r e   wo r k   ca n   f o c u s   o n   u tili zin g   l ar g er   d atasets   with   ad d itio n al  k ey p o in t  lab els,   in co r p o r atin g   tem p o r al  s m o o t h in g ,   an d   in teg r atin g   a  tr ac k i n g   s y s tem   to   p r o d u ce   m o r e   r o b u s t  an d   c o m p lete   r ea l - tim e  p lay er   h o m o g r ap h y   m ap p in g .       F UNDING   I NF O R M A T I O N   T h is   r esear ch   was  f u n d e d   b y   a  n o n - APB N  g r an t  f r o m   State   Un iv er s ity   o f   Su r a b ay a  u n d e r   C o n tr ac t  No .   B /4 0 0 0 6 /UN3 8 . I I I . 1 /LK . 0 4 . 0 0 /2 0 2 5 .       AUTHO R  CO NT RI B UT I O NS ST A T E M E N T   T h is   jo u r n al  u s es  th e  C o n tr ib u to r   R o les  T ax o n o m y   ( C R ed iT)   to   r ec o g n ize  in d iv id u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au th o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co llab o r atio n .       Na m e  o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   Du r r o tu n   Nash ih in   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓   ✓     ✓   ✓   ✓   ✓     ✓   ✓   Yo h an es Yo h an ie  Frid elin   Pan d u m an   ✓   ✓     ✓             ✓   ✓         Dwi  C ah y o   Kar tik o             ✓         ✓         ✓   An n a  No o r d ia   ✓           ✓   ✓     ✓           ✓   Kh o ir u l I s lam   ✓                 ✓         ✓   ✓     C   :    C o n c e p t u a l i z a t i o n   M   :    M e t h o d o l o g y   So   :    So f t w a r e   Va   :    Va l i d a t i o n   Fo   :    Fo r mal   a n a l y s i s   I   :    I n v e s t i g a t i o n   R   :    R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi   :    Vi su a l i z a t i o n   Su   :    Su p e r v i s i o n   P   :    P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu   :    Fu n d i n g   a c q u i si t i o n         CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT   T h e  au th o r s   d ec lar e  n o   co n f lict o f   in ter est.       DATA AV AI L AB I L I T Y   T h e  d ataset  with   c o d es  is   o p en ly   av ailab le   an d   ca n   b e   ac ce s s ed   th r o u g h   th e   Gith u b   r e p o s ito r y   at  h ttp s ://g ith u b . co m /d u r r o t u n n a s h ih in /y o lo v 8 p o s e - s o cc er - k ey p o in t - h o m o g r ap h y - m ap p in g .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   A .   D e l i e g e   e t   a l . ,   “ S o c c e r N e t - v 2 :   a   d a t a se t   a n d   b e n c h mar k s  f o r   h o l i s t i c   u n d e r s t a n d i n g   o f   b r o a d c a st   s o c c e r   v i d e o s , ”   i n   2 0 2 1   I EEE/ C VF   C o n f e re n c e   o n   C o m p u t e r  V i si o n   a n d   Pa t t e rn   R e c o g n i t i o n   W o rks h o p s   ( C VPR W) ,   Ju n .   2 0 2 1 ,   p p .   4 5 0 3 – 4 5 1 4 ,     d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / C V P R W 5 3 0 9 8 . 2 0 2 1 . 0 0 5 0 8 .   [ 2 ]   S .   A k a n   a n d   S .   V a r l ı ,   “ U se   o f   d e e p   l e a r n i n g   i n   s o c c e r   v i d e o   a n a l y si s :   s u r v e y , ”   Mu l t i m e d i a   S y s t e m s ,   v o l .   2 9 ,   n o .   3 ,   p p .   8 9 7 – 9 1 5 ,   Ju n .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s0 0 5 3 0 - 0 2 2 - 0 1 0 2 7 - 0.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8 9 3 8   I n t J Ar tif   I n tell ,  Vo l.  1 5 ,   No .   5 ,   Octo b er   2 0 2 6 :   4 8 1 9 - 4 8 2 9   4828   [ 3 ]   F .   M a g e r a ,   T.   H o y o u x ,   O .   B a r n i c h ,   a n d   M .   V .   D r o o g e n b r o e c k ,   “ B r o a d T r a c k :   b r o a d c a s t   c a mera   t r a c k i n g   f o r   so c c e r , ”   i n   2 0 2 5   I EEE/ C VF   W i n t e r   C o n f e re n c e   o n   A p p l i c a t i o n s  o f   C o m p u t e r   Vi s i o n   ( WA C V) ,   F e b .   2 0 2 5 ,   p p .   6 1 7 7 – 6 1 8 7 ,     d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / W A C V 6 1 0 4 1 . 2 0 2 5 . 0 0 6 0 2 .   [ 4 ]   H. - Y .   W a n g ,   P . - Y .   C h o u ,   Y . - Y .   K a o ,   a n d   C . - H .   L i n ,   “ G l o F A N e t :   g l o b a l   f e a t u r e   a u g me n t e d   n e t w o r k s  f o r   d a t a - e f f i c i e n t   so c c e r   f i e l d   k e y p o i n t   d e t e c t i o n , ”   i n   2 0 2 5   I EEE  I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   C o n s u m e r  E l e c t r o n i c s   ( I C C E) ,   Ja n .   2 0 2 5 ,   p p .   1 – 2 ,     d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C C E6 3 6 4 7 . 2 0 2 5 . 1 0 9 3 0 1 6 2 .   [ 5 ]   M .   M a n a f i f a r d ,   “ A   r e v i e w   o n   c a m e r a   c a l i b r a t i o n   i n   so c c e r   v i d e o s, ”   Mu l t i m e d i a   T o o l s   a n d   Ap p l i c a t i o n s ,   v o l .   8 3 ,   n o .   6 ,     p p .   1 8 4 2 7 – 1 8 4 5 8 ,   J u l .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s1 1 0 4 2 - 023 - 1 6 1 4 5 - 8.   [ 6 ]   N .   S .   F a l a l e e v   a n d   R .   C h e n ,   “ E n h a n c i n g   s o c c e r   c a m e r a   c a l i b r a t i o n   t h r o u g h   k e y p o i n t   e x p l o i t a t i o n , ”   i n   Pr o c e e d i n g s  o f   t h e   7 t h   A C M   I n t e r n a t i o n a l   W o rks h o p   o n   Mu l t i m e d i a   C o n t e n t   A n a l y si s   i n   S p o r t s ,   O c t .   2 0 2 4 ,   p p .   6 5 – 73 ,   d o i :   1 0 . 1 1 4 5 / 3 6 8 9 0 6 1 . 3 6 8 9 0 7 4 .   [ 7 ]   H .   A r d ö   e t   a l . ,   “ S p i i d e o   S o c c e r N e t   S y n Lo c :   si n g l e   f r a me   w o r l d   c o o r d i n a t e   a t h l e t e   d e t e c t i o n   a n d   l o c a l i z a t i o n   w i t h   s y n t h e t i c   d a t a ,”  i n   Pr o c e e d i n g s   o f   t h e   2 0 t h   I n t e rn a t i o n a l   J o i n t   C o n f e re n c e   o n   C o m p u t e r   Vi si o n ,   I m a g i n g   a n d   C o m p u t e r   G ra p h i c s  T h e o ry   a n d   Ap p l i c a t i o n s ,   2 0 2 5 ,   p p .   2 7 8 – 285 ,   d o i :   1 0 . 5 2 2 0 / 0 0 1 3 1 0 8 2 0 0 0 0 3 9 1 2 .   [ 8 ]   U l t r a l y t i c s,   “ E x p l o r e   u l t r a l y t i c s   Y O LO v 8 , ”   d o c s . u l t r a l y t i c s . c o m.   A c c e ss e d :   A u g .   1 5 ,   2 0 2 5 .   [ O n l i n e ] .   A v a i l a b l e :   h t t p s : / / d o c s. u l t r a l y t i c s . c o m/ m o d e l s/ y o l o v 8 /   [ 9 ]   U l t r a l y t i c s,  “ P o s e   e st i ma t i o n   w i t h   u l t r a l y t i c s   Y O LO , ”   d o c s . u l t r a l y t i c s . c o m.   A c c e sse d :   A u g .   1 5 ,   2 0 2 5 .   [ O n l i n e ] .   A v a i l a b l e :   h t t p s : / / d o c s. u l t r a l y t i c s . c o m/ t a s k s/ p o se /   [ 1 0 ]   P .   S k a l sk i ,   “ C a mera  c a l i b r a t i o n   i n   sp o r t s  w i t h   k e y p o i n t s,”   b l o g . r o b o f l o w . c o m ,   2 0 2 4 .   A c c e sse d :   A u g .   1 5 ,   2 0 2 5 .   [ O n l i n e ] .   A v a i l a b l e :   h t t p s: / / b l o g . r o b o f l o w . c o m / c a mer a - c a l i b r a t i o n - s p o r t s - c o mp u t e r - v i si o n /   [ 1 1 ]   P .   S .   S .   M a r k a p p a ,   C .   O ’ L e a r y ,   a n d   C .   L y n c h ,   “ A   r e v i e w   o f   Y O LO   mo d e l s  f o r   so c c e r - b a s e d   o b j e c t   d e t e c t i o n , ”   i n   2 0 2 4   S i x t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   I n t e l l i g e n t   C o m p u t i n g   i n   D a t a   S c i e n c e s  ( I C D S ) ,   O c t .   2 0 2 4 ,   p p .   1 – 7 ,     d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C D S 6 2 0 8 9 . 2 0 2 4 . 1 0 7 5 6 4 4 3 .   [ 1 2 ]   G .   N o u si a s,   K .   K .   D e l i b a s i s,   a n d   I .   G .   M a g l o g i a n n i s,   “ I n t e l l i g e n t   sam p l i n g   c o n se n su s   f o r   h o m o g r a p h y   e st i m a t i o n   i n   f o o t b a l l   v i d e o s  u si n g   f e a t u r e l e ss  u n p a i r e d   p o i n t s , ”   I EEE   Ac c e ss ,   v o l .   1 3 ,   p p .   1 8 7 8 4 3 – 1 8 7 8 5 7 ,   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A C C ES S . 2 0 2 5 . 3 6 2 7 5 3 8 .   [ 1 3 ]   K .   J a n n e t ,   M .   S .   S u n a r ,   M .   M .   I sl a m  M o l l a ,   a n d   M .   A .   A s’ A r i ,   “ A   d e e p   l e a r n i n g   a p p r o a c h   t o   b a d mi n t o n   p l a y e r   f o o t w o r k   d e t e c t i o n   b a s e d   o n   Y O LO   mo d e l s :  a   c o mp a r a t i v e   st u d y , ”   i n   2 0 2 4   I EE E   8 t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   S i g n a l   a n d   I m a g e   Pro c e ss i n g   Ap p l i c a t i o n s (I C S I PA) ,   S e p .   2 0 2 4 ,   p p .   1 – 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C S I P A 6 2 0 6 1 . 2 0 2 4 . 1 0 6 8 6 5 3 7 .   [ 1 4 ]   M .   A t i k ,   Z.   D u r a n ,   a n d   R .   Ö z g ü n l ü k ,   “ C o m p a r i s o n   o f   Y O LO   v e r si o n s  f o r   o b j e c t   d e t e c t i o n   f r o m  a e r i a l   i ma g e s ,”  I n t e r n a t i o n a l   J o u rn a l   o f   En v i r o n m e n t   a n d   G e o i n f o r m a t i c s ,   v o l .   9 ,   n o .   2 ,   p p .   8 7 – 9 3 ,   Ju n .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 3 0 8 9 7 / i j e g e o . 1 0 1 0 7 4 1 .   [ 1 5 ]   D .   B e r j ó n ,   C .   C u e v a s,  a n d   N .   G a r c í a ,   “ S o c c e r   l i n e   mark   se g me n t a t i o n   a n d   c l a ss i f i c a t i o n   w i t h   st o c h a s t i c   w a t e r sh e d   t r a n sf o r m,”   S i g n a l   Pr o c e ssi n g :   I m a g e   C o m m u n i c a t i o n ,   v o l .   1 1 8 ,   O c t .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . i ma g e . 2 0 2 3 . 1 1 7 0 1 4 .   [ 1 6 ]   M .   G . - P é r e z   a n d   A .   A g u d o ,   “ P n LC a l i b :   sp o r t s   f i e l d   r e g i st r a t i o n   v i a   p o i n t s   a n d   l i n e s  o p t i mi z a t i o n ,”  C o m p u t e r   V i si o n   a n d   I m a g e   U n d e rst a n d i n g ,   v o l .   2 6 7 ,   A p r .   2 0 2 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c v i u . 2 0 2 6 . 1 0 4 7 1 2 .   [ 1 7 ]   S .   A .   G h a se mza d e h ,   G .   V .   Za n d y c k e ,   M .   I st a sse,   N .   S a y e z ,   A .   M o sh t a g h p o u r ,   a n d   C .   D .   V l e e sc h o u w e r ,   “ D e e p S p o r t L a b :   a   u n i f i e d   f r a mew o r k   f o r   b a l l   d e t e c t i o n ,   p l a y e r   i n s t a n c e   s e g m e n t a t i o n   a n d   p o s e   e s t i mat i o n   i n   t e a m  s p o r t s  s c e n e s , ”   i n   Pr o c e e d i n g s   o f   t h e   Bri t i sh   M a c h i n e   V i si o n   C o n f e re n c e   2 0 2 1 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 5 2 4 4 / C . 3 5 . 2 1 0 .   [ 1 8 ]   B .   M .   A . ,   S .   V e n k a t a r a ma n ,   M .   S .   K h a n ,   N i d h i ,   S .   P a d m a n a b h u n i ,   a n d   S .   N a t a r a j a n ,   “ O p t i mi z i n g   se ma n t i c   se g me n t a t i o n   f o r   e n h a n c e d   f o o t b a l l   a n a l y t i c s:   a   p i x e l - l e v e l   a p p r o a c h , ”  Pr o c e d i a   C o m p u t e r  S c i e n c e ,   v o l .   2 3 5 ,   p p .   2 6 6 2 – 2 6 7 3 ,   2 0 2 4 ,     d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . p r o c s. 2 0 2 4 . 0 4 . 2 5 1 .   [ 1 9 ]   B .   R e n ,   X .   Zh e n g ,   T.   G u a n ,   a n d   J .   W a n g ,   “ V i b r a t o r   r a c k   p o se   e st i ma t i o n   f o r   m o n i t o r i n g   t h e   v i b r a t i o n   q u a l i t y   o f   c o n c r e t e   u si n g   i mp r o v e d   Y O LO v 8 - p o s e   a n d   v a n i s h i n g   p o i n t s , ”   B u i l d i n g s ,   v o l .   1 4 ,   n o .   1 0 ,   O c t .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / b u i l d i n g s 1 4 1 0 3 1 7 4 .   [ 2 0 ]   C .   D o n g   a n d   G .   D u ,   “ A n   e n h a n c e d   r e a l - t i me   h u ma n   p o se   e s t i m a t i o n   m e t h o d   b a s e d   o n   mo d i f i e d   Y O LO v 8   f r a me w o r k , ”   S c i e n t i f i c   Re p o r t s ,   v o l .   1 4 ,   n o .   1 ,   A p r .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 3 8 / s4 1 5 9 8 - 024 - 5 8 1 4 6 - z.   [ 2 1 ]   A d z u k i ,   “ S o c c e r - f i e l d - l o c a l i z a t i o n   c o mp u t e r   v i si o n   m o d e l , ”   u n i v e r se . r o b o f l o w . c o m .   A c c e sse d :   A u g .   1 5 ,   2 0 2 5 .   [ O n l i n e ] .   A v a i l a b l e :   h t t p s: / / u n i v e r s e . r o b o f l o w . c o m/ a d z u k i / s o c c e r - f i e l d - l o c a l i z a t i o n   [ 2 2 ]   Y .   T i a n ,   Y .   Zh a n g ,   a n d   H .   Zh a n g ,   “ R e c e n t   a d v a n c e s  i n   s t o c h a st i c   g r a d i e n t   d e s c e n t   i n   d e e p   l e a r n i n g , ”   Ma t h e m a t i c s ,   v o l .   1 1 ,   n o .   3 ,   Jan .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / ma t h 1 1 0 3 0 6 8 2 .   [ 2 3 ]   Y .   B a i ,   e t   a l . ,   “ H o w   i m p o r t a n t   i s   t h e   t r a i n - v a l i d a t i o n   s p l i t   i n   me t a - l e a r n i n g ? ”   i n   Pr o c e e d i n g s  o f   t h e   3 8 t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   M a c h i n e   L e a rn i n g   ( I C ML) - PM L R  1 3 9 ,   2 0 2 1 ,   p p .   5 4 3 – 5 5 3 .   [ 2 4 ]   Z.   J i a n g ,   H .   Ji ,   C . - Y .   Y a n g ,   a n d   J . - N .   H w a n g ,   “ 2 D   h u ma n   p o se   e s t i m a t i o n   c a l i b r a t i o n   a n d   k e y p o i n t   v i s i b i l i t y   c l a ss i f i c a t i o n , ”   i n   I C AS S P  2 0 2 4   -   2 0 2 4   I E EE  I n t e r n a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   A c o u s t i c s,  S p e e c h   a n d   S i g n a l   Pr o c e ss i n g   ( I C AS S P) ,   A p r .   2 0 2 4 ,     p p .   6 0 9 5 – 6 0 9 9 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C A S S P 4 8 4 8 5 . 2 0 2 4 . 1 0 4 4 8 4 7 4 .   [ 2 5 ]   M .   J i o n o ,   H . - I .   Li n ,   W . - H .   C h e n ,   a n d   S .   N a n d a ,   “ 6 - D o F   p o s e   e s t i m a t i o n   u si n g   a n   e n d - to - e n d   p i p e l i n e   o f   n e u r a l   n e t w o r k   w i t h     BP - n - P , ”   I EEE   S e n s o rs   J o u r n a l ,   v o l .   2 5 ,   n o .   2 ,   p p .   3 8 3 7 – 3 8 4 7 ,   Ja n .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / JS EN . 2 0 2 4 . 3 5 0 5 8 3 2 .   [ 2 6 ]   X .   Z h a n g ,   J .   B a i ,   G .   Q i a o ,   X .   X i a o ,   L.   M e n g ,   a n d   S .   H u ,   “ Y O LO - f a l l :   a   Y O LO - b a se d   f a l l   d e t e c t i o n   mo d e l   w i t h   h i g h   p r e c i si o n ,   sh r u n k   si z e ,   a n d   l o w   l a t e n c y , ”   T h e   C o m p u t e r  J o u r n a l ,   v o l .   6 8 ,   n o .   7 ,   p p .   8 0 4 – 8 1 2 ,   J u l .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 9 3 / c o mj n l / b x a f 0 0 5 .   [ 2 7 ]   O p e n C V ,   “ B a si c   c o n c e p t s   o f   t h e   h o mo g r a p h y   e x p l a i n e d   w i t h   c o d e , ”   d o c s. o p e n c v . o r g .   A c c e sse d :   A u g .   1 5 ,   2 0 2 5 .   [ O n l i n e ] .   A v a i l a b l e :   h t t p s: / / d o c s . o p e n c v . o r g / 4 . 1 3 . 0 / d 9 / d a b / t u t o r i a l _ h o mo g r a p h y . h t ml   [ 2 8 ]   W .   H e   e t   a l . ,   “ A   r e a l - t i m e   a n d   h i g h   p r e c i s i o n   h a r d w a r e   i m p l e me n t a t i o n   o f   R A N S A C   a l g o r i t h m  f o r   v i s u a l   S LA M   a c h i e v i n g   mi sma t c h e d   f e a t u r e   p o i n t   p a i r   e l i mi n a t i o n , ”   I EEE   T ra n s a c t i o n s   o n   C i rc u i t s  a n d   S y st e m s  I :   R e g u l a r   P a p e rs ,   v o l .   7 1 ,   n o .   1 1 ,     p p .   5 1 0 2 – 5 1 1 4 ,   N o v .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T C S I . 2 0 2 4 . 3 4 2 2 0 8 2 .   [ 2 9 ]   M .   Zh a n g   a n d   Z.   Z h o u ,   “ S p e e d - a c c u r a c y   t r a d e - o f f   i n   l i g h t w e i g h t - b a se d   h a n d   p o se   e st i ma t i o n , ”   T h e   J o u r n a l   o f   S u p e rc o m p u t i n g ,  v o l .   8 1 ,   n o .   1 2 ,   A u g .   2 0 2 5 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 1 2 2 7 - 0 2 5 - 0 7 6 9 9 - 5.   [ 3 0 ]   O p e n C V ,   “ C a mera   c a l i b r a t i o n   a n d   3 D   r e c o n s t r u c t i o n , ”   d o c s. o p e n c v . o r g .   A c c e sse d :   A u g .   1 5 ,   2 0 2 5 .   [ O n l i n e ] .   A v a i l a b l e :   h t t p s : / / d o c s. o p e n c v . o r g / 4 . x / d 9 / d 0 c / g r o u p _ _ c a l i b 3 d . h t ml   [ 3 1 ]   F .   K l u g e r   a n d   B .   R o se n h a h n ,   “ P A R S A C :   a c c e l e r a t i n g   r o b u st   m u l t i - m o d e l   f i t t i n g   w i t h   p a r a l l e l   s a mp l e   c o n se n su s ,”  Pro c e e d i n g s  o f   t h e   AA AI   C o n f e re n c e   o n   Art i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e ,   v o l .   3 8 ,   n o .   3 ,   p p .   2 8 0 4 – 2 8 1 2 ,   M a r .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 6 0 9 / a a a i . v 3 8 i 3 . 2 8 0 6 0 .   [ 3 2 ]   T.   Z h a n g ,   Q .   Li ,   J.  W e n ,   a n d   C .   L .   P .   C h e n ,   “ En h a n c e me n t   a n d   o p t i mi s a t i o n   o f   h u m a n   p o se   e s t i mat i o n   w i t h   m u l t i - sc a l e   sp a t i a l   a t t e n t i o n   a n d   a d v e r s a r i a l   d a t a   a u g m e n t a t i o n , ”   I n f o rm a t i o n   F u si o n ,   v o l .   1 1 1 ,   N o v .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . i n f f u s. 2 0 2 4 . 1 0 2 5 2 2 .   [ 3 3 ]   R .   B .   N e u p a n e ,   K .   L i ,   a n d   T.   F .   B o k a ,   “ A   s u r v e y   o n   d e e p   3 D   h u ma n   p o se   e s t i m a t i o n , ”   A rt i f i c i a l   I n t e l l i g e n c e   Re v i e w ,   v o l .   5 8 ,     n o .   1 ,   N o v .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 0 4 6 2 - 0 2 4 - 1 1 0 1 9 - 3.   [ 3 4 ]   Y .   Zh a o   a n d   P .   K r ä h e n b ü h l ,   “ R e a l - t i me  o n l i n e   v i d e o   d e t e c t i o n   w i t h   t e m p o r a l   sm o o t h i n g   t r a n sf o r mers , ”   i n   C o m p u t e r  Vi s i o n – EC C V  2 0 2 2 ,   2 0 2 2 ,   p p .   4 8 5 – 5 0 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / 9 7 8 - 3 - 0 3 1 - 1 9 8 3 0 - 4 _ 2 8 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.