卡塔尔世界杯启用半自动化越位判罚系统光学追踪系统和智能传感足球提供助力

原标题:卡塔尔世界杯启用半自动化越位判罚系统,光学追踪系统和智能传感足球提供助力

2022卡塔尔世界杯将启用半自动越位判罚技术(SAOT),它依靠鹰眼公司的光学追踪系统(12台高速摄像机,具备肢体与骨骼系统追踪的能力),以每秒50次的速度追踪每个球员身体上的29个节点,配合嵌入惯性传感器、以500赫兹的频率实时传输数据的Al Rihla智能足球采集到的足球运动和球员触球数据,然后通过人工智能系统分析数据,标记出处于越位位置的球员、球被踢出的精准时刻和越位线位置,视频助理裁判将结合上述分析结果和有关于处于越位位置球员是否“干扰比赛”的人工判断,做出判罚决定。在视频助理裁判启用SAOT之后,系统还会使用三角测量法,将光学追踪采集到的数据进行渲染并转化为3D动画,立即呈现在球场内屏幕和电视转播屏幕之中,帮助最大限度地减少人们对判罚的质疑。

国际足联正在运用新型的追踪技术,以在今年底的2022年卡塔尔世界杯上,简化越位吹罚的判定流程,这是针对视频助理裁判的一项重大改进。

这项技术被称为“半自动越位判罚技术(Semi-Automated Offside Technology,SAOT)”,它依靠12台光学跟踪摄像机,以每秒50次的速度追踪每个球员身体上的29个节点,再加上嵌入比赛用球的惯性传感器,以500赫兹的频率实时传输数据。

这套系统运用人工智能收集、分析数据,并标记每一个处于越位位置的球员。然后,视频助理裁判员人工确认系统给出的结果——球被踢出的精确时刻和越位线的位置——并将结果传达给比赛裁判。

国际足联裁判委员会主席皮埃尔-科里纳说:“我们希望能有准确和更快的决定。”

SAOT已经进行了广泛的试验,在国际足联认可的两项联赛——阿拉伯杯和世俱杯——投入了使用,此外还有三所独立大学实验室也参与其中:麻省理工学院体育实验室、维多利亚大学的追踪项目和苏黎世联邦理工学院的研究人员。

(延伸阅读:FIFA试验半自动化越位判定技术,缩减判罚时间、减少人为误判)

鹰眼公司被选为官方供应商,让这款最新的肢体追踪越位系统成为现实,而在2018年世界杯上首次亮相的“赛中电子表现追踪系统(EPTS)”将由另一家供应商TRACAB负责,他们四年前在俄罗斯使用了ChyronHego系统,将实时数据可视化。Kinexon公司制造了通过超宽带无线频率进行通信的IMU传感器,与阿迪达斯合作开发了可联网的足球,并成为国际足联指定的第一家球类追踪首选供应商。

在视频助理裁判启用SAOT之后,数字渲染画面将立即出现在球场内的转播屏幕和电视屏幕中,以解释裁判的决定。到目前为止,视频助理裁判还是需要人工确定越位线、脚与球接触的瞬间,以给出最终的越位判决。

“我们使用半自动越位判罚系统的不同元素,收集相同的数据,并生成3D动画,希望为足球迷提供最好的视角,”国际足联足球技术和创新总监约翰内斯-霍尔兹米勒说,“我想我们都同意这一点,特别是那些并不明显的越位事件,如果你只能在画面上看到重叠的线条,那就很难说这名球员到底有没有越位。”

国际足联表示,SAOT将提高准确性并减少审核所需的时间,运用这项新技术,判定时间将从当前的70秒缩短到15到25秒。

这项技术之所以被贴上“半自动化”的标签,是因为视频助理裁判还要参与其中,以确认算法输出的结果,并对球员是否“干扰比赛”做出潜在的主观判断,根据越位规则IFAB第11条,这是判定违规的前提条件。

“我听说过机器人裁判的事情,也读过相关的文章,我明白这个噱头很适合放在头条,但真实情况并非如此,”曾在2002年担任世界杯决赛裁判的科利纳说,“裁判们仍然参与决策过程,因为只有在球员处于越位位置带球时,半自动系统才会给出答案。换句话说,判定一名球员‘是否越位’仍然是现场裁判的责任。”

他补充说:“如果这项技术是全自动的,那今天站在你们面前解说的就不会是我,而是某个技术工程师了。”

这项技术的关键进展来自鹰眼公司,他们开发的高精度肢体追踪技术为视频助理裁判提供了有力支援,他们还为棒球(Statcast系统)、NFL(SMART系统)和鹰眼赖以成名的网球项目提供判罚和表现系统解决方案。

迄今为止,大多数光学追踪系统只识别球员的质心以获得位置数据,而鹰眼的肢体追踪和骨骼数据对越位判罚至关重要,因为只有球员的手臂和手掌不在吹罚范围内,但其他的身体部位都可能引发越位。500赫兹的阿迪达斯足球传感器也很关键,因为这种高频率能提供必要的精度,以确定球员的准确触球时刻。

系统还会用三角测量法,将12台摄像机提供的位置数据转化为3D动画,有助于最大限度地减少人们对吹罚的质疑,就像鹰眼系统在网球比赛中的作用一样。鹰眼公司全球商业总监彼得-欧文在去年夏天说道:“即使是一毫米的差异,你也能找到最佳位置来展示,我们会用观众最能接受的方式将其可视化,让裁判的吹罚更有说服力。”

2012年的国际足联俱乐部世界杯正式采用了鹰眼技术,从那时起,鹰眼公司就一直是门线技术的主要供应商。正如科里纳所说,初代系统的判定误差约为三厘米,但后来就精确到了毫米级。

虽然一些学者谴责“使用技术来标记微不足道的违规行为”,但科里纳说,国际足联已经下定决心要把它做好。

他说:“我们的目标是拥有一项非常精确的技术,就像门线技术那样,提供非常高的精确度。门线技术的误差从最初的三厘米下降到今天的几毫米,并因其准确性而受到广泛称赞。只要球越过门线哪怕只有几毫米,这项技术都能准确捕捉到。每个人都很高兴,都称赞技术提供了理想答案,那对半自动越位判罚技术来说,未来也应该是这样。”

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