卡塔爾世界杯啟用半自動化越位判罰系統光學追蹤系統和智能傳感足球提供助力

原標題：卡塔爾世界杯啟用半自動化越位判罰系統，光學追蹤系統和智能傳感足球提供助力

2022卡塔爾世界杯將啟用半自動越位判罰技術（SAOT），它依靠鷹眼公司的光學追蹤系統（12臺高速攝像機，具備肢體與骨骼系統追蹤的能力），以每秒50次的速度追蹤每個球員身體上的29個節點，配合嵌入慣性傳感器、以500赫茲的頻率實時傳輸數據的Al Rihla智能足球采集到的足球運動和球員觸球數據，然后通過人工智能系統分析數據，標記出處于越位位置的球員、球被踢出的精準時刻和越位線位置，視頻助理裁判將結合上述分析結果和有關于處于越位位置球員是否“干擾比賽”的人工判斷，做出判罰決定。在視頻助理裁判啟用SAOT之后，系統還會使用三角測量法，將光學追蹤采集到的數據進行渲染并轉化為3D動畫，立即呈現在球場內屏幕和電視轉播屏幕之中，幫助最大限度地減少人們對判罰的質疑。

國際足聯正在運用新型的追蹤技術，以在今年底的2022年卡塔爾世界杯上，簡化越位吹罰的判定流程，這是針對視頻助理裁判的一項重大改進。

這項技術被稱為“半自動越位判罰技術（Semi-Automated Offside Technology，SAOT）”，它依靠12臺光學跟蹤攝像機，以每秒50次的速度追蹤每個球員身體上的29個節點，再加上嵌入比賽用球的慣性傳感器，以500赫茲的頻率實時傳輸數據。

這套系統運用人工智能收集、分析數據，并標記每一個處于越位位置的球員。然后，視頻助理裁判員人工確認系統給出的結果——球被踢出的精確時刻和越位線的位置——并將結果傳達給比賽裁判。

國際足聯裁判委員會主席皮埃爾-科里納說：“我們希望能有準確和更快的決定?！?/p>

SAOT已經進行了廣泛的試驗，在國際足聯認可的兩項聯賽——阿拉伯杯和世俱杯——投入了使用，此外還有三所獨立大學實驗室也參與其中：麻省理工學院體育實驗室、維多利亞大學的追蹤項目和蘇黎世聯邦理工學院的研究人員。

（延伸閱讀：FIFA試驗半自動化越位判定技術，縮減判罰時間、減少人為誤判）

鷹眼公司被選為官方供應商，讓這款最新的肢體追蹤越位系統成為現實，而在2018年世界杯上首次亮相的“賽中電子表現追蹤系統（EPTS）”將由另一家供應商TRACAB負責，他們四年前在俄羅斯使用了ChyronHego系統，將實時數據可視化。Kinexon公司制造了通過超寬帶無線頻率進行通信的IMU傳感器，與阿迪達斯合作開發了可聯網的足球，并成為國際足聯指定的第一家球類追蹤首選供應商。

在視頻助理裁判啟用SAOT之后，數字渲染畫面將立即出現在球場內的轉播屏幕和電視屏幕中，以解釋裁判的決定。到目前為止，視頻助理裁判還是需要人工確定越位線、腳與球接觸的瞬間，以給出最終的越位判決。

“我們使用半自動越位判罰系統的不同元素，收集相同的數據，并生成3D動畫，希望為足球迷提供最好的視角，”國際足聯足球技術和創新總監約翰內斯-霍爾茲米勒說，“我想我們都同意這一點，特別是那些并不明顯的越位事件，如果你只能在畫面上看到重疊的線條，那就很難說這名球員到底有沒有越位?！?/p>

國際足聯表示，SAOT將提高準確性并減少審核所需的時間，運用這項新技術，判定時間將從當前的70秒縮短到15到25秒。

這項技術之所以被貼上“半自動化”的標簽，是因為視頻助理裁判還要參與其中，以確認算法輸出的結果，并對球員是否“干擾比賽”做出潛在的主觀判斷，根據越位規則IFAB第11條，這是判定違規的前提條件。

“我聽說過機器人裁判的事情，也讀過相關的文章，我明白這個噱頭很適合放在頭條，但真實情況并非如此，”曾在2002年擔任世界杯決賽裁判的科利納說，“裁判們仍然參與決策過程，因為只有在球員處于越位位置帶球時，半自動系統才會給出答案。換句話說，判定一名球員‘是否越位’仍然是現場裁判的責任?！?/p>

他補充說：“如果這項技術是全自動的，那今天站在你們面前解說的就不會是我，而是某個技術工程師了?！?/p>

這項技術的關鍵進展來自鷹眼公司，他們開發的高精度肢體追蹤技術為視頻助理裁判提供了有力支援，他們還為棒球（Statcast系統）、NFL（SMART系統）和鷹眼賴以成名的網球項目提供判罰和表現系統解決方案。

迄今為止，大多數光學追蹤系統只識別球員的質心以獲得位置數據，而鷹眼的肢體追蹤和骨骼數據對越位判罰至關重要，因為只有球員的手臂和手掌不在吹罰范圍內，但其他的身體部位都可能引發越位。500赫茲的阿迪達斯足球傳感器也很關鍵，因為這種高頻率能提供必要的精度，以確定球員的準確觸球時刻。

系統還會用三角測量法，將12臺攝像機提供的位置數據轉化為3D動畫，有助于最大限度地減少人們對吹罰的質疑，就像鷹眼系統在網球比賽中的作用一樣。鷹眼公司全球商業總監彼得-歐文在去年夏天說道：“即使是一毫米的差異，你也能找到最佳位置來展示，我們會用觀眾最能接受的方式將其可視化，讓裁判的吹罰更有說服力?！?/p>

2012年的國際足聯俱樂部世界杯正式采用了鷹眼技術，從那時起，鷹眼公司就一直是門線技術的主要供應商。正如科里納所說，初代系統的判定誤差約為三厘米，但后來就精確到了毫米級。

雖然一些學者譴責“使用技術來標記微不足道的違規行為”，但科里納說，國際足聯已經下定決心要把它做好。

他說：“我們的目標是擁有一項非常精確的技術，就像門線技術那樣，提供非常高的精確度。門線技術的誤差從最初的三厘米下降到今天的幾毫米，并因其準確性而受到廣泛稱贊。只要球越過門線哪怕只有幾毫米，這項技術都能準確捕捉到。每個人都很高興，都稱贊技術提供了理想答案，那對半自動越位判罰技術來說，未來也應該是這樣?！?/p>