Hawk-Eye

редактировать
Система компьютерного зрения

Система камеры Hawk-Eye на теннисном турнире Кубок Кремля 20 октября 2012, Москва

Hawk-Eye - это система компьютерного зрения, используемая во многих видах спорта, таких как крикет, теннис, гэльский футбол., бадминтон, метание, регби-юнион, футбол ассоциации и волейбол, чтобы визуально отслеживать траектории мяча и отображать профиль его статистически наиболее вероятной траектории в виде движущегося изображения. Отображение результатов траектории на экране называется Shot Spot .

Система Hawk-Eye, принадлежащая Sony, была разработана в Соединенном Королевстве Полом Хокинсом. Система была первоначально внедрена в 2001 году для телевизионных целей в крикете. Система работает с помощью шести (иногда семи) высокопроизводительных камер, обычно расположенных на нижней стороне крыши стадиона, которые отслеживают мяч с разных углов. Затем видео с шести камер триангулируется и объединяется для создания трехмерного представления траектории мяча. «Ястребиный глаз» не является безошибочным, но имеет точность в пределах 3,6 миллиметра и обычно считается беспристрастным вторым мнением в спорте. Он был принят руководящими органами в теннисе, крикете и футбольном сообществе в качестве средства судебного решения. Hawk-Eye используется для системы испытаний с 2006 года в теннисе и Системы пересмотра решений судьи в крикете с 2009 года. Система была развернута в сезоне Премьер-лиги 2013–14 как сезон средства голевой техники. В декабре 2014 года клубы первого дивизиона Бундеслиги решили применить эту систему в сезоне 2015–16 гг..

Содержание
  • 1 Принцип работы
  • 2 Инновации Hawk-Eye Ltd
  • 3 Развертывание в спорте
    • 3.1 Крикет
    • 3.2 Теннис
      • 3.2.1 Унификация правил
    • 3.3 Футбольный союз
    • 3.4 Снукер
    • 3.5 Гэльские игры
    • 3.6 Австралийский футбол
    • 3.7 Бадминтон
  • 4 Сомнения
  • 5 Использование в компьютерных играх
  • 6 Соревнования
  • 7 См. Также
  • 8 Ссылки
  • 9 Внешние ссылки
Метод работы

Все системы Hawk-Eye основаны на принципах триангуляции с использованием визуальных изображений и временных данных, предоставляемых рядом высокоскоростных видеокамер, расположенных в разных местах и ​​под разными углами вокруг игровой площадки. Для тенниса есть десять камер. Система быстро обрабатывает видеопотоки с камер и трекера мяча. Хранилище данных содержит предопределенную модель игровой зоны и данные о правилах игры.

В каждом кадре, отправляемом каждой камерой, система определяет группу пикселей, которая соответствует изображению мяча. Затем он вычисляет для каждого кадра положение мяча, сравнивая его положение по крайней мере на двух физически отдельных камерах в один и тот же момент времени. Последовательность кадров составляет запись пути, по которой прошел мяч. Он также «предсказывает» будущую траекторию полета мяча и то, где он будет взаимодействовать с любыми функциями игровой зоны, уже запрограммированными в базе данных. Система также может интерпретировать эти взаимодействия, чтобы принять решение о нарушении правил игры.

Система генерирует графическое изображение траектории мяча и игровой площадки, что означает, что информация может быть предоставлена ​​судьям, телезрителям или тренерский штаб в в режиме, близком к реальному времени.

Система отслеживания совмещена с внутренней базой данных и возможностями архивирования, так что можно извлекать и анализировать тенденции и статистику по отдельным игрокам, играм, мячу к мячу сравнения и т. д.

Hawk-Eye Innovations Ltd

Инженеры в Roke Manor Research Limited, затем дочерней компании Siemens в Romsey, Англия, разработала систему в 2001 году. Пол Хокинс и Дэвид Шерри подали патент для Соединенного Королевства, но отозвали свой запрос. Все технологии и интеллектуальная собственность были выделены в отдельную компанию Hawk-Eye Innovations Ltd, базирующуюся в Винчестере, Хэмпшир.

14 июня 2006 года группа инвесторов во главе с Wisden Group, в том числе Марк Гетти, член богатой американской семьи и бизнес-династии, купил компанию. Приобретение было направлено на то, чтобы усилить присутствие Wisden в крикете и позволить ей войти в теннис и другие международные виды спорта, а Hawk-Eye работает над внедрением системы для баскетбола. Согласно веб-сайту Hawk-Eye, система выдает гораздо больше данных, чем показывается по телевидению.

Выставленный на продажу в сентябре 2010 года, он был продан полностью японскому электронному гиганту Sony в марте 2011 года.

Использование в спорте

Крикет

Технология была впервые использована Каналом 4 во время Тестового матча между Англией и Пакистаном на Lord's Cricket Ground, 21 мая 2001 года. Он используется в основном большинством телеканалов для отслеживания траектории полета мячей. В зимнем сезоне 2008/2009 ICC опробовал систему направления, в которой «Ястребиный глаз» использовался для передачи решений третьему судье, если команда не согласилась с решением LBW. Третий судья мог видеть, что мяч на самом деле делал до момента, когда он попал в игрока с битой, но не мог смотреть на прогнозируемый полет мяча после того, как он попал в игрока с битой.

Его основное использование в трансляция крикета заключается в анализе решений этап до калитки, где вероятный путь мяча можно спроецировать вперед через ноги игрока с битой , чтобы увидеть, не попал ли он в пни. Консультация третьего судьи по обычному замедленному воспроизведению или «Ястребиному глазу» по ноге до принятия решения о калитке в настоящее время санкционирована в международном крикете, хотя остаются сомнения в ее точности.

Направление «Ястребиного глаза» для решения LBW. основывается на трех критериях:

  • Где мяч попадал
  • Место удара ногой игрока с битой
  • Предполагаемый путь мяча мимо игрока с битой

Во всех трех случаях, маргинальные вызовы приводят к сохранению вызова на месте.

Благодаря охвату скорости боулинга в режиме реального времени, системы также используются для отображения моделей поведения боулера, таких как линия и длина или качели / повернуть информацию. В конце на все шесть доставок часто отображаются одновременно, чтобы проиллюстрировать вариации боулера, такие как более медленные подачи, вышибалы и ножницы. Полная запись боулера также может отображаться в течение матча.

Игроки с битой также извлекают выгоду из анализа «Ястребиного глаза», так как могут быть получены записи о доставках, в которых игрок с битой забил. Они часто показаны как двумерный силуэт игрока с битой и цветные точки мячей, с которыми сталкивается игрок с битой. Такая информация, как точное место, где мяч падает, или скорость мяча из руки игрока (для измерения времени реакции игрока с битой) также может помочь в послематчевом анализе.

Теннис

Решение «Ястребиного глаза» показано на большом экране на Уимблдоне.

В четвертьфинальном поражении Серены Уильямс от Дженнифер Каприати 2004 US Open, три линейных вызова пошли против Уильямса в финальном сете, а система Auto-Ref тестировалась во время матча. Хотя запросы не были отменены, судья на председателе Мариана Алвес отменила однозначно правильное решение, которое, как показал телепередач, было хорошим. Эти ошибки побудили разговоры о помощи при телефонных звонках, особенно потому, что в то время система Auto-Ref тестировалась на Открытом чемпионате США и оказалась очень точной.

В конце 2005 года Hawk-Eye был протестирован Международная федерация тенниса (ITF) в Нью-Йорке и была принята для профессионального использования. Hawk-Eye сообщил, что в нью-йоркских испытаниях участвовало 80 снимков, снятых высокоскоростной камерой ITF, устройством, аналогичным MacCAM. Во время раннего тестирования системы на выставочном теннисном турнире в Австралии (показанном по местному телевидению) был случай, когда теннисный мяч был показан как «Out», но сопровождающее слово было «In». Было объяснено, что это ошибка в способе отображения теннисного мяча на графическом дисплее в виде круга, а не в виде эллипса. Это было немедленно исправлено.

Hawk-Eye использовался в телевизионных трансляциях нескольких крупных теннисных турниров, включая Уимблдон, Чемпионат Королевского клуба, Открытый чемпионат Австралии по теннису, Дэвис. Кубок и Tennis Masters Cup. Открытый чемпионат США по теннису объявил, что они официально будут использовать эту технологию для Открытого чемпионата США по теннису 2006, где каждый игрок получает по два испытания в каждой партии. Он также используется как часть более крупного моделирования тенниса, реализованного IBM под названием PointTracker.

The 2006 Hopman Cup в Перте, Западная Австралия, был первым теннисным турниром элитного уровня, в котором игрокам было разрешено оспаривать окончание линии, которое затем рассматривалось судьями с использованием технологии Hawk-Eye. Он использовал 10 камер, которые передавали информацию о положении мяча на компьютеры. Джамия Джексон был первым игроком, который бросил вызов вызову с помощью системы.

В марте 2006 года, на Nasdaq-100 Open в Майами, Hawk-Eye впервые был официально использован во время теннисного тура. Позже в том же году US Open стал первым турниром Большого шлема, в котором система использовалась во время игры, что позволило игрокам оспаривать вызовы на линии.

Открытый чемпионат Австралии по теннису 2007 был первым турниром Большого шлема 2007 года, в котором «Ястребиный глаз» применялся в вызовах на телефонные линии, где каждому теннисисту на Арене Рода Лейвера разрешалось два неправильных испытания за сет и одно дополнительное испытание на случай тай-брейка. В случае окончательного набора преимуществ количество испытаний сбрасывалось до двух для каждого игрока каждые 12 игр, то есть 6 всего, 12 всего. Споры последовали за этим событием, поскольку время от времени Hawk-Eye выдавал ошибочные результаты. В 2008 году теннисистам было разрешено три неправильных испытания в каждом сете. Любые оставшиеся испытания не переносятся на следующий набор. Однажды Амели Моресмо бросила вызов мячу, который был вызван, и «Ястребиный глаз» показал, что мяч вышел менее чем на миллиметр, но вызов был оставлен. В результате точка была переиграна, и Моресмо не проиграл неверный вызов.

Мяч в сравнении с ударом. Мяч в сравнении с ударом.

Технология «Ястребиный глаз», использованная на Чемпионате Дубая по теннису 2007 года, вызвала незначительные разногласия. Действующий чемпион Рафаэль Надаль обвинил систему в неправильном объявлении аут-мяча после его выхода. Судья объявил мяч аут; когда Михаил Южный обжаловал это решение, Ястребиный Глаз сказал, что оно было на 3 мм. Южный сказал, что после этого он сам думал, что это могло быть широко, но затем предположил, что такого рода техническую ошибку могли легко допустить линейные судьи и судьи. Надаль мог только пожать плечами, сказав, что если бы эта система была на глине, отметка явно показала бы, что Ястребиный Глаз ошибочен. Площадь отметки, оставленной мячом на корте с твердым покрытием, представляет собой часть общей площади, на которой мяч контактировал с кортом (для создания отметки требуется определенное давление).

На Чемпионате Уимблдона 2007 также была внедрена система Hawk-Eye в качестве вспомогательного средства судейства на Центральном корте и корте 1, и каждому теннисисту было разрешено три неправильных отвода на каждый установлен. Если сет давал тай-брейк, каждому игроку давалось дополнительное испытание. Кроме того, в случае финального сета (третий сет в женских или смешанных матчах, пятый сет в мужских матчах), где не было тай-брейка, количество испытаний каждого игрока сбрасывалось до трех, если счет игры достигал 6–6, и снова в 12–12. Теймураз Габашвили в матче первого круга против Роджера Федерера впервые бросил вызов «Ястребиному глазу» на Центральном корте. Кроме того, во время финала Федерера против Рафаэля Надаля Надаль бросил вызов, который был объявлен. Ястребиный Глаз показал мяч как в, просто обрезая линию. Такой поворот событий настолько взволновал Федерера, что он потребовал (безуспешно), чтобы судья отключил технологию Hawk-Eye на оставшуюся часть матча.

В Открытом чемпионате Австралии по теннису 2009 четвертый раунд матча между Роджер Федерер и Томаш Бердых Бердых оспорили вызов. Когда он бросал вызов, система «Ястребиный глаз» была недоступна, вероятно, из-за особенно ярко выраженной тени на площадке. В результате первоначальный вызов остался в силе.

В четвертьфинальном матче 2009 Indian Wells Masters между Иваном Любичичем и Энди Мюрреем Мюррей бросил вызов внешний звонок. Система Hawk-Eye показала, что мяч приземлился в центре линии, несмотря на мгновенное воспроизведение изображений, показывающих, что мяч явно выбит. Позже выяснилось, что система «Ястребиный глаз» по ошибке уловила второй отскок, который был на линии, вместо первого отскока мяча. Сразу после матча Мюррей извинился перед Любичичем за звонок и признал, что точка была снята.

Система Hawk-Eye была разработана как система воспроизведения, первоначально для телевещания. Таким образом, изначально он не мог заходить и выходить вживую.

На веб-сайте Hawk-Eye Innovations указано, что система работает со средней погрешностью 3,6 мм. Стандартный диаметр теннисного мяча составляет 67 мм, что соответствует погрешности 5% относительно диаметра мяча. Это примерно эквивалентно пуху на мяче.

Hawk-Eye в настоящее время разрабатывает технологию под названием «Hawk-Eye Live», которая будет использовать 10 камер для вызова или выхода снимков в реальном времени, при этом «исходящий» вызов обозначается динамиком, излучающим звук «аут», имитирующий судью по линии человека. В настоящее время технология проходит испытания и, как ожидается, будет использована к Открытому чемпионату США 2019 года.

В настоящее время только турниры с грунтовым покрытием, особенно Открытый чемпионат Франции, являющийся единственным турниром Большого шлема, как правило, свободны от технологии Hawk-Eye из-за следов, оставленных на грунте, где мяч отскочил, чтобы подтвердить спорную линию вызов. Затем судьи на председателе должны встать со своего места и изучить отметку на площадке вместе с игроком рядом с ним, чтобы обсудить решение судьи на кресле.

Унификация правил

До марта 2008 года Международная федерация тенниса (ITF), Ассоциация профессионалов тенниса (ATP), Женская теннисная ассоциация (WTA), комитет Большого шлема и несколько отдельных турниров имели противоречивые правила использования «Ястребиного глаза». Ключевым примером этого было количество испытаний, разрешенных игроку за набор, которое варьировалось в зависимости от событий. Некоторые турниры давали игрокам больше прав на ошибку, при этом игрокам разрешалось неограниченное количество испытаний в течение матча. В других турнирах игроки получали по два-три за сет. 19 марта 2008 г. вышеупомянутые организационные органы объявили о единой системе правил: три неудачных испытания в каждой партии с дополнительным испытанием, если партия доходит до тай-брейка. В сете с преимуществом (сет без тай-брейка) игрокам разрешается три неудачных попытки каждые 12 игр. Следующее запланированное мероприятие в рамках мужского и женского тура, Sony Ericsson Open 2008 года, было первым мероприятием, на котором были внедрены эти новые стандартизованные правила.

Футбольный клуб

Hawk -Eye является одной из систем технологии определения линии ворот (GLT), разрешенной FIFA. Hawk-Eye отслеживает мяч и сообщает судье, если мяч полностью пересекает линию ворот в ворот. Цель системы - исключить ошибки при оценке того, был ли забит гол. Система Hawk-Eye была одной из систем, опробованных руководителями этого вида спорта до внесения в 2012 году изменений в Правила игры, которые сделали GLT постоянной частью игры, и она использовалась в различных соревнованиях. с тех пор. GLT не является обязательным, и из-за стоимости Hawk-Eye и его конкурентов системы используются только в нескольких соревнованиях высокого уровня.

По состоянию на июль 2017 года лицензионные системы Hawk-Eye были установлены на 96 стадионах. По количеству установок Hawk-Eye - самая популярная система GLT. Hawk-Eye - это система, используемая в Премьер-лиге и Бундеслиге среди других лиг.

Снукер

На чемпионате мира по снукеру 2007, BBC впервые использовали Hawk-Eye в своих телевизионных репортажах, чтобы показать мнения игроков., особенно потенциальных снукеров. Он также использовался для демонстрации предполагаемых ударов игроками, когда фактический выстрел дал неверный результат. Теперь он используется BBC на каждом чемпионате мира, а также на некоторых других крупных турнирах. BBC использовала систему эпизодически, например, на Masters на Уэмбли 2009 года «Ястребиный глаз» использовался не более одного или двух раз за кадр. Его использование значительно сократилось и теперь используется только на чемпионатах мира и очень редко в любых других турнирах в снукерном туре. В отличие от тенниса, Hawk-Eye никогда не используется в снукере для помощи судьям в принятии решений, а в основном используется для того, чтобы помочь зрителям показать, с чем сталкивается игрок.

Гэльские игры

В Ирландии Hawk-Eye был введен для всех матчей чемпионата на Croke Park в Дублине в 2013 году. Гэльская атлетическая ассоциация (GAA) за ее использование в гэльском футболе и метании. 2 апреля 2011 года в Кроук-парке состоялось судебное разбирательство. В ходе двойного удара головой был показан футбол между Дублином и Дауном, а также между Дублином и Килкенни. В течение предыдущих двух сезонов было много призывов к внедрению технологии, особенно от фанатов Килдэра, которые видели, как два громких решения пошли против их команды в важных играх. GAA заявило, что рассмотрит этот вопрос после презентации Sam Maguire Cup 2013 года.

Использование Hawk-Eye было предназначено для устранения спорных результатов. Впервые он был использован на чемпионате в субботу 1 июня 2013 года для игры Килдэр против Оффали, часть двойного заголовка со второй игрой Дублин против Уэстмит. Он использовался для подтверждения того, что попытка замены Оффали увеличилась на 10-й минуте второго тайма.

Использование Hawk-Eye было приостановлено во время Всеирландских полуфиналов 2013 года 18 августа из-за человеческой ошибки во время матча по метанию среди юношей до 18 лет между Лимериком и Голуэем. Во время второстепенной игры Hawk-Eye засчитал очко Лимерику как промах, хотя на графике было видно, что мяч проходит внутри стоек, вызывая путаницу на стадионе - в конечном итоге рефери широко махнул правильным очком, что вызвало гнев у фанатов, зрителей и телеаналитиков. освещение игры вживую. Впоследствии система была заменена на старшую игру, которая последовала за ней из-за «несоответствия в генерации графики». Лимерик, который потерпел незначительное поражение в дополнительное время, объявил, что будет апеллировать из-за дорогостоящего провала Ястребиного Глаза. Ястребиный Глаз извинился за этот инцидент и признал, что это был результат человеческой ошибки. Во время ГАА больше инцидентов не было. Инцидент привлек внимание Великобритании, где накануне «Ястребиный глаз» дебютировал в Премьер-лиге английского футбола.

«Ястребиный глаз» был представлен на втором стадионе, Semple Stadium, Thurles, в 2016 году. В Семпле нет экрана телевизора: вместо этого на электронном экране отображается зеленый Tá, если был забит счет, и красный Níl, если выстрел был широким.

Он был использован на третьем месте, Páirc Uí Chaoimh, Корк, в июле 2017 года в четвертьфинале Всеирландского метания между Клэр и Типперэри и Уэксфорд против Уотерфорд.

Официального ирландского термина не существует, хотя в некоторых публикациях используется прямой перевод Súil an tSeabhaic.

Австралийский футбол

4 июля 2013 года Австралийская футбольная лига объявила, что они будут тестировать технологию Hawk Eye для использования в процессе оценки результатов. Ястребиный глаз использовался во всех матчах, сыгранных в MCG в течение 15 раунда сезона AFL 2013. AFL также объявил, что «Ястребиный глаз» только тестируется и не будет использоваться ни в каких оценках в течение раунда.

Бадминтон

BWF представила технологию Hawk-Eye в 2014 году после тестирования других технологий мгновенного обзора для принятия решения о вызове линии на крупных соревнованиях BWF. Камеры слежения Hawk-Eye также используются для определения скорости волана и другой информации о матчах по бадминтону. Hawk-Eye был официально представлен на турнире 2014 India Super Series.

Сомнения

Ястребиный глаз теперь знаком спортивным фанатам всего мира благодаря своим взглядам на такие виды спорта, как крикет и теннис. Хотя эта новая технология по большей части была принята, в некоторых кругах она подверглась критике. В 2007 Уимблдонский чемпионат выстрел, который, казалось, был нет, был назван «Ястребиным глазом» как «на 1 мм», то есть на расстояние меньше заявленной погрешности в 3,6 мм. Некоторые комментаторы критиковали статистическую погрешность системы в 3,6 мм как слишком большую. Другие отметили, что, хотя 3,6 мм являются чрезвычайно точными, этот предел погрешности относится только к наблюдаемой траектории полета мяча. В 2008 году статья в рецензируемом журнале закрепила многие из этих сомнений. Авторы признали ценность системы, но отметили, что она, вероятно, в некоторой степени подвержена ошибкам, и что ее неспособность отобразить предел погрешности дает ложное изображение событий. Авторы также утверждали, что возможные пределы его точности не были признаны игроками, официальными лицами, комментаторами или зрителями. Они выдвинули гипотезу, что «Ястребиный глаз» может с трудом предсказать траекторию мяча для крикета после отскока: время между отскоком мяча и ударом по игроку с битой может быть слишком коротким для создания трех кадров (по крайней мере), необходимых для точного построения кривой.

Использование в компьютерных играх

Использование бренда Hawk-Eye и моделирования было разрешено Codemasters для использования в видеоиграх Brian Lara International Cricket 2005, чтобы игра выглядела более похожей на телевизионную трансляцию, а затем в Brian Lara International Cricket 2007, Ashes Cricket 2009 и International Cricket 2010. Аналогичная версия системы была с тех пор включена в Xbox 360 версию Smash Court Tennis 3, но ее нет в версии PSP игра, хотя в ней есть обычное испытание мяча, в котором не используется функция «Ястребиный глаз». Он также показан (назван Большим Глазом) в Don Bradman Cricket 2014 и 2017.

Competition

Cyclops - компьютерная система, изобретенная британским изобретателем Биллом Карлтоном из Великобритания и Маргарет Парнис Англия Мальты, которая использовалась в профессиональных теннисных турах ATP и WTA в качестве электронного линейного судьи с 1980 года.

- еще одна конкурирующая система для электронного линейного вызова судьи от испанского стартапа. Они утверждают, что он использует реальные данные для отслеживания пути мяча и маркировки, а также может надежно работать на глиняной поверхности.

См. Также
  • Портал для крикета
Ссылки
Внешние ссылки
Последняя правка сделана 2021-05-23 03:43:42
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте