Триангуляция против эффекта Доплера: битва технологий на футбольном поле

в 14:07, , рубрики: Беспроводные технологии, обработка изображений, триангуляция, эффект Доплера, метки: ,

Триангуляция против эффекта Доплера: битва технологий на футбольном поле
Триангуляция мяча по шести видеокамерам в системе Hawk-Eye, точность 3,6 миллиметра, 25% мяча должны быть видимы

Международный совет футбольных ассоциаций (IFAB) приступил к финальным тестам систем отслеживания мяча при пересечении линии ворот. 2 июля 2012 года на специальной встрече в Киеве совет IFAB должен вынести окончательный вердикт и официально внести изменения в футбольный устав, если одобрит одну (или обе) технологии.

Начало конкурса инициировала ФИФА в июле 2011 года, опубликовав технические спецификации. Первоначально для участия заявились 12 систем. В первых тестах осенью 2011 года участвовали восемь, а в финал вышли две: Hawk-Eye и Goalref.

К сожалению, найти информацию удалось только о четырёх из восьми систем, участвовавших в первоначальном тестировании.

1. Cairos GLT (разработка Carios Technologies AG, Германия): основана на магнитном поле с излучателем внутри мяча (мяч Adidas), тонкие кабели закопаны вдоль линий штрафной площадки. Предыдущую версию системы представляли в 2005 году, но она была забракована.

2. Goalminder (разработка двух английских энтузиастов): предполагает внедрение в штанги ворот двух видеокамер, снимающих видео с частотой кадров 2000 fps, работает только как система видеоповторов, так что арбитр должен визуально просматривать спорный момент.

3. Goalref (разработка Института интегральных схем общества Фраунгофера, Германия): для регистрации пересечения мячом линии ворот используется эффект Доплера от излучателей в мяче, пересекающем магнитное поле. При этом не нужно помещать излучатели в самый центр футбольного мяча, как у Cairos, они должны быть недалеко от поверхности, и вставить их можно в мяч любой фирмы.

Точные спецификации технологии пока не опубликованы в открытом доступе, но есть заявка в патентное ведомство США с кратким описанием. Хотя там речь идёт об «овальных мячах», но это явно та самая технология Goalref. Есть и европейский патент.

Дополнительно к Goalref, институт Fraunhofer IIS продвигает систему 3D-визуализации RedFIR для отслеживания перемещений мяча и футболистов по всему полю (судя по всему, радиометки планируется вшить в футболки спортсменов).

4. Hawk-Eye («Ястребиный глаз», разработка английской компании Hawk-Eye Innovations Ltd.): известная и хорошо опробованная система, созданная д-ром Полом Хоукинсом в 1999 году и впоследствии запатентованная. Для определения положения мяча используется метод триангуляции. Площадка снимается минимум шестью высокоскоростными камерами, расположенными по периметру. Погрешность замера составляет 3,6 мм. В данный момент Hawk-Eye используется в теннисе, снукере, волейболе, крикете и других видах спорта.

Триангуляция против эффекта Доплера: битва технологий на футбольном поле
Калибровка системы Hawk-Eye перед теннисным матчем

Недостатком Hawk-Eye является высокая стоимость, а также технические ограничения — для срабатывания компьютерной системы нужно, чтобы как минимум 25% мяча находилось в поле зрения камер. Преимущество перед Goalref — в зрелищности, потому что отрендеренные в 3D-программе повторы опасных моментов наверняка вызовут немало острых ощущений у болельщиков.

В финальный раунд тестирования IFAB вышли две системы: Goalref и Hawk-Eye, обе они в мае проверены на ряде низкоранговых матчей: Goalref — в Дании, а Hawk-Eye — в Англии. В июне начнётся последний раунд испытания: Hawk-Eye поставят на товарищеском матче сборных Англии и Бельгии (2 июня на Уэмбли, в присутствии 85 тыс. зрителей), Goalref — на матче Дании и Австралии в Копенгагене.

Потом независимые тесты проведёт Швейцарская федеральная лаборатория материаловедения и технологий (EMPA), работающая по контракту с ФИФА.

Если 2 июля совет IFAB одобрит одну или обе системы, то каждая футбольная федерация получит право в любой момент начать её использование в матчах национального чемпионата. Об интересе к технологии заранее объявили федерации футбола Англии, Германии, Швейцарии и Дании.

Наверное, отечественным любителям футбола имеет смысл болеть за более дешёвую Goalref, ведь стоимость Hawk-Eye очень высока. Например, в теннисе только самые престижные корты могут себе её позволить. Как вариант, IFAB может сертифицировать обе, так что каждая федерация выберет себе подходящую: английская Премьер-лига давно лоббирует более зрелищную Hawk-Eye, ну а бюджетные сенсоры Goalref можно использовать в небогатых чемпионатах.

Автор: alizar


* - обязательные к заполнению поля


https://ajax.googleapis.com/ajax/libs/jquery/3.4.1/jquery.min.js