2022年世界杯用球内含的黑科技

作者: 瞿立健

来源: 世界科学

发布日期: 2022-12-03 08:00:29

2022年世界杯用球内置了先进的追踪传感器,结合鹰眼光学摄像机追踪系统,旨在提高比赛判罚的准确性和速度。这些技术不仅改变了越位判罚的方式,还为未来的战术分析、球迷观赏体验和球员技术提升提供了大量新数据。

本届世界杯用球,其外在设计带来更优异的空气动力学性能,内部还安置了传感器,令越位判罚更精准无误。长期以来,足球科技界一直致力于将传感器与现有光学追踪工具相结合,因为这会使VAR(视频助理裁判)和越位审查等判罚更加准确和快捷,让比赛进行得更流畅。如今,这对组合正式走进世界杯赛场,也必将成为一个公开的技术测试案例。

2022年世界杯用球内置追踪传感器,这是世界杯首创。阿根廷的毫厘越位逃不过半自动越位识别系统。就像蓬勃发展的体育科技世界的许多领域一样,半自动越位识别系统既是终点,也是全新时代的起点。它也是经历了多年的研究和测试,才得以投入使用。

安装在球内的这个特殊的传感器在获得国际足联的全面认证之前,已经进行了6年的开发测试。世界杯能迅速将新兴技术推向公众视野,最终的应用范围将远远超出比赛判罚这一用途。

当然,大多数观众对于新技术必然存有诸多疑问——球和运动员追踪技术是如何开发的?该技术在本届世界杯上有哪些关键用途?这项技术是如何进行测试的?球员、球队和球迷如何能够相信它的判罚结果的准确性和判罚尺度是一致的?还有或许是最重要的,这项技术产生的大量数据将如何影响未来的球队战术分析、球迷比赛观赏和球员技术提高?

这是2022年世界杯采用的“半自动越位识别系统”,主要由AI驱动,但最终结果由人类确认。世界杯用球中心处有传感器。每个比赛用球内都安置一套设备,由德国公司KINEXON设计,这家公司是体育比赛追踪技术龙头企业。根据该公司的说法,这套设备重14克,由两个独立工作的传感器组成:超宽带(UWB)传感器和惯性测量单元(IMU)传感器。

球内传感器与鹰眼光学摄像机追踪系统协作运行。鹰眼系统成名于网球场。12台鹰眼摄像机安装在足球场周围,以每秒50次的频率追踪球本身和每位球员,对球员身体的29个点(包括四肢)进行独立追踪。当这两个数据源结合在一起时,就可以做出越位判决,不仅高度准确,而且出结果的速度比过去快得多——这是国际足联在这个世界杯周期的一个主要优先事项。

为了确保该系统的每个组成部分都不出差错,国际足联在受控和自然环境下都做过了测试。KINEXON球传感器和鹰眼的光学摄像机组合要通过国际足联的“球场真实测试”。该测试要用到至少36台高质量的Vicon运动捕捉相机,结合为这些摄像机设计的反射标记,放置在球上和每个球员身上,进行超精确的检测。

比赛用球生产商阿迪达斯负责这种测试,这种测试以两种方式进行。球员盲测和机械射手测试。相关测试是在一些职业和非职业比赛环境中进行的,例如在卡塔尔举行的2021年国际足联阿拉伯杯和在阿布扎比举行的2021年国际足联世界俱乐部杯。此外,国际足联自己组织了几项自己的额外盲测。

2022年世界杯上的越位自动判别系统只是触及了这类技术的潜在能力的表面——它的应用潜力远远超出了裁判助手这一范围。用不了多久,这种内置传感器的球和光学追踪的组合可能成为每个参与这项运动的人都熟悉的工具,就像NBA的第二光谱追踪或网球的鹰眼一样。

随着2022年世界杯的追踪装备在足球方方面面变得越来越普遍,球员和球队现在将拥有大量的新数据,特别是围绕球——这项运动的真正灵魂的数据。战术制定、复盘分析甚至最重要方面——球员身体状况和场上表现的改进,都摊在桌面上。科技一直在改变我们观看体育比赛的方式,2022年世界杯有望成为一个分水岭时刻。

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