目前,2018年俄罗斯世界杯正如火如荼得进行着,这届世界杯可谓精彩纷呈,随着比赛的进行反转剧情不断上演。与往届世界杯不同,本届世界杯首次引入了视频助理裁判(VAR),在多场关键比赛中,这两项技术的判决直接影响了的最后比分,可谓是—识秋毫、方寸定乾坤。
视频助理裁判(Video Assistant Referee,VAR),是通过视频处理、视频回放等技术辅助纠正人类裁判的错误判罚,并在出现进球、点球、红牌以及误判的情况下帮助裁判作出正确的决定。本届世界杯的该项技术,来自英国的鹰眼科技公司(Hawk-Eye Innovations)。其实,在VAR于2007年的温布尔顿首次投入使用后,这家公司就已经在网球和板球领域变得广为人知了。
VAR技术源于网球比赛中的“鹰眼”(Hawkeye)系统,鹰眼也称为“运动轨迹测量即时回放系统”,由Hawk-Eye Innovations公司创始人保罗∙霍金斯开发,鹰眼的名称来源于发明人保罗∙霍金斯(Paul Hawkins)姓氏的前四个字母。其从小就是板球运动的爱好者,进入英国杜伦大学(Durham University)板球队之后,他发现自己在科研方面的能力要更胜一筹,于是他继续研读获得了人工智能的博士学位。1997年大学毕业之后,霍金斯就在创业机会中瞄准了鹰眼系统的研发,并于1999年创立了Hawk-Eye Innovations公司。
2000年,保罗∙霍金斯以“球体追踪和轨迹预测视频处理系统”为题申请了发明专利GB2357207A。其涉及一种用于球类运动的视频处理系统,包括视频摄像机、球体追踪器以及视频处理器。并且该系统能够:在一系列图像中发现球体;计算出该球体的三维位置;预测飞行轨迹;以及将预测出的飞行轨迹映射到运动区域。同时,这种系统还可以用于足球比赛的门线技术,从而确定足球是否越过了球门线。虽然该专利申请最初是以板球比赛为对象,但该系统很快获得国际相关赛事机构的认可,逐渐应用于网球、羽毛球、台球、排球等国际比赛中。
网球场上的鹰眼系统非常精密,球场上通常会布置多达10台高速摄像机,用于捕捉网球的运行轨迹。不同摄像机所捕捉到的轨迹将会传输回鹰眼控制室,在那里进行数据的实时处理。系统首先利用视频处理技术来确认球的中心位置,之后通过每台摄像机所提供的数据,对网球的轨迹进行模拟并提供网球的三维位置。每一帧画面都会重复这个过程,随后根据每一帧的时间来生成整个过程中球的飞行轨迹,而这个轨迹在随后会被用来计算在弹跳阶段,网球和球场准确接触的范围。当球员向鹰眼发起挑战时,系统就可以迅速重放刚才那个回合中任意一球的落点,重放画面会分别传送到电视转播和现场大屏幕上。
与鹰眼系统的技术原理类似,VAR的核心组成部分也是高速摄像机。在本届世界杯的球场上,VAR团队可以调用33台摄像机,其中8台是超慢动作摄像机,4台是慢动作摄像机,以及2台越位判定摄像机,剩下的都是常速摄像机。常速回放用于主观判断犯规严重程度、是否故意手球等信息,慢动作回放主要用于判断违规位置等具体事实。除此之外,在淘汰赛阶段两个额外的超慢动作摄像机将被安装在每个球门的后面。在视频操作间(VOR)内,四名VAR裁判组成员会实时分析数据,当场上发生争议时,VAR裁判组能多角度全方位的回看争议场景,快速做出判断。
此外,为了确保体育场内的足球迷和电视上的观众,在审查过程中获得充分的信息,国际足联开发了VAR信息系统。对于每场比赛,国际足联安排了一名工作人员负责操作该系统,该人员位于视频操作室(VOR)内,可以查看裁判通信系统的音频,及VAR团队正在查看的摄像机角度。与此同时,他也实时向广播公司,评论员和信息娱乐系统商,通报审查的进程,包括审查原因和审查结果。而后,莫斯科国际广播中心(IBC)会将审核通过后的视频,转播到我们所看到的电视屏幕上。不仅如此,VAR信息系统还用于自动为电视和体育场内的巨型屏幕,创建VAR特定的图形模板。
本届世界杯VAR可谓大放异彩,作为技术提供商Hawk-Eye Innovations公司也受人瞩目,目前,其业务已拓展到了网球足球羽毛球等20多项体育活动,每年在65个国家举办7200场比赛使用其技术。值得注意的是,索尼公司于2011年将其收购,也许VAR的技术也源自于索尼强大的摄像技术!