【世界盃黑技術專題】「原理探索專題」一文解讀一下「卡達世界盃」的先進技術之半自動越位技術SAOT+比賽用球Al Rihla

盤點卡達世界盃的先進黑科技

歸納總結一下目前世界盃的先進的黑科技有哪些?大致可以劃分為以下幾點。

針對於黑科技太多了，所以本文主要是側重點去講述分析一下【半自動化越位技術】與【比賽用球Al Rihla】技術的基本原理和實現效果。

首先先分析一下什麼是【半自動化越位技術】？它又是做什麼的呢？

半自動越位識別技術（SAOT），足球判罰技術，用於輔助主裁判和視訊助理裁判更快、更準確地做出越位判罰。—— 百度百科

其工作原理優點類似於，網球比賽中的「鷹眼」，防止出現一些誤判問題，大家都知道網球比賽中球的速度特別快，那麼對裁判的壓力和眼力都有很高的要求，經過了這麼久的比賽，裁判也會視覺疲勞啊？那會不出現錯誤呢？那麼這個時候，足球比賽的客觀和公平性就有了很大的問題了。這時候怎麼辦啊？

半自動越位識別技術，又稱之SAOT，該技術主要由【特製攝像機】、【球內感測器】和【人工智慧系統】三部分組成。

利用安裝在球場屋頂下方的12個專用攝像頭追蹤場上的足球和每一個上場的球員。

對應的監控下面的所有球員的位置，如下圖所示。

高速攝像頭會記錄和監控每名球員的29個資料點位，每秒可記錄50次，從而精準算出他們在場地內的準確位置。

公式計算儲存數量分析：監控球場球員 22（11 * 2）* 29 * 50 = 31900，大概是每秒可以需要儲存31900條資料啊。這一場下來，資料真客觀啊。每條資料都是一個三元組(X,Y,Z)三維座標。這還不包含監控足球呢！

除此之外出了監控球員的位置之外還需要監控球的位置，畢竟球的位置還是至關重要對於我們進行分析是否違規或者越位。

如果需要實現監控足球的動態位置，那麼主要依靠於比賽用球的動態化計算感應器。

相信大家都知道卡達世界盃使用的足球與以往的世界盃的用球是不一樣的，它有一個特別好聽的名字叫做「逐夢之旅」（Al Rihla，阿拉伯語意為「旅途」）。

可以根據上面的圖片看到，「旅途」的中心有一顆「慣性測量單元感測器」，它主要用於精確地檢測踢球點，並且將它的位置資料不斷的傳送到VAR房間（每秒 500 次） = 500Hz，從而可以實現檢測是否有越位等。

所以基於上面的資料之後，還需要額外監控加入 500 * 90 * 60，九十分鐘大概每秒會上報和儲存這麼多的資料，並且進行計算分析。真是比較可怕！

通過【慣性測量單元感測器】+ 【高速監控攝像頭】+【SAOT監控計算體系】，就可以完成了可以通過傳輸資料對是否有越位的分析只需約25秒。

當出現「越位」的場景的時候，SAOT便可以自動實時向VAR房間視訊助理裁判提供越位警報。在通知主裁判之前，視訊助理裁判會檢查確定該技術做出的判斷正確與否。

這個過程往往只要幾秒鐘。如果判斷正確，視訊助理裁判將告知主裁判相關情況。

VAR技術在2018年俄羅斯世界盃的時候推出來的視訊助理裁判技術（Video Assistant Referee）的延伸，輔助裁判做越位判別，以防錯判和漏判）

今年塔爾世界盃上仍然使用。通過這種VAR顯示技術，讓足球更誠實、更透明，幫助裁判做出正確的決定。

最後，只需要在視訊助理裁判、主裁判確認越位後，用來做出決定的位置資料點將自動生成3D動畫，詳細說明球員四肢在球場上的位置，場內和電視機前的球迷可以很快在螢幕上看到相關情況。

「逐夢之旅」採用新聚氨酯材料來改變空氣動力學效能，使其成為「世界盃歷史上飛行速度最快的足球」。

最後，至此說了這麼多，不知道本文有沒有解惑你對世界盃的SAOT技術的理解和認識呢？