Avicon

Mistrzostwa świata w piłce nożnej, 2010 r., 1/8 finału, mecz Niemcy – Anglia, 39 minuta, przy stanie 2:1 dla drużyny Niemieckiej prawidłowo zdobyty gol Franka Lamparda nie zostaje uznany. Powód? Sędzia nie zauważył przekroczenia linii bramkowej przez piłkę. Po oddaniu strzału piłka odbiła się od poprzeczki i lądowała tuż za linią, następnie wyskakując z bramki. Gdyby już wtedy stosowano technologię „goal – line technology” kto wie, jak potoczyłyby się dalsze losy turnieju.

Wspomniany przykład to tylko jeden z wielu zastosowań jakie mogą znaleźć systemy wizyjne w tak szerokiej dziedzinie jaką jest sport. Królowa sportów motorowych, Formuła 1, to prawdopodobnie najbardziej zaawansowana technologicznie odmiana rywalizacji. Bolidy, jak i cała infrastruktura to naszpikowane przeróżnymi sensorami systemy, dające szczegółowe informacje o każdym parametrze. Podobną tendencje zaczynamy obserwować także w innych sportach. Oczywiście człowieka trudno byłoby tak naszpikować sensorami jak bolid Formuły 1, ale już cała infrastruktura do tego zmierza. Ogromny w tym swój udział mają systemy wizyjne. Wizja maszynowa ma funkcjonalność, umożliwiającą jej zastąpienie tradycyjnych sensorów. Przykładowo, jeśli chcemy przeanalizować ruch atlety możemy przyczepić do jego skóry kilka sensorów informujących o położeniu w przestrzeni albo zastosować system kamer, dający takie same informacje. Przewagą wizji maszynowej jest to, że nie wpływa ona na samego zawodnika, może on wykonywać w pełni naturalne, nieskrępowane ruchy.

Nowoczesne areny sportowe to najeżone technologią obiekty. Takie elementy jak system kamer na koronie stadionu stają się powoli standardem.

Przemyślana i dobrze zaplanowana konstrukcja systemu może okazać się owocna zarówno w sprawiedliwym rozstrzyganiu pojedynków, ulepszaniu technik szkoleniowych jak i lepszej jakości transmisji telewizyjnych. Postęp elektroniki oraz stosowanych technik przetwarzania obrazu przy użyciu zaawansowanych algorytmów z każdym rokiem pozwala na bardziej kompleksowe podejście do wielu skomplikowanych zagadnień z dziedziny sportu.

Wizja maszynowa w służbie fair play

W ostatnich latach kilka głośnych wypadków wypaczenia wyników przez błędy sędziego w różnych sportach, jak np. przypadek przedstawiony na początku przypadek z Mistrzostw Świata 2010, spowodowały, że wyjątkowo silna stała się presja ze strony kibiców, aby wprowadzić zaawansowane technologie do świata sporu. Szczególnie niechętnie podchodzono do tego pomysłu w piłce nożnej, ale także tutaj ta tendencja się powoli zmienia. Przykładem może być stosowany już od kilku lat system monitorujący przekroczenie linii bramkowej przez piłkę. Jest to system kamer zainstalowanych wokół murawy, stale pozycjonujący położenie piłki w przestrzeni. Jeśli piłka przekroczy całym obwodem linię bramkową, wysyła on sygnał do sędziego o zdobytej bramce. Innym przykładem jest system powtórek VAR. Jeśli sędzia nie jest pewien jak zareagować na kontrowersyjne zdarzenie podczas meczu, może skorzystać z materiałów wideo, dostarczonych przez system kamer, śledzących wydarzenia na boisku. Należy jednak pamiętać, że mimo nawet najlepszego ujęcia kamery i jakości obrazu, tutaj decyzję nadal podejmuje człowiek.

W wielu dziedzinach sportu rozwiązania wizyjne pomagają w przeprowadzaniu pojedynków już od kilkudziesięciu lat. Takimi przykładami mogą być tenis, badminton czy siatkówka. Zapewne żaden tenisista nie wyobraża sobie większego turnieju, w którym nie można by skorzystać z systemów „challenge”. Bazują one na systemie wizyjnym, złożonym z kamer zamontowanych wokół kortu, dostarczających precyzyjnych informacji o położeniu piłki tenisowej w przestrzeni kortu. Jeśli tenisista uzna, że sędzia podjął nieprawidłową decyzję, może poprosić o sprawdzenie. Na podstawie zebranych danych przedstawiana jest animowana symulacja lotu piłki oraz precyzyjne miejsce jej lądowania. Identyczną rolę system pełni także w badmintonie.

Przykład wykorzystania wizji maszynowej w tenisie ziemnym. System kamer pozwala na precyzyjne odtworzenie toru lotu piłki i wizualizację 3D.

Zaawansowany trening dzięki systemom wizyjnym

Pomijając już sam fakt bycia sprawiedliwie ocenianym, sportowcy mogą czerpać również inne korzyści ze stosowania systemów wizyjnych. Pierwszą, główną zaletą jest możliwość dokładnego przeanalizowania każdej sytuacji, zarówno jeśli chodzi o zastosowaną strategię w sportach zespołowych jak i analizę ruchu samego atlety. Poznanie każdego ruchu „od podszewki” pozwala wyciągać wnioski z popełnionych błędów i na ich podstawie dobierać dalszy trening.

Od kilku lat na zawodach pływackich stosowany jest nowatorski zestaw kamer zawieszonych wzdłuż długości basenu. W połączeniu z zaawansowanymi algorytmami przetwarzania obrazu, system ten zbiera biomechaniczne dane na temat sportowców, takie jak czas reakcji, prędkość, nawroty oraz częstotliwość ruchów. 

Nowoczesna technologia w służbie maksymalizacji efektów treningowych. System kamer umożliwia precyzyjną analizę każdego ruchu i zachowania, dzięki czemu sportowcy mogą stawać się jeszcze lepsi i urywać dodatkowe ułamki sekund.

Korzyści dla widza

Z każdym kolejnym rokiem jakość transmisji z wydarzeń sportowych wzrasta i to zarówno, jeśli chodzi o rozdzielczość obrazu jak i dobre ujęcie akcji. Dzieje się to za pomocą coraz większej ilości kamer zainstalowanych na arenach sportowych oraz coraz bardziej zaawansowanym algorytmom. Algorytmy do śledzenia piłki mogą sprawić, że kamery będą skierowane zawsze tam, gdzie będzie się działa jakaś ciekawa sytuacja. Coraz częściej wydarzenia sportowe są także śledzone prze szybkie kamery, dzięki którym można uzyskać efekt „slow motion”. Oglądanie efektownych zagrań, a także brutalnych fauli w zwolnionym tempie może być nie lada gratką dla widza. Również tenisowe „challenge” służą nie tylko sprawiedliwemu rozstrzyganiu pojedynków, ale także dostarczają ciekawych wrażeń wizualnych. Odpowiednio skonfigurowany system wizyjny może dostarczyć obraz lepszy niż ten, jaki można doświadczyć na żywo. Od dwóch lat na boiskach NFL używany jest system kamer, dzięki któremu widzowie mają możliwość oglądania powtórek w 360 stopniach. Takie rozwiązanie daje zarówno korzyści wizualne jak i ciekawy materiał szkoleniowy. Oczywiście nic nie może zastąpić stadionowej atmosfery, ale ujęcia kamer a także efekty specjalne zapewnią lepsze widoki niż siedzenie w dwudziestym rzędzie, w narożniku stadionu.

W dzisiejszych czasach poziom rywalizacji sportowej stoi na tak wysokim poziomie, że o zwycięstwie mogą decydować nawet ułamki sekund czy milimetrów. Nowoczesny sportowiec musi być jak najbliżej doskonałości w każdym elemencie, aby wszystkie razem w połączeniu pozwoliły urwać właśnie ten ułamek czasu. Poszczególne ośrodki sportowe inwestują krocie w najnowszą technologię, aby stworzyć jak najbardziej kompleksowo podejść do kwestii treningu. Tendencja ta już od kilku lat jest silna i nic nie zapowiada, żeby jej wzrost miał zostać zahamowany. Zaś same areny sportowe swoimi systemami i technologią mogą być nawet porównywane z halami produkcyjnymi niż ze zwykłymi budynkami.