有進球或沒進球？足球中的機器視覺
- 客戶
- vieww GmbH
- 地點
- 德國亞琛
- 日期
- 2023
門線技術 (GLT) 和影像輔助裁判 (VAR) 有何內容？
在足球賽中，球是否整顆穿越門線因而得分事關重大。有些進球爭議引發專家討論，也成為球迷茶餘飯後的話題，甚至數十年不歇，其中最知名的例子絕對是英國溫布萊球場 1966 年世界盃冠軍賽，英國對德國之戰的「第三球」。
過去數年來，裁判除了靠自身官能判球，也靠基於視覺的輔助系統做出準確評量。
門線技術拉開序幕
門線技術 (GLT) 系統於 2013 年由德國公司 vieww 推出，並於同年通過 FIFA 認證。系統運用機器視覺檢查球的位置是在門線上或門線後，發出訊號協助裁判判決是否得分。隔年，2014 年巴西 FIFA 世界盃採用名為 GoalControl 的判球輔助系統。
協助棘手情況
今日，相機的功能不再局限於協助裁判判斷是否進球。vieww 公司包含 VOL（虛擬越位線）在內的 VAR（影像輔助裁判）系統也已通過 FIFA 認證，在整場比賽期間提供詳盡的影像，協助裁判做出重要的判決，例如判罰球員下場、罰球、越位等情況，大幅減少了誤判。
自 2022 年起，vieww GmbH 與營運夥伴為德國足球聯盟 (DFL) 提供所有裁判技術。
足球輔助系統要克服的挑戰
足球賽講求速度與精準度。無論是跑步或踢球，專業好手都是以高速進行，然而，是否越位或得分往往僅繫於數公分甚至數公釐之差。再者，成千上萬的現場球迷和數百萬的電視觀眾沒興趣苦等裁判判決，但判決除了要快，當然也應該正確無誤。
足球運動中的機器視覺：高度精準，高度可靠
因此，市場和用戶提出輔助系統需求，要支援裁判做出快速、且高度準確可靠的判決。VAR 系統必須即時準確掌握及分析球場上所有情況。
GLT 與 VAR 專用技術方案
門線技術在足球場設置 14 台 200 fps 相機，因此最新的 vieww GLT 系統能準確追蹤球的去向，以做出準確判決。系統的可靠性來自 FIFA 嚴格控管，每年都在所有球場測試及認證相關設備。
內含：Basler ace 2 相機
系統採用 Basler Basic ace 2 彩色相機，搭載強大的電腦視覺功能集，可透過 pylon 軟體輕鬆整合。此外，系統利用各款 Basler 定焦鏡頭擷取影像。Basler ace 2 相機是系統重心，有特殊外殼保護迷你電腦，配備功能強大的圖形卡，以及加熱或通風系統。
技術需求與日俱增
足球賽高速進行，因此高取像速度是必要的，但影像品質一樣重要，因為轉播員需要收到高品質的影像，才能清楚無誤報告現場賽況。此外，播報員需要的影像品質預期未來只會有增無減，因此系統必須能根據所需調整影像清晰度、對比度、色彩重現等，以確保最佳傳輸。
相機系統根據不同的建築結構，永久安裝於各球場。這需要考量相機角度、視野範圍、光源及天氣影響等因素，以完成高度精確的測量。然而，系統經過校準後即可遠距操作，為球場、聯賽及足協省下大筆成本。
我們是 Basler 的長期客戶，非常滿意雙方以方案為導向的合作模式！我們也有客戶對我們的產品有特殊需求，需要個別專屬方案。我們期待持續與 Basler 良好合作，聯手進一步「擴大」服務市場！
出色的影像有助公平判決
除了門線技術，vieww 也為 VAR 系統提供 GLT 相機影像。為達成此目的，vieww 將 SDI 訊號轉為高品質 JPEG 影像，像一張張的照片那樣分開擷取各影像，以避免細節失真。ace 2 相機是以 200 fps 錄製，不同於一般電視轉播所用的 50 fps，因此裁判手上握有更多幀賽況影像。與此同時，系統提供快速回應時間，這歸功於 vieww 研發的智慧伺服器／智慧客戶端概念不需要高資料傳輸率。
各相機以微秒為單位進行同步，能高效處理影像並傳輸到伺服器，即時提供資料用於追蹤球的動態、轉播畫面、分析賽事相關數據等。長達數十年是否進球的爭議終於可以放下了：裁判的手錶不到一秒鐘就能接收到資料，這有助可靠判斷是否進球得分。
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