体育科技·案例 | 网球科技专题(1)：边线判罚与数据采集

中国体育用品业联合会时间：2021-03-02点击：

重大网球赛事中，场馆的智能化是必不可少的，其中最著名的就是辅助边线判罚的鹰眼系统。其实，参与赛事官方运营与组织的系统不止有边线判罚的功能，还能参与比赛数据采集、视频回放，为粉丝互动和赛事直播提供数据分析方面的支持。本文中，我们将介绍Flightscope、鹰眼科技以及Foxtenn三家既获得了国际网球协会（ITF）的球员分析科技认证也被实际用于顶级网球国际锦标赛的产品，他们的系统部署方案各异，同时也拥有自身独特的能力及优势。

当我们谈论体育科技的时候，网球往往是最被全面覆盖的项目之一。如果我们查看该领域的权威网站Tennis Techie（棒球科技领域拥有最多消息源的网站之一），我们可以看到他们把棒球科技产品分为8类。从俱乐部管理到球员健康应用、数据统计应用、比赛分析应用、球拍传感器、视频分析应用以及智能场馆。还有第八个幸运的分类——其它科技，以确保他们不会有任何遗漏。总体来说，为网球而开发的科技产品是多种多样的。当然了，其中一些科技手段同样适用于其它运动。

智能网球传感器安装的方式各异，包括：1）装在网球拍柄上的；2）内嵌至球拍内的；3）内嵌至握把内的；4）佩戴在运动员身上的。虽然种类繁多，但是它们基本上都是为了实现同样的目标：1）捕捉运动员在场上挥拍时的表现/移动数据；2）分析这些数据；3）提供反馈，为训练提供帮助。

本期专题中，我们把目光放在了另一类可以捕捉运动员表现的网球科技——智能球场。何为智能网球场呢？就是追踪技术以固定或者半固定的方式部署在球场之上，同时部署方式又不会干扰运动员的移动，或在比赛进行中产生妨碍。我们以TennisTechie为参考，同时也加入了其它一些市面上已经有的或计划面世的产品。这一领域，最常见的软硬件技术是摄像头与计算机视觉技术的结合。除此之外，雷达、声音传感器、激光、压力传感器（或者称之为智能地板），也都在其中有所应用。相比简单地聚焦于技术之上，我们想要从应用的角度，关注我们认为真正重要的两大应用领域：

（1）赛事的官方运营与组织——包括边线判罚、比赛数据采集、视频回放、为粉丝互动和赛事直播而做的数据分析。

（2）教练/训练设施——运动员追踪、视频分析、球场反馈以及游戏化应用。

这两者之间，我们往往能看到前者比后者的科技体量（以及相应的售价）要高很多。我们也发现，相较于赛事官方运营与组织上，把前沿科技应用于执教和训练设施之上是近几年才有的，大多数产品都是过去四五年内开发出来的。部分体育科技公司提供的解决方案会具有多种能力，可以覆盖运营与组织以及训练的需求，达到二者兼具。我们同时还将第三类产品加入了这个集合之中，那就是便携式追踪解决方案，它们往往既可以用于运营和组织（主要是边线判罚和捕捉比赛数据），也可以运用于训练之中。

我们将会陆续推出三方面应用的相关产品整理介绍，本期中，我们则着重介绍与“赛事的官方运营与组织”相关的产品。本类别中，我们会介绍FlightScope Tennis、Hawkeye Innovations以及Foxtenn三家公司的产品。也有其它可用于赛事运营与组织的产品，但是只有这三家，既获得了国际网球协会（ITF）的球员分析科技认证，也被实际用于顶级网球国际锦标赛（例如大满贯、WTA及ATP赛事）之中。

Flightscope Tennis可能拥有最长的从业历史了，他们自从1984年起，就在该领域融合多种科技手段以开发出新的系统。从裁判办公系统到网球雷达（起初是为军事应用设计的）再到赛事管理系统以及相关事物的数字化。这些东西融合起来，构成了我们今天所熟知的FlightScope Tennis，而我们现在能看到的系统主要包括两个部分实时比分系统以及边线判罚系统（其中也包含球追踪和球员追踪的功能）。

实时比分系统的架构图如上图所示，主要依赖摄像头、雷达以及装有ProScorer前端系统的平板工具（供裁判使用）。所有被收集到的数据，都会以各种各样的形式，呈现在球场上的多个输出屏幕上，并且在随后交付给公共媒体。

边线判罚系统的主要组成：由球场四角的4个高速摄像机（上图中蓝色）作为球追踪使用，以及围绕球场四周的另外8个摄像头（上图中红色）专为边线判罚设置。边线判罚过程中，系统会迅速处理摄像头捕捉到的数据，然后再裁判手中的“裁判回放系统/Review Official”应用上显示结果。诸如球的飞行参数、飞行轨迹，以及球员的移动模式、热区图等追踪信息，这些数据将会分门别类提供给转播方、数据分析部门等体育赛事中的各个权益持有者。

鹰眼系统最早开发于1999年，最初使用在2001年巴基斯坦和英格兰的一场板球测试赛上。2002年，在戴维斯杯上，它首次被应用于网球，之后是2003年的澳网公开赛，再之后，鹰眼系统在2005年成为了网球届官方判罚系统的一部分，为世人所熟知。在正式比赛中，鹰眼系统主要用于电子化的边线判罚，与此同时，该系统也有采集每位球员的数据、识别每次挥拍和发球、记录每一回合数据的能力。

图片总体来说，鹰眼系统的基本追踪原理是三角定位，使用部署在球场周边的多个高速摄像头采集到的视觉数据加上时间信息进行计算；每场比赛之前，都会对摄像头进行校准和同步。摄像头往往被部署在球场上方，这样便可以在最小干扰的情况下捕捉球的轨迹。虽然，有关于鹰眼系统边线判罚的准确度仍有争论——误差最高可达3.6毫米，除开某些极端状况的绝大部分情况下它的判断都是准确的。鹰眼系统已经在大部分的网球大满贯赛事中部署使用，除了法网，因为球打在红土场上本身就能留下清晰的痕迹，足以辅助判罚。

Foxtenn科技是这一领域的新晋达人。该创业公司成立于2012年，总部位于巴塞罗那，他们开发了一款技术系统，以彻底变革边线判罚原有的准确度。他们的系统使用了部署在球场四周的40个（超）高速摄像头和10个高速激光器。每一个高速摄像头都可以以2500帧每秒（2500 FPS）的速度进行图像采集，该捕捉频率高达其它系统的十余倍。他们和其它系统还有一个主要的区别在于部署方案——所有摄像头都被贴地安装在球场边界，而非其它系统中的高位俯拍。

Foxtenn对于他们的贴地拍摄方案非常有信心，他们强调说，其它已存在的系统会有很多可能会发生的错误。对于围绕着看台上方部署摄像头的系统，有可能存在球处于球员或其它物体与摄像头之间的情况，因此在某一时刻完全被遮蔽，造成无法采集。但如果是用贴地部署方案，摄像头离赛场上发生的一切非常近，网球被遮挡的概率被降到了最低，甚至可能为0。Foxtenn同时也坚信，部署在看台上方的方案，很容易受到风吹甚至来回走动的观众的影响；而在系统估算网球运行轨迹的时候，遇到球击中球网、高球，或是球被风干扰，也会遇到问题。这些都会导致对球落点判断的不准确性。由于Foxtenn的贴地方案能够采集到球落地瞬间的精准图像，因此不会受到这些情况的影响。随着他们被主要的网球协会认证，他们在未来可能是重大赛事在进行边线判罚系统选择时的有力竞争者。

来源：道口体育评论

图文来源网络如有侵权请联系删除
本行业信息均来源于网络，不代表本会观点，内容仅供参。