Hawk-Eye — это система компьютерного зрения , используемая для визуального отслеживания траектории мяча и отображения профиля его статистически наиболее вероятного пути в виде движущегося изображения. [1] Она используется в более чем 20 основных видах спорта, включая крикет , теннис , гэльский футбол , бадминтон , хёрлинг , регби , американский футбол и волейбол , [2]
Система Hawk-Eye, принадлежащая Sony, была разработана в Великобритании Полом Хокинсом. Первоначально система была внедрена в 2000 году для телевизионных целей в крикете. [3] Она работает с использованием до десяти высокопроизводительных камер, обычно расположенных на нижней стороне крыши стадиона, которые отслеживают мяч под разными углами. [4] Затем видео с камер триангулируется и объединяется для создания трехмерного представления траектории мяча. Hawk-Eye не является непогрешимой, но рекламируется как имеющая точность в пределах 2,6 миллиметра [5] и все чаще используется в качестве беспристрастного обзора в спорте. Она была принята руководящими органами в теннисе, крикете и ассоциативном футболе в качестве средства вынесения решений. Hawk-Eye используется в системе Challenge System с 2006 года в теннисе и в системе Decision Review System в крикете с 2009 года. Система также используется для определения того, пересек ли мяч линию ворот в футболе, как средство технологии определения линии ворот , внедренное в сезоне Премьер-лиги 2013–14 и теперь присутствующее во многих национальных лигах и международных соревнованиях.
Все системы Hawk-Eye основаны на принципах триангуляции с использованием визуальных изображений и данных синхронизации, предоставляемых несколькими высокоскоростными видеокамерами, расположенными в разных местах и под разными углами вокруг игровой площадки. [6] Для тенниса имеется 10 камер. Система быстро обрабатывает видеопотоки с камер и трекера мяча. Хранилище данных содержит предопределенную модель игровой площадки и включает данные о правилах игры.
В каждом кадре, отправленном с каждой камеры, система идентифицирует группу пикселей, которая соответствует изображению мяча. Затем она вычисляет для каждого кадра положение мяча, сравнивая его положение по крайней мере на двух физически отдельных камерах в один и тот же момент времени. Последовательность кадров создает запись траектории, по которой пролетел мяч. Она также «предсказывает» будущую траекторию полета мяча и то, где он будет взаимодействовать с любыми функциями игровой зоны, уже запрограммированными в базе данных. Система также может интерпретировать эти взаимодействия, чтобы решать о нарушениях правил игры. [6]
Система генерирует графическое изображение траектории полета мяча и игровой зоны, что позволяет предоставлять информацию судьям, телезрителям или тренерскому составу практически в режиме реального времени.
Система отслеживания объединена с внутренней базой данных и возможностями архивирования, что позволяет извлекать и анализировать тенденции и статистику по отдельным игрокам, играм, сравнениям мячей и т. д.
Hawk-Eye был разработан в 2000 году инженерами Roke Manor Research Limited , тогда дочерней компании Siemens в Ромси , Англия. Пол Хокинс и Дэвид Шерри подали заявку на патент Великобритании на эту технологию, но впоследствии она была отозвана. [6] Все технологии и интеллектуальная собственность были выделены в отдельную компанию Hawk-Eye Innovations Ltd, базирующуюся в Винчестере, Хэмпшир . Первоначально она была создана как совместное предприятие Roke Manor Research и Sunset + Vine . [7] В то время Sunset + Vine производила телевизионные трансляции крикета на Channel 4, где впервые использовалась Hawk-Eye.
14 июня 2006 года группа инвесторов во главе с Wisden Group , в которую входил Марк Гетти , представитель богатой американской семьи и бизнес-династии, купила компанию за 4,4 млн фунтов стерлингов. [7] [8] Целью приобретения было укрепить позиции Wisden в крикете и позволить ей войти в теннис и другие международные виды спорта, а Hawk-Eye работает над внедрением системы для баскетбола. Согласно веб-сайту Hawk-Eye, система выдает гораздо больше данных, чем показывают по телевидению.
Выставленная на продажу в сентябре 2010 года, она была продана как единое целое японскому электронному гиганту Sony в марте 2011 года в рамках сделки, по которой компания была оценена в 15–20 млн фунтов стерлингов. [9] [10] [11]
Технология была впервые использована Channel 4 во время тестового матча между Англией и Пакистаном на Lord's Cricket Ground 21 мая 2001 года. Она используется большинством телевизионных сетей для отслеживания траектории мячей в полете. Ее основное применение в трансляции крикета заключается в анализе решений leg before wicket (LBW), где вероятный путь мяча может быть спроецирован вперед, через ноги бэтсмена , чтобы увидеть, ударился бы он о пни .
В зимнем сезоне 2008/2009 ICC опробовала систему рефералов, в которой Hawk-Eye использовался для передачи решений третьему судье, если команда не соглашалась с решением LBW. Первоначально третий судья мог смотреть на то, что мяч фактически делал до момента, когда он ударил бэтсмена, но не мог смотреть на прогнозируемый полет мяча после того, как он ударил бэтсмена. [12] Теперь третий судья также может видеть прогнозируемый путь мяча, и Hawk-Eye в настоящее время санкционирован в международном крикете, хотя некоторые сомнения относительно его точности остаются. [13]
Когда решение о малом весе при рождении ребенка передается в Hawk-Eye, оно помогает провести оценку по трем критериям:
Во всех трех случаях пограничные решения приводят к тому, что решение судьи на поле остается в силе.
Благодаря охвату скорости подачи в режиме реального времени система также используется для отображения моделей подачи поведения боулера, таких как линия и длина , или информация о замахе /повороте. В конце овера все шесть подач часто показываются одновременно, чтобы проиллюстрировать вариации боулера, такие как более медленные подачи, баунсеры и лег-каттеры. Полная запись боулера также может быть показана в течение матча.
Бэтсмены также получают пользу от анализа Hawk-Eye, поскольку можно получить запись о подачах, с которых бэтсмен набрал очки. Они часто отображаются в виде двухмерного силуэта бэтсмена и цветных точек мячей, с которыми сталкивается бэтсмен. Такая информация, как точное место, куда падает мяч, или скорость мяча от руки боулера (для оценки времени реакции бэтсмена), также может помочь в послематчевом анализе.
В четвертьфинальном проигрыше Серены Уильямс Дженнифер Каприати на Открытом чемпионате США 2004 года три решения судейской бригады были против Уильямс в финальном сете (во время матча тестировалась система Auto-Ref). Хотя решения не были отменены, было одно отклонение явно неверного решения судьи на линии, сделанное главным судьей Марианой Алвес , которое, как показал повтор, было хорошим. Эти ошибки вызвали разговоры о помощи судейской бригады, особенно с учетом того, что в то время система Auto-Ref тестировалась на Открытом чемпионате США и была показана очень точной. [14]
В конце 2006 года Hawk-Eye была протестирована Международной федерацией тенниса (ITF) в Нью-Йорке и была допущена к профессиональному использованию. Hawk-Eye сообщила, что нью-йоркские тесты включали 80 снимков, которые измерялись высокоскоростной камерой ITF, устройством, похожим на MacCAM. Во время раннего тестирования системы на выставочном теннисном турнире в Австралии (его показали по местному телевидению) был случай, когда теннисный мяч был показан как «Out», но сопровождающим словом было «In». [ необходима цитата ] Это было объяснено как ошибка в том, как теннисный мяч был показан на графическом дисплее как круг, а не как эллипс. [ необходима цитата ] Это было немедленно исправлено.
Hawk-Eye использовался в телевизионном освещении нескольких крупных теннисных турниров, включая Уимблдон , чемпионат Королевского клуба , Открытый чемпионат Австралии, Кубок Дэвиса и Кубок мастеров тенниса . Открытый чемпионат США по теннису объявил, что они официально используют технологию для Открытого чемпионата США 2006 года , где каждый игрок получает два вызова за сет. [15] Он также используется как часть более крупной теннисной симуляции, реализованной IBM под названием PointTracker.
Кубок Хопмана 2006 года в Перте, Западная Австралия , был первым теннисным турниром элитного уровня, где игрокам было разрешено оспаривать решения по завершению розыгрыша, которые затем просматривались судьями с использованием технологии Hawk-Eye. Он использовал 10 камер, которые передавали информацию о положении мяча на компьютеры. Джамеа Джексон была первым игроком, оспорившим решение с помощью этой системы.
В марте 2006 года на Nasdaq-100 Open в Ки-Бискейне, Флорида , Hawk-Eye был официально использован впервые на теннисном турнире. Позже в том же году US Open стал первым турниром Большого шлема, использовавшим систему во время игры, что позволило игрокам оспаривать решения линии. [16]
Открытый чемпионат Австралии 2007 года стал следующим турниром Большого шлема, в котором Hawk-Eye использовала систему вызовов на линии, где каждому теннисисту на Rod Laver Arena разрешалось сделать два неправильных вызова за сет и один дополнительный вызов, если игрался тай-брейк. В случае преимущества финального сета вызовы сбрасывались до двух для каждого игрока каждые 12 игр, т. е. 6-all, 12-all и т. д. После этого события возникли разногласия, поскольку иногда Hawk-Eye выдавал ошибочные результаты. В 2008 году теннисистам разрешалось сделать три неправильных вызова за сет. Любые оставшиеся вызовы не переносились на следующий сет. Однажды Амели Моресмо бросила вызов мячу, который был вызван, и Hawk-Eye показал, что мяч был аут менее чем на миллиметр, но вызов был оставлен в силе. В результате очко было переиграно, и Моресмо не проиграла неправильный вызов.
Технология Hawk-Eye, использованная на чемпионате Дубая по теннису 2007 года, имела некоторые незначительные противоречия. Действующий чемпион Рафаэль Надаль обвинил систему в неправильном объявлении мяча аута в ин после его выхода. Судья объявил мяч аут; когда Михаил Южный оспорил решение, Hawk-Eye заявил, что он был в ин на 3 мм . [17] После этого Южный сказал, что он сам думал, что отметка могла быть широкой, но затем предположил, что такого рода технологическая ошибка могла быть легко допущена линейными судьями и судьями. Надаль мог только пожать плечами, сказав, что если бы эта система была на грунте, отметка ясно показала бы, что Hawk-Eye ошибается. [18] Площадь отметки, оставленной мячом на хардовом корте, является частью общей площади, на которой мяч контактировал с кортом (для создания отметки требуется определенное давление). [ необходима цитата ]
На чемпионате Уимблдона 2007 года система Hawk-Eye также была внедрена в качестве помощи судейству на Центральном корте и Корте 1, и каждому теннисисту разрешалось три неправильных вызова за сет. Если сет приводил к тай-брейку, каждому игроку давали дополнительный вызов. Кроме того, в случае финального сета (третий сет в женских или смешанных матчах, пятый сет в мужских матчах), где тай-брейка не было, количество вызовов каждого игрока сбрасывалось до трех, если счет в игре достигал 6–6, и снова при 12–12. Теймураз Габашвили в своем первом матче круга против Роджера Федерера сделал первый в истории вызов Hawk-Eye на Центральном корте. Кроме того, во время финала Федерера против Рафаэля Надаля Надаль сделал вызов удару, который был объявлен аутом. Hawk-Eye показал мяч, как будто просто перерезав линию. Этот поворот событий настолько взволновал Федерера, что он попросил (безуспешно) судью отключить технологию Hawk-Eye на оставшуюся часть матча. [19]
В матче четвертого круга Australian Open 2009 между Роджером Федерером и Томашем Бердыхом Бердых оспорил аут. Система Hawk-Eye была недоступна, когда он оспорил, вероятно, из-за особенно выраженной тени на корте. В результате первоначальный аут остался в силе. [20]
В четвертьфинальном матче Indian Wells Masters 2009 года между Иваном Любичичем и Энди Мюрреем Мюррей оспорил аут. Система Hawk-Eye показала, что мяч приземлился в центре линии, несмотря на мгновенные повторы, показывающие, что мяч явно был в ауте. Позже выяснилось, что система Hawk-Eye ошибочно зафиксировала второй отскок, который был на линии, вместо первого отскока мяча. [21] Сразу после матча Мюррей извинился перед Любичичем за аут и признал, что очко было вынесено в аут.
Система Hawk-Eye была разработана как система воспроизведения, изначально для трансляции по ТВ. Таким образом, изначально она не могла называть входы и выходы в прямом эфире. Представление результатов траектории в терминах того, где приземляется мяч, называется Shot Spot . [22]
На сайте Hawk-Eye Innovations [23] указано, что система работает со средней погрешностью 3,6 мм . Стандартный диаметр теннисного мяча составляет 67 мм , что соответствует погрешности 5% относительно диаметра мяча. Это примерно эквивалентно пуху на мяче.
Hawk-Eye разработала технологию под названием «Hawk-Eye Live», которая использует 10 камер для подачи или выдачи мяча в режиме реального времени, при этом выдача мяча «out» обозначается динамиком, издающим звук «out», который имитирует человека-судью на линии. Первоначально ожидалось, что эта технология будет внедрена на US Open 2019 года. Australian Open 2021 года стал первым турниром Большого шлема, на котором Hawk-Eye Live использовалась для всех матчей вместо судей на линии, отчасти для сокращения персонала во время пандемии COVID-19 , за которым в том же году последовал US Open. Ранее на US Open 2020 года Hawk-Eye использовалась вместо судей на линии для всех матчей, за исключением тех, что проводились на стадионах Arthur Ashe Stadium и Louis Armstrong Stadium . [24]
Турниры на грунтовых кортах, в частности Открытый чемпионат Франции , обычно не используют технологию Hawk-Eye из-за отметок, оставленных на грунте в местах отскока мяча, которые служат доказательством спорного решения о линии. Затем судьи на вышке должны встать со своего места и осмотреть отметку на корте вместе с игроком, чтобы обсудить решение судьи на вышке. [25] Mutua Madrid Open 2021 года стал первым крупным турниром на грунте, на котором использовалась электронная система для проверки отскока мяча от корта в случае сомнений на двух главных стадионах (стадион Маноло Сантаны и стадион Аранткса Санчеса Викарио в Caja Mágica ). [26] Система была разработана испанской компанией FoxTenn, расположенной в Барселоне . Она использует реальные изображения мяча, снятые 40 камерами, расположенными на уровне земли, синхронизированными с лазерами и работающими со скоростью до 3000 изображений в секунду, чтобы определить, отскочил ли мяч в пределы корта или за его пределы. [27] Ранее эта система использовалась на турнире Rio Open 2020 в Рио-де-Жанейро и на турнире MUSC Health Women's Open 2021 в Чарльстоне, Южная Каролина .
До марта 2008 года Международная федерация тенниса (ITF), Ассоциация теннисистов-профессионалов (ATP), Женская теннисная ассоциация (WTA), Комитет Большого шлема и несколько отдельных турниров имели противоречивые правила относительно того, как должна была использоваться Hawk-Eye. Ключевым примером этого было количество вызовов, разрешенных игроку за сет, которое варьировалось в зависимости от турнира. [28] Некоторые турниры позволяли игрокам большее право на ошибку, при этом игрокам разрешалось неограниченное количество вызовов в течение матча. [28] На других турнирах игроки получали два или три вызова за сет. [28] 19 марта 2008 года вышеупомянутые организующие органы объявили о единой системе правил: три безуспешных вызова за сет с дополнительным вызовом, если сет достигает тай-брейка. В сете с преимуществом (сет без тай-брейка) игрокам разрешается три безуспешных вызова каждые 12 игр. Следующее запланированное событие в мужском и женском туре, Sony Ericsson Open 2008 года , стало первым событием, на котором были реализованы эти новые стандартизированные правила. [29]
С 2021 года Australian Open использует Hawk-Eye для обозначения линий во всех играх. [30] US Open заменил судей на линии полностью электронными в 2022 году. [31] 9 октября 2024 года All-England Club объявил, что электронные судейские решения заменят судей-людей на постоянной основе на Уимблдоне, начиная с 2025 года. [32]
Hawk-Eye — одна из систем технологии определения ворот (GLT), авторизованных ФИФА . Hawk-Eye отслеживает мяч и информирует судью , если мяч полностью пересек линию ворот и попал в ворота . Целью системы является устранение ошибок при оценке того, был ли забит гол . Система Hawk-Eye была одной из систем, опробованных губернаторами этого вида спорта до внесения изменений в Правила игры в 2012 году , которые сделали GLT постоянной частью игры, [33] и с тех пор она использовалась на различных соревнованиях. GLT не является обязательной, и из-за стоимости Hawk-Eye и ее конкурентов системы используются только на нескольких соревнованиях высокого уровня.
По состоянию на июль 2017 года [обновлять]лицензированные системы Hawk-Eye были установлены на 96 стадионах. По количеству установок Hawk-Eye является самой популярной системой GLT. [34] Hawk-Eye — это система, используемая в Премьер-лиге , [35] Серии А [36] и Бундеслиге [37] среди других лиг.
На чемпионате мира по снукеру 2007 года BBC впервые использовала Hawk-Eye в своих телевизионных репортажах, чтобы показать взгляды игроков, особенно потенциальных снукеристов. [ 38] Он также использовался для демонстрации предполагаемых ударов игроков, когда фактический удар пошел не так. Теперь он используется BBC на каждом чемпионате мира, а также на некоторых других крупных турнирах. Раньше BBC использовала систему спорадически, например, на Мастерсе 2009 года в Уэмбли Hawk-Eye использовался максимум один или два раза за кадр. [ требуется цитата ] Его использование значительно сократилось и теперь используется только на чемпионатах мира и очень редко на других турнирах в снукерном туре. В отличие от тенниса, Hawk-Eye никогда не используется в снукере для помощи судьям в принятии решений и в основном используется для того, чтобы помочь зрителям показать, с чем сталкивается игрок.
В Ирландии Hawk-Eye был представлен на всех матчах чемпионата в Croke Park в Дублине в 2013 году. Это последовало за рассмотрением Gaelic Athletic Association (GAA) его использования в гэльском футболе и хёрлинге . Испытание состоялось в Croke Park 2 апреля 2011 года. Двойной матч включал футбол между Дублином и Дауном и хёрлинг между Дублином и Килкенни . За предыдущие два сезона было много призывов к принятию технологии, особенно от болельщиков Килдэра, которые видели, как два громких решения были приняты против их команды в важных играх. GAA заявила, что рассмотрит этот вопрос после вручения Кубка Сэма Магуайра 2013 года. [39]
Использование Hawk-Eye было направлено на устранение спорных результатов. [40] Впервые система была использована в чемпионате в субботу 1 июня 2013 года в игре Килдэр против Оффали , которая была частью двойной игры со второй игрой Дублин против Уэстмит . [41] Hawk-Eye определил, что попытка Питера Каннингема, вышедшего на замену в Оффали, пролетела мимо ворот на 10-й минуте второго тайма. [42]
Использование Hawk-Eye было приостановлено во время полуфинала Всеирландского чемпионата по хоккею с шайбой 2013 года 18 августа из-за человеческой ошибки во время незначительной (до 18 лет) игры по хёрлингу между Лимериком и Голуэем. [43] Во время незначительной игры Hawk-Eye засчитал очко для Лимерика как промах, хотя на графике было показано, что мяч проходит внутри штанг, что вызвало путаницу на стадионе — в конечном итоге судья отклонил зачетное очко, вызвав гнев болельщиков, зрителей и телевизионных аналитиков, освещавших игру в прямом эфире. [44] Впоследствии система была отменена для последующей игры взрослых из-за «непоследовательности в создании графики». [45] Лимерик, который потерпел поражение в дополнительное время, объявил, что подаст апелляцию по поводу дорогостоящего провала Hawk-Eye. [43] Hawk-Eye извинился за этот инцидент и признал, что это было результатом человеческой ошибки. [ необходима цитата ] Инцидент привлек внимание Великобритании, где накануне Hawk-Eye дебютировал в английской футбольной Премьер-лиге . [46]
Hawk-Eye был представлен на втором месте проведения, стадионе Семпл , Терлс, в 2016 году. На стадионе Семпл нет телевизионного экрана: вместо этого электронный экран отображает зеленый Tá , если был забит гол, и красный Níl, если удар был мимо цели. [47] Он использовался на третьем месте проведения, Páirc Uí Chaoimh , Корк, в июле 2017 года для четвертьфиналов Всеирландского SHC между Клэром и Типперэри и Уэксфордом и Уотерфордом . [48]
Hawk-Eye оказался в центре нескольких спорных решений в первой половине первого полуфинала All-Ireland SFC 2022 года между Дерри и Голуэем . Это привело к его дисквалификации на вторую половину той игры , судья был вынужден изменить счет, а затем к дисквалификации Hawk-Eye на второй полуфинал All-Ireland SFC между Дублином и Керри . [49] [50] [51] 15 июля GAA подтвердила, что Hawk-Eye вернется на финал All-Ireland SHC после всестороннего тестирования и полного обзора технологии определения счета. [52]
Hawk-Eye снова дал сбой во время четвертьфинального матча All-Ireland SFC 2023 между командами Арма и Монаган после того, как он вернул сообщение «данные недоступны». [53] GAA запросила объяснения у Hawk-Eye, которая пришла к выводу, что сообщение было результатом ошибки оператора. [54] На следующий день GAA приняла решение снова прекратить использование Hawk-Eye. [55]
Официального термина на ирландском языке не существует, хотя в некоторых публикациях используется прямой перевод Súil an tSeabhaic . [56] [57] [58]
4 июля 2013 года Австралийская футбольная лига объявила, что будет тестировать технологию Hawk Eye для использования в процессе проверки результатов. Hawk Eye использовался во всех матчах, сыгранных на MCG в 15-м раунде сезона AFL 2013 года. AFL также объявила, что Hawk Eye только тестируется и не будет использоваться в каких-либо проверках результатов в течение раунда.
BWF представила технологию Hawk-Eye в 2014 году после тестирования других технологий мгновенного просмотра для принятия решений о вызове на линии в крупных мероприятиях BWF. [59] Камеры слежения Hawk-Eye также используются для определения скорости волана и других показателей в матчах по бадминтону. [60] Hawk-Eye была официально представлена на турнире India Super Series 2014 года .
Hawk-Eye теперь знаком любителям спорта по всему миру за взгляды, которые он привносит в такие виды спорта, как крикет и теннис. Хотя эта новая технология в основном была принята, она подверглась критике со стороны некоторых кругов. На чемпионате Уимблдона 2007 года удар, который, казалось, был аутом, был объявлен Hawk-Eye как на 1 мм, расстояние меньше, чем объявленная средняя погрешность 3,6 мм . [61] Некоторые комментаторы критиковали статистическую погрешность системы в 3,6 мм как слишком большую. [62] Другие отметили, что, хотя 3,6 мм являются необычайно точными, эта погрешность распространяется только на наблюдаемую траекторию мяча. В 2008 году статья в рецензируемом журнале [63] объединила многие из этих сомнений. Авторы признали ценность системы, но отметили, что она, вероятно, в некоторой степени подвержена ошибкам, и что ее неспособность отобразить погрешность дала ложное изображение событий. Авторы также утверждали, что вероятные пределы его точности не были признаны игроками, официальными лицами, комментаторами или зрителями. Они выдвинули гипотезу, что Hawk-Eye может испытывать трудности с предсказанием траектории крикетного мяча после отскока: время между отскоком мяча и ударом бэтсмена может быть слишком коротким для генерации трех кадров (по крайней мере), необходимых для точного построения кривой.
Использование бренда и симуляции Hawk-Eye было лицензировано Codemasters для использования в видеоигре Brian Lara International Cricket 2005, чтобы сделать игру более похожей на телевизионную трансляцию, а затем в Brian Lara International Cricket 2007 , Ashes Cricket 2009 и International Cricket 2010. Похожая версия системы с тех пор была включена в версию Xbox 360 Smash Court Tennis 3 , но она отсутствует в версии игры для PSP , хотя в ней есть обычный вызов мяча, который не использует функцию Hawk-Eye. Она также представлена (называется Big Eye) в Don Bradman Cricket 2014 и 2017 .
Cyclops — это компьютерная система, которая использовалась в профессиональных теннисных турах ATP и WTA в качестве электронного судьи с 1980 года. В настоящее время на турнирах Большого шлема ее заменяет Hawk-Eye.
FoxTenn — еще одна конкурирующая система для электронного определения судейской линии [64] , которая использует реальные данные для отслеживания траектории мяча и маркировки, в том числе на грунтовых поверхностях.
18:41 – Краткое наблюдение за Hawkeye, который впервые был использован в игре Kildare v Offaly. Он нисколько не задержал игру, и результат появился на наших экранах в течение 15 секунд после того, как судья позвал Hawkeye. Составная картинка на телевидении ясно показывала, что мяч улетел в аут. Хорошее начало для новой технологии.
{{cite web}}
: CS1 maint: архивная копия как заголовок ( ссылка )