一起打球吧:职业棒球运动中的机器视觉相机

Allied Vision Technologies 的Prosilica GX相机帮助拍摄球场上棒球选手的快速移动

棒球统计数据收集的历史
棒球是一项历史悠久的技术性运动,这使得人们很容易比较过去和现在球员的运动水平。多年来,人们一直记录着击球和投球的平均数据,然而测量球场上运动员的统计数据却依然很难。19世纪,棒球是用“得分表”来跟踪,多用来跟踪进攻的移动,比如“得分的次数”;后来人们开始用“比赛总记录表”来记录得分、安打和失误。1971年,美国成立了美国棒球研究协会,从最初的16名专业统计员增加到如今的7000名成员。雷达测速仪和秒表被运用到数据统计中,例如统计投球的球速或运动员跑到本垒的速度。

FIELDf/x:数码追踪和分析

Sportvision公司(伊利诺伊州芝加哥市)是一家领先的体育广播技术公司,他们的技术被应用到NFL、MLB、全美汽车比赛协会、奥林匹克运动会、NHL、职业高尔夫巡回赛、NBA等大型赛事中。FIELDf/x是Sportvision公司推出的、150年来首次收集和分析球场数据的一项服务。它运用Sportvision的棒球软件技术来跟踪并近乎实时地、以电子方式记录所有球员、投球、击球和传球的位置。计算所得的信息会立即显示量化的防守数据,包括接球的难度,某个外野手接到球的可能性,以及所有外野手的真实防御范围的比较。

FIELDf/x用四台安装在体育馆全天候防护外壳中的Allied Vision Technologies 的Prosilica GX相机来监视球场。相机以每秒30帧的速率不断拍摄图像并在比赛过程中以230MB/秒的速率不断地输出视频数据流。这意味着一场3小时的普通球赛需要记录和处理约2.5TB的数据。实时相机输入结合Sportvision的物体识别软件,使FIELDf/x 能提供球员球场表现的数字记录。FIELD f/x测量防守球员的速度、位置、准确性和反应时间。它还同时跟踪球的轨迹以及球员在球场上的分布情况,这样你就可以看到球场当下发生了什么。输出的数据被传输到一个数据库里。教练、球探和球队经理就可根据这些数据来准备比赛战术、招聘球员或选择替补球员。

Sportvision公司的FIELDf/x技术负责人 Doug Ferrell对于他们为何选择Prosilica GX相机做出了评论:“一台GigE Vision相机对于我们来说是必需的,因为相机须被安装在离计算机硬件几百英尺远的地方。动态范围也同样重要,因为我们需要在不同光照条件下运作,从万里晴天的日间赛到老球场上光照不足的夜间赛。变化不定的光照条件也是个挑战,比如球场会出现半明半暗的情况。GX紧凑的12位输出模式让我们能在必要的时候牺牲帧速来换取数据带宽,来应对极具挑战性的动态范围。在大多数体育馆中,至少有一台相机需要从600英尺或更远的地方捕捉一个2.9英寸的棒球,因此对我们来说,在分辨率与视野之间做出取舍决定是很艰难的。AVT有着各种各样的分辨率可供选择,帮助我们达到最优效果。Prosilica GX相机在球场中非常坚固,迄今为止没出现任何故障。我们也发现AVT PvAPI软件开发工具包非常易于使用也易于集成到我们的系统之中。”

FIELDf/x如今已在北美五个棒球场得到应用。