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Ein wachsames Auge

Die neue Ball-Verfolgungs-Technologie von Roke Manor Research revolutioniert die Sportberichterstattung - und vielleicht sogar die Entscheidungen von Schiedsrichtern

Das Spiel Cricket wird seit über 250 Jahren durch eine Reihe von Normen und Vorschriften geregelt. Diese wurden im Laufe der Zeit durch die jeweils herrschenden Instanzen oftmals ergänzt und geändert. Auch aktuelle technologische Verbesserungen gehen an Cricket, wie an zahlreichen anderen Sportarten, nicht spurlos vorüber. In der Tat erwägt der International Cricket Council (ICC) die Anwendung eines neuen Systems von Roke Manor Research zur überwachung und Auswertung der Flugbahn des Cricketballs, das die Schiedsrichter bei einer korrekten "Leg Before Wicket" (LBW) Entscheidung unterstützen könnte.

Die LBW-Regel hat im Cricket zu genauso vielen Kontroversen geführt, wie die Abseits-Regel im Fußball, der Vorpaß beim Rugby und die Linienentscheidung im Tennis. Tatsächlich hängt von der LBW-Entscheidung oftmals der Ausgang eines Durchgangs oder sogar des gesamten Spiels ab.

Der Schiedsrichter darf erst dann für einen Batsman "Aus durch LBW" geben, wenn ein Feldspieler von ihm ausdrücklich eine Entscheidung fordert, was durch ein "How's that?" eines Feldspieler an den Schiedsrichter geschieht. Der Schiedsrichter muß daraufhin entscheiden, ob der Ball in seiner Flugbahn die Stumps getroffen hätte und ob er die Schienbeinschützer des Strikers getroffen hat bevor er den Schläger berührte oder nicht. Dem Batsman wird nicht "Aus durch LBW" gegeben, wenn der Kontaktpunkt zwischen Schienbeinschützer und Ball außerhalb des Off-Stumps liegt oder wenn der Ball außerhalb des Leg-Stumps geworfen wurde. Die Einhaltung dieser komplizierten Regel wird noch dadurch erschwert, dass sich der durchschnittlich geschlagene Ball mit 80 mph bewegt. Deshalb ist es nicht verwunderlich, dass dies eine der kompliziertesten Entscheidungen im Cricket ist, die viel Raum für Unsicherheiten in sich birgt.

Hawk-Eye

Die neue Technologie "Hawk-Eye" kann, wenn sie erst für die Spiele zugelassen ist, viele Zweifel bei Schiedsrichtern, Spielern und Zuschauern ausräumen, denn sie kann Beziehungen zwischen Ball und Wicket mit einer Genauigkeit von 5 mm analysieren.

Hawk-Eye integriert die Bildanalyse mit der Technologie zur Verfolgung von Flugkörperbahnen und wurde durch Dr. Paul Hawkins, einen 27-jährigen britischen Wissenschaftlicher zusammen mit Roke Manor Research bei Southampton entwickelt. Sechs ortsfeste JAI Monochrom-Kameras mit einer Bildwiederholungsrate von 120 Hz wurden an wichtigen Stellen um das Spielfeld platziert- zwei an jedem Ende mit 30° Winkelabweichung und zwei seitliche Kameras (siehe Abb.). Diese synchronisierten Kameras verfolgen die gesamte Flugbahn des Balls - in Intervallen von 100stel Sekunden - von dem Moment an, in dem er die Hand des Werfers verläßt bis zum Aufschlag.

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Die sechs Kameras sind in zwei Sets zu jeweils drei Kameras zusammengefasst, jedes Set wird mit einem Matrox Meteor-II/Multi-Channel Framegrabber digitalisiert und der Software Matrox Imaging Library (MIL-Lite) gesteuert. Die erfassten Bilder werden durch das Hawk-Eye-System in ein 3D-Bild umgewandelt. Das System errechnet dann im Bruchteil einer Sekunde in welche Richtung sich der Ball bewegt, den Grad seiner seitlichen Bewegung in der Luft und in Bezug zum Wicket, seine Geschwindigkeit und seinen Schwung und gegebenenfalls die Stelle, an der er den Schienbeinschützer berührt hat.

Die weitere Flugrichtung des Balls wird durch Umwandlung seiner Flugbahn in ein parametrisierbares Modell extrapoliert. Dabei wird bestimmt, ob der Ball die Stumps getroffen hätte oder nicht, ob er darüber gesprungen oder hinter das Wicket geflogen wäre. Hawk-Eye verwendet dann einen Matrox Orion Framegrabber, um eine graphische Darstellung der Flugbahn in ein Videobild zu übertragen, das kodiert und zu einer Videodatenbank übertragen wird, auf die dann TV-Produzenten zugreifen können.

"Eine wesentliche Herausforderung für uns war die übertragung des analogen Signals über die langen Distanzen (Längen zwischen 250 - 650 Meter) mit qualitativ hochwertigen Triaxkabeln zu den Erfassungskarten ohne das Signal zu verlieren," sagt Hawkins, "aber die MIL-Lite Software ist mit der entstandenen Signalverschlechterung fertig geworden."

Alle durch Hawk-Eye berechneten Information sind während der 1 - 2 Sekunden dauernden Flugzeit des Balls verfügbar. Durch die Anwendung einer übertragungstechnologie, die ähnlich der von örtlichen Pagern oder mobilen Telefonen ist, können diese Daten dann zu den Schiedsrichtern auf das Feld gesendet werden. Jeder Schiedsrichter würde einen kleinen handlichen Empfänger mit einem Displayfenster bei sich tragen und innerhalb von 4 oder 5 Sekunden alle notwendigen Information erhalten, die er für die LBW-Entscheidung benötigt: ob der Ball außerhalb des Leg-Stumps aufgeschlagen ist, ob der Ball ohne Berührung des Batsman das Wicket getroffen hat und ob der Ball die Stumps getroffen hat. Können sich die ersten zwei Schiedsrichter nicht einigen, dann wird in der Regel ein dritter Schiedsrichter herangezogen, um eine endgültige Entscheidung zu fällen. Mit Hawk-Eye würde es nicht zu Spielverzögerungen kommen, da dann die korrekte Antwort schneller zur Verfügung steht, als ein (oder mehrere) Schiedsrichter für eine Entscheidung benötigt.

Hawkins betont ausdrücklich, dass Hawk-Eye "eine Hilfe für den Schiedsrichter sein soll und nicht eine Bedrohung für ihn. Die Entscheidung des Schiedsrichters wird immer Vorrang haben."

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ANach zweijähriger Entwicklungsarbeit wurde die Hawk-Eye-Technologie von Roke Manor Research mit großem Erfolg beim Lord's Cricket Spiel am 21. April 2001 eingesetzt. Hier sehen Sie vier Beispiele von Videobildern, die unter Anwendung von Hawk-Eye entstanden sind.

Fundierte Berichterstattung

Hawk-Eye befindet sich noch nicht in den Händen der Schiedsrichter, aber schon auf den Fernsehbildschirmen und Computermonitoren von Cricketfans in aller Welt. Hawk-Eye wurde in Zusammenarbeit mit Channel 4 entwickelt und hat anerkannterweise die Live-Berichterstattung von Cricket revolutioniert. Auch Sky Sport, ein Mitbewerber von Channel 4, verwendet nunmehr diese Technologie.

TV-Sender verwenden die von Hawk-Eye bereitgestellten Informationen, um eine fundiertere Berichterstattung über Cricketspiele präsentieren zu können. Kommentatoren von Cricketspielen werden in die Lage versetzt, ihre Berichte mit Graphiken und Statistiken zu ergänzen. Dadurch wird Cricket leichter verständlich und das macht es attraktiver für eine größere Anzahl von Zuschauern, sagt Hawkins.

Die durch Hawk-Eye gelieferten Informationen werden nicht nur TV-Zuschauern zugänglich gemacht, sie können auch von der Website von channel4.com geladen werden. Dort steht ein interaktives Analysewerkzeug zur Verfügung www.channel4.com/sport/cricket/analyst/hawkeye/about.html mit dem die Anwender ihre eigenen Daten über das Spiel der Top-Cricketspieler erstellen können. Mit dieser Technologie kann man nicht nur sehen, wohin jeder Ball geworfen wird, sondern auch analysieren lassen, welche Bereiche am produktivsten für jeden Batsman und Bowler waren, wobei die Statistiken die Leistung der gesamten Mannschaft in jedem Spiel umfassen können.

Nicht nur Cricket

In Partnerschaft mit Sunset + Vine, der TV-Produktionsfirma der Cricket-Berichterstattung auf Channel 4, hat Roke Manor Research kürzlich Hawk-Eye Innovations Ltd. gegründet, eine Organisation, die sich voll und ganz der Entwicklung von ähnlichen Technologien für weitere sportliche Aktivitäten und Anwendungen gewidmet hat. Bei Spielen wie Tennis, Fußball, Baseball und Snooker können ebensolche Verbindungen eingerichtet werden, die es den Zuschauern ermöglichen, das Spiel von einem beliebigen Ort aus zu verfolgen.

Jetzt, da sich die Fans schon an dieser neuen Perspektive von Cricket erfreuen, muß der ICC eine schwierige Entscheidung treffen, nämlich ob diese Technologie auf dem Cricketspielfeld angewendet werden soll und den Schiedsrichtern mit Hawk-Eye Informationen geliefert werden sollen oder nicht.

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