• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Använder motion capture-teknik för att visa varför Premier League får snäva offsidebeslut på fel sätt

    Kredit:Pooya Soltani, författare tillhandahållen

    I en ny Premier League-match gick Manchester United upp med 2-0 när anfallaren Marcus Rashford sprang på en passning och slog in bollen förbi Liverpools målvakt, Alisson Becker. Matchen hölls sedan upp en kort stund medan "videodomaren" kontrollerade om Rashford var före den siste försvararen, Joe Gomez, när passningen gjordes. Skillnaden mellan onside och offside – mellan mål eller inget mål – kan vara liten:

    Faktum är att marginalerna kan vara så små att bara placera kameran i en lite annan vinkel kan göra stor skillnad. Det här problemet med kameravinklar, och hur de påverkar vår uppfattning om offside-samtal, är det som uppmuntrade mig att använda min expertis inom 3D-rörelsefångstteknik för att utforska noggrannheten hos videodomarsystem.

    Teknik för videoassistentdomare (eller VAR) introducerades först 2018 för att hjälpa domare att granska beslut för mål, röda kort, straffar och felaktig identitet. Sedan dess har det totala antalet regelbrott, offsides och gula kort minskat.

    Å andra sidan har VAR ökat den totala matchtiden samtidigt som den effektiva speltiden minskat. Det slutliga VAR-resultatet bestäms av en mänsklig operatör på ett kontor långt från arenan – som naturligtvis kan vara utsatt för mänskliga fel – innan han skickas vidare till domaren på planen.

    Ännu en VAR-kontrovers uppstod nyligen när domarna på planen accepterade Newcastle United- och West Ham-mål mot Crystal Palace respektive Chelsea, bara för att dessa mål inte skulle tillåtas efter att VAR granskat dem. Dessa beslut kritiserades hårt i media och nu har PGMOL, domarnas organ, lovat att "samarbeta fullt ut" med en Premier League-granskning av incidenterna.

    Varför offsides är så svåra att bedöma

    Lag 11 i föreningsfotboll säger att en spelare är i offsideposition om någon av deras kroppsdelar utom händer och armar är på motståndarnas planhalva och närmare motståndarnas mållinje än både bollen och den näst sista motståndaren ( den sista motståndaren är vanligtvis, men inte nödvändigtvis, målvakten).

    Domare och assisterande domare måste identifiera det exakta ögonblicket bollen sparkades och kontrollera positionen för ofta snabbrörliga spelare samtidigt. Om de är tveksamma kan de granska videofilmerna av händelsen. Dessa videor spelas ofta in med 30 bilder per sekund, men videon kan fortfarande bli suddig eftersom spelarna rör sig så snabbt.

    Det är därför oklart om den nuvarande videoreplay-tekniken är tillräckligt exakt för att hantera de smalaste offside-situationerna. För att ta reda på det använde jag optisk motion capture-teknik som registrerar spelarnas och bollens position i 3D och med högre noggrannhet, och kan därför användas för att validera resultaten av 2D-videosystem.

    Rörelsespårning i labbet.

    Jag skapade några offsidescenarier i ett laboratorium och bad volontärer att agera som spelarna och VAR. I varje scenario passade en spelare bollen till sin lagkamrat som stod bredvid en motståndare.

    Jag placerade reflekterande markörer på spelarna och bollen och spelade in deras 3D-positioner med ett motion capture-system. Jag spelade också in scenerna med videokameror placerade i olika betraktningsvinklar. Sedan bad jag tio studenter att titta på de förinspelade händelserna och att fastställa bollsparksögonblicket och identifiera om spelaren var offside.

    Mina resultat publicerades nyligen av International Society of Biomechanics in Sport. Jag visade att folk i genomsnitt bedömer offside-ögonblicket som senare än det faktiska ögonblicket när bollen sparkades med 132 millisekunder, eller 0,13 sekunder.

    En sådan försening kanske inte verkar mycket, men i snabba spel som fotboll kan det räcka med att placera spelare på en annan plats och därför göra dem offside. Om man till exempel antar att en spelare rör sig med cirka 8 meter per sekund, kan en fördröjning på bara 0,13 sekunder motsvara cirka 1 meter.

    När du tittade på videor tagna från 0 och 90 graders vinklar (från upphöjda positioner i linje med spelarna och bakom målvakten), var det mer sannolikt att deltagarna var korrekta. I en betraktningsvinkel på 45° och när bilden av anfallaren är till vänster om försvararen, verkade anfallaren ibland vara närmare mållinjen, vilket resulterade i felaktiga offsidebedömningar.

    På samma sätt, när anfallaren var på höger sida om försvararen, även när han var offside, verkade han ibland vara bredvid försvararen. Det verkar som om dessa felaktiga beslut är resultatet av relativa optiska projektioner av de två spelarna vid denna kameravinkel.

    Hur man minskar dessa fördomar ytterligare

    Eftersom det fortfarande finns ett mänskligt element i VAR, verkar det omöjligt att ta bort alla potentiella fel och fördomar och uppnå 100 % noggrannhet. Ändå finns det flera saker vi kan göra för att minska dessa fördomar ytterligare. Dessa inkluderar kameror med högre bildhastighet som kan avgöra bollkontakt och offsidemoment i långsammare rörelser.

    För marginella offsidebeslut bör VAR ersätta sin nuvarande enpixellinje med tjockare linjer för att representera osäkerhetszonen. Om linjerna överlappar varandra kan dessa situationer betraktas som onside.

    Slutligen, om en parallell eller vinkelrät bild av händelsen inte är möjlig, bör VAR kontrolleras med andra kameravinklar. På längre sikt skulle VAR kunna använda "volymetrisk video" som fångar scenen i 3D och kan ses på platta skärmar såväl som i 3D-skärmar eller VR-glasögon.

    Dessa tekniker kanske aldrig helt löser frågan om Rashford var offside eller inte - fotbollsfans, spelare och managers älskar ett bra argument. Men det ska inte vara över millimeter. + Utforska vidare

    Motion Capture avslöjar varför VAR i fotboll kämpar med offsidebeslut

    Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.




    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com