¿Cómo funciona Hawk-Eye en los partidos de tenis profesionales?

Como se indica en la excelente respuesta de Pratik Juikar, el sistema Hawk-Eye no es literalmente fotográfico. En el caso del tenis, generalmente emplea diez cámaras (a menudo colocadas debajo del techo del estadio) y múltiples mecanismos de sincronización como fuentes de entrada de datos desde diferentes ángulos, y luego triangula un modelo para la trayectoria de vuelo de la pelota, en función de su combinación. Por lo tanto, el resultado de Hawk-Eye no es en realidad una “imagen” del camino de la pelota, sino una representación del camino estadísticamente más probable, que se muestra como una imagen en movimiento.

Más de Wikipedia sobre los detalles del procesamiento: para cada imagen enviada desde una cámara, el sistema identifica el grupo de píxeles que cree que corresponde a la imagen de la pelota. “Luego calcula para cada cuadro la posición 3D de la pelota comparando su posición en al menos dos de las cámaras separadas físicamente en el mismo instante en el tiempo. Una sucesión de cuadros genera un registro del camino a lo largo del cual la pelota ha viajado “También predice” la trayectoria de vuelo futura de la pelota y dónde interactuará con cualquiera de las características del área de juego ya programadas en la base de datos. El sistema también puede interpretar estas interacciones para decidir infracciones de las reglas del juego “.

Desarrollado en el Reino Unido por el Dr. Paul Hawkins, Hawk-Eye se ha aplicado a una amplia variedad de deportes, incluidos el cricket, el tenis, el fútbol y otros. De hecho, el cricket fue el primer deporte al que se aplicó oficialmente a nivel profesional.

Hawk-Eye definitivamente no es infalible y se afirma específicamente que solo es preciso dentro de los 5 milímetros (0.19 pulgadas). Sin embargo, es imparcial y, por lo tanto, se considera un método aceptable para las llamadas de línea en disputa de “desempate”. Mientras que otros sistemas fueron probados y resultaron más precisos (incluido un sistema estadounidense llamado Auto-Ref), Hawk Eye ganó la batalla para la adopción oficial por parte de la ITF y el ATP Tour.

Hawk-Eye rastrea visualmente la trayectoria de la pelota y muestra su trayectoria estadísticamente más probable como una imagen en movimiento. No hay un modelo de física involucrado, pero el procesamiento de imágenes y las estadísticas involucran una gran cantidad de matemáticas.

Capturar
Seis cámaras de alto rendimiento (hasta 1000 fps) están instaladas para rastrear la pelota desde diferentes ángulos.

Encuentra la pelota
El procesamiento de la visión se utiliza para identificar el centro de la pelota dentro de cada cuadro de cada cámara. El movimiento de la cámara se compensa también siguiendo las líneas de la cancha.

Arreglar la posición
El sistema triangula la información de cada cámara calibrada para proporcionar la posición 3D de la pelota.

Formar la trayectoria
Este proceso se repite para cada cuadro para que las posiciones 3D de la pelota se puedan combinar para producir una trayectoria única del vuelo de la pelota.

Trazar la marca de rebote
La trayectoria se usa para calcular el área de contacto exacta que la pelota hizo con la cancha durante la fase de rebote, mostrándose rápida y claramente a través del software de realidad virtual.

Las matemáticas involucradas aquí son demasiado complejas.
Si desea detalles, http://lmgtfy.com/?q=maths+in+im

Para un lego, almacena información RGB de cada píxel de cada cuadro en el video en una matriz. Luego, aplica las condiciones y operaciones requeridas en todas estas matrices para obtener el resultado final en forma de una matriz que nuevamente interpretará como una imagen.

La tecnología Hawk-Eye funciona mediante el uso de un sistema informático electrónico que rastrea la trayectoria de la pelota y luego muestra su camino como una imagen 3D en movimiento. Esto es posible utilizando cámaras de alto rendimiento, que ayudan a rastrear la pelota desde varios ángulos diferentes.

Hawk-Eye se usa en la mayoría de las competiciones profesionales y tenistas, y permite a los tenistas desafiar una serie de decisiones de árbitros por set.

Puede encontrar más información sobre la tecnología Hawk-Eye en esta pieza de Hire Intelligence sobre la evolución de la tecnología deportiva.