AI智能技术在大型体育赛事的应用

　　体育赛事从来不缺乏关注与话题，前有东京奥运盛典刚刚闭幕，紧跟着就有西安全运会顺利承办，随之而来的北京冬奥会也整装待发。每一场体育赛事，组委会都会制定详细的赛事安排，经赛事计划、赛事实施、赛事启动、赛事监控、赛事收尾等环节。其中赛事监控作为核心一环节，已经从模拟演变到高清、智能化时代。视频监控也从之前的人为分析防控，上升到了智能分析防控并为人们带来更多智能分析服务。

　　一、早期的安防分析防控

　　早期安防与体育融合是基于常规视频监控，以公共场所的安全防范为主，同时需大量的人力部署调度用于应对暴恐事件或应对突发事件。视频监控在保障各种赛事顺利进行，在室内外取证上发挥了重要作用，如体育场馆的周界部署考虑监控无盲区，并能与相应的照明、入侵报警设施及声音复核等设备联动。出入口采用固定或球型摄像机产品对重要点位部署，以切实保障球迷观众的人身安全和出入场的良好秩序，因为出入口作为场馆的第一道防线，往往会存在不法分子图谋影响赛事的正常进行，破坏社会稳定风险，精准部署可以做到早发现早人为介入制止。而在室内重点场所，如检录厅、比赛场馆、过道等作为运动员、来宾、要员及观众出入的通道和人员聚集区，则需广角、特写等摄像机产品实现全场景的视频监控，通过监控覆盖更大范围以及更清晰的人员活动情况，事后取证。

　　二、现阶段的智能分析防控

　　体育场馆一般是由多个功能单位组合而成的建筑群，在设计安全防范系统整体方案时，需要从体育场馆整体防范要求出发，运用多种安全防范技术手段，实现对体育场馆安防监控系统的集中管理和控制。随着用户对“看得清，看得全，看得远”的更高追求，体育场馆建设也更加的系统化，除了整合常规视频监控之外，体育场馆安防监控系统还包括了由视频监控系统、智能分析预警系统、出入控制管理系统、周界及防盗报警系统、安全检查系统和安防集成管理平台六大部分。视频监控系统周界作为安全防范的第一道防线，以及时发现不安全因素、处置突发事件为主要目标。没有安全防范措施的周界围墙容易成为不法分子入侵的首选途径，因此做好第一道防线的安全防范，提高非法行为的实施难度，是场馆安全管理应该考虑的首要问题。传统的视频监控主要是事后查证，而安防的本质是事前预警，是能够在警情发生前发出警告进行驱逐。随着AI等技术的加持，视频监控的作用逐渐由事后取证向事前预防转变。天地伟业首创提出的AI智能警戒技术能够在全天候、全方位的监控基础上进行驱逐和预警，引领主动安防潮流。天地伟业AI智能警戒技术，采用CNN卷积视觉神经网络识别技术，进行人、车的分离识别，针对不同的场景，对不同的对象类型进行管理，避免传统警戒功能因树叶、小动物、影子等产生的误报。当有人/车闯入警戒设置的虚拟周界时，内置PEA入侵检测算子，可以过滤掉多种自然现场干扰，精确识别入侵目标后触发声光预警系统，内置的白光灯开始闪烁，并同步进行语音提示，对闯入的人/车进行震慑并联动后端进行报警推送。场馆周界采用基于警戒技术的周界防范系统保障景区周界入侵安全，通过高清视频监控和声光警戒功能的结合对周界入侵行为进行预警防范，实现景区周界防范的智能化、自主化。通过视频分析技术，用户可以根据视频内容分析功能，通过在不同摄像机的场景中预设不同的报警规则，一旦目标在场景中出现了违反预定义规则的行为，系统会自动发出报警；监控工作站则自动弹出报警信息并发出警示音，用户可以通过点击报警信息，实现报警的场景重组并采取相关措施。客流量分析系统依靠客流分析摄像机和硬盘录像机即可组成最小系统，可实现区域人流统计和超限报警，便于场馆对人员过于密集区域及时进行人流疏导，避免踩踏、拥挤、打架斗殴等危险事件的发生。平台为客户提供图形化可视化的客流量分析数据和界面，并支持报表导出数据分析。

　　三、未来智能分析监控到智能分析服务的转变

　　监控的根本目的是要为人服务，智能化的实质是让智能监控设备逐步拥有系统高级思维的过程。随着人工智能的全面普及，设备越来越智能，依靠跨领域多技术应用，系统则根据实际环境进行不断的深度学习，通过更精准的智能化分析为人们提供判断依据。人脸识别技术结合健康码技术应用于出入口场所，提升入门的防范等级。现阶段，疫情仍未彻底消灭，举国人民仍需高度重视，当观众通过安检时，刷门票进入场馆，在这个过程中引进人脸识别技术，不仅可以快速完成运动员和工作人员的身份认证登记等，还能限制未经授权的人员进入。抓拍的人脸照片与人脸底库做对比，如果是列入公安系统的违法在逃分子，人脸识别技术就可以有效的记录危险分子的行动轨迹并触发报警。健康码是以实际真实数据为基础，由市民通过自行网上申报，经后台审核后生成专属个人的二维码并记录行踪。健康码执行统一政策、统一标准、全国互认、一码通行原则，当有异常健康码出现时，同样能立即触发报警，并进行快速隔离预案，让技术应用更好地为疫情防控“加码”护航。大型体育场高点采用360度全景摄像机鸟瞰整个赛场，通过AR增强现实技术，对视频画面中的重点目标、人物运动、方位方向进行信息标注和动态显示，融合视频/图片/文字等信息，提供静态标签，可快速检索和实时定位。可以实时推送数据到对应的标签，直接查询区域内的详细信息，便于应急指挥决策。人群密度统计实时对比看台上人员密度变化，预警人流量、并对观众的偏好区域以及偏好时间做大数据统计进而做针对性的推送服务赛事预告。低点采用结构化室外全局，高低联动，报警联动图层图标提示，快速精准的定位人员的轨迹，通过体育馆内的人脸表情识别和行为分析，对实时训练表现、战术演练合理等方面提供判断依据，帮助球队在日常训练以及比赛中获得更好的成绩。面对赛场中的各种比赛用地，依靠视频智能技术为核心，运用人工智能、大数据分析、云计算等技术，通过可视化的报表实时统计可用场景编号以及位置，通过手机APP即可远程预定、支付，避免背包去找场馆爆满的尴尬。AI打分，足球门线技术应用，其原理是在门框附近部署多台高清摄像机，当球机整体越过门线时，该系统就会将球是否越线的结论，通过无线信号发送到主裁判的手表上，并且只发送到主裁判的手表中用以快速做出判罚避免争议。另外还能提供多角度的3D画面，可以在现场大屏上实时用于投放，带动观众现场沉浸感和主人翁感。在网球赛场中，网球运动员的身体素质、能力、技战术以及器材的配备均得到突飞猛进的发展，球的速度也变得越来越快，已经达到裁判人眼很难准确判断的程度，所以在网球比赛中经常可以看到误判、改判、球员与裁判员发生争执的场面，“鹰眼挑战系统”则是采用高像素高帧率技术，通过投影的方式给现场裁判以及观众做最直观的展示，鹰眼系统涉及图像处理、摄像机标定、三维重建和图形学等多个学科，核心是通过保证对真实空间中球体目标的精确跟踪，科学的进行AI评分，有效解决误判问题。AI技术对体育赛事提供了强大的附加功能，随着5G商用脚步来临，4K超高清视频体育赛事直播将得到广泛推广，足不出户也能身临其境感受体育赛事。更多AI科技应用赋能体育赛事，不仅能够减少安保人员投入，缩短应急响应时间，更重要的是保障体育场馆赛事活动顺利进行，为观众呈现一场场体育盛事。

　　作者：陈杰 单位：天地伟业技术有限公司