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2021/12/17

科技部電子好球帶揭密:專訪研發營運團隊 FCUAI 許懷中主任

如果球季末有看momoTV轉播比賽的人,一定有看到在本壘板上浮現的電子好球帶,這個電子好球帶準確嗎?技術如何成形,現在開發到哪裡,未來展望又如何,一切請看本篇訪談揭密!

洪維澤

文中都承認了高低不可調
相信它個子矮的就慘了(相對來說好球帶要比較小)
結果電視台還用這種東西
大家說他不準是對的
轉播別再拿這東西騙人了

fb - 邱仕丞

我記得好球帶高低範圍,還是有一定的條件的,不全然要配合打者
不然打者上來就蹲著打等著撿保送不是?

站上有篇文章講古早年代美職真有球團安排了侏儒上場打球,雖然是行銷做話題成份居多XD

大艦巨砲主義萬歲!

統一可能吃虧比較多(統一的矮子樂比較多XD),就算上下不能完全參考,左右也能參考啦。

洪維澤

@大艦巨砲主義萬歲!
那麼應該左右是實線而上下是虛線並且轉播時加註警語
(本系統設定之好球帶高低不可調整然好球帶高低因球員高矮不同而略有差異僅供參考)不然一堆相信他的人只會砲裁判判錯
不知多少裁判受到這種不白之冤

洪維澤

棒球規則 :第二章-用語之定義
2.73
 好球帶(STRIKE ZONE):好球帶以擊球員之肩部上緣與球褲上緣之中間平行線作為上限,以膝蓋下緣作為下限,通過本壘板上方之空間者稱之。(如下頁圖示)
 【註】在等待投球的擊球員,有時為了縮小好球帶雖然採取了身體蹲下來異於平時不自然的擊球姿勢,主審應依其經常採取的正常擊球姿勢來決定他的好球帶。
所以高低必須能調整

大艦巨砲主義萬歲!

@洪維澤 其實我不是很能抓到你的點,因為電視機攝影角度的關係,裁判經常被痛幹的是「這麼內/外角也在撿?」,而且認真說,高低不能調整是一回事,但秀出來的位置不會變,意思是說如果裁判在同一個打席對同一個球員,同一個點一直判好球,不管他在不在好球帶外面,這起碼代表他的好球帶固定。

如果是對同一個打者裁判因為電子好球帶被痛幹,老實講這好像也不能說是電子好球帶的錯……吧?

Hwai-Jung Wesley Hsu

@大艦巨砲主義萬歲!
目前 Karma Zone 好球帶的高低確實是固定的,固定在 下緣高度 50cm 上緣高度 100cm 這個範圍,你說這個範圍有沒有道理?

根據本人與體大黃致豪老師以 Trackman 資料對中職裁判好球帶判決的研究。

https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/24748668.2020.1726156

中文翻譯如下:
https://www.sportsv.net/articles/74080

另一方面,好球帶的垂直高度上下界限會隨著打者的身高與站姿而改變,因而並不是完全固定的數值。為了界定標準好球帶的上下緣,我們使用好球判定機率為 50% 的垂直邊界來作為標準好球帶上下界的制定依據,然後分析了在左右邊界內,從地面開始到 5呎高度的所有球路,以 0.1英呎為間隔分成區間,計算在每個區間內被判定為好球的機率。

我們發現在高度 1.6 到 3.2 英呎範圍內的各個區間其好球判定率皆高於 50%。因此我們將好球帶的垂直邊界設定在上邊界 3.2 英呎,下邊界在 1.6 英呎的高度。

轉換成為公分即為 48.77 cm~97.54 cm 之間,基本上跟目前 Karma Zone 使用的是差不多的。

要讓電子好球帶更貼近規則,大概有兩點,其一是打者姿態的估計,這部分可以用 pose estimation 加上對於投手動作的偵測,以投手進入 set 狀態當下的打者站姿為準。

其二就是關於本壘板上方空間的 3D 重建,這部分只要各攝影機能夠更加準確地同步,就能重建出整個本壘區域的 3D 空間,如此就可以估計立體空間的好球帶。

以上回覆供參考。

FCUAI HJ

洪維澤

@大艦巨砲主義萬歲! 點在高低對不同球員(兩個又不同隊的狀況)不是大大的所指同一球員
舉例好了
兩隊球員一個是吳林煉一個是馬斯
兩隊投手都投二號位的球但統一投手投電子好球帶二號位在上面一點但馬斯比較高在裁判眼裡是好球這時味全球迷有點OS了
等到吳林煉打擊味全投手投了一個在二號位九宮格內但靠上緣的球(電子好球帶還是在2號位內)但裁判認為這球對吳林煉大高所以是壞球
味全球迷會怎麼想
電子好球帶上緣的壞球味全打者被判好球
但在電子好球帶裡統一打者確判壞球根本就偏袒統一但裁判根本沒錯(因為好球帶高低本來就要一打者高矮做調整)這不用怪電子好球帶不能調高低嗎

大艦巨砲主義萬歲!

@洪維澤 你有看懂上面的解釋嗎……

Cin Dia

洲際的導播大光哥是有明示過哪一個球場的是手點的......
不過目前好像只有台南球場有本壘正上方的角度?

大艦巨砲主義萬歲!

之前看總冠軍賽,洲際球場也是有的。

寫在前面:本文感謝逢甲大學人工智慧研究中心(FCUAI)許懷中主任與台體大黃致豪老師協助完成,感謝許懷中主任接受訪談,也感謝黃致豪老師協助完善作者提問不清與未能詳盡表達之處。

 

火風
許主任本人照片

 

前言

自Lamigo從2016年引進K-zone以來,到2021年的今天已經到第五年,「電視上那個東西不準」的質疑和「主審的判決和電視好球帶也差太多」的抱怨可以說是從K-zone出現的第一天起就如影隨形。

不過,大家有沒有想過,電視上的電子好球帶是怎麼成形的,是不是真的跟傳說一樣「人坐在螢幕前面隨便用手點一點再播給你看」?

目前臺灣在電視上能看到的電子好球帶分成三家,樂天的K-zone,兄弟的光禾科技,以及統一、富邦和味全使用的「科技部精準運科」電子好球帶。

最近正好有此機會訪問到參與精準運科好球帶開發的許懷中主任,藉此介紹一下「科技部精準運科」好球帶的運作原理,目前已經完成的部分以及這個系統未來可能的運用與展望。

 

林宥穎
不久之前好球帶還是只能目測的東西
CPBLTV截圖

 

問答

問:我想先問一下,電子好球帶上面有寫「科技部精準運科」,這代表這些科技是政府補助的嗎?

答: 科技部補助了開發的費用,目的是希望國內的運科能慢慢跟上國外的腳步。而維護與營運費用則是由球團負責,比如說每一場比賽的賽前校正,賽中監測,和今年在天母球場有攝影機被颱風掃壞,新莊棒球場線路斷掉,台南主機更新,都是由球團負擔這部分的支出。

問:接著我要問最關鍵的問題,就是科技部精準運科電子好球帶是如何判別好壞球的?

答:我們都知道,好球帶是三維立體的,所以我們使用兩台攝影機,一台提供X軸和Y軸,另一台提供X軸和Z軸,用兩台影像結合,就可以重建出三維空間的資訊,確定球是否通過好球帶。

當然,實際上不可能提供貼著地面和完全垂直的影像,所以攝影機拍攝影像以後還要通過計算方式修正,才能完全確定球到底通過哪些空間。

問:電視上顯示的好球帶是平面的,可是好球帶是立體的,在電視螢幕上看到的好球帶顯示進壘點,到底是好球帶的哪一點?

答:現在電子好球帶顯示的進壘點,和Trackman一樣,是在本壘板的最前端。

 

 

上方攝影機視角
上方攝影機視角
紅色代表球路碰到東西有所改變

 

側面攝影機視角
側面攝影機視角
黃色直線為棒子,即為好球帶邊緣

 

好球帶
結合兩台攝影機便可得到這一點

 

問:這樣不會抓不到一些走後門的球路嗎?

答:電視上的變化球很會跑跟攝影機的角度有關,影像重建之後就可以發現,球走的路徑移動都很小。從投手出手點到本壘板前緣約為16.2公尺,但本壘板側邊長度只有0.22公尺,比例為0.014,能走後門削進來的球真的少之又少,少到……與其要把資源花在這,不如花在其他更能幫助主審提升準確性的事項上。

 

作者備註:後來我有去查「Backdoor slider」之類的關鍵字,發現馬格努斯力真的很弱,外國用trackman抓球路,得到的結論也是最可能走後門而沒有得到適當判決的球路是高角度的直球和曲球,這些球會從本壘板的中段掉進好球帶,而不是左右拐進好球帶。

 

問:現在有些比賽轉播會把電子好球帶放到本壘上面而不是在下面顯示,這是你們提供的技術嗎?

答:有了電子好球帶後,momoTV一直很積極地和我們討論如何用科技讓轉播更好,富邦球團去年就詢問過把好球帶放到本壘上面的可能性,今年我們再確認過精準度,同時也花時間將電子好球帶與攝影機角度校正的狀況下,才終於成真。其實很感謝momoTV的子謙導播跟小彭哥,有他們的積極催生,才讓轉播畫面變得更好。

問:可以透露一下電子好球帶現在有什麼限制嗎?

答:電子好球帶的左右是很準的,真的跟本壘一樣寬,現在電視台放到螢幕上看起來會更清楚,不過高低理論上要依照球員身高調整,現在還是固定的,未來會針對這一塊更精進。

問:前面說到除了電子好球帶還能做到更多,能不能說一下還能做到哪些部分?

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