高科技助攻2021世界杯——足坛门线专利技术全解析

2018俄罗斯世界杯激战正酣，如果说这届世界杯与其他几届有什么不同，我想最大的差别可能就是引入了很多的高科技，具体可查看《黑科技新专利亮相俄罗斯世界杯，世界杯蕴含高科技成果》，而其中最令人惊喜的则是门线技术和VAR的使用了，那么关于足坛门线技术，你了解多少呢。

进球一直是足球比赛中最激动人心的事，然而当你支持球队的进球因为裁判没看清是否整体越过门线而被判无效时，你心里又是什么感受呢？或许这个问题应该问一下兰帕德，2010年世界杯1/8决赛，英格兰与德国队的对决，英格兰在1：2落后的情况下奋起直追，英格兰球员兰帕德在禁区弧内挑射打中横梁明显越过门线，却因边裁的错误判断导致这粒进球最终被判罚“未能越过门线”，这次误判也被媒体称为“世纪性误判”。

此事件引发了巨大的社会舆论争议，FIFA(国际足球联盟)也开始反思并加快引入门线技术来避免类似事件的重演。2012年12月在日本国际足球俱乐部世界杯中首次使用球门线技术。

那么，什么是门线技术呢？

门线（goal line）技术特指在足球比赛中，通过使用智能电子辅助系统来判断足球何时完全穿过球门柱和横梁下方的球门线，从而帮助裁判做出是否进球的决定，当然门线技术不能代替裁判，只是一种辅助判定工具。不过，在目前的比赛中，对于可能有争议的射门，门线技术几乎可以百分百确定是否进球，所以门线技术在裁判判决中极为重要。

目前，门线技术主要有GoalControl、鹰眼系统和CairosGLT三大类系统。

GoalControl 系统是德国公司GoalControl研发的系统，通过在专利云patentcloud中的查询，检索出GoalControl 系统的两篇相关专利 “GOAL-RECOGNITION SYSTEM AND METHOD FOR RECOGNISING A GOAL”（WO2014/059971A1）及“Goal recognition system and method for recognizing a goal”(US9924108B2)。以下为这两篇专利的代表性截图：

结合附图、专利内容及GoalControl官网的介绍，可以简单了解到GoalControl系统使用14个高速摄像机，每个球门对应设置7个摄像机，以实现对足球轨迹的拍摄，并会将拍摄到的照片数据传送到架设在球场顶部的数据处理中心，然后分析球是否整体越过门线，当确认球已整体越过门线时，向裁判佩戴的手表发送进球的信号。

CairosGLT系统是由Cairos Technologies AG与阿迪达斯联合开发的，在patentcloud中，我们也检索出了CairosGLT系统的两篇相关专利，“Concept for making goal decisions by means of magnetic fields”（US8057328B2）及“Concept for activating a game device”（ US20080090683A1）。以下为这两篇专利的代表性截图：

根据两篇专利内容及附图，可大致知道，该系统由带有磁场的球门和内置有磁力传感器的特制足球配合组成，该系统球门的横梁和门柱内设置有铁磁芯，并且横梁上绑有线圈，当线圈通电时，球门区域会形成磁场，而当特制足球穿过球门时，会与球门区域的磁场产生感应，从而发出感应信号，以判定球是否整体越过门线。

Hawk-Eye（鹰眼系统）是由Paul Hawkins博士和西门子子公司的工程师于1999年开发，广泛应用于板球，网球和斯诺克中。鹰眼系统分布在赛场四周的几个高速摄像头与一套计算机系统相连接，首先借助计算机将比赛场地的立体空间分割成以毫米为单位的测量单位，然后利用高速摄像头从不同角度同时捕捉球体飞行轨迹的基本数据，再通过计算机将这些数据生成三维图像，最后由大屏幕呈现出球体的飞行路线及落点。

门线技术给足球比赛带来了重大改变，在今年的俄罗斯世界杯中，已经有两粒进球通过门线技术判定有效。相信随着门线技术的运用越来越成熟，兰帕德式的悲剧将不再发生，而足球比赛也会在越来越公平的环境下呈现其真正的竞技魅力。

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