I år ved FIFA verdensmesterskabet ved en computer, hvor det andet et skud passerer mållinjen - nogle gange også før dommeren kan ringe. Systemet, kaldet GoalControl, bruger et sæt af 14 højhastighedskameraer til at overvåge hvert mål og sende et signal til et smartwatch, når som helst en bold bryder mållinjen.
Systemet er lige så - hvis ikke mere - nøjagtigt end en menneskelig dommer. Det afsluttede en vellykket prøve på sidste års Confederations Cup, hvor det korrekt scorede alle 68 mål, der blev scoret i turneringen.
Så sportsfans (især dem, hvis hold er blevet elimineret, eller som bare ikke er i fodbold) lader undre sig: Kan det samme niveau af automatisering anvendes til andre sportsgrene - måske endda amerikansk fodbold?
Det er spørgsmålet, som et team fra North Carolina State University og Carnegie Mellon-forskere for nylig har forsøgt at besvare. Gruppen, der er finansieret af Disney Research, delte deres system, der bruger radio transmissioner til at spore en fodbold i 3D-rum, i IEEE Antennas og Propagation Magazine tidligere denne måned.
Fra begyndelsen vidste holdet, at et system som FIFAs kamerabaserede kuglesporing ikke ville fungere for dem.
"Amerikansk fodbold er unik, fordi bolden er skjult meget - især når du er mest interesseret i det, " siger David Ricketts, lektor i elektroteknologi og computerteknologi ved North Carolina State University og en af papirets forfattere. Spillerne tackle og hoper sig op på bolden, fordi det er sådan spillet spilles.
Holdet indlejrede en lavfrekvent radiosender og et lille batteri i fodbolden; en række antenner sporer signalet, og en computer bruger disse data til at kortlægge kuglens position i 3D-rum. Det lavere frekvenssignal producerer bølgelængder, der er ekstremt lange, hvilket betyder, at de let kan passere gennem den menneskelige krop.
Ifølge Ricketts er frekvensinterferens, hvad der gik galt med nogle tidligere ball-tracking forsøg. I disse tilfælde brugte ingeniører transmittere, der producerer høyfrekvente bølger, der let absorberes af den menneskelige krop - ikke nøjagtigt den bedste måde at få et signal fra under seks linebackere.
Men bølger med lav frekvens er heller ikke perfekte: Jorden absorberer dem og udsender dem derefter igen og forvrænger dem. ”Selvom folk er gennemsigtige, ” siger Ricketts, ”er jorden ikke fordi den bare er så stor.”
Mens deres tilgang overhovedet muligvis var ny, brugte teamet en gammel metode til at fjerne signalerne.
”Vi indså, at vi kunne bruge en teknik udviklet i 1960'erne kaldet kompleks billedteori, ” sagde Dr. Darmindra Arumugam, en anden forfatter og en tidligere ph.d. studerende i Carnegie Mellon, i en pressemeddelelse. ”Kompleks billedteori giver os mulighed for at redegøre for de sekundære felter, der genereres af jorden, og kompensere for dem i vores model.”
Selv med sendere ombord vil fodbold stadig overholde NFL-reglerne. ”En fodbold har snørebånd, som gør den meget asymmetrisk, variabel og skæv, ” forklarer Ricketts. NFL giver også mulighed for en vægtvarians på op til en halv ounce; holdsendere vejer mindre end 25 gram.
Lige nu er systemet nøjagtigt inden for ca. 77 centimeter; den skal ned til 14 cm - cirka halvdelen af en fodboldlængde - for at være en levedygtig mulighed for spil.
Mens teknologien bestemt ikke er klar til den kommende sæson eller endda den næste, Ricketts frarådes.
”At forsøge at finde en fodbold på banen er som at prøve at finde en en-fods terning i et område med 450.000 kubikfod, ” siger han. "Det er ikke som om der er en grundlæggende begrænsning i konstruktionen - det handler virkelig om at forbedre den algoritme, som vi bruger til at estimere positionen."
Selvom systemet kan være nyttigt til håndtering af omtvistede opkald, etablering af første nedture og linjer med gennemgang, mener Ricketts, at det også kan hjælpe med at forbedre TV-oplevelsesoplevelsen på samme måde som MLB-strejkezone-kameraer eller NHL-puck-tracking allerede har.
”Hvis du tænker over det, ” siger han, ”når alle står på linje og centret er på plads, ser du ikke engang bolden, før han går på den.”
Det næste sandsynlige trin: en hånd af teknologien til en virksomhedspartner til videreudvikling og potentiel implementering.
”Det er klar til en teknologioverførsel, ” siger Ricketts.
