谷愛(ài)凌U型池奪冠，這雙“眼睛”看得最爽！

2月18日，中國選手谷愛(ài)凌以第二輪95.25分的最好成績(jì)，獲得北京冬奧會(huì )自由式滑雪U型場(chǎng)地技巧賽冠軍，這是本屆冬奧會(huì )中國代表團取得的第8塊金牌，也是她個(gè)人在本次冬奧會(huì )上取得的第2塊金牌，此前她已獲得一金一銀。

這項谷愛(ài)凌最擅長(cháng)的運動(dòng)項目，速度快、動(dòng)作變化多……U型場(chǎng)地滑雪攝影也素以難度大著(zhù)稱(chēng)。賽事要求運動(dòng)員從一個(gè)25至30度的坡上滑下來(lái)，并做六七次跳躍動(dòng)作，如運動(dòng)員在空中跳起時(shí)要抓板、翻轉。

裁判則根據動(dòng)作完成質(zhì)量評分，就連經(jīng)驗最豐富的裁判也不可能完全憑借肉眼看清動(dòng)作。裁判如何精準評分，這背后離不開(kāi)科技的助力。

在張家口云頂滑雪公園的U型場(chǎng)地滑雪賽道上，高山滑雪跟蹤拍攝系統始終抓拍著(zhù)運動(dòng)員，“隨時(shí)準備著(zhù)給他們一個(gè)特寫(xiě)鏡頭”?！案呱交┳詣?dòng)跟蹤拍攝系統”是北京市科委重點(diǎn)支持、北京理工大學(xué)光電學(xué)院教授董立泉課題組承擔的“科技冬奧”重點(diǎn)研發(fā)專(zhuān)項。

“這是一個(gè)跨技術(shù)領(lǐng)域的集成化產(chǎn)品，在抗震、高低溫環(huán)境以及智能算法上有它獨特之處，目前在國內尚無(wú)同類(lèi)產(chǎn)品?！倍⑷嬖V《中國科學(xué)報》。

裁判員通過(guò)高山滑雪自動(dòng)跟蹤拍攝設備實(shí)時(shí)觀(guān)看比賽。 北京理工大學(xué)供圖

采訪(fǎng)時(shí)，團隊成員、北京理工大學(xué)教師褚旭紅剛結束張家口云頂滑雪公園戶(hù)外作業(yè)，冒著(zhù)嚴寒走在雪地里。冰天雪地里，一陣大風(fēng)刮來(lái)，鏡頭一晃動(dòng)，畫(huà)面就會(huì )模糊。

高山滑雪跟蹤拍攝系統基于陀螺穩定平臺，即便在有四、五級風(fēng)或有一定的震動(dòng)環(huán)境中，依然可以實(shí)現4K高清拍攝。

滑雪場(chǎng)的溫度低至零下三、四十度，普通的攝像機通常會(huì )在極端天氣下“罷工”，而高山滑雪跟蹤拍攝系統設計有密封圈、溫控加熱?！跋喈斢诮o攝像機做了一個(gè)恒溫箱，可以在-40℃至60℃之間正常工作?！北本├砉ご髮W(xué)光電學(xué)院博士生趙祺森說(shuō)。

而它最神奇之處還在于，智能識別運動(dòng)員。雪道滑過(guò)來(lái)了一群人，有運動(dòng)員、教練員、陪練，如何迅速找出運動(dòng)員，這“難倒”了普通攝像機，就連攝影師也需要一些反應時(shí)間。然而，通過(guò)算法，高山滑雪跟蹤拍攝系統可以自動(dòng)識別運動(dòng)員，并快速進(jìn)行鎖定、跟蹤。

人臉識別并不神秘，但通常對實(shí)時(shí)性沒(méi)有過(guò)高的要求，比如用于海關(guān)的人臉識別雖然數據量龐大，但動(dòng)作常會(huì )有半分鐘的延遲。

項目組成員在前期調研中發(fā)現，高山滑雪的雪道落差大、彎多，有時(shí)候接近直角彎，而運動(dòng)員的速度最快高達130至140公里/小時(shí)，攝影師想要抓住精彩瞬間著(zhù)實(shí)不易。

“這就對系統的實(shí)時(shí)性有很高的要求，否則運動(dòng)員下一秒已挪動(dòng)了位置，計算結果是無(wú)用的。設計時(shí)，設備的識別以及跟蹤是以毫秒計算的?！?/span>

褚旭紅告訴《中國科學(xué)報》，相比較競速的高山滑雪，U型場(chǎng)地滑雪對動(dòng)作細節拍攝的要求更高，從20米至200米，10倍變焦保證畫(huà)面時(shí)刻清晰；自動(dòng)跟蹤的難度也更大，高山滑雪運動(dòng)員的運動(dòng)曲線(xiàn)是自上而下，而U型場(chǎng)地滑雪的運動(dòng)曲線(xiàn)不僅有上有下，還不時(shí)有躍起。有人把它比作“賽場(chǎng)鷹眼”，說(shuō)的正是它精準的自動(dòng)跟蹤和識別功能。

“有了高山滑雪自動(dòng)跟蹤拍攝系統，我們恐怕要失業(yè)了?！痹谘討c國家高山滑雪中心，當地電視臺攝影師打趣說(shuō)道。

從前拍攝高山滑雪，都是攝影師扛著(zhù)攝像機漫山遍野去拍攝，路線(xiàn)長(cháng)、環(huán)境冷、費體力，拍攝難度非常大。有了高山滑雪自動(dòng)跟蹤拍攝系統，只需在野外每隔150米架設一套自動(dòng)跟蹤拍攝系統，進(jìn)行“接力”拍攝，便可將高山滑雪運動(dòng)員自山頂高速滑下的全過(guò)程盡收“眼底”。

攝像系統通過(guò)識別并捕捉高速滑行的運動(dòng)員，進(jìn)行全自動(dòng)跟蹤拍攝，再將信號傳至電視臺，整個(gè)拍攝過(guò)程完全實(shí)現全自動(dòng)，無(wú)須人工參與。這也就難怪攝影師們發(fā)出如此的感嘆了。

冬奧會(huì )結束后，高山滑雪跟蹤拍攝系統依然大有用場(chǎng)。據董立泉介紹，這套系統實(shí)際上是一個(gè)自動(dòng)識別與跟蹤系統，將來(lái)還可用在追捕邊境偷渡、油田偷油，要地防護、監獄管理，或演播室跟蹤拍攝、大型運動(dòng)場(chǎng)所的搜索識別跟蹤等。

編輯 | 宗華
排版 | 志海