Brevet FR2841478A1 — publié le 20040102

L'invention se rattache au secteur technique des moyens de contrôle et de détection automatique d'une phase de jeu, notamment en matière de jeu de ballon. De plus en plus, dans de nombreux jeux de ballon par équipe, le rôle de l'arbitrage et de la décision qu'il va prendre pour valider une phase de jeu ou donner une sanction en cas de faute, est de plus en plus important. C'est le cas notamment en football. Très souvent, la décision de l'arbitre est contestée et parfois réellement contestable. C'est par exemple le cas pour décider d'attribuer ou non un penalty. Pour tenter de remédier à cette situation de fait, on a proposé de faire appel à la vidéo. En effet, l'action passée au ralenti sur une vidéo, peut permettre d'apprécier réellement l'action et par conséquent de décider, en toute connaissance de cause, de la décision à prendre. Toutefois, cette appréciation ne peut être effectuée qu'en différé, nécessitant d'arrêter le jeu afin de visualiser l'action. C'est une des raisons essentielles pour lesquelles les vidéos sont contestées par le corps arbitral et finalement très peu utilisées. Cela étant, si l'on peut éventuellement concevoir d'arrêter le jeu pour réellement visualiser une vidéo dans le cas d'un penalty, cela ne paraît pas concevable pour d'autres actions de jeu sujettes souvent à contestation, comme cela peut être le cas pour un hors-jeu par exemple. Le temps d'appréciation pour valider ou arrêter l'action ne doit pas dépasser quelques secondes. On rappelle, d'une manière parfaitement connue, que la règle du hors-jeu consiste à savoir si un joueur d'une équipe se trouve derrière le défenseur de l'autre équipe. La difficulté, pour l'arbitre de touche, est de connaître au même moment la position du ballon et des joueurs. Cette difficulté est d'autant plus grande lorsque l'arbitre est au milieu des joueurs. On conçoit que son avis est essentiel pour la poursuite du jeu et de l'action en cours qui peut amener à un but. Dans ce cas précis, si cette phase de jeu ou autre action, passe au ralenti sur une vidéo, on peut apprécier effectivement si des joueurs concernés sont dans la position de hors-jeu ou pas. Mais, comme on l'a vu précédemment, avec la vidéo, la décision ne peut pas être prise en direct, mais seulement en différé. Il s'avère donc particulièrement important que l'arbitre reste libre de toute décision et que le jeu ne s'interrompt pas longuement pour l'analyse de chaque action. A partir de cette situation, le problème que se propose de résoudre l'invention est de donner une parfaite autonomie à l'arbitre par exemple, et de lui transmettre des éléments d'information, en temps réel, ces éléments d'information lui permettant, d'une manière certaine et irréfutable, d'apprécier si une action sanctionnable, telle qu'un hors jeu par exemple, a réellement eu lieu. Pour résoudre un tel problème, il a été conçu et mis au point un procédé d'aide à la décision d'au moins une phase en matière de jeu de ballon, remarquable en ce que: - on enregistre le jeu de manière à détecter la position du ballon et/ou des joueurs; - on analyse en temps réel les images enregistrées; - on transmet simultanément à au moins une personne apte à prendre une décision, par un signal sonore et/ou visuel, les résultats de l'image enregistrée correspondant à la phase de jeu détectée et sélectionnée. Pour la mise en oeuvre du procédé, le dispositif comprend - des moyens, du type caméras, assujetties à au moins un logiciel de traitement de l'image; - des moyens d'analyse des images transmises - des moyens de traitement informatique, en temps réel, conformés en fonction de la ou des phases du jeu à détecter; - des moyens de communication des informations émises à la personne apte à prendre la décision. Pour résoudre le problème posé de traiter et d'analyser l'image, les moyens d'analyse et de traitement comprennent une carte d'acquisition vidéo complétée d'une carte spécifique logiciel du type DSP. Pour résoudre le problème posé de pouvoir transmettre des informations, en temps réel, à un arbitre ou autre, les moyens de communication sont du type émetteur-récepteur, ledit récepteur, détenu par la personne apte à prendre la décision, étant initialisé avec les moyens informatiques assujettis à l'émetteur. Pour résoudre le problème de détecter toutes les actions et de faciliter la décision de l'arbitre, les caméras sont installées autour du terrain de jeu et sont asservies à des moyens de balayage de manière à couvrir la totalité dudit terrain, certaines des caméras étant fixes afin de corriger le parallaxe. Comme indiqué, l'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le cas o la phase de jeu détectée et sélectionnée colTespond à un hors jeu au football, le logiciel étant initialisé, d'une part, pour reconnaître les joueurs des deux équipes et la personne apte à prendre la décision, à savoir l'arbitre et, d'autre part, pour identifier, à chaque départ de ballon ou changement de trajectoire, le joueur qu a frappé la balle et si un joueur se trouve entre le gardien adverse et son dernier défenseur. Sans pour cela sortir du cadre de l'invention, le dispositif trouve également une application dans le cas o la phase de jeu détectée et sélectionnée correspond à une validation de but, les caméras sont placées à proximité des lignes de but, le logiciel étant initialisé pour détecter si le ballon a franchi entièrement ou non la ligne de but. L'invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide des figures des dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 montre un exemple de répartition des caméras sur un terrain de foot par exemple; - la figure 2 est un synoptique du dispositif de détection selon l'invention. Selon l'invention, le dispositif d'aide à la décision, pour la détermination automatique d'une situation de hors-jeu par exemple en football, comprend trois phases essentielles: - une phase d'enregistrement par caméra analogique ou numérique; - une phase d'exploitation et d'analyse en temps réel avec un logiciel spécifique, et - une phase de transmission de résultats à un arbitre de touche ou du centre. Il convient donc, dans un premier temps, d'équiper un terrain (T), tel que par exemple un terrain de football, d'un certain nombre de caméras (C) (figure 1). Par exemple, le terrain (C) est équipé de 6 caméras afin de couvrir la totalité du terrain. Les caméras (C) peuvent être assujetties à des moyens pour balayer automatique l'ensemble du terrain. Certaines d'entre elles peuvent être fixes afin de corriger informatiquement le parallaxe. Le nombre de caméras et leur position peuvent être variables. Certaines caméras peuvent être placées au-dessus du terrain, afin d'en donner une vue aérienne. Comme indiqué, les caméras (C), de tout type connu et approprié, sont du type analogique ou numérique. Les images récupérées en temps réel par les différentes caméras, sont traitées immédiatement par un logiciel spécifique et apte à déterminer, avec précision, la position de hors-jeu par exemple. Pour l'essentiel, les différentes caméras (C) sont asservies à au moins un ordinateur (O) équipé d'une carte-mère (CM), d'une carte d'acquisition vidéo (CA) et d'une carte spécifique logiciel (CI). Par exemple, la carte (CI) est constituée par une carte DSP, sans pour cela exclure tout autre logiciel apte à analyser les images analogiques ou numériques en provenance des caméras. Le logiciel (CI) doit, dans un premier temps, reconnaître les deux équipes, ainsi que l'arbitre, au moment par exemple de l'engagement ou sous l'effet d'une introduction manuelle. Cette initialisation permet par des couleurs ou des positions, d'identifier tous les joueurs de chaque équipe. Dans un deuxième temps, le logiciel doit identifier, à chaque départ de ballon ou changement de trajectoire, d'une part, le joueur qui a frappé la balle et, d'autre part, si le joueur se trouve entre le gardien adverse et son dernier défenseur. A noter que le signalement de hors-jeu peut être effectué à deux niveaux, soit pour un hors-jeu de position, si le joueur hors-jeu ne reçoit pas le ballon, soit pour un hors-jeu réel s'il participe réellement à l'action. Le logiciel est déterminé pour vérifier la situation d'arrivée du ballon et transmettre l'information à l'arbitre en vue de sa décision. Différentes solutions peuvent être envisagées pour transmettre l'information à un dispositif informatique d'acquisition et d'analyse de l'image au corps arbitral. Par exemple, l'information peut être transmise par émission radio, soit par infrarouge ou encore par un système visuel ou sonore. L'arbitre est équipé d'un récepteur (R) qu'il initialise au départ avec l'informatique, éventuellement en combinaison avec un code secret. Sans pour cela sortir du cadre de l'invention, on peut également envisager la présence d'un arbitre supplémentaire informant l'arbitre principal de l'état de hors-jeu détecté par le dispositif vidéo. Dans ce cas, la transmission de l'information n'est plus nécessaire. Cette solution présente l'avantage en laissant à l'arbitre une part d'évaluation lors du départ du ballon, de déceler le joueur en position de hors-jeu au même instant. Une pression continue pendant une phase de jeu, permet à cet arbitre de savoir sans retard, à quel moment le joueur était éventuellement hors-jeu, sans nuire à son propre jugement. Dans ce cas, il n'est pas nécessaire de déceler le départ du ballon par le système vidéo. Le récepteur (R) de l'arbitre peut posséder un signal d'une certaine couleur pour indiquer un hors-jeu détecté au départ et un signal d'une autre couleur pour détecter le joueur hors-jeu qui a reçu le ballon. Le dispositif peut également être appliqué afin d'analyser si le ballon franchit entièrement ou non une ligne de but, afin de communiquer l'information à l'arbitre instantanément. Les avantages ressortent bien de la description. REVENDICATIONS -1- Procédé d'aide à la décision d'au moins une phase en matière de jeu de ballon, caractérisé en ce que - on enregistre le jeu de manière à détecter la position du ballon et/ou des joueurs; - on analyse en temps réel les images enregistrées - on transmet simultanément à au moins une personne apte à prendre une décision, par un signal sonore et/ou visuel, les résultats de l'image enregistrée correspondant à la phase de jeu détectée et sélectionnée. -2- Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend: - des moyens du type caméras (C) assujetties à au moins un logiciel de traitement de l'image - des moyens d'analyse des images transmises - des moyens de traitement informatique, en temps réel, conformés en fonction de la ou des phases du jeu à détecter; - des moyens de communication (R) des informations émises à la personne apte à prendre la décision. -3- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens d'analyse et de traitement comprennent une carte d'acquisition vidéo complétée d'une carte spécifique logiciel du type DSP. -4- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de communication sont du type émetteur-récepteur, ledit récepteur (R), détenu par la personne apte à prendre la décision, étant initialisé avec les moyens informatiques assujettis à l'émetteur. -5- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les caméras sont installées autour du terrain de jeu et sont asservies à des moyens de balayage de manière à couvrir la totalité dudit terrain, certaines des caméras étant fixes afin de corriger le parallaxe. -6- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la phase de jeu détectée et sélectionnée correspond à un hors jeu au football, le logiciel étant initialisé, d'une part, pour reconnaître les joueurs des deux équipes et la personne apte à prendre la décision, à savoir l'arbitre et, d'autre part, pour identifier, à chaque départ de ballon ou changement de trajectoire, le joueur qu a frappé la balle et si un joueur se trouve entre le gardien adverse et son dernier défenseur. -7- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la phase de jeu détectée et sélectionnée correspond à une validation de but, les caméras sont placées à proximité des lignes de but, le logiciel étant initialisé pour détecter si le ballon a franchi entièrement ou non la ligne de but.