翟冰洋

（河南師范大學(xué)體育學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453000）

如今，在奧運(yùn)會(huì)、亞運(yùn)會(huì)、世界錦標(biāo)賽等比賽中，早已不只是運(yùn)動(dòng)員或運(yùn)動(dòng)隊(duì)的體能和技術(shù)比賽。其背后是各國研隊(duì)伍的科研實(shí)力的競爭。為了提高運(yùn)動(dòng)員的競技能力，多國都投入大量經(jīng)費(fèi)用于研發(fā)高科技的裝備和器材。信息技術(shù)作為目前最流行的技術(shù)之一，廣泛地應(yīng)用于競技體育中，以協(xié)助組織和管理各種事務(wù)，提高工作質(zhì)量和效率。

1 信息技術(shù)在競技體育中的應(yīng)用

1.1 圖像處理技術(shù)在競技體育中的應(yīng)用

在競技體育訓(xùn)練中，分析某個(gè)技術(shù)動(dòng)作的完成過程，了解動(dòng)作特點(diǎn)，改進(jìn)動(dòng)作缺陷是提高運(yùn)動(dòng)員競技能力的有效方法。起初教練員只能通過現(xiàn)場或者照片來進(jìn)行肉眼觀察判斷。這種方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，并且僅憑人眼不能觀察出動(dòng)作上的細(xì)節(jié)變換。對訓(xùn)練效果的改善還有一定的局限性。20世紀(jì)以來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)，數(shù)碼攝像和軟件系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，圖像解析處理技術(shù)愈加成熟，開發(fā)出了各種適用于運(yùn)動(dòng)圖像分析的軟件，將運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)過程高清拍攝后，錄入到計(jì)算機(jī)中，按照一定的算法對視頻進(jìn)行解析，通過可視畫面和圖像解析后的數(shù)據(jù)來說明運(yùn)動(dòng)員技術(shù)動(dòng)作的優(yōu)勢和不足。通過直觀的畫面和圖像數(shù)據(jù)顯示，使運(yùn)動(dòng)員可以對自己的技術(shù)動(dòng)作有清晰正確的認(rèn)識(shí)，大大提高了對技術(shù)診斷的信息反饋速度和精確度。運(yùn)動(dòng)視頻圖像處理技術(shù)在競技體育研究中有著最為廣泛地應(yīng)用，是教練員和運(yùn)動(dòng)員以及相關(guān)科研工作者十分青睞的技戰(zhàn)術(shù)分析手段之一，通過對多種視頻進(jìn)行全方位的解析，可以給教練員在訓(xùn)練或者比賽中提供詳細(xì)準(zhǔn)確的信息，為研究和評價(jià)運(yùn)動(dòng)員的技戰(zhàn)術(shù)能力和制訂訓(xùn)練計(jì)劃提供科學(xué)的參考依據(jù)。

球類項(xiàng)目中，球的運(yùn)動(dòng)速度很快，很難看清球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，對一些邊界球的判定或是球體運(yùn)動(dòng)過程的分析十分困難，尤其是對邊界球進(jìn)行判定時(shí)，裁判員的視覺影響和主觀因素很容易導(dǎo)致誤判。為了減少裁判員的人為和其他一些因素的影響，很多球類項(xiàng)目中引入了“鷹眼——即時(shí)回放系統(tǒng)”。鷹眼可以把現(xiàn)場的比賽運(yùn)動(dòng)軌跡幾乎同步地分析出來，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員或教練員提出鷹眼挑戰(zhàn)時(shí)，可以立即調(diào)出分析結(jié)果，判斷是否出現(xiàn)誤判漏判情況，維護(hù)了比賽公平公正的形象 。

乒乓球作為我國的優(yōu)勢項(xiàng)目，一直是我國體育科研工作者的一大研究方向。分析不同發(fā)球球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，測量旋轉(zhuǎn)速度，判斷運(yùn)動(dòng)軌跡是進(jìn)行技術(shù)分析診斷的重要依據(jù)。PD-1型乒乓球動(dòng)態(tài)測轉(zhuǎn)儀是我國首創(chuàng)的世界上第一臺(tái)專業(yè)測量乒乓球瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的儀器，通過對乒乓球運(yùn)動(dòng)錄像的分析，可以得出其高度，速度，轉(zhuǎn)速，弧度，落點(diǎn)等參數(shù)。該儀器的研發(fā)提高了我國乒乓球訓(xùn)練的科學(xué)化水平，為我國乒乓球項(xiàng)目的發(fā)展起到了強(qiáng)大的推動(dòng)作用。

1.2 傳感器技術(shù)在競技體育中的應(yīng)用

在搏擊對抗項(xiàng)目中，主要依靠運(yùn)動(dòng)員的進(jìn)攻部位和擊打力量來判定是否得分。在田徑比賽中，運(yùn)動(dòng)員是否出現(xiàn)搶跑現(xiàn)象，這些都要依靠裁判觀察判斷，運(yùn)動(dòng)員的競賽成績在一定程度上取決于裁判員的判定。但是，在裁判進(jìn)行判罰的過程中，很容易帶有個(gè)人的主觀色彩，影響體育競賽的公平，導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)員的不滿和觀眾的騷亂。影響比賽的順利進(jìn)行。

在北京奧運(yùn)會(huì)跆拳道比賽中，古巴隊(duì)因?qū)Σ门械呐辛P不滿對主裁使用暴力，希臘人對比賽結(jié)果有爭議而向觀眾席上扔水瓶。這一系列的騷亂，影響了比賽的進(jìn)程，也損害了比賽公平公正的形象。電子護(hù)具的使用則極大地改善了這種情況。通過在護(hù)具和護(hù)頭的有效部分安裝傳感器，傳感器將擊打的力度大小轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的物理量的變化，將變化信息傳入計(jì)分系統(tǒng)，系統(tǒng)根據(jù)變化值大小判定是否得分，并給出應(yīng)得分?jǐn)?shù)，裁判打分只負(fù)責(zé)特殊情況的加分，運(yùn)動(dòng)員得分幾乎不再受裁判員的主觀因素影響，保證了比賽的公平公正，得到了廣泛的認(rèn)可。

國際田聯(lián)規(guī)定，起跑反應(yīng)時(shí)間短于0.1s即為搶跑。為了精確地測算出起跑反應(yīng)時(shí)間，通過壓力傳感器設(shè)計(jì)出來的起跑蹬通過檢測運(yùn)動(dòng)員腳底對起跑蹬板的壓力變化情況，最終根據(jù)壓力變化時(shí)間準(zhǔn)確判斷運(yùn)動(dòng)員是否出現(xiàn)搶跑。蹬板上的壓力傳感器將受壓隨時(shí)間變化的情況傳入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，裁判員發(fā)令槍發(fā)出后，運(yùn)動(dòng)員起跑，傳感器上的壓力值會(huì)驟降為零，系統(tǒng)把出現(xiàn)急劇下降拐點(diǎn)的時(shí)間值與發(fā)令槍發(fā)出的時(shí)間值做對比后，求出時(shí)間差，即為起跑反應(yīng)時(shí)間[4] 。壓力起跑蹬板的使用，使裁判對是否搶跑的判定有了客觀依據(jù)，減少了誤判漏判的發(fā)生，維護(hù)了比賽公平。

1.3 激光測距技術(shù)在田徑中的應(yīng)用

在跳遠(yuǎn)，三級跳和投擲類的項(xiàng)目中，運(yùn)動(dòng)員或者投擲物的位移距離決定著運(yùn)動(dòng)員的成績。在傳統(tǒng)的成績評定中裁判員依靠皮尺來測量距離，皮尺的精確度有限，導(dǎo)致成績有誤差，且每次測量都要暫停比賽，影響比賽進(jìn)程。激光測距儀的研發(fā)和投入，彌補(bǔ)了這一缺陷。其以激光發(fā)射器為激光光源，通過一定的操作之后自動(dòng)地對準(zhǔn)受測的對象發(fā)射激光信號(hào)，由受測對象反射后，接收器接收到反射信號(hào)，系統(tǒng)計(jì)算出激光從發(fā)出到目標(biāo)反射回來的時(shí)間差和這兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)的相位變化，再和發(fā)射激光的光速相乘，就能測出目標(biāo)在運(yùn)動(dòng)時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)距離，具有高精度、高效率的特點(diǎn)。在跳遠(yuǎn)，三級跳以及投擲類項(xiàng)目中應(yīng)用的最為廣泛。

1.4 影像處理技術(shù)在競技體育中的應(yīng)用

從最初的黑白膠片，到如今的3D、VR、AR等技術(shù)。影像技術(shù)的發(fā)展，給人們的帶來了全新的觀看體驗(yàn)，同樣，影像技術(shù)的發(fā)展，也滲透到競技體育領(lǐng)域，無論是競賽訓(xùn)練還是賽事播報(bào)，影像處理技術(shù)的應(yīng)用，為人們提供了更為完善的服務(wù)和體驗(yàn)。

虛擬實(shí)境（Virtual Reality），簡稱VR技術(shù)，是利用計(jì)算機(jī)模擬產(chǎn)生一個(gè)三維空間的虛擬世界，給使用者提供視覺、聽覺、觸覺等感官的現(xiàn)實(shí)模擬，讓使用者有切身經(jīng)歷的感覺?？梢约皶r(shí)、沒有限制地觀察三度空間內(nèi)的事物。讓使用者能夠有充足的臨場感和切身體驗(yàn)。里約奧運(yùn)會(huì)首次嘗試采用VR視頻技術(shù)來進(jìn)行賽事轉(zhuǎn)播，觀眾通過VR技術(shù)觀看賽事轉(zhuǎn)播，仿佛置身于賽場之中，全方位地感受著賽場的氛圍，為觀眾們帶來全新的觀賽體驗(yàn)。2020東京奧運(yùn)會(huì)，日本計(jì)劃開發(fā)出來一套超臨場感的影像系統(tǒng)。在現(xiàn)場使用360度攝像頭拍攝比賽現(xiàn)場的實(shí)況，在轉(zhuǎn)播時(shí)VR影像技術(shù)和體育場館內(nèi)的3D可視化技術(shù)等，可以提高觀眾們的臨場感覺，更好地融入到比賽中 。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（Augmented Reality，簡稱AR），是利用電腦系統(tǒng)提供的各種 信息以此來增強(qiáng)使用者對現(xiàn)實(shí)世界感知的技術(shù)，將虛擬的信息應(yīng)用到真實(shí)世界，并將電腦生成的各種虛擬物體、虛擬場景或者系統(tǒng)的提示信息疊加到現(xiàn)實(shí)的場景之中，實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)實(shí)的增強(qiáng)。傳統(tǒng)的訓(xùn)練和比賽中，教練員和運(yùn)動(dòng)員只能依靠經(jīng)驗(yàn)和自身感覺判斷身體機(jī)能和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化，缺乏客觀準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)作為判斷依據(jù)，而AR技術(shù)的研發(fā)和投入應(yīng)用，很大程度上填補(bǔ)了這方面的空白。美國的研發(fā)團(tuán)隊(duì)為其自行車隊(duì)研發(fā)出來了一種高科技的AR眼鏡用于訓(xùn)練和比賽中，運(yùn)動(dòng)員戴上這款眼鏡之后，心率、呼吸頻率，騎行速度和節(jié)奏等數(shù)據(jù)都可以在鏡片上顯示出來。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，運(yùn)動(dòng)員可以隨時(shí)了解到自己的身體狀態(tài)和機(jī)能變化，從而靈活的分配體力和改變戰(zhàn)術(shù)。

1.5 微波通信技術(shù)在競技體育中的應(yīng)用

每次體育盛會(huì)的舉辦，人們都迫切地想了解到比賽的精彩過程和比賽成績。舉辦方也會(huì)用先進(jìn)的通信手段來助力賽事播報(bào)。1896年希臘奧運(yùn)會(huì)首次使用了新興的電報(bào)技術(shù)來播報(bào)比賽結(jié)果。此后，隨著通信技術(shù)的發(fā)展，賽事的轉(zhuǎn)播手段也隨之不斷更新，從1896年的電報(bào)技術(shù)，到1964年東京奧運(yùn)會(huì)第一次采用衛(wèi)星轉(zhuǎn)播技術(shù)再到3G通信亮相奧運(yùn)播報(bào)，隨后的4G網(wǎng)絡(luò)，無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，更是加快了信息傳播的質(zhì)量和速度，賽事的播報(bào)更為方便快捷，人們可以通過多種方法及時(shí)準(zhǔn)確的知道賽事進(jìn)程，獲得自己想要的競賽信息。

1.6 互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在競技體育中的應(yīng)用

如今，網(wǎng)絡(luò)成了最主要的交流平臺(tái)，電子商務(wù)應(yīng)運(yùn)而生，使商務(wù)貿(mào)易不再受地域的限制，促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。開展電子商務(wù)，已經(jīng)成為全球各企業(yè)的發(fā)展趨勢。同樣，國際化下的各類體育行業(yè)營銷活動(dòng)的舉辦也離不開電子商務(wù)的全方位多角度的深入合作。將電子商務(wù)應(yīng)用到體育營銷中，這2種模式有機(jī)地結(jié)合在一起可以創(chuàng)造出新的盈利模式 。一場大型賽事的舉辦，多達(dá)百萬張的賽事門票出售也是一項(xiàng)巨大的工程，網(wǎng)絡(luò)售票成為門票銷售的主要渠道，人們在自己的手機(jī)或者電腦上，就可以了解和購買每場比賽的門票，使門票的出售變得快捷有序，給組織方減少了大量的工作壓力。每次奧運(yùn)會(huì)的舉辦吸引著全世界各國的運(yùn)動(dòng)員和游客慕名而來，短時(shí)間內(nèi)在舉辦地迎來成百上千萬的游客，給城市的交通，住宿等方面帶來了巨大的壓力?；ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，人們可以提前了解城市的交通，天氣，住宿等信息，為人們的出行提供了重要的參考依據(jù)。

1.7 信息鑒別技術(shù)在賽事安保方面的應(yīng)用

每一次大型體育盛會(huì)的舉辦，都會(huì)吸引世界各地運(yùn)動(dòng)員、觀眾、記者等龐大的人流涌入，給安保帶來了巨大的壓力。如何保證盛會(huì)的安全進(jìn)行是主辦方及世界各國關(guān)注的重點(diǎn)。信息時(shí)代，通過信息技術(shù)鑒定人員身份、辨別可疑物品、追蹤人流物流等方面的應(yīng)用，大大地提高了安全保障系數(shù)。電子標(biāo)簽、人臉檢測、X光機(jī)設(shè)備的投入使用，構(gòu)筑起了一道道堅(jiān)實(shí)可靠地安全屏障。為管理運(yùn)動(dòng)員以及官員、裁判等人員的注冊、人員身份的鑒別，運(yùn)動(dòng)員器材的運(yùn)輸，人員住宿安排，食物從采購到上到餐桌全過程的追蹤等安全保證事務(wù)上提供了極大的便利。投入使用的靜脈識(shí)別技術(shù)因其識(shí)別準(zhǔn)確率高、速度快、不易受干擾等特點(diǎn)，為安全防范領(lǐng)域帶來了一次全新的革命，也使其與奧運(yùn)結(jié)緣，用于奧運(yùn)安保工作。

2 結(jié) 語

隨著科技的不斷發(fā)展和競技體育科學(xué)性的不斷提高，競技體育與科技的結(jié)合必將更為廣泛深入。信息技術(shù)作為時(shí)下熱門的科學(xué)技術(shù)之一，已經(jīng)在競技體育的各項(xiàng)事務(wù)處理中發(fā)揮著重要的作用.信息技術(shù)高效，快捷，準(zhǔn)確優(yōu)點(diǎn)為其各項(xiàng)事務(wù)的處理帶來了巨大的便利與改善。體育與科技的結(jié)合由來已久，并且將一直處于不斷地發(fā)展更新中，如果能夠充分利用好信息技術(shù)的優(yōu)勢，促進(jìn)信息技術(shù)與競技體育的進(jìn)一步結(jié)合，給競技體育注入更多的科技力量，定會(huì)推動(dòng)者兩者共同發(fā)展與進(jìn)步。