Высокоскоростной видеоконтроль и нейросетевая аналитика гоночного автодрома: четкая фиксация болидов на скорости свыше 300 километров в час

Кольцевые авто- и мотогонки мирового уровня относятся к числу самых скоростных и технически сложных видов спорта, где безопасность пилотов, маршалов на трассе и десятков тысяч зрителей зависит от долей секунды. Знаменитый испанский автодром имени Рикардо Тормо (Circuit Ricardo Tormo в Честе, провинция Валенсия), принимающий финальные этапы чемпионата мира по шоссейно-кольцевым мотогонкам MotoGP и гонки серии Ferrari Challenge, занимает территорию в 1,5 миллиона квадратных метров и вмещает до 120 000 зрителей (включая 60 000 посадочных мест на трибунах). С ужесточением регламентов Международной автомобильной федерации (FIA) и Международной мотоциклетной федерации по безопасности треков прежняя видеосистема автодрома перестала справляться с фиксацией болидов, движущихся со скоростью свыше 300 километров в час: на записи оставались размытые шлейфы, не позволявшие судьям точно определить выезд колеса за ограничительную линию.

Дополнительным вызовом стали сжатые сроки: полную замену камер на полотне трассы, в зоне боксов (пит-лейн) и на зрительских секторах требовалось завершить всего за один месяц до старта очередного Гран-при чемпионата мира. В тесном сотрудничестве с системным интегратором Portillo Telecomunicaciones дирекция автодрома развернула высокоскоростной комплекс видеоконтроля и нейросетевой аналитики Hikvision под управлением платформы HikCentral Professional, устранивший слепые зоны на площади в полтора миллиона квадратных метров и переведший работу гоночной дирекции на принципиально новый уровень точности.

Съемка с частотой 60 кадров в секунду без смазывания на скоростях свыше 300 километров в час

Главной технической задачей, поставленной гоночной дирекцией перед инженерами, стал безукоризненный контроль соблюдения пилотами границ гоночного полотна (track limits) в скоростных поворотах и на выходах на прямые участки. Когда спортивный мотоцикл или гоночный автомобиль проходит вираж на скорости более 300 километров в час, обычные камеры со стандартной кадровой частотой дают смазанный силуэт с ложным «теневым шлейфом», из-за чего спортивные комиссары не могут достоверно установить, пересекло ли колесо белую ограничительную линию.

Для решения этой задачи вдоль наиболее сложных участков трека смонтировали специализированные двухмегапиксельные корпусные камеры серии DeepinView (iDS-2CD7026G0/EP-IHSY), оснащенные длиннофокусными моторизованными объективами с фокусным расстоянием 12–50 миллиметров и автоматической регулировкой диафрагмы (DC auto-iris). Камеры ведут непрерывную запись с частотой 60 кадров в секунду при минимальном времени выдержки электронного затвора.

Сверхбыстрая фокусировка и высокая кадровая частота позволяют получать кристально резкие стоп-кадры гоночных мотоциклов и болидов на пике скорости без малейшего эффекта размытия. Судейская коллегия получила неоспоримую визуальную базу для мгновенной фиксации заездов за поребрик и справедливого начисления штрафных секунд по ходу заезда.

Панорамный охват 1,5 миллиона квадратных метров скоростными купольными камерами DarkFighter

Чтобы ликвидировать слепые зоны на огромной территории автодрома площадью 1,5 миллиона квадратных метров — включая зоны вылета, гравийные ловушки, технический паддок, пит-лейн и трибуны на 120 000 болельщиков, — по всему периметру трассы установили десятки двухмегапиксельных скоростных купольных камер (DS-2DF6A236X-AEL(T3)).

Камеры обладают круговым обзором на 360 градусов, высокой скоростью поворота и наклона оптического блока и 36-кратным оптическим приближением с алгоритмом мгновенной предиктивной фокусировки. Это позволяет операторам центра управления гонкой плавно вести болид на большом удалении и за долю секунды приближать место вылета машины в гравийную зону для оценки состояния пилота и целостности защитных барьеров.

Использование фирменной технологии сверхвысокой светочувствительности DarkFighter обеспечило формирование цветного детализированного изображения в сумерках, во время вечерних тренировочных заездов, а также при плотной облачности и дожде над трассой в Честе.

Нейросетевое детектирование опасных событий на треке и мобильные камеры спасательных бригад

Помимо визуального наблюдения, гоночная дирекция обучила бортовые алгоритмы искусственного интеллекта камер DeepinView автоматическому распознаванию критических угроз безопасности непосредственно на асфальтовом полотне. В ходе заездов нейросеть в реальном времени анализирует обстановку и мгновенно подает тревожный сигнал на пульт руководителя гонки при выявлении нештатных ситуаций.

Система автоматически распознает остановку заглохшего болида или падение мотоцикла на траектории движения, опасное движение транспортного средства во встречном направлении, выход технического персонала или посторонних лиц в запретную зону безопасности у отбойников, а также падение обломков обтекателей или посторонних предметов на гоночный асфальт. Автоматическое предупреждение позволяет дирекции гонки на несколько секунд раньше включить желтые сигнальные огни маршалов или выпустить автомобиль безопасности (Safety Car), предотвращая наезд идущих сзади пилотов на препятствие.

В случае серьезной аварии на выезд отправляются мобильные аварийно-спасательные и медицинские экипажи автодрома, спецавтомобили которых оснащены защищенными транспортными купольными камерами (DS-2XM6522G0-I). Прямая видеотрансляция с машин спасателей позволяет главному врачу и директору гонки в реальном времени координировать эвакуацию пострадавшего пилота и расчистку полотна.

Ситуационный центр из двенадцати 55-дюймовых экранов под управлением HikCentral Professional

Все видеопотоки со стационарных высокоскоростных камер трека, поворотных купольных комплексов и мобильных бригад сводятся в обновленный центр управления гонками (Race Control), где смонтирована бесшовная видеостена из двенадцати 55-дюймовых жидкокристаллических дисплеев под управлением единой программной платформы HikCentral Professional.

Спортивные комиссары, служба безопасности и медицинский штаб работают в едином информационном пространстве: при срабатывании тревоги от камеры DeepinView нужный сектор трассы автоматически разворачивается на главном экране видеостены синхронно с наведением ближайшей скоростной купольной камеры. Внедрение комплекса позволило автодрому имени Рикардо Тормо успешно принять этапы чемпионата мира MotoGP и подтвердить высочайший международный стандарт безопасности гоночной инфраструктуры.

Кратко о проекте

Объект внедрения: Международный гоночный автодром имени Рикардо Тормо (площадь комплекса — 1,5 миллиона квадратных метров, вместимость трибун и территории — 120 000 зрителей, в том числе 60 000 посадочных мест).
География проекта: Муниципалитет Честе (провинция Валенсия), Испания.
Технологический партнер и интегратор: Компания Hikvision и системный интегратор Portillo Telecomunicaciones.
Контур высокоскоростного видеоконтроля трассы: Корпусные камеры серии DeepinView iDS-2CD7026G0/EP-IHSY (съемка 60 кадров в секунду, длиннофокусная оптика 12–50 миллиметров с автодиафрагмой DC auto-iris для фиксации болидов на скорости свыше 300 км/ч без смазывания), десятки скоростных купольных камер DS-2DF6A236X-AEL(T3) с технологией DarkFighter и мобильные транспортные камеры спасательных машин DS-2XM6522G0-I.
Контур ситуационного центра и видеоаналитики: Видеостена центра управления гонками из двенадцати 55-дюймовых ЖК-дисплеев и платформа HikCentral Professional с нейросетевым детектированием выездов за границы трека, остановившихся болидов, встречного движения и обломков на полотне.
Ключевые результаты эксплуатации: Безошибочная фиксация нарушений границ трассы на скоростях более 300 км/ч, полная ликвидация слепых зон на площади 1,5 млн кв. м, мгновенное автоматическое предупреждение об авариях и обломках на треке в соответствии с требованиями международных гоночных федераций.

Компания:  Hikvision