Signal prometteur

Vers un arbitrage électronique des matchs de foot?

 

Les hordes de supporters démontés n'en disconviendront pas, l'arbitrage d'un match de football se révèle parfois un exercice périlleux. La sanction, laissée à la seule appréciation humaine, peut de toute évidence être un brandon de discorde. Depuis quelques années, bon nombre d'équipes scientifiques pluridisciplinaires planchent sur la possibilité d'objectiver la décision arbitrale en développant des techniques permettant de suivre les joueurs ainsi que le déroulement du jeu de façon entièrement automatique.

Repères et algorithmes

Le suivi précis des joueurs est un pré-recquis à l'analyse du jeu par ordinateur. L'approche la plus simple est d'attacher aux sportifs des capteurs de position. Mais depuis peu, une équipe de l'ULg développe une technique novatrice de suivi basée exclusivement sur les images brutes prises par les caméras de télévision. Cette technique consiste à relever automatiquement une série de repères contrastés sur chaque joueur : le point de contact entre le short et le maillot, ou la jonction entre la chaussette et le dessus du mollet. Qu'on se le dise, la triche pourrait donc, à l'avenir, se loger dans des subtilités vestimentaires.

" Comme les cameramen balayent constamment la scène et jouent avec leur zooms, l'arrière-plan change constamment et on ne peut donc se contenter de le soustraire pour extraire les objets en mouvement (joueurs et ballon). Nous avons dès lors mis au point une série d'algorithmes permettant de détecter et de suivre des points caractéristiques des joueurs en tenant compte du fait que ces points peuvent temporairement disparaître quand les joueurs se cachent mutuellement ou tournent le dos à la camera, explique le Pr Jacques Verly. Nous avons aussi commencé à intégrer l'ínformation provenant de plusieurs cameras. Savez-vous que pour les matches importants de Coupe d'Europe par exemple, le stade peut compter 18 caméras ? " Et d'imaginer dans un futur proche d'équiper les arbitres d'un "PDA" leur annonçant la détection entièrement automatique d'événements importants tels que hors-jeu et penalties !

D'ici quelques d'années, le projet "Trictrac", développé au département d'électricité, électronique et informatique (Institut Montefiore) pourrait bien priver les journalistes sportifs de leurs truculentes logomachies. Signe annonciateur d'une nouvelle ère : le plus célèbre commentateur de football de la première télévision française vient d'être admis à la retraite.

Financé pour une durée de trois ans par la direction générale des technologies, recherches et énergie de la Région wallonne, le projet de nos chercheurs s'inscrit dans un plan stratégique visant à privilégier le traitement du signal. Le fait que la société liégeoise EVS (qui vend sa technologie de ralentis sur images à travers le monde) se pose en partenaire privilégié dans ce projet révèle la réalité d'une dynamique prometteuse.

Spécialisée dans le traitement et l'exploitation du signal et de l'image, le groupe du Pr Verly développe ses travaux sur trois axes : les signaux radar (une référence mondiale dans le traitement adaptatif des signaux espace-temps), l'imagerie médicale et le traitement immédiat des flux vidéo. C'est dans le cadre de ce troisième volet que le projet Trictrac s'inscrit, en collaboration avec Justus Piater, chargé de cours à l'Institit Montefiore. Expert en informatique, vision par ordinateur et suivi d'objets, ce dernier a notamment commercialisé un système de suivi appliqué dans les statistiques sur le trafic, par le biais de la société Blue Eye Video.

Robotique footbalistique

Même si les premières démonstrations font état de progrès remarquables, d'importants défis sont encore à relever. Il faudra encore compter pas mal d'années avant que les téléspectateurs puissent disposer des résultats de ces analyses automatiques en direct sur leur petit écran. D'ici à ce qu'ils soient remplacés par des arbitres électroniques, les hommes en noir se seront arrachés pas mal de cheveux blancs. " Bien que les sports soient une application ludique importante pour nous, le développement générique de la technique de suivi d'objets est le point focal de nos travaux dans le cadre de Trictrac, la vidéo-surveillance est une autre application importante ", précise Jacques Verly.

Un véritable défi de calcul numérique pour les ordinateurs, sachant que l'on parle de dizaines, voire de centaines, d'opérations à effectuer en chacun des millions de pixels de chaque trame vidéo. Et puisque les robots sont déjà capables de jouer au foot, les matches des prochaines décennies risquent de ressembler à ceux que proposent déjà les consoles de jeux vidéo.

 

Fabrice Terlonge