Komoly, szakértelmű segítségre volna szükségem.
Egy projekt keretében az alábbi feladatom lenne, ha van valakinek tapasztalata kérem segítsen milyen szenzort vagy kamerát használjunk?!

Egy 11-esről elrúgott focilabda kapuba becsapódásának a pontját kell meghatároznunk. A labda akár 100 km/ó sebességgel is indulhat. Szerintem az első 1 méteren meg lehet X és Y -ban határozni a helyzetét mondjuk két ponton, amiből kiszámítható a pálya és a becsapódási pont.
-Mit használjunk? Valamilyen pásztázó lézer szenzort mondjuk raspberry Pi -vel? (nekem ez tetszene jobban)
-Vagy kamera rendszert?

Pénz van rá. De profi cucc kell.
Köszönöm az értékes hozzászólásokat!

Adidas Connected ball technology
Ezen túl egy ismerősöm dölgozott videokamerás teniszlabda követésen.
Úgy emlékszem, pénzhiány miatt a project leállt.

A feladat nem lehetetlen, jellegében hasonló profi (katonai) cuccok léteznek.
Itt van mindjárt Artúr.
Jó, ennél a cél fordított, azt kell kitalálni, hogy honnan lőttek...

Szerintem (több) kamerával simán meg lehet oldani. Kell még pluszban iszonyat számítási kapacitás és több hónap szoftver fejlesztés. Nagyságrendileg olyan egyetemi szakdolgozat szint...

De lehet több fényfüggöny is, úgy egyszerűbb minden. Hülyén fog kinézni, ahogy bedrótozzátok a focipályát.

Gondolom nem ilyen egyszerű. A labda pörög a szél fú, két pontból a lassulás nem számítható.....

Két kamerakép között a labda 0.5m-is megtehet. Az XY kamera képének összehangolása sem kis feladat. Indulástól 1 méterre 1-2 cm tévedés a kapunál már méterek.

Három síkban: X és Y megmérni egy 100 kmh labdát...
Jókora kütyü lészen.

Egy hobbi fórumon?

Félreértés ne essék, szurkolok, de a feladat nem hobbi szint, attól függetelnül, hogy vannak itt páran, akik komolyan művelnek ilyen-olyan szakmát. Mérnökcsapatok dolgoznak ilyen szintű feladaton.Nagyon nem. Nézz meg egy-két focimeccset. Ügyesebb focisták szinte a fizikát meghazudtoló módon "csavarják" a lasztit.

Azért a kérdés is pontatlan, detektálni csak az lehet ami az adott pillanatban az adott helyen van.
Ezt nem kell számolni csak pontosan bemérni. Te meg számolni akarod.

Mikor akarod a labda helyét a kapuban kiszámolni az elrugás meg az odaérés között, vagy amikor a labda áthalad a kapu virtuális sikján ( amit a kapufák határoznak meg).
Az utobbi feladathoz pl elövehetnéd a videojátékok öskövületét a 70-es évekböl ( ping-pong)
Gyakorlatilag minden modern videoprocesszor pl ki tudja számitani a képen mozgo valaminek, pontnak a helyét, azaz megkapod a pont koordinátáit 2D ben.
Ezért 2 kamera kell az egyik a függöleges vonalát figyeli a kapusiknak azaz Y-Z koordinátákat. A másik meg vagy a kapu felett vagy mögötte látja a sik vizszintes vonalát, illetve az egész kaput, és kiszámolja a labda koordinátáit X-Y sikban.
Azt is meg kell határoznod milyen pontossággal akarsz dolgozni. Pl egy HD kamera 1080 pontot tud leképezni fûggölegesen, vizszintesen meg 1920-t. Számold át a kapufa méreteire és kijön hány cm a pontosság. Ha nem elég akkor 4k vagy 8k kamera kell.

Mi a célja ennek? Igazán konkretizálhatnád, hogy mégis mi kellene... 3D, meg X-Y koordináták - na de hol a Z koordináta? Számolgatni a becsapódási pontot meg röppályát... Minek? Nem elég csak lerajzolni? Ha pénz van dögivel, akkor használj valami nagysebességű kamerát, amivel kellőképp láthatóvá tudod tenni a folyamatot.

De most komolyan - mégis mit akarsz elérni ezzel?

Ha csak ebből indulok ki, akkor nem is kell számolgatni, csak a megfelelő helyre rakni egy megfelelő optikával ellátott nagy sebességű kamerát, amire ráengedsz egy openCV alapú képfeldolgozót és az pontosan megmondja neked hol volt a labda és mikor.

Ok.
Kb. ezt kell megcsinálnunk:
https://www.youtube.com/watch?v=ssEqmJHJBQM

Csak nem tudom milyen technológiának nézzek utána, melyik irányba induljak? Kinek van esetleg hasonlóban tapasztalata....? Kamera, lézer vagy egyéb? Milyen hardverek jöhetnek szóba?

bbb: Arra gondoltam, hogy ha egy ponton, pl. a rúgás után 50 cm-el XY-ban meghatározom a labda térbeli helyét (pl. lézeres technológiával) és mondjuk 100 cm-en ismét az XY távolságot a szenzortól, a kettő között ismerem a távolságot (50cm) és az eltelt időt lemérem, akkor ebből már számítható a röppálya. Ez csak egy ötlet. Kamerákkal nem tudom hogy lehet pontos térbeli helyzetet detektálni...

Ne gondold túl! Ez a cucc nem tudja hova fog kerülni a labda, csak elforgatja a középső bábut valamerre. Ha megnézed a videót, van néhány sorompó, amin áthalad a bogyó, onnan találja ki merre forgassa, hogy melyikhez esik közelebb. A mikort pedig az áthaladások közti időből.

Nem számol röppályát, semmit ilyen bonyolult dolgot.

Egyébként meg próbáld kitalálni a matematikáját, s rájössz, hogy nem olyan egyszerű, ahogy leírod. Két pontból egy közelítő egyenest fogsz tudni számolni, de azt minek. Minél több pontod van, annál jobb közelítőfüggvényt tudsz ráhúzni.

De ahogy írom, neked csak annyi kell, hgy tudd melyik oldalhoz van közelebb, s abba az irányba fordítsd el a bábut.

Bővebben: Link

MEgtaláltam az eredeti oldalát. Jól tippeltem elsőre - kamerás megoldás. Olvasd el amit az oldalon találsz, aztán lehet rajta törpölni. Az oldalon van kapcsolatfelvételi lehetőség is, kérdezd meg őket a licencdíjakról.

Érdekes amit mondasz.

És ha a robot szemébe tennék kamerát?!
Mert ha már eldőlt, hogy melyik irányba billenjen, akkor jó lenne tudni mennyire, azaz hol álljon meg.

Ha a robot fejébe tudsz kamerát rakni, az talán a legegyszerübb megoldás. A kamerának csak fel kell ismernie a labdát a képen és utánna már csak dinamikusan követnie kell ugy, hogy mindig a labda a videokép közepén legyen. Igy a labda kénytelen lesz mindig eltalálni a kapust.

Létezik az úgynevezett "csavarás" - két pont mérése nem elegendő, mert levegőben megy a labda, és nem feltétlenül parabolapályán.

Én csináltam már labdakövetést egy projekten kamerákkal. Címszavakban, hogy hogy lehet egy ilyet megcsinálni:

* Nagy FPS-t tudó kamerák kellenek, amiknek az expozícióját elektronikával szinkronizálod. (Léteznek ilyen kamerák, amik tudják ezt. Fekete fehér is elég lehet neked, abból kicsit olcsóbb ami ugyanazt az FPSt tudja.)
* (Érdemes az expozíció idejét mennél kisebbre venni, ami még használható képet ad - így az elmosódottság minimális lesz, a kép a lehető legalkalmasabb lesz automatikus feldolgozáshoz)
* A képet PC-be vezeted, és ott alap képfeldolgozó lépésekkel detektálod a labdát:
* Képek különbségét nézed csak a pont és a kapu között, tehát kizárod a mozgó embereket a képből. A két egymás utáni képkocka differencia képen nagyon erősen látható lesz a labda, "könnyű" azonosítani.
* Legalább két nézőpontot alkalmazol, amik 90 fokhoz mennél közelebbi szöget zárnak be: a két 2D koordináta alapján a labda valódi 3d koordinátája meghatározható legyen
* Egymás utáni képkockákból kijön a mozgásirány. Ebből predikáljuk hová jön a labda.
* A programot úgy kell megcsinálni, hogy kicsi legyen a késleltetése. Tehát meglegyen az eredmény még mielőtt a labda a hálóban lenne
* Folyamatosan finomítani lehet a becsapódásig a predikciót
* A kamerákat kalibrálod (felállítási helyszínenként újra kell kalibrálni, ezért erre egy egyszerű megoldást ki kell dolgozni), hogy valódi 3d koordinákat tudják kapni. Ehhez elegendő néhány pont rögzítése és közötte lineáris közelítés bőven jó lesz, vagy ha mégsem, akkor valami okos képlet.
* A kapus mozgatása egy másik tudományág - ilyen gyors mozgásnál számolni kell a lendületével szerintem.

...
PROFIT!

Köszönöm mindenkinek!

Magam is úgy látom, hogy a szenzoros / számításos módszer nem lenne elegendően pontos. A kamerás lehet a jó megoldás.
asch: "Nagy FPS-t tudó kamerák kellenek, amiknek az expozícióját elektronikával szinkronizálod"

Esetleg tud valaki konkrét kamerát vagy beszerzési forrást ajánlani?

Ma már szinte valamennyi középkategoriás vagy a feletti kamera tud ilyet. ( pl még azt is be lehet kapcsolni, hogy akkor exponáljon ( vegyen fel) ha nevetnek, mosolyognak az emberek stb. Vagy kövesse a gyorsan mozgo tárgyat a fokusszal, zoommal. Neked a kihivás az lesz, higy ehhez egy nagyobb sebességü kamera kell ( kb 200 fps fölötti), ami már inkább a profivilág felé vezet.

A német fejlesztői weboldalon 90 fps kamerát használtak.

asch:
Esetleg tudnál ilyen kamerát javasolni?!

Már körbegugliztam a fél világot eredménytelenül, illetve írtam két kamerákat forgalmazó cégnek is, de nekik sincs ilyenjük. A robotfoci fejlesztői oldalnak is írtam, ők nem válaszolnak....

Azért mielött itt okoskodsz néhány számolást el is vègezhetnél, pl azt, hogy milyen a labda sebessége. ( nem számoltam, mert nem érdekelt, de állitolag akár 100 km/h sebességet is elér. Ebböl kijön, hogy a másodperc hányad része alatt ér a kapuvonalra. Könnyen lehet, hogy a 90 fps kamera ennyi idö alatt csupán pár képet tud csinálni, s közben a computernek még a robotot is mozgatnia kell. A profi kamerák manapság ettöl joval gyorsabbak ( ha jol emlékszem 400 fps).
Pár éve volt egy relativ olcso Canon fényképezögép ami 1000 fps-t tudott. Közben eltünt a polcokrol.
A zsebemben hordott Fiji gimbalkamera pl 100 fps-t tud (és ez egy olcso kis kamera, de van rajta FPV azaz követi a tárgyat).

Természetesen számoltam.
100 km/h
Az elrúgástól a kapuig 0,3 mp
A német oldalon (ld. fentebbi hozzászólásban link), 90 fps kamerát használtak.
Az kb 30 kép amíg a labda kapuba ér.
Szerintem 4-5 képet kell feldolgozni a mozgáshoz.

Privit küldtem.