Entwicklung eines videobasierten Positions-Trackingsystems zur automatischen Erfassung der Ballbewegungen im Karambol-Billiard

01.03.2010

Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines video-basierten Positions-Trackingsystems, das es ermöglicht, die Balltrajektorien im Karambol-Billard zu erfassen und abzuspeichern. Dazu wurde eine High-Speed-Kamera der Firma Basler zusammen mit einer Belichtungsanlage oberhalb des Billardtisches an der Decke montiert. Die Belichtungsanlage wurde eigens konstruiert und dient dazu, die Spielfläche gleichmäßig zu beleuchten, um die Erfassungsgenauigkeit zu erhöhen. Um eine durchgehende Aufnahme der Ballbewegungen zu garantieren und Messlücken auszuschließen, wird mit 100 Hz aufgezeichnet. Die zur automatischen Erfassung programmierte Software wurde in LabVIEW entworfen und läuft in mehreren Schritten ab. Zuerst werden so genannte Templates der Bälle erstellt, nach denen das Programm im Videobild suchen soll. Jedes Einzelbild des Videos wird daraufhin im ersten Schritt nach der Form des Templates untersucht und im zweiten Schritt nach dessen Farbspektrum. Auf diese Weise werden die Bälle zuerst auf Grund der Form gefunden und dann abhängig von der Farbe korrekt zugewiesen. Die daraus resultierenden Positionskoordinaten werden auf Basis einer Kalibrierung in Real-World-Units umgewandelt. Zuletzt werden die Ergebnisse in einer Datenbank abgespeichert und stehen zur weiteren Auswertung zur Verfügung. Dieses Verfahren kann genutzt werden um Statistiken über das Spielverhalten, bzw. Trefferwahrscheinlichkeiten einzelner Spieler zu erstellen, aber auch um das Training der Spieler an deren Stärken und Schwächen anzupassen.

ProjektleiterIn: Prof. Baca / Ansprechperson: philipp.kornfeind@univie.ac.at