リアルタイム画像解析による計測システム
弊社PV-STUDIO2Dの動画解析のエンジンをベースに、物体の動きを自動抽出するアプリケーションです。
大きな特徴は、映像に映りこむ様々なノイズを除去し、必要なデータのみを追尾することができる点です。
また、リアルタイムで高速な物体を測定するには、最低でも1/123秒で画面を2画面解析する必要があり、
その為にマルチコアを最大限に活用したアプリケーションとなっております。(最低スペックCore i7)
当システムはモーションスカウターとして「ワールドカップバレー2015」にて打点・速度の解析を行っており
アミューズメントではバッティングゲームとして活用されております。
(バレーボール解析に関しましてはフジテレビ様のご協力によるもので、当社からの販売及びライセンスは
 行っておりません)




主な特徴
限られたアルゴリズムでリアルタイムに追い付かせるノウハウとして、ボールと人間の頭などが重なった場合
ボールの正確な位置を見失ってしまいます。
しかしボール部分だけを切り抜く解析処理では速度が追い付かずリアルタイム性に欠ける場合があります。
その為、前後のボールと判断した2D画像から位置を予測、かつ3D情報にした際のデータに信頼がおけるかどうかの
チェックを瞬時に行っております。


PV-STUDIO RealTimeでは前後の軌跡によりボールと
判断した対象物が途中ロストした際、再度再開される
軌跡と同一対象物と判断された時点で、その間のラインを
自動補間します。
(動画でもボール軌跡から同一と判断された部分に
 ラインが表示されています)
その為に最低5点程の追尾ポイントが必要となります。

ボールは1個だけではなく複数同時でも数値化することが
可能なので、スポーツ解析以外でもアミューズメントなどで
活躍することが可能です。


カメラアングルによる見え方

撮影されるカメラのアングルによっては、本来の高さ以上に
見えたり、逆に低く見えたりします。
例えば男子バレーの場合ネット端のアンテナの頂点位置は
3.23mですがその高さにボールの頂点がくるようにネットの
向こう側にボールを配置してみます。(図1)
正面から撮影した場合アンテナの頂点とボールの頂点は同じ
高さにあります。

この状態のまま、カメラ位置を上方に移動した図が図2、
下方(おおよそ人の目線の高さ)に移動した図が図3になります。

カメラを上方に移動した場合にはボールの位置が高く
カメラを下方に移動した場合にはボールの位置が低く
感じられるかと思います。

このようにカメラアングルによっては本来の高さや位置などが
だいぶ違って見えてしまうものですが3次元解析による数値は
どちらの場合でも3.23mです。
誤魔化しのきかない数値化・・それが解析の特徴です。


打点と速度計測

野球やバレーなど、投げられたボールを打ったり
叩いたりする場合ボールの動きに急激な変化が生じます。
その変化点の位置を抽出することで打点位置を計測する
ことが可能です。打点抽出時、様々なオブジェクト
(手やバットなど)が画像に入りこんでしまい
ボールだけを抽出することが困難なケースもあります。
その際は打点座標を予測することが可能です。
誤差は対象物や距離にもよりますが、数mmから2cm以内
での誤差となります。

また、ボールの速度が途中で変化するケースがある際は、
同一ライン上で2〜3分割を自動で行い、その中で最も
速い速度を出すことも可能です。
バレーでは、打った瞬間が最も速いというケースだけでは
なく、落下途中が速くなるケースも出ています。




精度について
速度の精度について、より正確な速度が抽出されます。
現場や計測する者によって若干の誤差が生じるのが通常ですが、画像解析ではどなたが運用されても
速度が変わることはありません。
計測されたボールの動きは、その軌跡を様々な視点から確認することが可能です。
ボールの高さなどは勿論のこと、動きの変化なども明確にすることでスポーツ解析・アミューズメント共に
幅広い応用が可能です。
(バレーではネットの位置を超えたボールのみ速度抽出しています)



打点などの検出にはボールの重心から割り出しします。
手の重心とは若干異なる場合がありますので、その補正も
リアルタイムで行います。
バレーの場合、重心ではなく手の頂点を指すケースもあります。
(モーションスカウターではボール重心ではなく頂点を指します)
用途に合った補完などをリアルタイムに行えますので、様々な
ケースに対応可能です。




リアルタイム解析によるアミューズメント

野球ゲームでは、スクリーン上からピッチャーとシンクロしてボールが飛び出してきます。
それを打つことで、ヒットやアウトなどの判断をリアルタイムに行います。
PV-STUDIO RealTimeでは、様々なアミューズメントを容易に実現できます。



プロジェクターを全面と床に投影することで、バウンドしたボールなどの位置や速度、方向などを反映できる
ため、例えば床・正面に投影されたキャラを同時に攻撃する・・といったゲームも容易に実現可能です。
当社スタジオでは9ゲームを運用していますが、速度や位置によって各岩の壊れ方が異なります。
単にブロックを崩すだけではなく、その速度なども同時に表示させ、よりゲーム性を高めています。

イベントなどでご利用して頂く事も可能なので、お気軽にお問い合わせ下さい。



▼動作環境
解析対象等、仕様により変動いたします。詳しくはお問い合わせください。

▼ご提供価格
仕様・構成等により変動いたします。詳しくはお問い合わせください。


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