影像辨識技術於撞球訓練系統之設計研究

A STUDY ON THE DESIGN OF A IMAGE RECOGNITION TECHNOLOGY FOR BILLIARDS TRAINING SYSTEM

蔡明志(Ming-chih Tsai)

指導教授 ： 何明果

大同大學/工程學院/機械工程學系所/碩士(2011年)

摘要

在現今忙碌的生活中，運動為平常人不可或缺的一種休閒活動。但是並不是每一種運動都適合每一個年齡層的人，例如籃球、棒球等等…需要瞬間爆發力和高運動量的運動就不太適合年紀大一點的人或者年紀太小的人來進行。但是像高爾夫球運動和撞球運動就是其中幾種適合每一個年齡都可以來從事的運動，其中高爾夫球運動因為需要花費的金額比較龐大，所以在本論文中選擇了撞球運動來做研究。
在撞球運動中，初學者碰到的最大問題即是出竿的姿勢和瞄準點的不準確，故在本論文中便針對這個兩個方面來討論搭配視覺辨識的法則進而求出正確的擊球點讓操作者可以得知並校正自己的出竿姿勢。
本研究應用機器視覺與影像辨識技術，針對所擷取進來的影像進行各種影像處理，如二值化、形態學運算、邊緣檢測(Canny edge detect)等處理，來取得推導擊球點和擊球路徑所需的資料。系統是用Visual C++ 2008之CLR程式，寫出一套人機介面，用來提供擊球路徑給使用者參考，提高學習的效率。

關鍵字

機器視覺 ； 影像辨識技術 ； 撞球 ； 特徵向量 ； 二值化 ； 中值濾波

並列摘要

In the busy modern life, exercise is an important leisure activity. However, each exercise is not suitable for all ages. Those elders and toddlers are not suitable for high intense exercise, such as basketball, baseball, etc. Nevertheless, exercise like golf and billiards are those exercises for all ages. Compare to golf, the payment of billiards is less. So, this research chose billiards as research target.
The major problems for those fresh billiards players are how to shoot and aim right. In order to correct the shooting posture and aiming method, this paper use computer vision to get the correct shot point for players.
This research apply computer vision technique, such as binarization, morphology canny edge detect processing,etc., to get those data of shot point and shot track. The system is developed by Visual C++ 2008, CLR.
It gives a human-machine interface to correct shot posture and advice shot track for user to raise the learning efficiency of billiards players.

並列關鍵字

machine vision ； image recognition technology ； billiards ； eigenvectors ； threshold ； median filter

參考文獻

[1]Canny, J.F., “ A computational approachto edge detection＂, IEEE Trans Pattern Analysis and Machine Intelligence, 8(6): 679-698, Nov，1986。

[4]Ivan Petrovic, Misel Brezak，“Machine Vision Based Control of the Ball and Beam” ，2002 IEEE。

[6]Chihhsiong Shih,William C. Chu，“AVision Based Interactive Billiard Ball Entertainment System”，2007 IEEE。

[2]Johannes Kilian，“Simple Image Analysis By Moments Versions 0.2”，March 15,2001。

[3]Jozˇe Derganc, Bosˇtjan Likar, Franjo Pernus “A machine vision system for measuring theeccentricity of bearings“ University of Ljubljana, Faculty of Electrical Engineering, accepted 2 September ，2002。