2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a Data Analysis System for Table Tennis Game
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16K16539
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| Research Institution | Niigata Institute of Technology |
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Principal Investigator |
上島 慶 新潟工科大学, 工学部, 准教授 (70751824)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 卓球ボール / 落下位置 / 推定 / AE波 / 時間差 / 高速カメラ / 精度 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，卓球競技の打球コース，ボールスピード，ボールの飛行時間・回転種を映像分析と卓球台の振動分析によって即時的に定量化し，これらを客観的に分析・評価する方法を構築することである．
2019年度は，卓球ボールが卓球台に落下した際に発生するAE波を計測し，AE波が4つのセンサに到達した時間差からボールの落下位置を推定する方法を検証した．その結果，実際のボール落下位置と推定位置の誤差は，平均30.26cmで，最大では126.65cmであった．この結果は，AE波の振幅値を利用した方法と同程度の精度であった．しかし，時間差を利用した方法は，推定できなかった地点が5箇所あり，実用化を考慮すると，振幅値から推定する方法の方が優れていることが明らかになった．また，実際の戦術分析を踏まえると，時間差を利用した方法は，推定誤差を最低でも半分以下にする必要性があげられた．
映像分析による推定では，高速カメラを用いて撮影し，背景差分とパーティクルフィルタを組み合わせた手法を用いると，より高精度にボールの落下位置を推定できることを明らかにしている．2019年度は，より実践的な状況下で推定可能かどうかを検証するために，推定処理範囲に競技現場と同系色の床シートを敷いた上で，ストロークラリーを行い，ボールの落下位置を連続的に推定できるかどうかを試みた．その結果，試技を行った全てのラリーにおいて連続的に推定できることが明らかになった．実際の落下位置と推定値の誤差平均は，右クロスのラリーでは7.36cm，センターでのラリーは，6.48cm，左クロスのラリーは，5.61cmであった．最大誤差は，右クロスは14.23cm，センターは，16.39cm，左クロスでは，8.78cmであった．このことから，実践的な状況下においても従来の方法を用いることでボールの落下位置を推定できることが示された．
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