Development of a calculation method for camera parameters using the geometric property of lines inside the control volume

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K20056
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 59020:Sports sciences-related
• Research Institution: Ritsumeikan University
• Principal Investigator: Ohshima Yuji 立命館大学, 共通教育推進機構, 嘱託講師 (20805171)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 雲台パラメータ / 最適化計算 / ライン / カメラのキャリブレーション

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this study was to develop the calculation method (CL method) of camera parameters using feature points (the point known three-dimensional coordinates) outside control volume, one feature point and geometric property of lines inside control volume. Focal length, tripod parameter (tripod position, tripod lean etc.) and joint angle of tripod were estimated with optimization method. RMS errors of accuracy verification markers in CL method and a method developed in a previous study were 11.1 and 7.9 mm, respectively. This result reveals that CL method can be adapted for the collection of three-dimensional coordinates data.

Free Research Field

スポーツバイオメカニクス

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

選手が最大パフォーマンスを発揮している競技会における3次元動作分析は競技パフォーマンス向上のための示唆を導くために重要である，また，動作分析のための手順をより簡便にすることは，データ収集の可能性を広げる．本研究では，競技会場に記されている特徴点とラインを用いることでカメラを較正する手法を開発し，精度検証を行った．その結果，従来の手法と同程度の精度で動作分析が可能であることが確認できたため，提案手法を用いることで，競技会を対象とした動作分析がより簡便になるだろう．