Core Concepts
이벤트 카메라를 사용하여 고속으로 회전하는 탁구공의 회전 속도를 실시간으로 정확하게 추정할 수 있는 방법을 제안한다.
Abstract
이 연구는 이벤트 카메라를 사용하여 탁구공의 회전 속도를 추정하는 방법을 제안한다. 탁구공의 회전 속도는 탁구 경기에서 매우 중요한 요소이지만, 기존의 저프레임 카메라로는 빠른 움직임으로 인한 모션 블러 때문에 정확한 추정이 어려웠다.
제안하는 방법은 다음과 같은 단계로 진행된다:
이벤트 카메라를 사용하여 탁구공의 위치, 속도, 반경을 실시간으로 추적한다.
추적된 정보를 바탕으로 탁구공 표면의 로고에서 발생한 이벤트를 추출한다.
추출된 이벤트의 광학 흐름을 분석하여 탁구공의 회전 속도와 회전축을 추정한다.
실험 결과, 제안하는 방법은 실시간으로 회전 속도를 정확하게 추정할 수 있었다. 볼 스피너와 볼 발사기를 사용한 실험에서 각각 평균 오차 10.7 ± 17.3 rps, 32.9 ± 38.2°와 10.7 ± 17.3 rps, 32.9 ± 38.2°의 성능을 보였다.
이벤트 카메라의 높은 시간 해상도와 낮은 대역폭 요구사항을 활용하여 기존 프레임 기반 카메라의 한계를 극복할 수 있었다. 제안하는 방법은 탁구 로봇, 스포츠 분석 시스템 등 다양한 응용 분야에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
Stats
볼 스피너 실험에서 회전 속도 추정 오차 평균 10.7 ± 17.3 rps
볼 스피너 실험에서 회전축 추정 오차 평균 32.9 ± 38.2°
볼 발사기 실험에서 회전 속도 추정 오차 평균 10.7 ± 17.3 rps
볼 발사기 실험에서 회전축 추정 오차 평균 32.9 ± 38.2°
Quotes
"Spin plays a pivotal role in ball-based sports. Estimating spin becomes a key skill due to its impact on the ball's trajectory and bouncing behavior."
"Event cameras do not suffer as much from motion blur, thanks to their high temporal resolution. Moreover, the sparse nature of the event stream solves communication bandwidth limitations many frame cameras face."