Nagysebességű labda térbeli detektálása – Robot kapus projekt

Abstract

A dolgozat egy robot kapus vizuális feldolgozó rendszerének megvalósítását mutatja be, amely képes a labda valós idejű követésére és a becsapódási pont előrejelzésére. A dolgozatban bemutatásra kerül a különböző kamerakonfigurációk vizsgálata, köztük a sztereó látás elvén alapuló, valamint a két, függetlenül működő kamerát alkalmazó elrendezés. A dolgozat taglalja a labda felismerésére alkalmazott három módszert: a geometriai alapú Hough Circle transzformációt, a színalapú detektálást a HSV színtérben, valamint a konvolúciós neurális hálózaton alapuló YOLO modellt. A vizsgálatok alapján a színalapú detektálás bizonyult a legmegbízhatóbbnak, ezért a végső rendszerben ez került alkalmazásra. A dolgozat továbbá ismerteti a labda mozgásának elemzésére alkalmazott lineáris mozgásmodellt és Kálmán-szűrőt, amelyek segítségével a labda röppályája és becsapódási pontja meghatározható. A megvalósított prototípus igazolja a módszer gyakorlati alkalmazhatóságát, és alapot biztosít a rendszer további fejlesztéséhez.