沼津高専 電子制御工学科

MIRSMG3DIMGP　ボール認識プログラムに関するデータ

MIRSMG3D-IMGP-0003

改訂記録

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作成者

承認

改訂内容

A01

2009.03.11

加賀美

川上

初版

 

目次

 

1.目的
2.使用するカメラ
3.ボールの距離測定
4.ボールの画像中心からのずれの角度の測定

 

1.目的

本ドキュメントは、ボール認識プログラムのデータに関して記述したものである。

 

2.使用するカメラ

1.使用したカメラは、「Logicool QCAM E 3500」である。
2.性能を以下に示す。
             ・センサー解像度　：　30万画素（640×480）
             ・フレームレート　　：　最大30fps
             ・視野角　　　　　　：　60°
             ・USB2.0対応
             ・UVC対応

3.ボールの距離測定

画像サイズ320×240でキャプチャしたときの、直径10cmのボールの距離と半径のピクセル数の関係を以下の図に示す。

この場合、だいたい

（距離）＝3000×（半径）-1

で与えられる。

使用するボール・カメラ、2値化の精度により距離の計算式を求める必要がある。

距離の計算式を求める手順を以下に示す。

1.       メジャーを350cmほど出し、床に置く。

2.       メジャーの零の位置に、カメラを正面を向けて、高さ20cmくらいの位置（MIRSに搭載したときの高さを想定）に置く。

3.       ボールのみしっかり認識できる環境をつくる（背景に白のパネルを置くなどする）。

4.       50cmの位置にボールを転がらないように置く。

5.       ボール認識試験プログラムで提供している、「ballDetect.c」と「houghCircle.c」の「「ボール認識プログラムに関するデータ2.ボールの距離測定」を行うときはコメント〜」と書かれたところを指定したとおりにする。
「ballDetect.c」はコメントアウトが1箇所、はずすが1箇所。
「houghCircle.c」はコメントはずすが5箇所。

6.       ボール認識プログラムで提供しているプログラムを実行する。100回ループするとプログラム終了。

7.       ボールの半径のピクセル数が「x=.txt」に保存される。

8.       「x=○○.txt」（○○にはボールを置いた距離を書くなど分かりやすいように）と名前を変えて保存する。

9.       ボールを10cm遠くへ置く。

10.   6〜9を繰り返す。ただし、200cm以降（150cm以降でも良いとは思うが）は50cm間隔で測定する。

11.   300cmまでデータを取り終えたら、「ボールの半径の見え方.xls」に各データを上書き（上書きの仕方は「「ボールの半径の見え方xls」の使い方.txt」を参照）。

12.   グラフの式が更新されるので、その式を「houghCircle.c」に上書きする。

 

150cm以上になると、ピクセル数の変化が小さくなるので、測定精度が落ちてしまうので、対処方法を考える必要がある。

数回画像をキャプチャして、その平均を取れば、ある程度の精度を出すこともできる。

4.ボールの画像中心からのずれの角度の測定

画像中心からのずれの角度の計算式は

            

で与えられる。

画像キャプチャサイズ320×240、カメラの視野角60°の場合は、

となる。

2値化の精度が良ければ、数ピクセル変化したとしても大した誤差にならない。

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