論文の概要: SpinDOE: A ball spin estimation method for table tennis robot

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2303.03879v1
• Date: Tue, 7 Mar 2023 13:24:40 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-08 15:22:39.515637
• Title: SpinDOE: A ball spin estimation method for table tennis robot
• Title（参考訳）: SpinDOE:卓球ロボットの球スピン推定法
• Authors: Thomas Gossard, Jonas Tebbe, Andreas Ziegler and Andreas Zell
• Abstract要約: スピンは卓球において重要な役割を担い、ショットの軌道を読みやすくし、予測しにくくする。 既存の方法は、非常に高いフレームレートカメラを必要とするか、ボールのロゴを使うため信頼できないかのいずれかである。 本稿では,実装が容易で信頼性の高いスピン推定法を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 15.28960454647216
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
• Abstract: Spin plays a considerable role in table tennis, making a shot's trajectory harder to read and predict. However, the spin is challenging to measure because of the ball's high velocity and the magnitude of the spin values. Existing methods either require extremely high framerate cameras or are unreliable because they use the ball's logo, which may not always be visible. Because of this, many table tennis-playing robots ignore the spin, which severely limits their capabilities. This paper proposes an easily implementable and reliable spin estimation method. We developed a dotted-ball orientation estimation (DOE) method, that can then be used to estimate the spin. The dots are first localized on the image using a CNN and then identified using geometric hashing. The spin is finally regressed from the estimated orientations. Using our algorithm, the ball's orientation can be estimated with a mean error of 2.4{\deg} and the spin estimation has an relative error lower than 1%. Spins up to 175 rps are measurable with a camera of 350 fps in real time. Using our method, we generated a dataset of table tennis ball trajectories with position and spin, available on our project page.
• Abstract（参考訳）: スピンは卓球において重要な役割を演じ、ショットの軌道を読みやすくし、予測しにくくする。 しかし、ボールの高速さとスピン値の大きさのため、スピンの測定は困難である。 既存の方法は、非常に高いフレームレートカメラを必要とするか、またはボールのロゴを使っているため信頼できない。 このため、多くの卓球ロボットはスピンを無視し、能力を大幅に制限する。 本稿では,実装が容易で信頼性の高いスピン推定法を提案する。 我々は、スピンを推定するために使用できるドットボール配向推定法(DOE)を開発した。 ドットはまずcnnを使って画像上にローカライズされ、次に幾何学的ハッシュを用いて識別される。 スピンは最終的に推定方向から後退する。 このアルゴリズムを用いて,ボールの向きを平均誤差2.4{\deg} で推定し,スピン推定は相対誤差が1%未満である。 最大175rpsのスピンは、350fpsのカメラでリアルタイムで測定できる。 提案手法を用いて,球の位置と回転を表とした,卓球軌跡のデータセットをプロジェクトページから生成した。

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