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バスケットボールの試合における 得点自 動加算システム

MEMSYS B2 新人 costa

親 usaさん

背景 •  小さなセンサの普及

•  スポーツ競技における様々なシーンでの自動化

Ex)今年のサッカーW杯で使用されたゴールラインテクノロジー •  バスケットボールの競技を進めていくには一定人数が必要

問題意識

•  少人数チームはテーブル・オフィシャルズ（T.O）が負担 •  T.Oは試合進行に欠かせない仕事

•  サークルのように人数がいつも集まるとは限らない環境 •  プレーヤー自らタイマー操作をする状況 •  一旦抜けることが試合への支障につながる

→得点加算の自動化で補うことが可能

10人しかいないので 互いに得点を入れ合うことで なんとか試合が成立

目的

•  得点加算を自動化 →サークルのように人数が少ない環境において，円滑な試合運びにつながる

機能要件

•  シュートが入ったかどうか判定 •  シュートが２Pか３Pか判定

緑色：2P

黄色：3P

アプローチ

•  シュート判定 •  曲げセンサの使用

•  ２Pか３Pか判定 •  圧力センサによりシュートを打った時刻取得 •  画像処理で３Pライン判定

曲げセンサ •  目的

•  ボールがリングを通過したかどうかの判定

•  実装 •  ゴールリングに設置（下図）

•  曲げセンサを使う理由 •  物理的にシュートを感知

上部から見たイメージ

曲げセンサ

通信 モジュール

圧力センサ

•  目的 •  シュートを打った正確な時刻の取得

•  実装 •  インソール + サポーター等で足首に巻きつける

•  圧力センサを使う理由 •  シュート前の踏み込みで圧力がかかる •  その圧力値が上がったところが 　　シュートタイミングと言える

タイミングがわかりにくい

タイミングがわかりやすい

加速度

圧力

ジャンプした瞬間

イメージ図

圧力センサ

通信モジュール

•  目的 •  シューターのつま先が3Pラインを超えているかの判定

•  実装 •  コート隅2カ所に設置（フルコートでは四隅に設置） •  プレーヤーは足先にマーカー装着（敵味方で区別）

•  画像処理をする理由 •  3Pかどうかを判定するのは 足元を見なければ不可能

画像処理①

画像処理②

•  3P判定の問題点 1.  誰がシュートを打ったのか 2.  シューターのつま先がわかるか 3.  つま先は線の内側か外側か

•  画像処理を行うことで解決

イメージ図

1. ボール検知

2. マーカー検知

3. ライン検知

タイムライン 曲げセンサの値

動画

Shoot!!

3P!!!!

Jump!! 圧力センサの値

時間（t）

t1

t2

システム構成図 Shot!!!

シュート判定モジュール

シュートタイミング取得モジュール

画像処理モジュール

3P Shoot!!!

2P Shoot!!

YES NO

Time stamp

YES NO ERROR!!!!

音声警告 手入力

今期は最低限ここまで

ディスプレイ表示

関連研究

•  Hoop Tracker •  シュート練習用のスマートウォッチ •  自分で打つ位置を決めて打つとスマートウォッチだけでなく，

PCなどの他のデバイス上でも記録を確認可能 •  http://www.hooptracker.com/

＜自分の研究との相違点＞ •  個人練習用（試合向きではない） •  腕への装着物 •  自分で設定しないと２Pか３Pか判定できない

実装環境

•  デバイス •  Arduino + 曲げセンサ •  SunSPOT + 圧力センサ •  Web Camera •  MacBook Air

•  実装言語 •  C++ •  Java

•  使用ライブラリ •  OpenCV

評価方針（精度評価）

＜シュートが入ったかどうか判定＞ •  シュート判定モジュール

•  10人に10本ずつ場所を変えながらシュートを打ってもらい，成功数を評価

＜シュートが2Pか3Pか判定＞ •  シュートタイミング取得モジュール

•  10人に10本ずつシュートを打ってもらい，ジャンプのタイミングと動画フレームがマッチしてるかを評価

•  画像処理モジュール •  10人に10本3Pシュートを場所を変えながら打ってもらい，成功

数を評価

スケジュール 12 月 1月 2月

中間発表

シュートタイミング取得 モジュール実装

評価

資料作成

シュート判定 モジュール実装

画像処理モジュール実装

まとめ

•  人数が少ないと円滑な試合進行が難しい •  バスケットボールの試合において，得点自動加算システ

ムの提案 •  曲げセンサを用いて，シュートが入ったかどうか判定 　　　　　　　　　　　　　　　　

•  圧力センサを用いて，シュートを打ったタイミングを取得 　　　　　　　　　　　　　　　　

•  シュートを打った時間の動画フレームから，画像処理によりシューターが３Pラインより外側にいるかを判定

•  ディスプレイに得点を自動表示

予備スライド

エラー処理

•  シューターとディフェンスが完全に重なりマーカー特定不可能

•  ボールのトラッキング失敗

•  音声警告によりエラーを通知 •  プレーヤーが手入力で得点加算