卓球戦術要素のリアルタイム3次元計測システムの開発

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2022年度の研究成果は，以下の通りである．1. 卓球ボールの運動パラメータの推定：前年度，卓球ボールの3次元軌跡から運動パラメータ（運動初期の並進速度及び回転方向・回転速度）を推定する方法論を開発し，シミュレーションで有効性を確認した．今年度，実際に測定した軌跡で検証を実施し，比較的安定して高い精度で推定可能であることを確認した．2. 数値流体解析（CFD）を用いた空力係数の算出：上記の運動パラメータの推定に必要となる空力係数をCFD解析を用いて算出した．CFD解析では風洞実験を模した条件でシミュレーションを行った．風洞内に卓球ボールを固定し，一定の回転速度でスピンさせ，風洞の流入口からある一定の並進速度の空気を流入させた．卓球競技の実際のボール並進速度・回転数を考慮し，並進速度2.5, 5, 10, 15, 20 m/s，回転速度15, 30, 45, 60, 75, 90 rpsの各組み合わせの空力係数（抗力係数，揚力係数（Magnus係数），流体トルク係数）を算出した．3. 画像データを用いた選手の2次元位置と姿勢の推定：選手同士の卓球ストロークラリー中の動画をデプスカメラで撮影し，深層学習技術を用いた姿勢推定手法を用いて，選手位置・姿勢を推定する手法を開発した．4. デプスカメラの距離データを用いた選手の3次元位置・姿勢の推定：画像データと距離データの対応関係を用いて，上記の項目3で推定した選手の位置・姿勢に対応する画素の距離データを求め，選手の3次元の位置・姿勢を推定する手法を開発した．