METHOD FOR ESTIMATING A 3D TRAJECTORY OF A PROJECTILE FROM 2D CAMERA IMAGES

A method that estimates the 3D trajectory of a projectile, such as a golf ball or baseball, by analyzing a sequence of images from a single-lens, 2D camera. Image analysis may be used to locate the projectile in the camera images, using motion detection and filters for the projectile's expected size and shape. A physics model may be used to calculate the projectile's trajectory as a function of its initial position and velocity (for example, just after impact with a golf club or bat). A camera projection transform may map this trajectory into predicted pixel locations, which may be compared to the observed projectile locations in the camera images. The projectile's trajectory may be estimated by finding initial conditions that minimize differences between observed and predicted pixel locations, using a nonlinear least squares solver for example. The method may be extended to multiple cameras. L'invention concerne un procédé qui estime la trajectoire 3D d'un projectile, comme une balle de golf ou de baseball, en analysant une succession d'images provenant d'une caméra 2D à objectif unique. Une analyse d'image peut être utilisée pour localiser le projectile dans les images de caméra, en utilisant une détection de mouvement et des filtres pour la taille et la forme prévues du projectile. Un modèle physique peut être utilisé pour calculer la trajectoire du projectile en fonction de sa position et de sa vitesse initiales (par exemple immédiatement après l'impact avec un club de golf ou une batte). Une transformation de projection de caméra peut transcrire cette trajectoire en emplacements de pixels prédits, qui peuvent être comparés aux emplacements observés du projectile dans les images de caméra. La trajectoire du projectile peut être estimée en déterminant des conditions initiales qui minimisent des différences entre les emplacements de pixels observés et prédits, en utilisant par exemple un solveur non linéaire par moindres carrés. Le procédé peut être étendu à des caméras multiples.