Ballerkennung - Versionsgeschichte

Stehr: Link auf den Code im SVN-Repository hinzugefügt.

2025-07-29T16:56:01Z

Link auf den Code im SVN-Repository hinzugefügt.

← Nächstältere Version		Version vom 29. Juli 2025, 16:56 Uhr
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	Die Ballerkennung wurde als erste Komponente um einen MQTT-Client ergänzt. Diese Erweiterung ist in der neuen Klasse ''output_mqtt.py'' enthalten. Die Ausgabe der erkannten Ballpositionen kann per Startargument von UDP auf MQTT umgestellt werden. Die Verbindungsdaten des MQTT-Brokers sind in der Einstellungsdatei ''settings.yaml'' hinterlegt.		Die Ballerkennung wurde als erste Komponente um einen MQTT-Client ergänzt. Diese Erweiterung ist in der neuen Klasse ''output_mqtt.py'' enthalten. Die Ausgabe der erkannten Ballpositionen kann per Startargument von UDP auf MQTT umgestellt werden. Die Verbindungsdaten des MQTT-Brokers sind in der Einstellungsdatei ''settings.yaml'' hinterlegt.

			=== Code ===
			Der Code wurde im SVN-Repository in den Branch '''trunk''' eingepflegt und findet sich im Verzeichnis [https://kicker.ee.hm.edu/WebSVN/listing.php?repname=Kicker-SVN&path=%2Ftrunk%2F20_Revival%2F20_Software%2F030_Ball_Detection%2F& '''020_Software/030_Ball_Detection'''].

Stehr: Link auf Bilder zur neuen Ballerkennung eingefügt.

2025-07-29T13:48:08Z

Link auf Bilder zur neuen Ballerkennung eingefügt.

← Nächstältere Version		Version vom 29. Juli 2025, 13:48 Uhr
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	== Neue optische Ballerkennung ==		== Neue optische Ballerkennung ==
	=== Master-Projekt ===		=== Master-Projekt ===
	Im WiSe 24/25 wurde eine von Grund auf neue Ballerkennung realisiert, die von oben auf Spielfeld blickt und den nunmehr farbigen Ball lokalisiert. Details dazu finden sich in der entsprechenden [https://opus4.kobv.de/opus4-hm/frontdoor/index/index/docId/743 Masterarbeit].		Im WiSe 24/25 wurde eine von Grund auf neue Ballerkennung realisiert, die von oben auf Spielfeld blickt und den nunmehr farbigen Ball lokalisiert. Details dazu finden sich in der entsprechenden [https://opus4.kobv.de/opus4-hm/frontdoor/index/index/docId/743 Masterarbeit], einige Impressionen dazu im [https://kicker.ee.hm.edu/wiki/index.php/Impressionen_WiSe_24/25 externen Wiki].

	=== Weiterentwicklung ===		=== Weiterentwicklung ===

Stehr: Einige Bilder der alten Ballerkennung hierher verschoben und alten Eintrag zur Ballerkennung gelöscht.

2025-07-29T13:42:35Z

Einige Bilder der alten Ballerkennung hierher verschoben und alten Eintrag zur Ballerkennung gelöscht.

← Nächstältere Version		Version vom 29. Juli 2025, 13:42 Uhr
Zeile 1:		Zeile 1:
	== Vorgeschichte ==		== Vorgeschichte ==
	Eine zuverlässige und flinke Lokalisierung des Balls ist Voraussetzung für eine automatische Kicker-Steuerung.		Eine zuverlässige und flinke Lokalisierung des Balls ist Voraussetzung für eine automatische Kicker-Steuerung.
	Für einige Jahre war eine Ballerkennung mit zwei S/W-Kameras in Betrieb, die im Rahmen einer [https://opac.bib.hm.edu/TouchPoint/perma.do?q=+1035%3D%22BV040698109%22+IN+%5B2%5D&v=fhm&l=de Diplomarbeit] entwickelt worden war: Durch einen schmalen Schlitz am Spielfeldrand wurde der Bereich unter den Füßen der Spieler beobachtet. Die Ballposition wurde mit Triangulation bestimmt. ~~Diese Lösung war schnell und hinreichend genau, allerdings gegenüber Fremdlicht sehr empfindlich, weil Reflexe nicht zuverlässig vom Ball unterschieden werden konnten.~~		Für einige Jahre war eine Ballerkennung mit zwei S/W-Kameras in Betrieb, die im Rahmen einer [https://opac.bib.hm.edu/TouchPoint/perma.do?q=+1035%3D%22BV040698109%22+IN+%5B2%5D&v=fhm&l=de Diplomarbeit] entwickelt worden war: Durch einen schmalen Schlitz am Spielfeldrand wurde der Bereich unter den Füßen der Spieler beobachtet. Die Ballposition wurde mit Triangulation bestimmt.

			<gallery>
			Datei:Embedded Kamera.JPG\|Embedded-Kamera
			Datei:Kamera_montiert.JPG\|Kamera montiert
			Datei:Ballerkennung_Kamerapositionierung.png\|Positionierung der Kameras
			</gallery>

			Diese Lösung war schnell und hinreichend genau, allerdings gegenüber Fremdlicht sehr empfindlich, weil Reflexe nicht zuverlässig vom Ball unterschieden werden konnten.

Stehr am 29. Juli 2025 um 13:32 Uhr

2025-07-29T13:32:56Z

← Nächstältere Version		Version vom 29. Juli 2025, 13:32 Uhr
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	== Vorgeschichte ==		== Vorgeschichte ==
	Eine zuverlässige und flinke Lokalisierung des Balls ist Voraussetzung für eine automatische Kicker-Steuerung.		Eine zuverlässige und flinke Lokalisierung des Balls ist Voraussetzung für eine automatische Kicker-Steuerung.
	Für einige Jahre war eine Ballerkennung mit zwei S/W-Kameras in Betrieb: Durch einen schmalen Schlitz am Spielfeldrand wurde der Bereich unter den Füßen der Spieler beobachtet. Die Ballposition wurde mit Triangulation bestimmt. Diese Lösung war gegenüber Fremdlicht sehr empfindlich, weil Reflexe nicht zuverlässig vom Ball unterschieden werden konnten.		Für einige Jahre war eine Ballerkennung mit zwei S/W-Kameras in Betrieb, die im Rahmen einer [https://opac.bib.hm.edu/TouchPoint/perma.do?q=+1035%3D%22BV040698109%22+IN+%5B2%5D&v=fhm&l=de Diplomarbeit] entwickelt worden war: Durch einen schmalen Schlitz am Spielfeldrand wurde der Bereich unter den Füßen der Spieler beobachtet. Die Ballposition wurde mit Triangulation bestimmt. Diese Lösung war schnell und hinreichend genau, allerdings gegenüber Fremdlicht sehr empfindlich, weil Reflexe nicht zuverlässig vom Ball unterschieden werden konnten.


			== Neue optische Ballerkennung ==
	== Aktuelle Lösung ==
		⚫	=== Master-Projekt ===
	Im WiSe 24/25 wurde eine von Grund auf neue Ballerkennung realisiert, die von oben auf Spielfeld blickt und den nunmehr farbigen Ball lokalisiert:		Im WiSe 24/25 wurde eine von Grund auf neue Ballerkennung realisiert, die von oben auf Spielfeld blickt und den nunmehr farbigen Ball lokalisiert. Details dazu finden sich in der entsprechenden [https://opus4.kobv.de/opus4-hm/frontdoor/index/index/docId/743 Masterarbeit].
	<Verweis auf Masterarbeit hier>

			=== Weiterentwicklung ===
⚫	Nach Abschluss der Masterarbeit wurden folgende Änderungen / Verbesserungen an der Ballerkennung vorgenommen:

		⚫	Solch ein Projekt ist natürlich nie fertig: Nach Abschluss der Masterarbeit wurden folgende Änderungen / Verbesserungen an der Ballerkennung vorgenommen:
	{\| class="wikitable"		{\| class="wikitable"
	\|-		\|-
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	=== Neue Parameter für die Farberkennung ===		==== Neue Parameter für die Farberkennung ====
	Mit den ursprünglich in der Masterarbeit genutzten Parameter konnten ins Spielfeld ragende Körperteile fehlerweise als Ball erkannt werden.		Mit den ursprünglich in der Masterarbeit genutzten Parameter konnten ins Spielfeld ragende Körperteile fehlerweise als Ball erkannt werden.
	Eine nachfolgende Analyse mit 189 Testbildern von Körperteilen über dem Spielfeld wurden bessere Parameter ermittelt: Die Werte aus Tabelle 11 der Masterarbeit, Zeile "1,5%" sind diesbezüglich deutlich robuster, ohne dass die Erkennung des Balls beeinträchtigt wird.		Eine nachfolgende Analyse mit 189 Testbildern von Körperteilen über dem Spielfeld wurden bessere Parameter ermittelt: Die Werte aus Tabelle 11 der Masterarbeit, Zeile "1,5%" sind diesbezüglich deutlich robuster, ohne dass die Erkennung des Balls beeinträchtigt wird.
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	\|}		\|}

			==== MQTT-Output ====
			Die [[Softwareumgebung#Interprozesskommunikation \| Interprozesskommunikation]] zwischen den Software-Komponenten ''Ballerkennung'', ''Spielsteuerung'', ''SPS'' und ''Grafikausgabe'' erfolgt zur Zeit über eine selbstgeschriebene UDP-basierte Kommunikationsstruktur. In den letzten Jahren hat sich [https://de.wikipedia.org/wiki/MQTT MQTT] als Kommunikationsprotokoll in verteilten Systemen durchgesetzt. Deswegen soll auch die Software-Architektur des Kickers entsprechend modernisiert werden.

			Die Ballerkennung wurde als erste Komponente um einen MQTT-Client ergänzt. Diese Erweiterung ist in der neuen Klasse ''output_mqtt.py'' enthalten. Die Ausgabe der erkannten Ballpositionen kann per Startargument von UDP auf MQTT umgestellt werden. Die Verbindungsdaten des MQTT-Brokers sind in der Einstellungsdatei ''settings.yaml'' hinterlegt.


⚫	=== ~~MQTT~~-~~Output~~ ===
	Die neue Klasse ''output_mqtt.py'' fügt eine weitere Output-Möglichkeit hinzu, die per Startargument aktiviert werden kann.
	Die Verbindungsdaten des MQTT-Brokers sind in der Einstellungsdatei ''settings.yaml'' hinterlegt.

Vsattler am 12. Juni 2025 um 11:11 Uhr

2025-06-12T11:11:30Z

← Nächstältere Version		Version vom 12. Juni 2025, 11:11 Uhr
Zeile 27:		Zeile 27:
	=== Neue Parameter für die Farberkennung ===		=== Neue Parameter für die Farberkennung ===
	Mit den ursprünglich in der Masterarbeit genutzten Parameter konnten ins Spielfeld ragende Körperteile fehlerweise als Ball erkannt werden.		Mit den ursprünglich in der Masterarbeit genutzten Parameter konnten ins Spielfeld ragende Körperteile fehlerweise als Ball erkannt werden.
	Eine nachfolgende Analyse mit 189 Testbildern von Körperteilen über dem Spielfeld wurden bessere Parameter ermittelt: Die Werte aus Tabelle 11 der Masterarbeit, Zeile "1,0%" sind diesbezüglich deutlich robuster, ohne dass die Erkennung des Balls beeinträchtigt wird.		Eine nachfolgende Analyse mit 189 Testbildern von Körperteilen über dem Spielfeld wurden bessere Parameter ermittelt: Die Werte aus Tabelle 11 der Masterarbeit, Zeile "1,5%" sind diesbezüglich deutlich robuster, ohne dass die Erkennung des Balls beeinträchtigt wird.

	{\| class="wikitable"		{\| class="wikitable"

Vsattler: Änderungen bis Juni 2025 eingepflegt (Neue Farbparameter, MQTT-Output)

2025-06-12T11:03:55Z

Änderungen bis Juni 2025 eingepflegt (Neue Farbparameter, MQTT-Output)

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 Eine zuverlässige und flinke Lokalisierung des Balls ist Voraussetzung für eine automatische Kicker-Steuerung.
 Für einige Jahre war eine Ballerkennung mit zwei S/W-Kameras in Betrieb: Durch einen schmalen Schlitz am Spielfeldrand wurde der Bereich unter den Füßen der Spieler beobachtet. Die Ballposition wurde mit Triangulation bestimmt. Diese Lösung war gegenüber Fremdlicht sehr empfindlich, weil Reflexe nicht zuverlässig vom Ball unterschieden werden konnten.
 <Verweis auf Masterarbeit hier>

Adm stehr: Die Seite wurde neu angelegt: „Eine zuverlässige und flinke Lokalisierung des Balls ist Voraussetzung für eine automatische Kicker-Steuerung. Für einige Jahre war eine Ballerkennung mit zwei S/W-Kameras in Betrieb: Durch einen schmalen Schlitz am Spielfeldrand wurde der Bereich unter den Füßen der Spieler beobachtet. Die Ballposition wurde mit Triangulation bestimmt. Diese Lösung war gegenüber Fremdlicht sehr empfindlich, weil Reflexe nicht zuverlässig vom Ball unterschieden we…“

2025-05-22T14:06:09Z

Die Seite wurde neu angelegt: „Eine zuverlässige und flinke Lokalisierung des Balls ist Voraussetzung für eine automatische Kicker-Steuerung. Für einige Jahre war eine Ballerkennung mit zwei S/W-Kameras in Betrieb: Durch einen schmalen Schlitz am Spielfeldrand wurde der Bereich unter den Füßen der Spieler beobachtet. Die Ballposition wurde mit Triangulation bestimmt. Diese Lösung war gegenüber Fremdlicht sehr empfindlich, weil Reflexe nicht zuverlässig vom Ball unterschieden we…“

Neue Seite

Eine zuverlässige und flinke Lokalisierung des Balls ist Voraussetzung für eine automatische Kicker-Steuerung.
Für einige Jahre war eine Ballerkennung mit zwei S/W-Kameras in Betrieb: Durch einen schmalen Schlitz am Spielfeldrand wurde der Bereich unter den Füßen der Spieler beobachtet. Die Ballposition wurde mit Triangulation bestimmt. Diese Lösung war gegenüber Fremdlicht sehr empfindlich, weil Reflexe nicht zuverlässig vom Ball unterschieden werden konnten.

Deshalb wurde im WiSe 24/25 eine von Grund auf neue Ballerkennung realisiert, die von oben auf Spielfeld blickt und den nunmehr farbigen Ball lokalisiert:
<Verweis auf Masterarbeit hier>