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​後方羽球偵測

後方視角羽球偵測

        在影片中容易因為羽球體積小且飛行速度極快而生嚴重的動態模糊,因此本系統採用 TrackNetV2 深度學習模型來抓取後方視角的羽球座標,此模型能針對連續影像進行特分析,以達成高精度的球體偵測。以下為羽球偵測的使用技術明。

1、多幀連續影像輸入

        透過將三張連續影像堆疊,使模型能有效學習到羽球的「飛行向量」與「移動軌跡」,而非僅僅辨識球體外觀。能提高分辨球體與背景雜訊。系統將輸入影像統一調整為 288 x 512 像素,符合 TrackNetV2 模型的輸入規格,並透過計算比例係數將辨識座標還原至原始影像尺寸。

2、熱力圖偵測與座標定位

        模型輸出並非直接給出座標,而是生一張機率熱力圖[20]。設定信心度門檻為 0.4,當熱力圖中最大像素超過此門檻時,代表模型判定該處存在羽球。利用 cv2.findContours 提取熱力圖中的高機率區塊,並計算輪廓的中心獲得球體的精確重心座標。座標會連同該幀的時間存入 CSV 案中。

原始影像機率熱力圖.jpg

​原始影像機率熱力圖

去除背景影像機率熱力圖.png

​去除背景影像機率熱力圖

3、雜訊過濾

        由於實景拍攝可能出現光影閃爍或場外干擾導致誤判,因此加入雜訊過濾處理。利用羽球飛行軌跡通常具有連續性,系統會掃描生成的csv案,若某段連續出現的軌跡長度低於 20 幀則判定為雜訊,並自動將該段數據歸零。如果中斷的幀數小於 5 幀,接續的座標數據視為同一球的飛行軌跡,以此提高羽球偵測的準確度。

原始羽球偵測座標csv

雜訊過濾後座標csv

後方影像_羽球偵測成果

後方原始羽球偵測.mp4

原始羽球偵測成果

後方雜訊過濾後羽球偵測.mp4

雜訊過濾後羽球偵測成果

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智能羽球裁判系統專題團隊。
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