Darts_Project

다트 마스터

설명

이 프로젝트는 제가 다니던 TU Darmstadt의 VR/AR 과정의 일부였습니다. 프로젝트의 목적은 두 명의 플레이어가 점수 계산에 집중하지 않고 다트 게임을 즐길 수 있는 자동 다트 채점 애플리케이션을 만드는 것이었습니다. 이 애플리케이션은 컴퓨터 비전 부분에 OpenCV를 사용하고 GUI에 Pyside2를 사용합니다.
우리는 보정된 웹캠을 사용하여 비디오 스트림을 캡처하고 OpenCV로 처리하여 보드의 다트를 추출하고 플레이어를 추적합니다.

데모 비디오

작동 원리

완전한 탐지 파이프라인은 다음과 같습니다:

• 먼저 aruco 마커를 감지합니다.
• 원형 감지기로 다트 판을 감지합니다.
• 다트판에 극좌표계를 맞추다

• 참고 이미지 가져가기
• 노이즈를 제거하고 감지 기능을 향상시키는 일부 필터
• 참조 이미지와 현재 이미지 간의 차이 이미지를 계산합니다.
• 차이 영상의 윤곽선 검출
• 윤곽선 > 최소 면적 필터

• 윤곽선에 삼각형 맞추기
• 가장 짧은 쪽의 반대쪽 모서리를 사용하여 다트의 끝을 찾습니다.
• 크기를 기준으로 삼각형의 중심으로 팁 위치를 이동하여 팁 위치를 수정합니다.

• 극좌표계를 기준으로 팁의 위치 가져오기
• DartScorer()를 사용한 점수 평가

전체 파이프라인은 다음 순서도에 요약되어 있습니다(현재는 독일어로만 제공됨).

설정

하드웨어

다음이 필요합니다.

• 웹캠
• 웹캠을 장착할 뭔가
• 컴퓨터
• 다트판
• Resources/Doku/에서 찾을 수 있는 4개의 아루코 마커

아래 이미지처럼 다트판 주위에 마커를 배치하고 눈에 보이는지 확인하세요. 다트를 던지는 데 방해가 되지 않도록 웹캠을 다트판 앞에서 약 1미터 정도 약간 오른쪽에 배치합니다.

중요: 좋은 결과를 얻으려면 좋은 조명이 필요합니다. 다트판 바로 위의 조명만 좋지 않습니다. 다음과 같은 디퓨저가 있는 링 조명이 가장 좋습니다.

우리는 감지 시 소음을 유발하는 보드 흔들림으로 인해 몇 가지 문제가 있었습니다. 우리는 보드용 3D 프린팅 마운트를 통해 이 문제를 해결했습니다.

소프트웨어

저장소를 복제하고 다음 명령을 실행하십시오.

pip install -r requirements.txt

먼저 카메라를 보정해야 합니다. 이는 교정 스크립트를 사용하여 수행할 수 있습니다. 그런 다음 main_with_gui.py를 시작할 수 있습니다. GUI는 다음과 같습니다:

간단한 지침

• 먼저 다트 게임의 시작점(501, 301 또는 101)을 선택하세요.
• 그런 다음 "기본값 설정" 버튼을 사용하여 기본 이미지를 설정합니다.
• 그 후 "시작"을 눌러 감지를 시작할 수 있습니다.
• 다트가 잘못 감지되면 슬라이더를 사용하여 임계값을 조정할 수 있습니다.