【複数台のスマートフォンを利用したテニスのライン判定システム開発】

【複数台のスマートフォンを利用したテニスのライン判定システム開発】 ■ 概要 複数台のスマートフォンでテニスコートを撮影し、ボールがラインを越えたか、ライン内に入ったかを判定するシステムの開発を検討しています。 専用の高額なカメラ設備を使わず、一般的なスマートフォンを複数台設置することで、アマチュア大会、テニスクラブ、スクール、練習試合などでも利用できる、導入しやすいライン判定システムを目指しています。 まずは対象コートや判定するラインを限定した実証版・プロトタイプを開発し、撮影条件や判定精度を検証したうえで、本格開発へ進めたいと考えています。 ■ 想定する利用方法 1. テニスコートの周囲に複数台のスマートフォンを設置 2. 各スマートフォンのカメラでコートやライン付近を撮影 3. 複数の映像を同期して取得 4. AI・画像解析によりボールの位置と着地点を検出 5. ボールがライン内・ライン上・ライン外のどこに落ちたかを判定 6. 判定結果を選手・審判用の端末に表示 7. 必要に応じて該当場面の映像を再生 ■ 想定している主な機能 【スマートフォン撮影機能】 ・複数台のスマートフォンによる同時撮影 ・撮影端末の登録・接続管理 ・各カメラ映像の時刻同期 ・カメラの設置位置や撮影範囲の調整 ・端末の接続状況、バッテリー残量、通信状態の確認 ・試合開始・終了に連動した撮影制御 【コート設定・キャリブレーション】 ・スマートフォンの設置位置の設定 ・コートおよびライン位置の認識 ・撮影前のカメラ補正 ・コートごとの設定保存 ・端末が動いた場合の再調整案内 【画像解析・ライン判定】 ・映像内のテニスボールの検出および追跡 ・ボールのバウンド地点の推定 ・複数カメラの映像を利用した位置推定 ・ライン内、ライン上、ライン外の判定 ・判定結果の信頼度表示 ・判定が難しい場合の「判定不能」表示 ・照明、影、選手との重なり、ボール速度などを考慮した処理 【判定結果表示】 ・IN／OUTの分かりやすい表示 ・音声または効果音による通知 ・判定対象となったラインの表示 ・ボールの推定着地点の表示 ・判定時の映像およびスロー再生 ・審判または管理者による最終確認・判定修正 【試合・履歴管理】 ・試合情報、コート、選手情報の登録 ・判定履歴の保存 ・判定時刻、結果、映像の確認 ・試合終了後の判定履歴閲覧 ・必要に応じた映像や判定データの出力 ■ 対応端末 iPhoneおよびAndroidスマートフォンを想定しています。 ただし、初期の実証版については、映像品質や端末間同期の精度を安定させるため、対応機種またはOSを限定する提案でも問題ありません。 判定結果の確認については、スマートフォン、タブレット、PCなどから利用できる形を希望しています。 ■ システム構成について スマートフォンアプリ、Webシステム、クラウドサーバー、コート内のローカルネットワークなど、具体的な構成は決めていません。 以下の点を考慮し、適切な構成をご提案ください。 ・判定に必要な通信速度と処理速度 ・映像をクラウド処理する場合の通信量と費用 ・コートの通信環境が不安定な場合の対応 ・スマートフォン側で処理する方法とサーバー側で処理する方法の比較 ・複数カメラの映像同期方法 ・将来的なコート数、利用施設数の増加への対応 ・利用者の映り込みや保存映像に関するプライバシー対策 ■ 開発の進め方 最初から公式大会レベルの完全な自動判定を求めるのではなく、段階的な開発を想定しています。 【第1段階：技術検証】 ・1本または数本のラインを対象にする ・スマートフォン2～4台程度で撮影する ・ボール検出、バウンド検出、ライン判定の実現性を確認する ・端末間の映像同期精度を確認する ・必要な端末性能、設置位置、通信環境を確認する 【第2段階：実証版開発】 ・対象ラインの拡大 ・キャリブレーション機能 ・IN／OUT判定画面 ・判定映像の保存・再生 ・実際のテニスコートでの精度検証 【第3段階：製品化】 ・コート全体への対応 ・利用者・施設・試合管理 ・複数コートへの導入 ・利用料金や契約管理 ・アプリストアへの公開 ・運用管理画面の開発 ■ 重視する点 ・テニスボールの検出および追跡精度 ・高速で移動するボールへの対応 ・複数スマートフォン映像の同期技術 ・バウンド地点の推定精度 ・設置および初期設定の簡単さ ・実際のテニスコートで検証しながら改善できること ・誤判定だけでなく、判定困難なケースを適切に扱えること ・将来的な機能追加や複数施設への展開のしやすさ ■ 応募時にご提示いただきたい内容 ・本システムの実現方法および推奨するシステム構成 ・必要となるスマートフォンの台数と推奨設置位置 ・対応可能な判定範囲 ・想定できる判定精度と、その精度を実現するための条件 ・AI、画像認識、動画解析、物体追跡などの開発実績 ・複数カメラの同期または三次元位置推定に関する経験 ・技術検証、実証版、本開発それぞれの概算費用 ・開発期間および開発体制 ・開発後の保守、AIモデル改善への対応可否 ・事前に確認が必要な事項や技術上の課題 既存のライブラリ、AIモデル、クラウドサービスなどを活用した提案も歓迎します。 単にアプリ画面を制作するだけではなく、実際のテニスコートで撮影・検証を行い、判定精度を確認しながらシステムを構築できる方、または企業からのご提案を希望します。