近年來，深度攝影機的價格越來越便宜，使更多的研究者可以使用深度攝影機。相對於原本的二維影像，增加深度資訊對於電腦視覺的應用有很大的幫助。棒球投手在牛棚練習時，通常沒有裁判來判定好壞球，投手無法對自己的球質做評估。因此本論文提出一個使用深度攝影機建立一個3D好球帶系統，判斷出球質與速度。最後，使用AutoCAD畫出3D好球帶以及棒球的立體軌跡供投手做參考。

In recent years,the price of depth camera became low,so that researchers can use depth camera to do more application. For computer vision,depth images can provide more useful information. When the pitcher practice in the bullpen, usually no referee to determine the quality of the ball, pitcher unable to do an assessment of their ball's quality.
Therefore,this paper proposes a 3D Strike-Zone system on Kinect2,to determine ball’s Quality and speed. Finally, we use AutoCAD to reconstruction 3D Strike-Zone and shooting trajectory to pitcher for reference.

目錄
中文摘要       I
英文摘要      II
誌謝         III
目錄          IV
圖片目錄      VI
表目錄         X
第一章	緒論	1
1.1研究動機	1
1.2研究方法	2
1.3論文架構	2
第二章	相關研究與背景知識	3
2.1相關研究	3
2.1.1鷹眼系統	3
2.1.2 K-Zone	4
2.2 Kinect	7
2.3 Autocad 3D繪圖	10
第三章	3D好球帶建置及立體軌跡顯示	12
3.1 系統架構	12
3.2 基於kinect2的3D好球帶之建置	12
3.2.1 3D立體好球帶	12
3.2.2 軌跡	15
3.2.3 球速	17
3.2.4 棒球評分系統	20
3.3 Kinect2與AutoCAD 3D繪圖軟體整合	23
第四章	實驗	26
4.1 實驗環境	26
4.2 系統實作	30
4.3球速比對測試	45
第五章	結論與未來展望	46
5.1結論	46
5.2未來展望	46
參考文獻	47

 
圖片目錄

圖2. 1鷹眼系統	4
圖2. 2鷹眼回放	4
圖2. 3K-Zone示意圖	5
圖2. 4K-Zone三視角圖	5
圖2. 5K-Zone效果圖	6
圖2. 6 MAYA棒球軌跡示意圖	6
圖2. 7Kinect	7
圖2. 8Kinect2	8
圖2. 9深度影像比較圖	9
圖2. 10Autodesk AutoCAD軟體介面	11
 
圖3. 1系統流程圖	12
圖3. 2本壘板規格	13
圖3. 3好球帶示意圖	13
圖3. 4好球帶範圍示意圖	14
圖3. 5軌跡示意圖	16
圖3. 6好壞球評分示意圖	22
圖3. 7好球帶3D模型	23
圖3. 8輸入座標資料	24
圖3. 9結果曲線圖	24
圖3. 10三維立體軌跡圖	25

圖4. 1實驗環境正面示意圖	26
圖4. 2實驗環境側面示意圖	27
圖4. 3好球帶架設參考圖	27
圖4. 4攝影機高度比較	28
圖4. 5攝影機離地4公尺示意圖	29
圖4. 6抓取球點座標資料	30
圖4. 7球速與評分	30
圖4. 8結果確認	31
圖4. 9立體軌跡圖1	31
圖4. 10立體軌跡圖2	32
圖4. 11立體軌跡圖3	32
圖4. 12立體軌跡圖4	32
圖4. 13抓取球點與座標2	33
圖4. 14球速與評分2	33
圖4. 15立體軌跡圖3	33
圖4. 16 立體軌跡圖4	34
圖4. 17立體軌跡圖5	34
圖4. 18室外實驗結果1	35
圖4. 19室外實驗結果1立體圖	35
圖4. 20室外實驗結果2	36
圖4. 21室外實驗結果2立體圖	36
圖4. 22室外實驗結果3	37
圖4. 23室外實驗結果3立體圖1	37
圖4. 24室外實驗結果3立體圖2	37
圖4. 25室外實驗結果4	38
圖4. 26室外實驗結果4立體圖1	38
圖4. 27室外實驗結果4立體圖2	38
圖4. 28室外實驗結果5	39
圖4. 29室外實驗結果5立體圖1	39
圖4. 30室外實驗結果5立體圖2	39
圖4. 31室外實驗結果6	40
圖4. 32室外結果6立體圖1	40
圖4. 33室外實驗結果6立體圖2	40
圖4. 34室外實驗結果7	41
圖4. 35室外實驗結果7立體圖1	41
圖4. 36室外實驗結果7立體圖2	41
圖4. 37室外實驗結果8	42
圖4. 38室外實驗結果8立體圖	42
圖4. 39室外實驗結果9	43
圖4. 40室外實驗結果9立體圖	43
圖4. 41室外深度擷取示意圖	44

 
表目錄
表2. 1影像規格比較表	9
表3. 1台灣鄰近國家男性平均身高表	14
表3. 2不同深度水平移動距離列表	19
表3. 3評分標準列表	21
表4. 1球速比對測試表	45

[1] VIDEO PROCESSOR SYSTEMS FOR BALL TRACKING IN BALL GAMES esp@cenet Patent document, 2001-06-14
[2] 李崇甫，「基於電視擷取影像之依打者識別好球帶位置之研究」，國立臺灣科技大學電機工程系碩士論文學位論文，民國97年。
[3] 傅元威，「以階層式Boosting演算法為基礎之棒球軌跡辨識」，國立中央大學通訊工程研究所碩士論文，民國98年。
[4] 馬維章，「以多部攝影機實現棒球偵測與追蹤系統」，國立臺灣科技大學電子工程系碩士學位論文，民國97年。
[5] 王晨羽，「棒球軌跡重建技術與雲端服務應用」，玄奘大學資訊管理學系碩士論文，民國102年。
[6] http://www.autodesk.com/products/autocad/overview
[7] http://mlb.mlb.com/mlb/official_info/umpires/strike_zone.jsp
[8] http://mlb.mlb.com/mlb/official_info/index.jsp