題 目 ： 結合影像技術製作推球遊戲機

指導教授： 趙 春 棠

班 級 ： 四技電機四甲 、 二技機電四甲

製作學生： 梅 中 粵 18922028

林 陳 鴻 18922035

張 宏 印 48720001

李 明 杰 48720027

岩 柏 志 48720045

陳 建 榮 48720052 （組長）

一、功能簡介：

1.構想

此專題是由遊樂場的推球機台所觸發的靈感，如果能夠變成一個人跟一台機器手臂在檯子上對打，那該有多神奇，首先我們利用市面上的遊戲機台去做改裝，再使得原本兩人運作的遊戲改為一方由機器手臂自動控制、一方為人力控制，並藉由CCD Camera來取得動態的數位影像，最後電腦分析處理完畢後，再透過RS232傳值給單晶片（PIC），進而控制推球機到定點擊球來完成整個動作。如此一來就可以彌補一個人不能玩推球機的遺憾了，因此在完成了這台結合影像技術而製作的推球遊戲機後，就算一個人玩也可以享受打球的樂趣了。進而未來如能應用在目前最流行的網路對戰上，讓遠距離的兩個人，可以透過我們的推球遊戲機，來一場世紀大決戰。

2.目的

主要是藉由CCD Camera 來作監控及掃描，做為電腦的眼睛，從而分析、判斷且追蹤找出球的走向及位置，並指揮機器手臂打擊回去；為一個簡單的視覺辨識系統，目的在於擷取圖素，找出圖形中特異的一點，在準確的分析球未來可能行進的路線，找出它最終可能的落點位置，預先將機器手臂移動到預測地點，等球通過時打擊回去。

二、系統架構（含完成成品圖）：

1.推球機台製作

我們這台結合影像技術製作推球遊戲機，是取兩人對打推球機實際尺寸，依比例尺2：1縮小製作而成的，桌台底色採純白色，桌子前後各挖長30cm×寬5cm的坑做為進球的洞口大小，於球台一邊設立機械手臂作為電腦擊球的一方，另一邊採人工擊球（發球），球台中間掛上ccd網路攝影機，ccd距桌面高度130cm鏡頭採對著桌面攝影監視。

2.CCD擷取影像

結合影像技術顧名思義就是要使電腦增加一只眼睛，使它自己看到東西，而不必經過人類的手來下命令，因此，我們選擇了以CCD Camera做為電腦的眼睛，擷取畫面至電腦分析。由於本專題是需藉助CCD Camera 來抓取球滾動時位置的數位影像，於是速度便成為我們製作專題時的一大考量，因此我們在購買時便選擇每秒擷取速度較快的機種。而電腦取得數位影像之後，再交給VB的程式做球點方向及位置的判斷，再經由RS-232傳輸給PIC晶片，由PIC晶片控制馬達，帶動機器手臂到球預定的落點，等球到預定的落點便打擊回去。

三、使用設備或重要元件：

1.電腦設備

2.COLOR PROGRESS CCD（USB介面）

3.RS232傳輸線

4.五相五線步進馬達(東方馬達：RK系列)

5.兩相六線步進馬達

6.110伏特推打器

7.壓克力推把及桌面機台

8.一顆小型圓形塑膠球

五、應用技術或研發特色：

1.輸入之動影像的分析、判斷

人在不斷經由眼睛觀察四週環境時，即是進行典型對時系列影像信號的辨認處理，此種影像辨認對象即為動影像。而依動影像對象的不同，有許多並不能單以靜態影像辨認方法來做。於是我們採用圖框間對應點的方式，由第i圖框fi的座標點（Xj，Yj），移動至第i+1圖框座標（Xk，Yk）兩點之間做方向判斷，並求其斜率來預測落點。

2.輸出部分：

單晶片（pic）接收由電腦傳來之訊號並控制機台上的X軸移動馬達，然而馬達是使用東方新型五相制步進馬達,它和一般步進馬達不同的地方是它可以很穩定的到達移動的方位,而且即使在不變更輸入脈波頻率及解析度下，若加上此馬達專用驅動器內部進行微步級驅動進而達到高速低振動．低噪音的目的。

3.流程圖

六、結語：

影音的辨別隨著科技的進步越來越興起，我們的這個遊戲機辨識利用了簡單的影像辨認的方式作成的，可以說為是一個簡單的視覺辨認系統，將來除了可以放大作為一個自動足球機器人外，也可以應用在監視器的目標自動定位上，將監視器對準某一目標後，交由電腦自行追蹤目標，可作為保全之用，此外，也可在沒對手時自行解悶。