Thesis ini membentangkan cara untuk mengenali trajektori bola ping pong di udara dan penyelesaian persamaan ordinary differential equations (ODE). Tingkah laku trajektori adalah dipengaruhi oleh rintangan udara, kuasa gravity, putaran bola dan halajunya. Simulasi trakjektori bola dilakukan dengan mungunakan perisian MATLAB dan seterusnya dibandingkan dengan trakjektori yang diperoleh dalam eksperimen. Algoritma pemprosesan imej dicadangkan untuk mengesan gerakan bola di udara dan memperoleh ketinggian maksimum, halaju permulaan dan sudut bermula pegerakan bola. Trajektori bola kemudian dikesan melalui ciri-ciri dinamik tersebut. Selain itu, satu kawalan juga digunakan untuk mengaktifkan kamera-kamera bagi merakam pengerakan bola di udara dalam esperimen ini. Tujuan mengunakan lebih daripada satu kamera dalam esperimen adalah untuk merakam berbagai tingkah laku bola di dalam udara. Salah satu kamera digunakan untuk memrakam kesemua posisi bola selepas bola dilancar dari mesin pelancaran bola ping pong. Satu kamera yang berlainan juga digunakan untuk merakam putaran bola semasa bergerak di dalam udara. Analisi pada trakjektori bola telah dilakukan dengan membentangkan ciri-ciri trakjektori menurut angka. Penolakan kelajuan untuk bola tiada putaran adalah dalam lingkungan 0.74% dan 2.22%. Manakala, bagi bola putaran atas, kelajuannya diturunkan dalam lingkungan 36.29% dan 45.46%. Jarak pejalanan bola menghala paksi x apabila kedudukan bola di ketingginan -0.4m adalah seperti berikut, bola tiada putaran: 1.684m, bola putaran atas: 1.047m dan bola putaran belakang: 2.532m.
_______________________________________________________________________________________________________
This thesis is concerned with determination the trajectory of table tennis ball in real world and solving of initial value problems of ordinary differential equations (ODE). The behaviour of ball’s trajectory is influenced by air resistance, gravitational force, ball rotation and its velocity. There are two approaches to determine the ball trajectory launched by ball throwing machine. Firstly, the ball trajectory is modelled numerically. Next, a set of image processing technique is proposed to track the ball moving in projectile and extracts its maximum position, initial velocity and initial angle of inclination. The solenoid remote control is used to trigger the high speed camera in image acquisition experiment. The trajectory of the ball is determined from the ball motion characteristic. Multiple cameras are used to harness different characteristic of moving ball. One of the camera are filming the ball as it is moving in projectile motion to get the overall successive position of ball. Another camera which is zoomed in is used to capture the rotation of ball during its flight. Comparative analyses of these two approaches are discussed by plotting the trajectory of table tennis ball numerically. It is found that the speed reduction for ball under no spin are ranged from 0.74% to 2.22%. While the ball launched with top spin has speed reduction ranged from 36.29% to 45.46%. The final position of ball in direction of x axis at -0.4m height are as follow, no spin: 1.684m, top spin: 1.047m and back spin: 2.532m.
Remote control of multiple high speed camera for ball trajectory determination / Chan Teng Cing