SPEEDUP RADAR

Principe de foNCtionnement

L’application SPEEDUP Baseball utilise la caméra du smartphone pour mesurer la vitesse de la balle. La caméra prend des images haute résolution de la balle à haute cadence (plusieurs centaines d’images par seconde pour les smartphones les plus performants). Chaque image est analysée par un algorithme de traitement d’image complexe et innovant qui a pour objectif en quelques millièmes de secondes de localiser dans l’image un objet ressemblant à une balle de baseball. Une fois la balle identifiée, la vitesse est obtenue en calculant le rapport entre la distance parcourue par la balle entre deux images et le temps écoulé entre ces deux mêmes images. La mesure de la vitesse est précise à 3 km/h ( 2 mph). A titre de comparaison, un radar du marché est précis à environ 2 km/h ( 1 mph). Pour en savoir plus, cliquez sur le lien ci-dessous.

Mode d'emploi

En pratique, pour mesurer une vitesse, un utilisateur commence par choisir un cas d’utilisation parmis les trois cas suivants :

Appareil posé sur le sol
- devant le lanceur
- à droite ou à gauche du lanceur
Appareil monté sur un trépied

Après avoir lancé la balle, la vitesse est mise à jour en temps réel sur l’interface SPEEDUP Live située à l’intérieur de l’application et sur l’interface web SPEEDUP Baseball Live. Ainsi tout détenteur de l’application ayant reçu le code SPEEDUP Live du lanceur peut consulter en temps réel la vitesse du lancer. Le lanceur peut également activer l’annonce vocale au niveau de son smartphone (activée par défaut).

Précision de la mesure

Appareil posé sur le sol

devant le lanceur

Mode d'emploi

Le smartphone est posé à plat sur le sol à environ deux mètres en avant de la main du lanceur. La caméra arrière pointe vers le haut et l’écran vers le sol.

La trajectoire de la balle doit être le plus possible alignée avec le grand axe de l’appareil. Elle ne doit pas sortir du champ de vision de la caméra, représenté ci-contre par un couloir d’une largeur d’environ 1 mètre.

Quel que soit le cas d’utilisation, il est important que le joueur ne soit pas situé à l’intérieur du champ de vision de la caméra au moment du lancer car cela peut perturber l’algorithme de mesure de la vitesse.

Vitesse maximale mesurable

La vitesse maximale mesurable dans cette configuration varie en fonction des modèles de smartphone :

iPhone : 200 km/h (125 mph)
Android : 80 km/h (50 mph) en général et pour certains modèles 160 km/h (100 mph)

Pour les détenteurs d'un smartphone Android, un certain nombre d'alternatives existent :

choisir un autre cas d’utilisation : "appareil posé au sol à droite ou à gauche du lanceur" ou “appareil monté sur un trépied”.
si votre appareil le permet, choisir le mode "Fichier" décrit en détails ci-dessous.

N.B. : la vitesse minimale a été fixée à 30 km/h (20 mph).

Mode "Fichier"

Le mode “Fichier” a pour but de permettre aux détenteurs d'un smartphone Android d'effectuer des mesures de vitesse jusqu'à 200 km/h (125 mph) dans la configuration "Appareil posé sur le sol devant le lanceur". On rappelle que la vitesse maximale mesurable dans cette configuration varie en fonction des modèles de smartphone :

iPhone : 200 km/h (125 mph)
Android : 80 km/h (50 mph) en général et pour certains modèles 160 km/h (100 mph)

Le fait que la plupart des smartphones Android ne parviennent pas à mesurer des vitesses supérieures à 80 km/h (50 mph) dans cette configuration s’explique notamment par le fait que les cadences d'acquisition des images mises à disposition des développeurs d'application n'excèdent pas (sauf pour quelques rares exceptions) 30 images par seconde. En supposant que cette limitation soit levée un jour, un autre problème subsistera : la capacité de calcul insuffisante de la plupart des smartphones Android d'entrée de gamme pour effectuer un traitement temps réel des images prises par la caméra du smartphone. Si vous êtes dans ce cas, vous pouvez :

choisir un autre cas d’utilisation : "appareil posé au sol à droite ou à gauche du lanceur" ou “appareil monté sur un trépied”.
si votre appareil le permet, choisir le mode “Fichier” décrit en détails dans la suite.

Mode d'emploi

Le mode “Fichier” consiste en deux étapes :

Dans un premier temps, un enregistrement d'une courte vidéo de votre lancer doit être réalisé en utilisant la fonction ralenti disponible dans l'application caméra installée par défaut sur votre appareil (si la fonction ralenti est absente, vous ne pourrez pas utiliser le mode “Fichier”).
Dans un deuxième temps, l'enregistrement vidéo est fourni à l'application SPEEDUP dans le but d'extraire les caractéristiques de la trajectoire (vitesse, angle de pitch, etc.) de chacun des lancers présents dans le fichier. Idéalement, la durée d’un enregistrement ne doit pas excéder 15-20 secondes car le temps que met SPEEDUP pour calculer la vitesse de la balle augmente considérablement avec la taille du fichier vidéo. Notez qu'en règle générale, les fichiers vidéos obtenus en mode ralenti sont très volumineux.

N.B.: Le mode "Fichier" est accessible en sélectionnant l'option "Fichier" au-dessus du bouton rouge sur la page d'accueil de l'application.

Conditions d'utilisation

L'utilisation du mode "Fichier" donnera de bons résultats dans les conditions suivantes :

L'application caméra installée par défaut sur l'appareil doit permettre l'enregistrement de vidéos en mode ralenti (typiquement, 120/240 images par seconde, sans interpolation). Le mode super-ralenti, s'il est présent, est déconseillée.
L'appareil doit être posé sur un sol le plus plat possible (propriété à vérifier éventuellement à l'aide d'un niveau à bulle dans les directions du grand axe et du petit axe de l'appareil).
L'ambiance lumineuse, naturelle ou artificielle, doit être de très bonne qualité ce qui se traduit par une forte luminosité et une absence de scintillement. Attention à certains éclairages LED très lumineux mais présentant un fort scintillement (bien visible sur une vidéo prise en mode ralenti). Idéalement, l'enregistrement sera effectué à l'extérieur en milieu de journée.
L'application SPEEDUP doit être installée sur le même appareil que celui qui a été utilisé pour effectuer l'enregistrement du lancer en mode ralenti. Il est fortement déconseillé d'analyser une vidéo prise avec un autre appareil.
Au début d'une session, placez l'appareil au sol dans les 2-3 secondes après avoir appuyé sur le bouton de la caméra, et quittez le champ de vision de la caméra aussi vite que possible.
Après votre dernier lancer, attendez au moins 3 secondes avant de reprendre l'appareil en main, et appuyez sur le bouton stop de la caméra aussi vite que possible.

N.B.: Le mode "Fichier" a été testé avec un appareil samsung (A25 5G). En cas de problème avec un autre modèle, n'hésitez pas à nous contacter à : speedup.baseball@gmail.com

Appareil posé sur le sol

a droite ou à gauche du lanceur

Mode d'emploi

Le smartphone est placé sur le sol à droite ou à gauche du lanceur à une distance D de l'axe du lancer comprise entre 1m et 2.5m. La caméra arrière pointe en direction de la trajectoire de la balle.

Pensez à ajuster l’angle que fait le smartphone avec le sol afin que la trajectoire de la balle rentre dans le champ de vision de la caméra.

Le lanceur ne doit pas être situé à l'intérieur du champ de vision de la caméra au moment du lancer car cela peut perturber la mesure de la vitesse.

Vitesse maximale mesurable

iPhone : 200 km/h (125 mph) quelle que soit la distance D comprise entre 1m et 2.5m. Pour des performances optimales, il est conseillé de choisir une valeur entre 1m et 1.5m (les performances en termes de détection et précision de la mesure augmentent lorsque la distance D diminue).
Android : pour la majorité des smartphones Android, la vitesse maximale mesurable augmente avec la distance comme indiqué dans le tableau ci-dessous. Pour certains modèles, la vitesse maximale mesurable est 160km/h (100mph) quelle que soit la distance D entre le smartphone et l'axe du lancer.

Appareil fixé sur un trépied

mode d'emploi

Le smartphone est fixé sur un trépied à une distance D de l'axe du lancer comprise entre 1.5m et 3m. La caméra arrière pointe en direction de la trajectoire de la balle.

Le lanceur ne doit pas être situé à l'intérieur du champ de vision de la caméra au moment du lancer car cela peut perturber la mesure de la vitesse.

Vitesse maximale mesurable

Phone : 200 km/h (125 mph) quelle que soit la distance D comprise entre 1.5m et 3m. Pour des performances optimales, il est conseillé de choisir D entre 1.5m et 2m (les performances en termes de détection et précision de la mesure augmentent lorsque la distance D diminue).

Android : pour la majorité des smartphones Android, la vitesse maximale mesurable augmente avec la distance comme indiqué dans le tableau ci-dessous. Pour certains modèles, la vitesse maximale mesurable est 160km/h (100mph) quelle que soit la distance D entre le smartphone et l'axe du lancer.

Bon à savoir

Conditions d'éclairement

Les conditions d'éclairement ont un impact significatif sur la qualité de mesure de la vitesse étant donné que l'application utilise la caméra pour mesurer la vitesse de la balle. Actuellement, l'application fonctionne de manière optimale à l'extérieur à la lumière du jour ainsi qu'à l'intérieur dans des environnements présentant une bonne qualité d'éclairage (absence de scintillement et bonne luminosité).

Fausses trajectoires

Des perturbations dans le champ de vision de la caméra peuvent amener l'algorithme de mesure de vitesse à produire une mesure de vitesse sans qu'aucune balle ne soit passée devant la caméra. Même si la technologie SPEEDUP a été conçue pour filtrer un maximum de perturbations, assurez-vous que le champ de vision de la caméra ne contienne pas un niveau trop élevé de pollution visuelle. Dans le cas où une fausse trajectoire serait détectée, l'information de mesure de vitesse produite par l'algorithme peut être ignorée.

Impact de l'emplacement de la source lumineuse

Lorsque la source lumineuse (par exemple, le soleil ou une source lumineuse artificielle) est située devant (resp. derrière) la caméra, la balle apparaît généralement sombre (resp. claire) sur l'image puisqu'environ seulement une moitié de la balle est exposée à la source lumineuse. Ce phénomène physique doit être pris en compte lors de la mise en place d'une session. En règle générale, lorsque la source de lumière est située devant (resp. à l'arrière de) la caméra, assurez-vous que la scène d'arrière-plan ne soit pas trop sombre (resp. pas trop claire) afin de maximiser le contraste entre la balle et l'arrière-plan (la performance de l'algorithme dépend notamment du contraste entre la balle et l'arrière-plan, tels qu'ils apparaissent sur l'image).

Caractéristiques de la balle

L'application SPEEDUP Baseball a été conçue et optimisée dans le but de mesurer la vitesse d'une balle de baseball. L'utilisation de l'application avec des balles significativement plus grandes ou plus petites qu'une balle de baseball entraînera des mesures de vitesse erronées. Le diamètre de la balle est supposé être compris entre 2,78 et 3 pouces (73 et 76 mm).

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