ボール型の入力デバイス(空中トラックボールのようなもの)を画像処理で作るのは可能だろうか?

前に、LEDボールを使って画像処理で位置検出みたいなことを考えていた。

位置だけでなく、回転させた方向と回転量も検出できないだろうか?

それには上記LEDボールのようにぼんやりと光っているだけでは駄目で、複数の点光源が球の表面に散っていないといけない。
ジュニア向けロボットサッカー競技ロボカップJrのLEDボールがちょうどそういう感じにできている。

イーケイジャパン エレキット RoboCupJunior(ロボカップジュニア)公式赤外線発光ボール RCJ-05(Amazon)

一様に全部のLEDが点灯し続けて、その動きから球の回転を検出できないだろうか。

あるいはLEDが一定のパターンで点滅すれば球のどこの部分のLEDなのか特定することもできるかもしれない。

赤外LEDの光を検出するにはWiiリモコンに内蔵されているセンサーを取り出して応用すると良い感じにできるようだ。
昔ちょっとこの部品のことをちょっと調べてみたことがある。
→ Wiiリモコンのポインティング用赤外線センサ部品の解析

あるいは、赤外線を使わずにARマーカーとwebカメラで実現することができないだろうか?
球を正二十面体にみたてて20個のARマーカーを球の表面に配置しておけば、カメラでその球のマーカーを検出して座標系を逆算して回転を検出できるのではないかと思った。
ノートPCには自分の側を撮影するインカメラが装備されている機種が結構あるので、インカメラで手元のARマーカー付きのボールを映して空中トラックボールのように使うことができれば便利かもしれない。
などと考えている。