Hast du dir schon mal Sonar Sensoren überlegt?
Die haben eine Auflösung von 3cm bis 6m was wohl in deinem Breich ausreichen drüfte. Ich hab nur keine Ahnung wie sich ein Sonar Sensor in einem Plexiglas verhält. Aber wenn der Ball das Signal einigermassen schön reflektiert kannst daraus deine Höhe ermitteln.