CN108472537B - 棒球练习装置、用于其的传感装置及传感方法、发球控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种棒球练习装置、用于其的传感装置及传感方法、发球控制方法，在用于使使用者进行棒球练习或棒球比赛的棒球练习装置中，即使所述使用者不另行操作开关，如果所述使用者为了击球而进入打击区并做击球准备，则感知该情况，自动进行棒球练习或棒球比赛。

Description

棒球练习装置、用于其的传感装置及传感方法、发球控制方法

技术领域

本发明涉及一种棒球练习装置、用于该棒球练习装置的传感装置、传感方法、发球控制方法，所述棒球练习装置为使用者用球棒打击发球装置发射的球的方式的棒球练习装置或所谓屏幕棒球系统，所述屏幕棒球系统是使用者在预定大小的室内空间用球棒打击由发球装置发射的球，传感装置对此进行传感，实现基于该传感结果的模拟影像。

背景技术

近年来，随着棒球人口的增加而出现了所谓屏幕棒球系统，以便克服难以在宽阔的棒球赛场进行实际棒球赛的局限，而在窄狭的室内空间也能够感受棒球比赛的现场感并虚拟进行棒球赛。

通常，屏幕棒球系统在室内设置可供使用者在预定大小的空间挥棒的打击区和可以显示虚拟的棒球场的屏幕，如果在该屏幕后面安装的发球机向打击区侧投球，则在打击区做好击球准备的使用者打击从发球机投出的球，此时，传感装置对投出的球及被使用者打击的球的移动进行传感，基于该传感结果，判断是好球还是坏球，并在所述屏幕上实现被打击的球的轨迹的模拟影像。

除如上所述的屏幕棒球系统外，为了单纯进行打击练习，人们还在广泛利用发球机投出球而使用者在打击区打击该投出的球等各种棒球练习装置。

无论是所述屏幕棒球系统，还是用于单纯击球练习的棒球练习系统，其方式均为在所述打击区为击球而作好准备的使用者启动安装于打击区等的发射开关，从而所述发射机向打击区发射球。

与此相关，专利申请第10-2014-0054105号、专利申请第10-2015-0041861号、专利申请第10-2013-0013688号等现有技术文献公开了在所述棒球练习系统或屏幕棒球系统中，根据使用者的发射开关操作而投出球的内容。

但是，所述以往公开或已广泛使用的通过发射开关操作的球发射方式，从需要专注于击球的使用者立场而言，不仅存在需要逐一操作开关的不便，而且极大降低对棒球练习的专注度，存在发生所述发射开关失灵或耐久性问题等问题。

发明内容

技术课题

本发明提供一种棒球练习装置、用于该棒球练习装置的传感装置及传感方法、发球控制方法，用于使使用者进行棒球练习或棒球比赛的棒球练习装置中，即使所述使用者不另行操作开关，如果所述使用者为了击球而进入打击区并做击球准备，则感知该情况，自动进行棒球练习或棒球比赛。

解决课题的方案

本发明一个实施例的棒球练习装置包括：发球装置，其向使用者进行击球的打击区域发出球；感知传感器，其感知使用者是否位于所述打击区域；以及控制装置，其分析所述感知传感器的感知信息，来判断所述使用者在所述打击区域是否做好了击球准备，当判断为所述使用者做好了击球准备时，按照预先设定的进程驱动所述发球装置。

另一方面，本发明另一实施例的棒球练习装置用于使使用者能够以虚拟棒球影像为基础进行棒球练习或棒球比赛，该棒球练习装置包括：发球装置，其向使用者进行击球的打击区域发出球；传感装置，其取得并分析包括所述打击区域的固定拍摄范围内的图像，算出从所述发球装置发出的球及被所述使用者打击的球中至少一个的球运动信息，针对所述取得的图像，根据预先设定的事项执行图像分析，判断所述使用者在所述打击区域是否做好了击球准备；以及控制装置，其根据由所述传感装置算出的球运动信息，实现与球运动相关的模拟影像，当所述传感装置判断为所述使用者做好了击球准备时，进行所述棒球练习或棒球比赛。

另一方面，本发明又一实施例的棒球练习装置，用于使使用者能够以虚拟棒球影像为基础进行棒球练习或棒球比赛，该棒球练习装置包括：发球装置，其向使用者进行击球的打击区域发出球；传感装置，其取得并分析固定拍摄范围内的图像，算出从所述发球装置发出的球及被所述使用者打击的球中至少一个的球运动信息；感知传感器，其感知使用者是否位于所述打击区域；以及控制装置，其根据由所述传感装置算出的球运动信息，实现与球运动相关的模拟影像，根据所述感知传感器或所述传感装置的传感结果，判断所述使用者在所述打击区域是否做好了击球准备，在判断为所述使用者做好了击球准备的情况下，进行所述棒球练习或棒球比赛。

另一方面，本发明一个实施例的用于棒球练习装置的传感装置，该传感装置取得并分析包括使用者进行击球的打击区域的固定拍摄范围内的图像，算出从发球装置发出的球及被所述使用者打击的球中至少一个的球运动信息，根据所述算出的球运动信息，实现与球运动相关的模拟影像，所述传感装置包括：摄像单元，其连续取得包括所述打击区域的固定拍摄范围内的图像；以及传感处理部，其从所述摄像单元接收图像，根据预先设定的事项执行图像分析，判断所述使用者在所述打击区域是否做好了击球准备，所述传感处理部判断为所述使用者做好了击球准备时，产生就绪信号，使所述棒球练习装置的控制装置实现虚拟投手的投球影像，并使所述发球装置按预先设定的进程驱动。

另一方面，本发明一个实施例的棒球练习装置的发球控制方法，用于使使用者能够以虚拟棒球影像为基础并以打击从发球装置发出的球的方式进行棒球练习或棒球比赛，该发球控制方法包括：对球运动执行传感的传感装置，连续取得包括使用者进行击球的打击区域的固定拍摄范围内的图像的步骤；所述传感装置针对所述取得的图像，根据预先设定的事项执行图像分析，判断所述使用者在所述打击区域是否做好了击球准备的步骤；以及当通过所述图像分析，判断为所述使用者完成了击球准备时，产生用于所述发球装置的驱动的就绪信号的步骤。

另一方面，本发明另一实施例的棒球练习装置的发球控制方法，用于使使用者能够以虚拟棒球影像为基础并以打击从发球装置发出的球的方式进行棒球练习或棒球比赛，该发球控制方法包括：连续取得包装打击区域的固定拍摄范围内的图像的步骤，所述打击区域包括使用者为了进行击球而站立的打击区、以及具备发光单元的本垒；配置于所述打击区的感知传感器感知所述使用者是否位于所述打击区的步骤；当所述感知传感器感知为使用者位于所述打击区时，所述本垒的发光单元发光，对所述连续取得的图像进行分析，而感知所述本垒的发光单元发光的步骤；以及以通过所述图像分析而感知的信息为基础，判断所述使用者是否完成了击球准备，产生用于所述发球装置的驱动的就绪信号的步骤。

另一方面，本发明一个实施例的用于棒球练习装置的传感装置的传感方法，用于取得并分析包括使用者进行击球的打击区域的固定拍摄范围内的图像，算出从发球装置发出的球及被所述使用者打击的球中至少一个的球运动信息，根据所述算出的球运动信息，实现与球运动相关的模拟影像，该传感方法包括：连续取得包括所述打击区域的固定拍摄范围内的图像的步骤；针对所述取得的图像，根据预先设定的事项执行图像分析，判断所述使用者在所述打击区域是否做好了击球准备的步骤；以及当判断为所述使用者做好了击球准备时，向所述棒球练习装置的控制装置发送就绪信号的步骤。

发明效果

本发明的棒球练习装置、用于该棒球练习装置的传感装置及传感方法、发球控制方法具备如下效果：在用于使使用者进行棒球练习或棒球比赛的棒球练习装置中，即使所述使用者不另行操作开关，如果所述使用者为了击球而进入打击区并做击球准备，则感知该情况，自动进行棒球练习或棒球比赛，从而不仅能够提高进行棒球练习或棒球比赛的使用者的便利性，而且能够提高比赛专注度。

附图说明

图1表示本发明一个实施例的棒球练习装置的虚拟棒球模拟系统，即实现所谓屏幕棒球系统的示例。

图2是表示图1所示的棒球练习装置的结构的框图。

图3是表示具有图2所示的结构的棒球练习装置的传感装置的传感方法和基于控制装置的发球控制方法的流程图。

图4表示在通过本发明一个实施例的棒球练习装置的传感装置取得的图像中显示打击区域的影像。

图5的(a)表示从本发明一个实施例的棒球练习装置的传感装置取得的图像中提取出的检测区域的一个示例，图5的(b)表示检测区域图像的直方图分析信息，图5的(c)表示检测出检测区域图像的影像边缘的情况，图5的(d)表示在检测区域图像中，针对图像上的某个目标检测其轮廓的情况。

图6表示本发明另一实施例的棒球练习装置的虚拟棒球模拟系统的示例。

具体实施方式

参照附图，说明关于本发明的棒球练习装置、用于该棒球练习装置的传感装置及传感方法和投球控制方法的更具体内容。

将本发明的“棒球练习装置”定义为包含棒球练习系统以及虚拟棒球模拟系统等，所述棒球练习系统是发球机发球，使用者在打击区打击该被投出球，从而单纯进行打击练习的系统；所述虚拟棒球模拟系统是在室内设置使用者可以在预定大小的空间内进行击球的打击区域和显示虚拟棒球场的屏幕，如果发球机向打击区域侧发球，则在打击区域准备击球的使用者打击从发球机投出的球，传感装置传感投出的球及被使用者打击的球的移动，基于该传感结果，在屏幕上显示有关被打击的球的轨迹的模拟影像。以下，对本发明进行具体说明。

首先，参照图1及图2，就本发明一个实施例的棒球练习装置进行说明。图1是表示作为本发明一个实施例的棒球练习装置而实现棒球练习装置，即实现所谓屏幕棒球系统的示例，图2是表示图1所示的棒球练习装置的结构的框图。

如图1所示，本发明一个实施例的棒球练习装置如普通的屏幕棒球系统一样，在由侧壁11和后壁12等形成的空间内配备打击区域30和屏幕部20，在所述打击区域30的打击区(31或32，其中，附图标记31代表右打击区，附图标记32代表左打击区。下面把所述右打击区及左打击区统称为“打击区”，所述“打击区”定义为包括右打击区及左打击区中至少一个)，使用者可以持球棒进行击球。

在所述屏幕部20与后壁12之间的空间部SP具备控制装置SM，所述控制装置SM用于将投影于所述屏幕部20上的棒球模拟影像的相关信息处理(控制装置SM处理的影像通过影像输出部420投影于屏幕部20)，安装有能够向打击区域30侧投出球1的发球装置100，在所述屏幕部20上的与所述发球装置100的发射球的部分对应的位置形成有使球1通过的投出孔22。

而且，如图1所示，所述发球装置100在其前面侧可以具备用于使所述屏幕部20上的投出孔22进行开闭的孔开闭部23。

如果考查本发明一个实施例的棒球练习装置的控制系统，如图1及图2所示，包括控制装置SM、发球装置100、传感装置200等，在传感装置200识别正在打击区进行击球准备的使用者的情况下，不需要另外的感知传感器500，但根据实施例，也可以具备识别在打击区进行击球准备的使用者的另外的感知传感器500。

如图2所示，所述发球装置100可以包括球供给部110、投球驱动部120及投球控制部130。

所述球供给部110是在保管多个球的保管箱中一个一个地移送球并供给到投球驱动部120的构成要素，即向用于投球的位置供给球的构成要素。

所述投球驱动部120作为发射由所述球供给部110供给的球的构成要素，可以通过如下方式实现：使一个轮旋转，在与引导板之间，利用所述轮的旋转力来发射球的方式(例如，日本公开专利公报第2014-217468号等)；使两个以上的轮旋转，使球位于这些轮之间，利用所述轮的旋转力来发射球的方式(例如，韩国公开专利公报第2014-0100685号、韩国注册专利第0411754号、韩国注册实用新型第0269859号等)；使把持球的臂旋转而投掷球的方式(例如，韩国注册专利第0919371号等)等。

上述的球供给部110及投球驱动部120自身的具体结构已经被多个现有技术文献公开，因而省略对其结构的具体说明。

另一方面，所述传感装置200以分析所拍摄的图像并对图像上的客体进行传感的方式，取得并分析包括打击区域30的预定拍摄范围的图像，算出从发球装置100投出的球及被使用者打击的球中至少一个的球运动信息。

如图2所示，所述传感装置200包括摄像单元210、传感处理单元220，所述摄像单元210连续取得包括打击区域30的预定拍摄范围的图像，所述传感处理单元220从所述摄像单元210接收图像，执行与预先设定事项对应的图像分析等，判断使用者是否在打击区31或打击区32做好球准备。

所述传感装置200算出所述的球运动信息，将其传送给控制装置SM，所述控制装置SM可以基于接收的球运动信息，实现针对球运动的模拟影像，通过影像输出部420投影于屏幕部20。

另外，本发明一个实施例的棒球练习装置的传感装置200除计算所述球运动信息之外，还执行如下功能：针对所取得的图像执行预先设定方式的图像处理而对图像进行分析，从而感知使用者是否进入打击区(31或32)、是否在该打击区完成击球准备等，并发出“就绪(ready)”信号。

另一方面，如图2所示，所述控制装置SM包括数据存储部300、影像处理部400及控制部M。

所述数据存储部300是存储用于进行在屏幕棒球系统形成的棒球模拟影像等的处理的数据。所述数据存储部300也可以作为临时存储从服务器(未图示)传送的数据的存储地而发挥作用。

所述影像处理部400为了生成虚拟棒球场相关影像、球员和裁判及观众等相关影像等背景影像，和虚拟投手投球的影像、使用者投出的球的轨迹的模拟影像等各种棒球模拟相关影像，根据预先设定的程序对影像数据进行处理，经处理的影像传送给影像输出部420，所述影像输出部420把接收的影像投影于屏幕部20，以便使用者能够观看。

所述控制部M控制本发明的棒球练习装置的各构成要素，执行实现棒球模拟影像所需的各种运算。

所述控制部M发挥如下功能：决定投出孔22被所述孔开闭部23开放或封闭的时间点，决定所述发球装置100的投球准备、所准备的球的投出(球发射)等的各时间点，向所述投球控制部130发送执行相应动作的控制信号。

所述孔开闭部23基本控制为封闭屏幕部20的投出孔22的状态，当所述孔开闭部23处于封闭投出孔的状态时，投影到屏幕部的影像可以在投出孔部分无省略地自然显示。

孔开闭部23封闭投出孔22，在所述发球装置100的投球驱动部120发射球之前打开孔开闭部23，开放投出孔，在所述投球驱动部120发射球后，所述孔开闭部23使所述投出孔22重新封闭。

另一方面，可以独立于所述传感装置200而配备有感知传感器500，所述感知传感器500作为安装于打击区31或打击区32下方的负荷感知传感器而实现，所述负荷感知传感器感知使用者的负荷，传送给控制装置SM，所述控制装置SM在所述负荷感知传感器的输出值为预先设定的值以上时，可以识别为使用者位于打击区。

所述感知传感器500可以与控制装置SM无关地单独使用，可以安装于打击区31或打击区32下方，在受到预先设置的值以上的负荷时作为进行切换的开关传感器而实现，可以在打击区30的本垒33配备发光单元(未图示)，使所述发光单元根据所述开关传感器的切换而发光，所述传感装置200通过图像取得及分析，根据本垒33部分的直方图分析或亮度分析等，判断为所述发光单元发光时，判断使用者位于打击区31或打击区32。后面将对此进行叙述。

在图1及图2中说明了本发明一个实施例的棒球练习装置的控制装置SM利用传感装置200的传感结果而实现模拟影像的情形，本发明另一实施例的棒球练习装置也可以是没有传感装置而包括发球装置100和控制装置SM，使用者可以单纯进行击球练习的形态。此时，所述控制装置SM也可以不具备影像处理部400等构成要素。

而且，当是如上所述单纯用于使用者击球练习的棒球练习装置时，为了判断使用者是否进入打击区并完成击球准备，可以包括所述的感知传感器500。

另一方面，参照图3所示的流程图，就本发明一个实施例的用于棒球练习装置的传感装置的传感方法及发球控制方法进行说明。

在图3所示的流程图中示出了具有图2所示结构的棒球练习装置的传感装置的传感方法和基于控制装置的控制方法。

如图3所示，本发明一个实施例的棒球练习装置启动，传感装置连续取得包括打击区域的一定拍摄范围的图像(S10)。

接着，利用预先设定的打击区的位置信息，从所取得的图像提取与所述打击区相应的检测区域(S12)。

所述检测区域可以包括与左打击区相应的第一检测区域和与右打击区相应的第二检测区域中的某一者或全部(即，第一检测区域意味着利用针对左打击区预先设定的位置信息，从图像中提取与左打击区相应的部分，第二检测区域意味着利用针对右打击区预先设定的位置信息，从图像中提取与右打击区相应的部分。下面所谓“检测区域”，定义为包括所述第一检测区域及第二检测区域中的某一者或全部)。

所述打击区(左打击区及右打击区)的位置信息既可以是系统管理员预先输入的打击区的坐标信息，也可以是所述传感装置在初期取得图像，指定与打击区相应的部分并获得的坐标信息。

如果传感装置从如上所述取得的图像中提取与打击区相应的检测区域，则所述传感装置对该提取的检测区域图像执行与预先设定事项对应的图像处理及分析(S14)。所述图像处理及分析可以包括直方图分析、影像边缘分析、轮廓特征及该指定轮廓的空间占有比率分析等多样的图像分析方法中的某一种或全部。关于此的具体事项将在后述叙述。

另一方面，通过所述S14步骤中的图像处理及分析，所述传感装置判断使用者是否位于打击区(S15)。例如，对构成所述提取的检测区域图像的像素的变化进行分析，当该变化超过预先设定的水平时，可以判断为使用者位于打击区。

然后，在使用者位于打击区的状态下，所述传感装置继续执行图像处理及分析，判断使用者是否在所述打击区完成了击球准备(S16)。例如，如果所述构成检测区域图像的像素的变化超过预先设定水平的状态持续了预先设定的时间，则可以判断为使用者在打击区完成了击球准备。

如上所述，如果传感装置判断为使用者在打击区完成了击球准备，则发生就绪(ready)信号(S18)。

另一方面，控制装置做出进行棒球练习或棒球比赛的准备，例如，当在影像上实现虚拟投手进行投球的影像时，预先实现该虚拟投手投球之前的影像(S20)。

在控制装置做出进行棒球练习或棒球比赛的准备的状态下，如果发生所述S18步骤的就绪信号，则所述控制装置接收该就绪信号(S22)，实现在所述S20步骤中曾实现的影像上的虚拟投手开始投球动作的影像的同时，进行棒球练习或棒球比赛(S24)。

所述控制装置的控制部随着所述虚拟投手开始进行投球动作而感知该投球动作(S26)，根据感知的虚拟投手的投球动作发送控制信号，以使发球装置做好发球准备并发射球。

如图3所示，在使用者或其他使用者预先设定好发球装置进行发球的发球条件的状态下(S30)，所述控制装置的控制部根据虚拟投手的投球动作感知结果，把发球准备信号传送给发球装置(S27)，所述发球装置接受所述发球准备信号后，进行发球准备，以便能够根据所述S30步骤中预先设定的发球条件发射球(S32)。

例如，如果感知到作为传送所述发球准备信号的触发的虚拟投手的特定投球动作(例如，侧身动作、挥臂动作等)，则控制部把所述发球准备信号传送给发球装置，所述发球装置进行上下或左右旋转驱动而设置投球方向或调节投球驱动部的旋转速度等准备，以便能够发射与所述发球条件对应的球。

然后，所述控制装置的控制部根据虚拟投手的投球动作感知结果，向所述发球装置传送使在屏幕部上形成的投出孔开放的投出孔开放信号(S28)。

根据所述投出孔开放信号，所述发球装置可以打开孔开闭部，开放投出孔(S34)。

其中，如果感知到作为传送所述投出孔开放信号的触发的虚拟投手的特定投球动作(例如，挥臂动作之后抬起一条腿的动作或一条腿着地的动作等)，则控制部把所述投出孔开放信号传送给发球装置，所述发球装置驱动孔开闭部，开放投出孔。

然后，所述控制装置的控制部根据虚拟投手的投球动作的感知结果，或根据所述虚拟投手投出的球的状态，向发球装置传送球发射信号，所述发球装置接收所述球发射信号，并向打击区域发射在所述S32步骤中准备好的球(S36)。

其中，如果感知到作为传送所述球发射信号的触发的虚拟投手的特定投球动作(例如，像释放或延伸动作那样的投球动作等)，则控制部把所述球发射信号传送给发球装置，所述发球装置发射准备好的球。

或者，也可以传送不是虚拟投手的投球动作的所述球发射信号的触发，即指定所述虚拟投手投球后的投出的球状态、位置等，如果感知到该指定的球状态或位置等，则所述控制部把所述球发射信号传送给发球装置。例如，在虚拟投手投出的球在影像上出现后又消失的时间点，所述控制部可以向所述发球装置传送球发射信号。

重要的是在所述影像上，使虚拟投手投球的动作或投出的球的状态或位置与所述发球装置发射的球相一致，而控制成使用者可以感觉如真正投手进行投球一样。

控制部向发球装置传送球发射信号后，直至实际发球装置发射球之前，如果存在延迟时间，则优选预先测量该延迟时间，并控制成从球发射信号的传送时间点至实际球发射时间点的长度与所述延迟时间一致。

另一方面，优选在球发射完之后，所述发球装置驱动孔开闭部，使屏幕部的投出孔重新封闭(S38)。

图3所示的流程图相当于本发明一个实施例的棒球练习装置作为虚拟棒球模拟系统而实现的情形，本发明的棒球练习装置并不限定于此，也可以包括如下棒球练习装置，即不具有传感装置和用于实现模拟影像的构成要素，以使用者在投球区打击发球装置发射的球的方式实现棒球练习，在这种情况下没有传感装置，因而也可以是如下形态的实施例，即具备感知传感器，判断使用者是否位于打击区和使用者是否在打击区部完成了击球准备。

另外，对于具有所述传感装置的本发明的棒球练习装置而言，当然也可以利用感知传感器。

另一方面，参照图4及图5，对图3所示流程图的用于棒球练习装置的传感装置通过图像的处理及分析，判断使用者是否位于打击区及使用者是否完成了击球准备等的情形进行说明。

图4表示在通过本发明一个实施例的用于棒球练习装置的传感装置取得的图像IM1中的打击区域相关影像部分。

比较图4所示的图像IM1和图1所示的打击区域30时，与打击区域30相应的部分为30a，与右打击区31相应的部分为31a，与左打击区32相应的部分为32a，与本垒33相应的部分为33a。

本发明一个实施例的用于棒球练习装置的传感装置为了感知使用者是否位于打击区，可以预先存储与图像上的打击区相应的部分31a、32a的基本坐标信息。

在图4中示出了如下情形：传感装置预先存储与四边形右打击区相应的部分31a的四个角部分的坐标信息P1、P2、P3、P4，如果取得图像，则把与该坐标信息及以其为顶点的四边形相应的区域提取为第一检测区域，与此相同地，也预先存储与左打击区相应部分32a的四个角部分的坐标信息P1'、P2'、P3'、P4'，将相应部分提取为第二检测区域。

即，示出了预先存储的打击区的坐标信息P1～P4、P1'～P4'，所述坐标信息是本发明一个实施例的用于棒球练习装置的传感装置在如图4所示取得的图像或对其进行预定处理后的图像IM1中提取各个检测区域所需的信息。

图5的(a)示出了以如上所述的方法提取出的检测区域图像250的一个示例，无论是右打击区还是左打击区，两者提取检测区域并对此执行图像处理及分析的方法相同，因而下面统称为“打击区”及“检测区域”并进行说明。

在图5的(a)所示的检测区域图像250中，当使用者位于打击区时，存在与周边部分有明显差异的目标Ob部分。传感装置为了判断该目标Ob部分是否为与使用者相应的部分，可以使用如图5的(b)所示那样的直方图分析方法，或使用如图5的(c)所示那样的影像边缘分析方法，或使用如图5的(d)所示那样的轮廓检测及轮廓所占比率分析方法。

图5的(b)表示针对所述检测区域图像250的各个像素的像素值的直方图分析信息260，图5的(c)表示在对所述检测区域图像250进行图像正规化等预处理后的图像270上检测影像边缘R1的状态，图5的(d)表示在对所述检测区域图像250进行图像正规化等预处理后的图像280上检测目标轮廓R2的状态。

参照图1和图5进行说明，从使用者为了打击而持棒进入打击区域30的打击区31或打击区32之前起，传感装置连续取得并分析包括所述打击区域的预定大小的图像。

如果使用者进入打击区31或打击区32，则传感装置针对取得的图像生成直方图分析信息260，分析像素的直方图变化，或生成经预处理的图像270上的影像边缘R1信息，分析影像边缘出现几个，或生成经预处理的图像280上的目标的轮廓R2信息，分析该生成的目标轮廓在全体检测区域图像中所占的比率，从而能够判断使用者是否位于打击区。

在使用者未进入打击区的状态下，所述的直方图变化、影像边缘R1、目标轮廓R2分别为没有较大变化的状态，在使用者进入打击区的情况下，所述的直方图变化、影像边缘R1、目标轮廓R2分别发生较大变化。

即，传感装置利用直方图分析信息260分析直方图的结果，当发生预先设定的水平以上的变化时，可以判断为使用者位于打击区，分析影像边缘R1的结果，当该影像边缘数检测为预先设定的数量以上时，可以判断为使用者位于打击区，分析目标的轮廓R2的结果，当该轮廓R2的大小占全部检测区域的比率检测为预先设定的值以上时，可以判断为使用者位于打击区。

其中，所述预先设定的直方图的变化水平程度、预先设定的影像边缘数、目标轮廓所占比率的预先设定值等，是系统开发者或管理员等预先输入并设定好的值。

因此，本发明一个实施例的传感装置在如图4所示感知图像中出现的与使用者相应的部分BA时，为了防止形成如使用者未进入打击区或含糊进入的情形等针对使用者位于打击区的不正确感知，提高使用者感知的准确性等，可以把与打击区对应的部分提取为检测区域，只针对该提取的检测区域，通过图像分析来判断使用者是否位于此，在提高判断准确性和处理速度方面具有很大优点。

另一方面，参照图6，对本发明又一实施例的棒球练习装置及用于该棒球练习装置的传感装置、传感方法及发球控制方法进行说明。

图6是实施例的棒球练习装置为虚拟棒球模拟系统的情形，与图1所示的棒球练习装置实质上相同，其差异在于，在打击区31及打击区32内设有感知传感器，在本垒33配备有发光单元35，在基于传感装置的判断使用者是否位于打击区及是否完成了击球准备方面有差异。

即，屏幕部20、打击区域30、发球装置100、控制装置SM、传感装置200等构成要素，与图1所示的棒球练习装置实质上相同，因而省略对其的具体说明，如上所述，以图6所示实施例的棒球练习装置与图1所示实施例的棒球练习装置存在差异的部分为主进行说明。

图6所示的实施例的棒球练习装置具备感知传感器作为用于判断使用者是否位于打击区的单元，具体而言，是通过埋设于打击区31及打击区32下方的开关传感器510而体现所述感知传感器的情形。

而且，在本垒33，与所述开关传感器510连接配备有如LED那样的发光单元35。

而且，所述开关传感器510在相互连接电源与所述发光单元35的状态下切断其电连接，随着使用者站到打击区31或打击区32上，在负荷达到预先设定的值以上的情况下进行切换，使电源与所述发光单元35电连接，使所述发光单元35发光。

如果所述本垒33上的发光单元35发光，则传感装置可以通过对该取得的图像的分析而确认是否发光。

例如，传感装置可以以与前面通过图4及图5而说明的检测区域的提取相同的方式，利用本垒33部分的坐标信息提取关心区域，分析该关心区域的像素值时，在本垒33发光单元35发光之前的像素值和发光单元35发光之后的像素值在像素的亮度等方面必然发生显著差异，传感装置通过图像处理及分析而感知这种差异，从而可以识别使用者位于打击区。

而且，如果使用者位于打击区预定时间以上，则在此期间，本垒33的发光单元35也保持持续发光状态，因此，传感装置感知发光单元35发光的持续时间，当判断为保持了预先设定的时间以上时，视为使用者完成了击球准备，发生就绪信号。如果发生就绪信号，则开始进行棒球比赛。

所述的发光单元也可以配备于打击区31或打击区32而不是本垒33，打击区域30内的何处均可配备，所述传感装置不是必须提取所述关注区域作为预先确定的坐标信息，也可以根据全体图像的分析结果，提取并分析亮度与以前相比增加较多的部分的区域，发生就绪信号。

产业上的利用可能性

综上所述，本发明的棒球练习装置及用于该棒球练习装置的传感装置等具有如下优点：仅凭使用者为了击球而进入打击区做好击球准备，传感装置或感知传感器等便能够自动感知这种情况并使棒球练习或棒球比赛进行，从而不仅能够提高使用者便利性，而且还能够提高比赛专注度。

Claims (10)

1.一种棒球练习装置，用于使使用者能够以虚拟棒球影像为基础进行棒球练习或棒球比赛，其特征在于，该棒球练习装置包括：

发球装置，其向包括使用者为了进行击球而站立的打击区及本垒的打击区域发出球；

传感装置，其取得并分析包括所述打击区域的固定拍摄范围内的图像，算出从所述发球装置发出的球及被所述使用者打击的球中至少一个的球运动信息，针对所述取得的图像，根据预先设定的事项执行图像分析，判断所述使用者在所述打击区域是否做好了击球准备；以及

控制装置，其根据由所述传感装置算出的球运动信息，实现与球运动相关的模拟影像，当所述传感装置判断为所述使用者做好了击球准备时，进行所述棒球练习或棒球比赛，

所述传感装置构成为，

预先存储与取得的图像上的所述打击区的位置相关的信息，

利用预先存储的所述打击区的位置信息，在所述取得的图像中提取出与所述打击区相应的检测区域，

分析所述提取的检测区域的像素的变化来判断所述检测区域中是否存在相应于使用者的身体一部分的部分的目标，当在所述检测区域中存在所述目标时判断为所述使用者位于所述打击区，且在所述检测区域中存在所述目标的状态持续了预先设定的时间以上时判断为所述使用者完成了击球准备，向所述控制装置发送就绪信号，

所述控制装置构成为，

随着从所述传感装置接收所述就绪信号，实现虚拟投手的投球影像并使所述发球装置按预先设定的进程驱动，从而进行所述棒球练习或棒球比赛。

2.一种棒球练习装置，用于使使用者能够以虚拟棒球影像为基础进行棒球练习或棒球比赛，其特征在于，该棒球练习装置包括：

发球装置，其向包括使用者为了进行击球而站立的打击区及本垒的打击区域发出球；

感知传感器，其感知使用者是否位于所述打击区域；

发光单元，其配备于所述本垒，当所述感知传感器感知为使用者位于所述打击区时，所述发光单元发光；

传感装置，其取得并分析包括所述打击区域的固定拍摄范围内的图像，算出从所述发球装置发出的球及被所述使用者打击的球中至少一个的球运动信息；以及

控制装置，其根据由所述传感装置算出的球运动信息，实现与球运动相关的模拟影像，当所述传感装置判断为所述使用者做好了击球准备时，进行所述棒球练习或棒球比赛，

所述传感装置构成为，对所取得的图像进行分析，将所述发光单元发光与否及发光持续时间的信息传递给所述控制装置，所述控制装置利用该接收的信息，判断所述使用者是否完成了击球准备。

3.一种用于棒球练习装置的传感装置，该传感装置取得并分析包括作为使用者进行击球的区域的、供使用者为了进行击球而站立的打击区及本垒的打击区域的固定拍摄范围内的图像，算出从发球装置发出的球及被所述使用者打击的球中至少一个的球运动信息，根据所述算出的球运动信息，实现与球运动相关的模拟影像，其特征在于，所述传感装置包括：

摄像单元，其连续取得包括所述打击区域的固定拍摄范围内的图像；以及

传感处理部，其从所述摄像单元接收图像，根据预先设定的事项执行图像分析，判断所述使用者在所述打击区域是否做好了击球准备，

所述传感处理部判断为所述使用者做好了击球准备时，产生就绪信号，使所述棒球练习装置的控制装置实现虚拟投手的投球影像，并使所述发球装置按预先设定的进程驱动，

所述传感处理部构成为，

预先存储与取得的图像上的所述打击区的位置相关的信息，

利用预先存储的所述打击区的位置信息，在所述取得的图像中提取出与所述打击区相应的检测区域，

分析所述提取的检测区域的像素的变化来判断所述检测区域中是否存在相应于使用者的身体一部分的部分的目标，当在所述检测区域中存在所述目标时判断为所述使用者位于所述打击区，且在所述检测区域中存在所述目标的状态持续了预先设定的时间以上时判断为所述使用者完成了击球准备，向所述控制装置发送就绪信号。

4.一种棒球练习装置的发球控制方法，用于使使用者能够以虚拟棒球影像为基础并以打击从发球装置发出的球的方式进行棒球练习或棒球比赛，其特征在于，该发球控制方法包括：

对球运动执行传感的传感装置，连续取得包括使用者进行击球的打击区域的固定拍摄范围内的图像的步骤；

所述传感装置针对所述取得的图像，根据预先设定的事项执行图像分析，判断所述使用者在所述打击区域是否做好了击球准备的步骤；以及

当通过所述图像分析，判断为所述使用者完成了击球准备时，产生用于所述发球装置的驱动的就绪信号的步骤，

所述传感装置预先存储与图像上的所述打击区的位置相关的信息，

判断所述使用者是否做好了击球准备的步骤包括：

利用预先存储的所述打击区的位置信息，从所取得的所述图像中提取出与所述打击区相应的检测区域的步骤；

分析所述提取的检测区域的像素的变化，判断所述检测区域中是否存在相应于使用者的身体一部分的部分的目标的步骤；以及

当在所述检测区域中存在所述目标时判断为所述使用者位于所述打击区，且在所述检测区域中存在所述目标的状态持续了预先设定的时间以上时判断为所述使用者完成了击球准备的步骤。

5.根据权利要求4所述的棒球练习装置的发球控制方法，其特征在于，

所述打击区分别包括左打击区及右打击区，

所述传感装置预先存储与图像上的所述左打击区及右打击区各自位置相关的信息，

判断所述使用者是否做好了击球准备的步骤包括：

利用预先存储的所述左打击区及右打击区各自的位置信息，在所述取得的图像中分别提取出与所述左打击区相应的第一检测区域及与所述右打击区相应的第二检测区域的步骤；以及

通过对所述第一检测区域及第二检测区域各自的图像分析，判断所述使用者位于所述左打击区还是所述右打击区、所述使用者在所述左打击区或右打击区是否做好了击球准备的步骤。

6.根据权利要求4所述的棒球练习装置的发球控制方法，其特征在于，

当产生了所述就绪信号时，还包括：

所述棒球练习装置的影像实现装置实现虚拟投手投球的影像的步骤；以及

根据所述实现的虚拟投手的投球影像或虚拟投手投出的球，所述发球装置向所述打击区域发射球的步骤。

7.根据权利要求6所述的棒球练习装置的发球控制方法，其特征在于，

所述发球装置向所述打击区域发射球的步骤包括：

在所述实现的影像上，感知虚拟投手的投球动作及所述虚拟投手投出的球中的至少一个的步骤；以及

与所述感知的虚拟投手的投球动作或所述虚拟投手投出的球相对应，所述发球装置向所述打击区域发射球的步骤。

8.一种棒球练习装置的发球控制方法，用于使使用者能够以虚拟棒球影像为基础并以打击从发球装置发出的球的方式进行棒球练习或棒球比赛，其特征在于，该发球控制方法包括：

对球运动执行传感的传感装置，连续取得包括使用者进行击球的打击区域的固定拍摄范围内的图像的步骤；

所述传感装置针对所述取得的图像，根据预先设定的事项执行图像分析，判断所述使用者在所述打击区域是否做好了击球准备的步骤；以及

当通过所述图像分析，判断为所述使用者完成了击球准备时，产生用于所述发球装置的驱动的就绪信号的步骤，

所述传感装置预先存储与图像上的所述打击区的位置相关的信息，

判断所述使用者是否做好了击球准备的步骤包括：

利用预先存储的所述打击区的位置信息，从所取得的所述图像中提取出与所述打击区相应的检测区域的步骤；

分析所述提取的检测区域的像素的直方图变化的步骤；

当所述直方图变化为预先设定的水平以上时，判断为所述使用者位于所述打击区的步骤；以及

当所述预先设定的水平以上的直方图变化持续了预先设定的时间时，判断为所述使用者完成了击球准备的步骤。

9.一种棒球练习装置的发球控制方法，用于使使用者能够以虚拟棒球影像为基础并以打击从发球装置发出的球的方式进行棒球练习或棒球比赛，其特征在于，该发球控制方法包括：

对球运动执行传感的传感装置，连续取得包括使用者进行击球的打击区域的固定拍摄范围内的图像的步骤；

所述传感装置针对所述取得的图像，根据预先设定的事项执行图像分析，判断所述使用者在所述打击区域是否做好了击球准备的步骤；以及

当通过所述图像分析，判断为所述使用者完成了击球准备时，产生用于所述发球装置的驱动的就绪信号的步骤，

所述传感装置预先存储与图像上的所述打击区的位置相关的信息，

判断所述使用者是否做好了击球准备的步骤包括：

利用预先存储的所述打击区的位置信息，从所取得的所述图像中提取出与所述打击区相应的检测区域的步骤；

通过对所述提取的检测区域图像进行预先设定的图像处理，来检测出影像边缘的步骤；

当检测出所述影像边缘数量为预先设定的数量以上时，判断为所述使用者位于所述打击区的步骤；以及

当检测为所述预先设定的数量以上的影像边缘持续了预先设定的时间时，判断为所述使用者完成了击球准备的步骤。

10.一种棒球练习装置的发球控制方法，用于使使用者能够以虚拟棒球影像为基础并以打击从发球装置发出的球的方式进行棒球练习或棒球比赛，其特征在于，该发球控制方法包括：

对球运动执行传感的传感装置，连续取得包括使用者进行击球的打击区域的固定拍摄范围内的图像的步骤；

所述传感装置针对所述取得的图像，根据预先设定的事项执行图像分析，判断所述使用者在所述打击区域是否做好了击球准备的步骤；以及

当通过所述图像分析，判断为所述使用者完成了击球准备时，产生用于所述发球装置的驱动的就绪信号的步骤，

所述传感装置预先存储与图像上的所述打击区的位置相关的信息，

判断所述使用者是否做好了击球准备的步骤包括：

利用预先存储的所述打击区的位置信息，从所取得的所述图像中提取出与所述打击区相应的检测区域的步骤；

通过对所述提取的检测区域图像进行预先设定的图像处理，来检测出图像上的目标的步骤；

当检测为所述检测的目标的大小占所述检测区域的比率为预先设定的值以上时，判断为所述使用者位于所述打击区的步骤；以及

当检测为所述预先设定的值以上的所述目标持续了预先设定的时间时，判断为所述使用者完成了击球准备的步骤。

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