ES2636647T3 - Método y sistema para determinar si un elemento esférico impacta con un componente de un campo de juego - Google Patents

Abstract

Método y sistema para determinar si un elemento esférico impacta con un componente de un campo de juego, o dispuesto en o próximo al mismo El método comprende: a) adquirir unas imágenes de un área de vigilancia de un campo de juego que cubre como mínimo parte de dicho componente, tal como una línea perimetral (L) delimitadora de una zona de juego (Z1-Z10) o una diana (A1-A8); b) realizar una detección aproximada de un impacto de un elemento esférico concierne a dicho componente o próximo al mismo, con un sistema de detección y reconocimiento de objetos que permite discernir cuándo el objeto detectado es realmente un elemento esférico; c) seleccionar automáticamente una de las imágenes adquiridas para el mismo punto temporal y que incluye el área donde se ha producido dicho impacto; y d) analizar la imagen seleccionada para comprobar si el elemento esférico ha impactado o no con el componente. El sistema está adaptado para implementar el método de la invención.

Description

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DESCRIPCION

METODO Y SISTEMA PARA DETERMINAR SI UN ELEMENTO ESFERICO IMPACTA CON UN COMPONENTE DE UN CAMPO DE JUEGO

Sector de la tecnica

La presente invencion concierne en general, en un primer aspecto, a un metodo para determinar si un elemento esferico impacta con un componente de un campo de juego, o dispuesto sobre o proximo a el, mediante la realizacion de una deteccion aproximada y una mas afinada que comprende la selection automatica, en respuesta a la deteccion aproximada, de una o mas imagenes de supervision, y mas particularmente a un metodo donde la deteccion aproximada se lleva a cabo mediante un sistema que permite discernir cuando el objeto detectado es realmente un elemento esferico.

Una aplicacion preferida de la invencion se refiere a juzgar si el elemento esferico bota dentro o fuera de las zonas de juego.

Un segundo aspecto de la invencion concierne a un sistema apto para implementar el metodo del primer

aspecto.

La invencion se aplica con preferencia a un partido de tenis, donde las zonas de juego son las diferentes areas rectangulares de una pista de tenis, el elemento esferico es una pelota de tenis, y segun el reglamento se considera que esta bota dentro de la zona de juego si toca alguna de las llneas perimetrales que la delimita.

La invencion tambien se aplica a la formation de tenistas, para mejorar la precision de sus tiros, mediante la disposition de dianas sobre los que la pelota debe botar despues de golpearla.

Estado de la tecnica anterior

A la hora de jugar al tenis, muchas pelotas botan tan rapidamente en las llneas que delimitan las diferentes zonas de juego de la pista, es decir el “dentro o fuera” de la pista o del area de saque, que el ojo humano no es capaz de seguirlas y no dejan huella, lo cual se convierte en una fuente de problemas.

Existen numerosas propuestas cuyo fin es el de juzgar si un elemento esferico, en particular una pelota de tenis, ha botado dentro o fuera de una zona de juego.

La propuesta mas conocida, debido a la adoption de su uso en partidos de tenis reglamentarios, es la implementada por el sistema conocido como “ojo de halcon”, en el cual se reproduce simuladamente la trayectoria de la pelota captada por camaras de alta velocidad de alto coste, y permite ver si la pelota es “in” (dentro) o “out,” (fuera) en teorla con una precision de 3 mm.

Este sistema presenta muchos inconvenientes: es muy caro (16 camaras de altlsimo coste), requiere de terceras personas que viendo las imagenes seleccionen las imagenes correctas, y ademas en la simulation de trayectoria se estima un error de 3 mm, el cual mucha gente considera que en realidad es superior a dicho valor. El jugador no ve ninguna realidad, es una "acto de fe", ya que las imagenes son simuladas.

Tambien existen propuestas en las que las imagenes a analizar no son simuladas, sino reales. A continuation se citan algunos documentos de patente relativos a tales propuestas.

La patente US8199199B1 propone un metodo y un sistema que registra, en tiempo real, la position de una pelota de tenis en relation a unas llneas delimitadoras de unas zonas de juego de una pista de tenis, y que comprende capturar unas imagenes de la pista mediante como mlnimo una videocamara sensible a la luz cercana al infrarrojo, as! como emitir sobre la pista luz cercana al infrarrojo desde una fuente de luz que se desplaza en relacion a la videocamara, con el fin de realizar un seguimiento de la trayectoria de la pelota y de su

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sombra, determinar un punto de interseccion entre ambas y compararlo con ilneas delimitadoras de la pista previamente calibradas, para juzgar si la misma ha botado dentro o fuera de la zona de juego.

El sistema propuesto en dicha patente es harto complejo, ya que necesitan realizar una deteccion y seguimiento de dos elementos en movimiento, la pelota y su sombra, y aunque proponen realizar un filtrado de las imagenes capturadas para evitar confundir a dichos dos elementos con otros elementos moviles incluidos en el campo de vision de la videocamara, el resultado de tal filtrado es dudoso, sobre todo por lo que se refiere a las sombras de otros objetos que interfieran con la sombra de la pelota.

Asimismo, la eficiencia de la implementation de tal sistema es tambien muy dudosa, ya que, sobre todo por lo que se refiere a la sombra de la pelota, esta variara en funcion de los puntos donde se situe la videocamara, o videocamaras, y la fuente de luz, y con el fin de apreciarla con claridad la videocamara debe estar situada a una cierta altura, lo que hace que no pueda asegurarse que en el punto de interseccion de la pelota y su sombra la pelota haya contactado realmente con la pista o, aunque lo haya hecho, en que punto preciso de la pista ha contactado.

Por la solicitud Internacional WO2007098537A1 se conoce un metodo y un sistema que reunen, respectivamente, las caracterlsticas del preambulo de las reivindicaciones independientes de la presente invention. El metodo y el sistema propuestos en WO2007098537A1 tienen como fin el de determinar parametros de un contacto entre cuerpos, tal como el bote de un elemento esferico con una pista de juego, y para ello realizan una deteccion aproximada consistente en la deteccion de una emision de infrarrojos localizada producida por el calor generado debido a la friccion asociada al contacto entre los cuerpos o a la deformacion de uno de los cuerpos, y una selection automatica y posterior visualization de una imagen o imagenes asociada a dicha deteccion aproximada y que incluyen information de la escena donde se ha producido el posible contacto, en el campo de los infrarrojos y con preferencia tambien en el campo visible, para permitir una inspection visual que determine, por ejemplo, si el elemento esferico ha botado dentro o fuera de una zona de juego.

El sistema utilizado para realizar la mencionada deteccion aproximada en WO2007098537A1, es decir la deteccion de emisiones de infrarrojos, es muy ineficaz, ya que las emisiones de infrarrojos pueden producirse por diversas causas indeseadas no asociadas al contacto entre los cuerpos de interes, es decir no asociadas, por ejemplo, al contacto entre el elemento esferico y la pista de juego. Tales causas pueden ser muy diversas, yendo desde el contacto provocado por un cuerpo que no sea de interes, tal como una hoja que caiga sobre la pista de juego o el propio jugador que se desplaza por la misma, hasta bruscas variaciones de temperatura de la zona de interes, por ejemplo por la inclusion de areas de sol y sombra en la misma, o por ser la pista de tenis una pista de exterior sometida a altas temperaturas.

Un sistema de deteccion mas antiguo y menos eficiente que los citados anteriormente, y que no esta basado en imagenes, es el descrito en la patente GB2292218, la cual propone un metodo y un aparato para juzgar si una pelota de tenis ha botado sobre una llnea mediante la utilization de una matriz de foto-detectores sobre los que incide un unico haz laser colimado, detectandose la presencia y trayectoria de la pelota en funcion de los foto-detectores por delante de los cuales pasa la misma, es decir un sistema que se podrla considerar como alternativo al sistema principal basado en adquisicion de imagenes propuesto en WO2007098537A1, y superado claramente por este ultimo en cuanto a eficiencia en la deteccion.

En GB2292218 no se describe, ni tan siquiera se insinua, que el objeto a detectar pueda no ser una pelota de tenis, por ello no se propone ninguna solution para tal problema completamente ignorado en GB2292218: ni un sistema de deteccion aproximada, como si se hace en WO2007098537A1, ni ninguna otra clase de mecanismo auxiliar al sistema de foto-deteccion. Debe indicarse que tal sistema de foto-deteccion, entre muchas otras desventajas, como por ejemplo la de malinterpretar como bote sobre la llnea un cruce del haz por

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una zona que no esta sobre la ilnea (tanto el emisor como el receptor estan separados una cierta distancia de los extremos de la llnea a monitorizar), tiene la desventaja de que es claramente incapaz de realizar una deteccion tridimensional, es decir que unicamente realiza una deteccion bi-dimensional la cual, obviamente, no permite detectar una esfera, es decir un objeto tridimensional, como maximo podrla permitir detectar si el objeto proyecta, en alguna de sus posiciones, una silueta bi-dimensional circular, lo cual puede suceder a pesar de que el objeto no sea esferico.

La patente WO02/053232A2 describe un metodo para determinar si una pelota en juego bota dentro o fuera del campo de juego, basandose en al menos una camara.

Las patentes EP2343106 y US2013/0038718 describen metodos para detectar la trayectoria de un elemento de juego esferico.

Por otro lado, se conocen diversas propuestas sobre sistemas de entrenamiento que proporcionan uno o varias dianas en la pista de tenis para que el jugador intente golpear la pelota para que bote sobre el objetivo seleccionado, y que detecte, con mayor o menor precision, en que zonas de la pista de tenis impacta la pelota despues de que el jugador la golpea.

Una de tales propuestas se describe en el documento US2008293522A1, que proporciona un objetivo de practica de pista de tenis libremente posicionable, as! como una pantalla que responde a una senal generada por el objetivo (por ejemplo, inalambricamente) y proporciona una indicacion cuando se afecta cada area objetivo. La pantalla muestra el numero de impactos en cada area, y los indicadores de luz y / o sonido indican cuando ocurrio el impacto en cada area. El objetivo es una alfombrilla con areas sensibles a impactos, configuradas por ejemplo por elementos piezoelectricos u otros sensores.

La Patente ES2421399T3 propone una de tales alfombrillas para detectar los impactos de las pelotas.

El documento de patente TW201135216A propone detectar las areas de impacto de la pelota sobre, en este caso, una mesa de ping-pong, utilizando una serie de transmisores y receptores de haz laser.

Ademas, la solicitud internacional WO2013124856A1 se refiere a un sistema de seguimiento y analisis de objetos en movimiento aplicables, entre otros, al tenis, consistente en marcar las diferentes posiciones de un oponente virtual en la pista de tenis usando un puntero laser o con un holograma siguiendo automaticamente programas de entrenamiento predefinidos o simulaciones del oponente virtual. La deteccion del impacto de la pelota de tenis, es decir, si se hace sobre el oponente virtual o la marca de la misma, se realiza mediante un sistema basado unicamente en camaras.

Todos los sistemas de entrenamiento citados que proporcionan uno o mas dianas en la pista de tenis claramente pueden ser mejorados en terminos de precision en la deteccion del impacto de la pelota en el objetivo.

Explicacion de la invention

Resulta necesario ofrecer una alternativa al estado de la tecnica que permita cubrir las lagunas halladas en el mismo, y que, en particular, ofrezca unas prestaciones y una eficiencia, en cuanto al porcentaje de aciertos, claramente superiores a las conseguidas con el metodo y el sistema propuestos en WO2007098537A1, y que ademas mejore claramente la precision de deteccion del impacto de un elemento esferico sobre un objetivo en relation con sistemas y metodos conocidos.

Con tal fin, la presente invencion concierne, en un primer aspecto, a un metodo para determinar si un elemento esferico impacta con un componente de un campo de juego, o dispuesto sobre o proximo a el, donde dichas zonas de juego estan delimitadas por unas llneas perimetrales y forman un campo de juego, donde el metodo comprende:

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a) adquirir una secuencia de imageries de al menos un area de vigilancia de dicho campo de juego que cubre al menos parte de al menos dicho componente;

b) realizar una deteccion aproximada del impacto de un elemento esferico con dicho componente o proximo al mismo;

c) seleccionar automaticamente, en respuesta a dicha deteccion aproximada, al menos una imagen, de dicha secuencia de imagenes, adquirida para el mismo punto temporal y que incluye el area donde se ha producido dicho bote; y

d) analizar la al menos una imagen seleccionada para comprobar si el elemento esferico ha botado realmente o no con dicho componente.

A diferencia de las propuestas conocidas, el metodo propuesto por el primer aspecto de la presente invencion comprende, de manera caracterlstica, realizar la mencionada deteccion aproximada con un sistema de deteccion y reconocimiento de objetos que permite discernir de manera automatica cuando el objeto detectado es realmente un elemento esferico, para lo cual, evidentemente, el sistema de deteccion y reconocimiento de objetos es de tipo tridimensional.

Segun un ejemplo de realizacion preferido, el componente del campo de juego es una de las llneas perimetrales de entre esas llneas perimetrales que limitan las zonas de juego, y el metodo el metodo esta destinado a juzgar si un elemento esferico bota dentro o fuera de estas zonas de juego, con el bote constituyendo dicho impacto, donde:

dicha etapa a) comprende adquirir una secuencia de imagenes de al menos una zona de vigilancia del campo de juego que cubre al menos parte de al menos una de dichas llneas perimetrales, consistente generalmente en una o mas areas de vigilancia, donde conjuntamente cubren todas las llneas perimetrales de las zonas de juego; dicha etapa b) comprende realizar una deteccion aproximada del bote de un elemento esferico en una de dichas llneas perimetrales o proxima a la misma; dicha etapa c) comprende la seleccion automatica, en respuesta a dicha deteccion aproximada, de al menos una imagen, de dicha secuencia de imagenes, adquirida para el mismo punto en el tiempo y que incluye el area en la que se produjo dicho bote; y dicha etapa d) comprende analizar la al menos una imagen seleccionada, para comprobar si el elemento esferico ha botado realmente o no en dicha llnea perimetral, para juzgar si el elemento esferico ha botado dentro o fuera del area de juego delimitada por dicha llnea perimetral del paso b)

De acuerdo con otra realizacion (en general alternativa a lo anterior pero que tambien podrla combinarse con ella), el componente de dicho campo de juego es un objetivo dispuesto dentro de al menos una de dichas zonas de juego, que estan delimitadas por unas llneas perimetrales, en las que:

dicha etapa a) comprende adquirir una secuencia de imagenes de al menos una zona de vigilancia de dicho campo de juego que cubre al menos parte de dicho objetivo; dicha etapa b) comprende realizar una deteccion aproximada de un bote de un elemento esferico sobre dicho por lo menos un objetivo, o proximo a el; dicha etapa c) comprende la seleccion automatica, en respuesta a dicha deteccion aproximada, de al menos una imagen de dicha secuencia de imagenes adquiridas para el mismo punto en el tiempo y que incluye el area donde se produjo dicho bote; y dicha etapa d) comprende analizar la imagen seleccionada, de la que debe haber al menos una, para comprobar si el elemento esferico ha botado realmente o no sobre el objetivo de la etapa b).

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Segun con una variante preferida de este ejemplo de realization en la que el componente es un objetivo, este ultimo esta constituido por una sub-area de al menos una de las zonas de juego y esta marcado flsica o virtualmente sobre el suelo, proyectado sobre el suelo (por ejemplo mediante el uso de un puntero laser) o en medios de visualization visibles para el jugador, por ejemplo en una pantalla grande colocada en el campo de juego.

De manera menos preferida, el objetivo no consiste en una sub-area del area de juego, sino colocada sobre ella, no necesariamente a nivel del suelo, flsica o virtualmente (como en el caso de un holograma).

Siguiendo con dicho ejemplo de realization, el metodo comprende, opcionalmente, modificar la forma, tamano y / o position del objetivo, con referencia al campo de juego, y realizar las etapas a) a d) para detectar si el elemento esferico ha botado o no sobre el objetivo modificado.

De manera alternativa, o complementaria, el metodo comprende, despues de completar la etapa d) para un objetivo, proceder a seleccionar otro objetivo y llevar a cabo las etapas a) a d) para detectar si el elemento esferico ha botado o no sobre dicho otro objetivo.

Para la realization en la que se aplica el metodo del primer aspecto de la invention para determinar si el elemento esferico bota sobre un objetivo, este esta preferiblemente asociado con un metodo o sistema de entrenamiento que realiza la selection y / o modification o adaptation mencionada anteriormente de las dianas, as! como su puntuacion y repetition, a election del jugador o entrenador, por ejemplo a distancia a traves de un dispositivo informatico movil (tal como una "tableta" o "telefono inteligente") o automaticamente despues de un programa de entrenamiento pre programado y que mide los resultados obtenidos por el jugador, dependiendo de su objetivo al golpear el elemento esferico en las dianas. Todos los puntos, areas (es decir, dianas o diferentes areas objetivo, etc.) se pueden ver en directo en una pantalla en el campo de juego y / o controlarse a traves de dicho dispositivo informatico movil.

Preferentemente, dicho sistema de entrenamiento incluye un robot o maquina movil que, si el campo de juego es una pista de tenis, se mueve a lo largo de la pista lanzando pelotas basandose en una serie configurada o en relation con la position del jugador, que es identificada por el sistema de detection y reconocimiento del objeto en si mismo.

Tal sistema de entrenamiento opcionalmente incluye otros tipos de dispositivos de medicion, por ejemplo velocidad y / o potencia de la pelota golpeada por el jugador, proporcionando as! no solo la precision de la carrera como resultado, sino tambien mediciones de potencia y / o velocidad.

Aunque en la presente solicitud no se ha reivindicado tal metodo o sistema de entrenamiento al cual esta asociado el metodo y / o sistema de la presente invention, la description incluida aqul es suficiente para soportar y buscar la protection independiente de tal metodo y sistema de entrenamiento, por ejemplo a traves de una aplicacion divisional.

El metodo propuesto por el primer aspecto de la invention tambien puede aplicarse a la detection del impacto de un elemento esferico con un componente que no sea ninguno de los dos explicados anteriormente, es decir que no sea una llnea perimetral o una diana, como por ejemplo, en el caso de que el campo de juego sea una pista de tenis, un poste (proximo al campo de juego, como es el caso de los que sujetan la red central), la red central (tanto la portion incluida dentro del campo de juego delimitado por las llneas perimetrales como la que no lo esta, es decir la que esta proxima al campo de juego), etc. Para otra clase de campos de juego, los componentes pueden ser de muy diversa Indole, tal como, por ejemplo en una pista de baloncesto, el aro de una canasta o un jugador, etc. El metodo comprende utilizar como sistema de detection y reconocimiento un sistema de escaner tridimensional, activo o pasivo, pudiendo utilizarse cualquiera de los conocidos en el estado de la tecnica del tipo “sin contacto”, es decir de los que trabajan analizan el retorno de una senal (emitida ex profeso

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en el caso de los sistemas activos o la propia del ambiente en el caso de los pasivos) para capturar la geometrla de un objeto o una escena. Pueden utilizarse radiaciones electromagneticas (desde ondas de radio hasta rayos X) o ultrasonidos, pudiendo combinarse diferentes dispositivo para la emision y la deteccion, como por ejemplo un emisor laser (por ejemplo de luz estructurada o de luz modulada) y un detector constituido por una camara que detecta la luz reflejada.

Para un ejemplo de realizacion preferido, dicho sistema de escaner tridimensional es un sistema de escaner laser activo, tal como un sistema LIDAR (acronimo del ingles “Light Detection and Ranging" o “Laser Imaging Detection and Ranging”) que incluye uno o varios escaneres laser.

Alternativamente, el sistema de escaner tridimensional esta formado por una pluralidad de camaras operando de manera sincronizada y dispuestas espacialmente de manera que adquieren informacion tridimensional, y que por tanto son capaces de detectar y reconocer objetos tridimensionales, y por ende discernir de manera automatica cuando el objeto detectado es realmente un elemento esferico.

En funcion del ejemplo de realizacion, la mencionada deteccion aproximada de la etapa b) comprende realizar dos o mas detecciones que incluyen al menos un momento en que se produce dicho impacto o bote y/o al menos un momento inmediatamente anterior al impacto o bote y/o al menos un momento inmediatamente posterior al impacto o bote, utilizandose en dicha etapa c) como punto temporal para la seleccion automatica de dicha imagen al menos uno de los puntos temporales de dichas detecciones, con preferencia el correspondiente al impacto o bote o al momento inmediatamente anterior.

Para los ejemplos de realizacion para los que el componente sobre el que detectar el impacto del elemento esferico se encuentra a ras de suelo, como es el caso de la llnea perimetral y, en general, de las dianas, tal deteccion aproximada se realiza, a una altura al nivel o proxima al suelo, para detectar al elemento esferico al botar sobre el mismo y cuando esta a punto o acaba de hacerlo, y, segun un ejemplo de realizacion mediante dos respectivos escaneres laser.

Si el componente no se encuentra a ras de suelo, como es el caso de la red central de una pista de tenis, la deteccion aproximada se realiza a una altura adecuada para tal componente. El metodo comprende, de manera previa a la deteccion aproximada y, en general, a mayor altura que la misma, realizar una pre-deteccion del paso del elemento esferico por como mlnimo dos puntos situados a distinta altura, y realizar, en base a dicha pre-deteccion, una prediccion de la trayectoria a seguir por el elemento esferico hacia el suelo y una predeterminacion o predefinicion de una zona aproximada donde se producira el impacto o bote. Si la deteccion aproximada no se realiza a ras de suelo, como es el caso comentado anteriormente en el que el componente es la red central de una pista de tenis, al menos una pre-deteccion como la descrita se lleva a cabo a una altura menor que la deteccion aproximada, con el fin de predecir trayectorias del elemento esferico hacia arriba, como serla el caso de que un tenista golpease la pelota de abajo arriba para intentar superar la red central. Esta deteccion es complementaria (para el caso de querer cubrir ambas trayectorias: la que va hacia arriba y la que va hacia abajo) al anterior.

La citada predeterminacion o predefinicion de una zona aproximada donde se producira el impacto o bote del elemento esferico, obtenida segun se ha descrito en los parrafos anteriores o por cualquier otra clase de mecanismo considerado como adecuado por parte del experto en la materia, constituye por si misma un alternativa a la deteccion aproximada de la etapa b). Es decir que, segun otro aspecto de la presente invencion, alternativo al primer aspecto, la presente invencion concierne a un metodo para determinar si un elemento esferico impacta con un componente de un campo de juego, o dispuesto en o proximo al campo de juego, estando dicho campo de juego formado por unas zonas de juego, donde el metodo comprende:

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a) adquirir una secuencia de imageries de al menos un area de vigilancia de dicho campo de juego que cubre a al menos parte de al menos dicho componente;

b) realizar una predeterminacion o predefinicion de una zona aproximada donde se producira el impacto o bote del elemento esferico;

c) seleccionar automaticamente, en respuesta a dicha predeterminacion o predefinicion de una zona aproximada, al menos una imagen de dicha secuencia de imagenes adquirida para el punto temporal asociado al impacto o bote previsto del elemento esferico, y que incluye el area donde se preve que se produzca dicho impacto o bote; y

d) analizar dicha imagen seleccionada, que es al menos una, para comprobar si el elemento esferico ha impactado, o botado, realmente o no con dicho componente.

El metodo propuesto por este aspecto alternativo al primer aspecto de la presente invencion comprende, preferentemente, realizar la mencionada deteccion aproximada con un sistema de deteccion y reconocimiento de objetos que permite discernir de manera automatica cuando el objeto detectado es realmente un elemento esferico, para lo cual, obviamente, la deteccion y reconocimiento de objetos es tridimensional.

El metodo comprende llevar a cabo dicha pre-deteccion utilizando como mlnimo dos dispositivos de deteccion, tal como dos escaneres laser, del sistema de deteccion y reconocimiento de objetos, situados en los mencionados dos puntos a distinta altura.

El metodo comprende discernir de manera automatica cuando el objeto detectado es realmente un elemento esferico por la diferencia en las senales de deteccion provocadas al ser detectado por el sistema de deteccion y reconocimiento en comparacion con senales de deteccion provocadas por la deteccion de otros elementos, estacionarios o moviles, de al menos forma y dimensiones distintas.

El sistema de deteccion y reconocimiento “sabe” donde se encuentran exactamente los pies de los jugadores o cualquier otro elemento dentro de la pista, por lo que permite realizar la distincion del elemento esferico respecto a dichos elementos. Posteriormente, cuando se explique el sistema propuesto por el segundo aspecto de la invencion, se hara una descripcion mas detallada de que elementos del sistema y como operan para realizar la mencionada diferenciacion automatica de la deteccion del elemento esferico de otros elementos. Sirva tal descripcion posterior de la operatividad de tales elementos como valida tambien para definir las acciones realizadas segun el metodo propuesto por el primer aspecto de la invencion, para unos ejemplos de realizacion.

Para otros ejemplos de realizacion, el metodo comprende utilizar como sistema de deteccion y reconocimiento, de manera alternativa o complementaria al sistema de escaner laser, otra clase de detectores, tales como detectores lineales (en este caso de manera complementaria a un sistema apto para captar information tridimensional) o camaras, u otra clase de sistemas de escaner, como los indicados anteriormente.

Para un ejemplo de realizacion preferido, dicho elemento esferico es una pelota de tenis y dicho campo de juego es una pista de tenis, siendo dichas zonas de juego las diferentes areas rectangulares de dicha pista de tenis, de manera que el metodo permite determinar tanto si la pelota ha botado dentro o fuera de la pista de juego como si lo ha hecho dentro o fuera del area rectangular destinada al saque.

Siguiendo con dicho ejemplo de realizacion preferido aplicado al tenis, segun una variante del mismo, el metodo propuesto por el primer aspecto de la presente invencion comprende seleccionar como llneas perimetrales sobre las que comprobar si la pelota de tenis ha botado realmente o no:

- las que delimitan una respectiva zona de saque (izquierda o derecha) sobre la que un jugador va a sacar o ha sacado, para juzgar si la pelota de tenis bota dentro o fuera de dicha zona de saque; o

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- las que delimitan la zona de juego total para un partido individual o para uno de dobles, durante el intercambio de golpes posterior al saque.

Adicionalmente, el metodo comprende recibir informacion sobre si, tras el saque, la pelota de tenis ha tocado o no la red, y en funcion de dicha informacion, tras juzgar si la pelota de tenis bota dentro o fuera de dicha zona de saque, el metodo comprende emitir una senal indicativa de que:

- debe repetirse el saque, si la pelota de tenis ha botado dentro de la zona de saque pero tras haber tocado la red, o

- no debe repetirse el saque, si la pelota de tenis ha botado fuera de la zona de saque tras haber tocado

la red.

La deteccion de si la pelota ha tocado o no la red puede llevarse a cabo con un sensor dispuesto en la propia red o incluso mediante el sistema de deteccion y reconocimiento de objetos utilizado por parte del metodo propuesto por el primer aspecto de la presente invencion.

En funcion del tipo de juego practicado se considerara que si el elemento esferico ha tocado la llnea perimetral este ha botado dentro de la zona de juego, como es el caso preferido aplicado al tenis, o fuera de la zona de juego, como serla el caso, menos preferido, aplicado al baloncesto.

Segun un ejemplo de realization, la etapa d) comprende mostrar la imagen o imagenes seleccionadas en unos medios de visualization para permitir realizar el mencionado analisis de la misma juzgandola visualmente o como complemento a dicho analisis.

Para un ejemplo de realizacion, el analisis de la etapa d) es un analisis automatico, realizado mediante programas o algoritmos de procesamiento de imagenes.

En funcion del ejemplo de realizacion, el metodo comprende iniciar la etapa d) bajo petition de un jugador o juez, o automaticamente tras la selection de la etapa c).

En el primer caso, la peticion por parte del jugador o juez puede requerir de la intervention de una tercera persona, tal como un operario, que inicie la etapa d) cuando reciba la peticion, mediante gesto o voz, por parte del jugador o juez, o automaticamente, por ejemplo mediante la implementation de un sistema de control gestual que reconozca un gesto del jugador o juez y active automaticamente el inicio de la etapa d).

Tales sistemas reconocimiento y control gestual son conocidos, y van desde los basados en el analisis de imagenes que captan dichos gestos hasta los mas sofisticados que incluyen un dispositivo detector de movimientos portado por el jugador o juez, tal como una pulsera inercial y/o electromiografica, que permite reconocer el gesto realizado con la muneca y/o mano y/o brazo por parte del jugador y/o juez.

Segun un ejemplo de realizacion, la etapa c) del metodo propuesto por el primer aspecto de la invencion comprende la seleccion de una pluralidad de imagenes, ordenadas en secuencia, que incluyen a la imagen adquirida para el mismo punto temporal de la deteccion aproximada e imagenes para puntos temporales previos y posteriores al mismo.

El mencionado analisis automatico es, segun un ejemplo de realizacion, relativo a dicha pluralidad de imagenes seleccionadas e incluye como mlnimo la election de la imagen en la cual el elemento esferico aparece mas deformado contactando con el suelo y el posterior analisis automatico de la misma y/o su exposition en dichos medios de visualizacion.

Para un ejemplo de realizacion, la etapa d) comprende la reproduction de un video que incluye a dicha pluralidad de imagenes, en camara lenta, hacia delante y/o atras y/o deteniendolo con el fin de realizar el mencionado juicio visual.

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Para otro ejemplo de realizacion, complementario o alternative al anterior, la etapa d) comprende mostrar una zona de interes ampliada de la imagen o imagenes seleccionadas centrada en el area del impacto o bote del elemento esferico.

El metodo comprende llevar a cabo la etapa a), de acuerdo a un ejemplo de realizacion preferido, mediante una pluralidad de camaras de alta velocidad cubriendo los diferentes componentes de dicho campo de juego, o dispuestos en o proximos al campo de juego, desde diferentes lados de los mismos, y/o los diferentes tramos de llneas perimetrales desde ambos lados y/o extremos de las mismas y/o todas las dianas desde diferentes lados de las mismas.

Segun un ejemplo de realizacion, tanto del primer aspecto como del anteriormente referido como aspecto alternativo al primer aspecto, el metodo comprende utilizar la anteriormente descrita predefinicion de una zona aproximada donde se producira el impacto o bote para activar (si no lo estaba ya) y/o controlar al menos una de dichas camaras de alta velocidad cuya area de cobertura incluye a dicha zona aproximada predefinida, siendo relativo dicho control a, por ejemplo, la realizacion de un micro foco mecanico de la camara activada con el fin de centrar el area de adquisicion de imagenes a la zona de interes.

Un segundo aspecto de la invencion concierne a un sistema para determinar si un elemento esferico impacta con un componente de un campo de juego, o dispuesto en o proximo al campo de juego, estando dicho campo de juego formado por unas zonas de juego, donde el sistema comprende:

- unos medios de adquisicion y registro de imagenes configurados y dispuestos para adquirir y registrar una secuencia de imagenes de al menos un area de vigilancia de dicho campo de juego que cubre a al menos parte de dicho componente;

- unos medios de deteccion configurados y dispuestos para realizar una detection aproximada de un impacto de un elemento esferico con dicho componente o proximo al mismo;

- unos medios de selection automaticos en conexion con dichos medios de deteccion, con acceso a dichas imagenes registradas, y configurados para seleccionar automaticamente, en respuesta a dicha deteccion aproximada, al menos una imagen de dicha secuencia de imagenes adquirida para el mismo punto temporal y que incluye el area donde se ha producido dicho impacto; y

- unos medios de visualization y/o analisis configurados para, respectivamente, mostrar dicha imagen seleccionada, que es al menos una, para permitir su analisis juzgandola visualmente, y/o para analizarla automaticamente, para comprobar si el elemento esferico ha impactado realmente o no con dicho componente.

A diferencia de los sistemas conocidos, en el propuesto por el segundo aspecto de la presente invencion, de manera caracterlstica, los medios de deteccion comprenden un sistema de deteccion y reconocimiento de objetos que permite discernir de manera automatica cuando el objeto detectado es realmente un elemento esferico.

Segun un ejemplo de realizacion preferido, dicho componente del campo de juego es una llnea perimetral de las llneas perimetrales que delimitan dichas zonas de juego, y el sistema esta previsto para juzgar si un elemento esferico bota dentro o fuera de dichas zonas de juego, dicho bote constituyendo dicho impacto,, donde:

- dichos medios de adquisicion y registro de imagenes estan configurados y dispuestos para adquirir y registrar una secuencia de imagenes de como mlnimo un area de vigilancia de dicho campo de juego que cubre a como mlnimo una portion de al menos una de dichas llneas perimetrales;

- dichos medios de deteccion estan configurados y dispuestos para realizar una deteccion aproximada de un bote de un elemento esferico sobre una de dichas llneas perimetrales o proximo a la misma;

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- dichos medios de selection automaticos estan en conexion con dichos medios de detection, con acceso a dichas imagenes registradas, y configurados para seleccionar automaticamente, en respuesta a dicha deteccion aproximada, como mlnimo una imagen de dicha secuencia de imagenes adquirida para el mismo punto temporal y que incluye el area donde se ha producido dicho bote; y

- dichos medios de visualization y/o analisis configurados para, respectivamente, mostrar dicha imagen seleccionada, que es al menos una, para permitir su analisis juzgandola visualmente, y/o para analizarla automaticamente, para comprobar si el elemento esferico ha botado realmente o no sobre la llnea perimetral relativa a la deteccion aproximada, con el fin de juzgar si el elemento esferico ha botado dentro o fuera de la zona de juego delimitada por dicha llnea perimetral.

De acuerdo con otro ejemplo de realization (en general alternativo al anterior pero que tambien podrla combinarse con el mismo), dicho componente de dicho campo de juego es una diana dispuesta dentro de al menos una de dichas zonas de juego, las cuales estan delimitadas por unas llneas perimetrales, donde:

- dichos medios de deteccion estan configurados y dispuestos para realizar una deteccion aproximada de un bote de un elemento esferico sobre dicha diana, que es al menos una, o proximo a la misma;

- dichos medios de seleccion automaticos estan en conexion con dichos medios de deteccion, con acceso a dichas imagenes registradas, y configurados para seleccionar automaticamente, en respuesta a dicha deteccion aproximada, al menos una imagen de dicha secuencia de imagenes adquirida para el mismo punto temporal y que incluye el area donde se ha producido dicho bote; y

- dichos medios de visualizacion y/o analisis estan configurados para, respectivamente, mostrar dicha imagen seleccionada, que es al menos una, para permitir su analisis juzgandola visualmente, y/o para analizarla automaticamente, para comprobar si el elemento esferico ha botado realmente o no sobre la diana de la etapa b).

Segun una variante preferida de dicho ejemplo de realizacion donde el componente es una diana, esta esta constituida por una sub-area de como mlnimo una de las zonas de juego, estando los mencionados medios de visualizacion configurados tambien para mostrar dicha diana, mediante una imagen de la misma tomada con al menos una camara, para el caso de que la diana este marcada flsicamente sobre el suelo, o mediante una representation virtual de la misma, para el caso de que la diana solamente este marcada virtualmente, proyectada sobre el suelo o en unos medios de visualizacion visibles para un jugador.

Con preferencia, el elemento esferico es una pelota de tenis y el campo de juego es una pista de tenis, siendo las zonas de juego las diferentes areas rectangulares de la pista de tenis. El sistema deteccion y reconocimiento comprende cualquier sistema de escaner tridimensional, activo o pasivo, de los descritos anteriormente con referencia al metodo propuesto por el primer aspecto de la invention, o cualquier sistema conocido.

Segun ejemplos de realizacion preferidos, el sistema de deteccion y reconocimiento incluye como mlnimo un sistema de escaner laser, que comprende unos o mas escaneres laser. El sistema de deteccion y reconocimiento comprende, con el fin de realizar la mencionada deteccion aproximada, como mlnimo un primer dispositivo de deteccion (tal como un escaner laser) dispuesto a nivel de suelo o proximo al mismo, con su campo de cobertura incluyendo como mlnimo una portion del componente y/o de la llnea perimetral y/o de la diana sobre o cerca de la cual se producira dicho impacto o bote. El sistema de deteccion y reconocimiento comprende como mlnimo un segundo y un tercero dispositivos de deteccion (tales como dos escaneres laser) situados en dos respectivos puntos a distinta altura, ambos a mayor altura que el primer dispositivo de deteccion, dispuestos y configurados para detectar el paso de un elemento movil por como mlnimo dichos dos puntos, estando el sistema de deteccion y reconocimiento configurado para realizar, en base a dicha deteccion del paso

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por dichos dos puntos, una prediccion de la trayectoria a seguir por el elemento movil, y para discernir si este es o no un elemento esferico.

Cuando el elemento movil cuyo paso se ha detectado por dichos dos puntos es el elemento esferico, la mencionada prediccion de su trayectoria incluye tambien la anteriormente descrita (con referencia al metodo del primer aspecto de la invencion) prediccion y predefinicion de una zona aproximada donde se producira el bote.

El sistema de deteccion y reconocimiento permite discernir de manera automatica cuando el objeto detectado es realmente un elemento esferico debido a que incluye un sistema de procesamiento que implementa un algoritmo complejo con acceso a information de deteccion de todos los dispositivos de deteccion anteriormente indicados, tanto previamente registrada, para los elementos estacionarios ubicados dentro de las areas de cobertura de los dispositivos de deteccion, como correspondiente a unas detecciones actuales de elementos moviles, en primer lugar mediante el segundo y el tercero dispositivos de deteccion anteriormente descritos, que permiten detectar el paso de un elemento movil y su trayectoria, y despues con el dispositivo de deteccion dispuesto a nivel del suelo, que permite validar, por ejemplo, si el elemento movil era el pie de una persona.

El unico elemento movil con las dimensiones del elemento esferico es el propio elemento esferico, cuya deteccion por los dispositivos de deteccion provoca unas senales de deteccion perfectamente distinguibles de las ocasionadas por otros elementos.

Para el ejemplo de realization preferido en que los dispositivos de deteccion son escaneres laser, estos permiten obtener informacion de distancia respecto a los mismos de cada punto de contacto del haz laser con el elemento detectado, siendo el numero y agrupacion de puntos de contacto muy diferente cuando el elemento es un elemento esferico o, por ejemplo, el pie de un jugador.

Ventajosamente, el sistema de deteccion y reconocimiento comprende una pluralidad de los primero, segundo y tercero dispositivos de deteccion dispuestos cubriendo diferentes areas de, y por encima de, las zonas de juego, lo que permite, para el caso de que estos sean escaneres laser, calcular en cada momento la position de cada objeto en las zonas de juego.

Para un ejemplo de realizacion, el sistema comprende unos medios de control en conexion con los medios de selection automaticos y con los medios de visualization y/o analisis, para controlar a los ultimos para que muestren (preferentemente ampliada) y/o analicen la imagen o imagenes seleccionadas, por ejemplo en un pantalla situada en la pista o en cualquier otra clase de dispositivo de visualizacion.

Los medios de adquisicion y registro de imagenes del sistema propuesto por el segundo aspecto de la invencion comprenden, segun un ejemplo de realizacion, una pluralidad de camaras de alta velocidad (como mlnimo del orden de unos 1000 fotogramas por segundo) dispuestas de manera que sus areas de cobertura abarquen los diferentes componentes de dicho campo de juego, o dispuestos en o proximos al mismo, desde diferentes lados de los componentes, y/o los diferentes tramos de llneas perimetrales desde ambos lados y/o extremos de las mismas y/o todas las dianas desde diferentes lados de las mismas, de manera que en la seleccion de la imagen llevada a cabo por los medios de seleccion automaticos, en base a informacion de la zona donde se ha detectado de manera aproximada que se ha producido el impacto o bote de la pelota, se escoge la camara de alta velocidad que supervisa dicha zona seleccionandose la imagen captada por la misma para el milisegundo exacto en el que se ha producido la deteccion aproximada.

Preferentemente dichas camaras de alta velocidad estan dispuestas a ras de suelo, o sustancialmente a ras de suelo, de manera que capten exactamente la superficie de contacto de la pelota cuando se deforma en el suelo, lo cual, junto con la gran cantidad de imagenes captadas por segundo por las camaras, permiten elegir la

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imagen en la que la pelota aparece mas deformada para su analisis, sin realizar ningun tipo de simulacion, con lo que la precision del sistema es muy grande .

De acuerdo con un ejemplo de realizacion, como mlnimo una de las camaras de alta velocidad u otra camara de los medios de adquisicion y registro de imagenes, preferentemente dos, es movil.

La memoria o memorias donde se registran las imagenes forman parte de la circuiterla electronica de las propias camaras o de un sistema electronico externo.

Segun una variante de dicho ejemplo de realizacion las camaras moviles y/o unas camaras TOF (acronimo del ingles “Time Of Flight”: Tiempo de vuelo) van montadas en unos robots moviles inteligentes que “entienden” las circunstancias del juego. Cada uno de dichos robots incluye un sistema de supervision, seguimiento y prediccion que lo hace conocedor de las circunstancias del juego, incluyendo la posicion en cada momento de los jugadores y del elemento esferico, y que predice, mediante calculo, donde va a impactar o botar el elemento esferico, siendo el robot apto para, en base a dicho conocimiento y prediccion, buscar el mejor angulo de captacion de la camara movil y desplazarse en direccion a la zona donde se preve que bote el elemento esferico, permitiendo as! obtener una imagen de la zona de interes mas adecuada y por tanto un calculo mas preciso.

Tambien es posible, segun otro ejemplo de realizacion, utilizar la anteriormente descrita predefinicion de una zona aproximada donde se producira el bote para controlar al robot y dirigirlo hacia la misma con el fin de obtener unas imagenes detalladas del bote del elemento esferico.

El sistema del segundo aspecto esta adaptado para implementar el metodo del primer aspecto, realizandose las etapas de seleccion automatica y de analisis de imagenes automatico, en general, mediante un software adecuado instalado en un sistema de computacion que implementa a los medios de seleccion y de analisis. Sirva, por tanto, la descripcion de todos los ejemplos de realizacion del metodo propuesto por el primer aspecto de la invencion como valida para describir ejemplos de realizacion analogos relativos al sistema propuesto por el segundo aspecto de la invencion, incorporando este los medios adecuados para realizar las funciones descritas con relacion al metodo, incluidos en los medios ya descritos anteriormente o adicionales a los mismos.

El mencionado software instalado en un sistema de computacion que implementa a los medios de seleccion y de analisis permite analizar en directo y casi en tiempo real si la pelota ha sido fuera o no (la informacion se transmite preferentemente en menos de un segundo), por analisis real de la imagen de mayor contacto, no por simulacion. Otra opcion es que el jugador puede visualizar la imagen del bote y juzgar solo o pedir el analisis automatico del bote al sistema.

El jugador puede pedir tal analisis automatico y/o la visualizacion de la imagen seleccionada, que puede denominarse peticion de “Ojo de Zorro” haciendo una senal gestual, que se interpreta por cualquiera de los sistemas de reconocimiento gestual anteriormente mencionados, incorporado en el sistema propuesto por el segundo aspecto de la invencion, tal como una pulsera inercial y/o electromiografica portada por el jugador, la cual entiende y decodifica tal senal gestual como un movimiento preestablecido, dando la orden al sistema de ver la imagen y/o de realizar el analisis automatico.

El sistema propuesto por el segundo aspecto de la invencion es un sistema de maxima precision (hasta el millmetro), trabaja con imagenes reales, es decir no simuladas, que, para sus ejemplos de realizacion en las que todas las acciones se realizan de manera automatica, no necesita de la intervencion de terceras personas y que es instalable en cualquier pista de tenis.

Aunque el sistema propuesto por el segundo aspecto de la invencion se instale en el exterior, este no es afectado ni por las temperaturas altas de la pista, ni por las sombras, ni por la luz del sol, ni por las personas u

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otros objetos existentes dentro del area de cobertura del sistema de deteccion y reconocimiento, ya que este “sabe” lo que es cada objeto detectado. La dimension y forma del elemento esferico permite informaticamente, con los datos de los dispositivos de deteccion, diferenciarlo claramente de cualquier otro objeto. Tampoco tienen una influencia negativa los posibles elementos intermedios entre la camara y el elemento esferico, ya que se existen camaras para adquirir imagenes desde varios angulos diferentes garantizando siempre cobertura "limpia directa" hacia el elemento esferico.

El sistema no depende de simulaciones para saber el bote real de la pelota, ni de terceras personas que manipulen el sistema, ni de costes excesivos (cada camara de alta velocidad tiene un coste muy inferior al de cada camara del sistema “ojo de halcon”).

Breve descripcion de los dibujos

Las anteriores y otras ventajas y caracterlsticas se comprenderan mas plenamente a partir de la siguiente descripcion detallada de unos ejemplos de realizacion con referencia a los dibujos adjuntos, que deben tomarse a tltulo ilustrativo y no limitativo, en los que:

la Fig. 1 es una representacion esquematica en planta del sistema propuesto por el segundo aspecto de la invencion con sus elementos dispuestos sobre una pista de tenis; y asociado con la deteccion del bote de una pelota de tenis en las llneas perimetrales que delimitan las zonas de juego;

la Fig. 2 es una representacion esquematica en alzado de unos dispositivos de deteccion del sistema de deteccion y reconocimiento del sistema propuesto por el segundo aspecto de la invencion, dispuestos a diferentes alturas en relacion a una llnea perimetral de una area de juego.

la Fig. 3 es una vista analoga de la Fig.1, pero asociada con la deteccion del bote de una pelota de tenis en dianas situadas en diferentes zonas de la pista de tenis, y representados por l

Descripcion detallada de un ejemplo de realizacion

En la Fig. 1 se ilustra una pista de tenis con una serie de zonas de juego rectangulares Z1-Z10 en las que esta dividida la misma, de uso durante un partido de tenis, estando las zonas rectangulares Z1-Z10 delimitadas por unas llneas perimetrales L, que definen tanto la zona de juego total, que para un partido individual no incluye las zonas Z7, Z8, Z9 y Z10 y para uno de dobles si, como las sub-zonas de juego, como es el caso de las zonas Z2, Z3, Z4 y Z5 correspondientes a las zonas de saque, siendo de interes detectar si la pelota de tenis bota tanto en las llneas perimetrales L de dichas zonas de saque Z2-Z5, durante el saque, como en las que delimitan la zona de juego total, durante el intercambio de golpes posterior al saque.

El sistema propuesto por el segundo aspecto de la invencion comprende, para el ejemplo de realizacion ilustrado en dicha Fig. 1:

- unos medios de adquisicion y registro de imagenes que incluye una pluralidad de camaras de alta velocidad C, dispuestas alrededor de la pista de tenis, con preferencia a ras de suelo, cubriendo diferentes porciones de llneas perimetrales L y zonas adyacentes a las mismas;

- unos medios de deteccion configurados y dispuestos para realizar una deteccion aproximada de un bote de la pelota de tenis B sobre alguna de las llneas perimetrales L o proximo a la misma, y que comprenden un sistema de deteccion y reconocimiento de objetos que permite discernir cuando el objeto detectado es realmente una pelota de tenis, y que incluye una serie de escaneres o agrupaciones de escaneres laser S, que en su conjunto cubren todas las llneas perimetrales L;

- unos medios de seleccion automaticos, que en el ejemplo de realizacion ilustrado se encuentran implementados en el sistema electronico SE, en conexion con los medios de deteccion, con acceso a las

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imageries registradas, y configurados para seleccionar automaticamente, en respuesta a la deteccion aproximada, una o mas de las imagenes registradas, incluyendo la imagen correspondiente al mismo punto temporal asociado a la deteccion aproximada y que incluye el area donde se ha producido el bote;

- unos medios de visualizacion V para mostrar la imagen seleccionada para permitir su analisis juzgandola visualmente; y

- unos medios de analisis, que en el ejemplo de realizacion ilustrado se encuentran implementados en el sistema electronico SE, y que estan configurados para analizar automaticamente la imagen o imagenes seleccionadas.

En la representacion esquematica de la Fig. 1 no se han ilustrado las conexiones existentes entre los diferentes medios del sistema propuesto por el segundo aspecto de la invencion, ya sea porque estas son inalambricas o con el fin de proporcionar una mayor claridad en la ilustracion. Debe entenderse que cualquier tipo de conexion entre tales medios es posible.

Debe entenderse que las camaras C estan representadas esquematicamente para mayor claridad. De hecho, en particular con respecto a las camaras C dispuestas a cada lado de la red central N, adyacentes a la misma, estas no solapan una porcion de las llneas L tal como podrla entenderse por la representacion esquematica de las mismas, sino que son de un tamano y / o estan dispuestas para que su area de cobertura tambien incluya las porciones de la llnea perimetral adyacente al lado de la red central N respectivo.

Alternativamente, se puede prescindir de la disposition de las camaras adyacentes a la red N, y en lugar de ello se puede usar una o las camaras C dispuestas en un lado de la pista, pero a una distancia de la red N, cuyo angulo de vision permite capturar imagenes que estan detras de la red N (a traves, por ejemplo, de una porcion translucida de la misma), en particular imagenes de las llneas perimetrales L del otro lado de la pista.

De acuerdo con una realizacion preferida, uno o preferiblemente cada uno de los rectangulos C no representan solamente una camara sino varias camaras, por ejemplo cuatro, apiladas una sobre la otra y con diferentes angulos de vision para cubrir las diferentes secciones de la misma llnea perimetral L.

En cuanto a los escaneres S, estos estan preferiblemente dispuestos a diferentes alturas para detectar diferentes tipos de objetos, incluyendo algunos a una altura considerada adecuada para detectar a los jugadores.

La representacion esquematica de la Fig. 1, no muestra las conexiones existentes entre los diferentes medios del sistema propuesto por el segundo aspecto de la invencion, ya sea porque son inalambricas o para proporcionar una mayor claridad en la ilustracion. Debe entenderse que cualquier tipo de conexion entre estos medios es posible.

Asimismo, aunque en la Fig. 1 solamente se ha representado, de manera esquematica, un sistema electronico SE, para otros ejemplos de realizacion, no ilustrados, el sistema del segundo aspecto de la invencion comprende la inclusion en uno o mas sistemas electronicos de uno o mas de los medios de registro de imagenes, de selection y de analisis indicados, as! como de unos medios de control de los escaneres laser L y camaras C.

En la Fig. 1 tambien se ha ilustrado una pantalla a modo de medios de visualizacion V, en la cual se muestra una escena donde la pelota de tenis B aparece deformada al botar sobre una llnea perimetral L, siendo dicha imagen, si corresponde a la de maxima deformation de la pelota B, la que se analizara automaticamente y/o mostrara al jugador o juez en dicha pantalla V para su inspection visual.

Para un ejemplo de realizacion preferido, cada uno de los elementos indicados con la referencia S en la Fig. 1, incluye tres escaneres laser, tal y como se ilustra en la Fig. 2, uno de ellos S1 dispuesto al nivel del suelo (o muy proximo al mismo), o primer nivel, y los otros dos S2, S3 dispuestos a cierta altura del primero, o segundo

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nivel, aproximadamente a unos 80 cm el escaner S2 y 90 cm el escaner S3 (aunque estas alturas pueden ser otras para otros ejemplos de realizacion).

En la Fig. 2 se ilustra la trayectoria que sigue una pelota de tenis B hasta que bota (desplazandose segun la flecha D1) sobre una de las llneas perimetrales L, y desde que bota (desplazandose segun la flecha D2) en la misma, habiendose ilustrado a la pelota con llnea continua en el momento del bote y con llnea discontinua durante el restos de sus trayectorias hacia y desde el bote.

Siguiendo con la descripcion de la Fig. 2, durante la trayectoria de la pelota B hacia el bote, esta es primero detectada por el escaner laser S3 e inmediatamente despues por S2, considerandose tales detecciones consecutivas como representativas del paso de un objeto en movimiento, el cual el sistema de deteccion y reconocimiento identifica como pelota de tenis (segun se ha explicado en un apartado anterior). Estos escaneres S2 y S3 operan, segun un ejemplo de realizacion, a una velocidad de escaneado de 100 MHz, y permiten predefinir una primera zona o pre-zona aproximada por donde caera la pelota B con unas dimensiones, en planta, del orden de unos 50 cm.

Siguiendo con la trayectoria D1, la pelota de tenis B entra finalmente en el area de cobertura del escaner S1, el cual, segun un ejemplo de realizacion, opera a unos 50 MHz, lo que, teniendo en cuenta la velocidad media a la que suele ir la pelota B, permite que S1 realice en torno a dos o tres detecciones de esta (la anteriormente denominada deteccion aproximada), en el momento del bote y/o justo antes y/o justo despues, dentro de un area aproximada de como maximo 15 cm, que si bien es relativamente pequena no permite asegurar si el bote se ha producido sobre la llnea perimetral L o no, por lo que esta deteccion aproximada se utiliza, como ya se ha explicado anteriormente, para seleccionar, para el mismo o mismos momentos temporales, la imagen o imagenes capturadas por las camaras.

Tal y como se ha explicado en una apartado anterior, la mencionada predefinicion de la zona en que va a botar la pelota B puede utilizarse para seleccionar y, si es necesario, activar la camara mejor posicionada para cubrir tal zona, y por tanto hacer ya con ella un micro foco mecanico si hace falta para ser mucho mas precisos y rapidos en la respuesta final, es decir en el resultado del analisis de si la pelota B ha botado dentro o fuera de la zona de juego.

Toda estas acciones pasan en milisegundos y el tiempo es crucial para poder activar la camara y enfoque mecanico sobre la zona de bote, si es necesario, y para, por tanto, poder realizar el analisis de la imagen escogida casi en tiempo real con la maxima definition sin tener que utilizar mega-camaras, es decir las muy costosas camaras del sistema de “ojo de halcon”.

El escaner S1, en sus diversas detecciones, antes del bote, durante el bote y justo despues, proporciona la zona aproximada de bote de manera mucho mas precisa que la zona predefinida por S2 y S3, pero sobre todo da information sobre el momento del bote y los momentos adyacentes que posibilitan optimizar el sistema y su election para poder trabajar casi en tiempo real con la informacion de la camara de alta velocidad seleccionada, pudiendose tener, gracias al foco mecanico, errores maximos de medio millmetro contra los 3 mm del sistema de “ojo de halcon”.

La Fig. 3 muestra el sistema propuesto por el segundo aspecto de la invention, incorporando los mismos elementos que el sistema ilustrado en la Fig. 1, pero aplicado a la deteccion del bote de la pelota de tenis B sobre algunas dianas A1-A8 distribuidos por toda la pista, dentro de las zonas de juego, en particular han sido ilustrados dentro de las zonas Z1 a Z6, o incluso dentro de dos zonas, como es el caso del objetivo A4 con respecto a las zonas Z4 y Z6. Obviamente, la ilustracion es solamente esquematica, y un unico objetivo movil puede ser usado desde diferentes posiciones.

Segun una realizacion, las dianas A1-A8 no seran visibles en la propia pista de tenis, sino que seran dianas virtuales (o un unico objetivo movil que ocupa las diferentes posiciones ilustradas) visible en una pantalla que los muestra en relacion a la pista de tenis, es decir para mostrar, por ejemplo, una pista de tenis con las dianas como se muestra en la Fig. 3, o una parte de los mismos (por ejemplo los dispuestos en el lado donde el 5 jugador deberla apuntar la pelota).

Ademas, aunque la Fig. 1 represente solamente esquematicamentente un sistema electronico SE, para otras realizaciones, no ilustradas, el sistema del segundo aspecto de la invencion comprende la inclusion en uno o mas sistemas electronicos de uno mas de los mencionados medios de registro, seleccion y analisis de imagenes as! como de medios de control para los escaneres laser L y las camaras C.

10 La Fig. 3 muestra tambien el sistema electronico SE y una pantalla como un medio de visualizacion V,

que muestra una escena en la que la pelota de tenis B aparece deformada al botar sobre uno de las dianas, concretamente sobre el objetivo A1, que sera la imagen que sera analizada automaticamente y / o mostrada al jugador o arbitro en dicha pantalla V para su inspeccion visual.

Las realizaciones descritas con referencia a la Fig. 1 son tambien validas para describir realizaciones 15 analogas con referencia a la Fig. 3, simplemente cambiando el componente sobre el cual se produce el bote de la pelota B, que en la Fig. 1 es la llnea perimetral L y en la Fig. 3 es el objetivo A1-A8 (obviamente lo mismo puede decirse para otro tipo de componente que no sea la llnea perimetral L o las dianas A1-A8).

Un experto en la materia podrla introducir cambios y modificaciones en los ejemplos de realizacion descritos sin salirse del alcance de la invencion segun esta definido en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (16)

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   REIVINDICACIONES

   1. - Metodo para determinar si un elemento esferico impacta con un componente de un campo de juego, o con un componente situado proximo en dicho campo de juego o proximo a dicho campo de juego, estando dicho campo de juego formado por zonas de juego (Z1-Z10), donde el metodo comprende:

   a) adquirir una secuencia de imagenes de al menos un area de vigilancia de dicho campo de juego que cubre a al menos parte de al menos dicho componente;

   b) realizar una deteccion aproximada del impacto de un elemento esferico con dicho componente o proximo al mismo;

   c) seleccionar automaticamente, en respuesta a dicha deteccion aproximada, al menos una imagen, de dicha secuencia de imagenes, adquirida para el mismo punto temporal y que incluye el area donde se ha producido dicho impacto; y

   d) analizar dicha imagen seleccionada, que es al menos una, para comprobar si el elemento esferico ha impactado realmente o no con dicho componente;

   donde el metodo esta caracterizado porque comprende:

   - realizar dicha deteccion aproximada con un sistema de deteccion y reconocimiento de objetos de tipo tridimensional que permite discernir de manera automatica cuando el objeto detectado es realmente un elemento esferico; y

   - realizar, antes de dicha deteccion aproximada de la etapa b) una predeteccion del paso del elemento esferico a traves de al menos dos puntos situados a diferentes alturas, y basandose en dicha predeteccion, realizar una prediccion de la trayectoria a seguir por el elemento esferico hacia el suelo del campo de juego y una pre-determinacion o predefinicion de un area aproximada donde el impacto o bote va a ocurrir, en la que dicha predeteccion se realiza utilizando al menos dos dispositivos de deteccion de dicho sistema de deteccion del objeto de tipo tridimensional y del sistema de reconocimiento situados a diferentes alturas, ambas superiores al primer dispositivo de deteccion.
2. 2. - Metodo segun la reivindicacion 1, en el que el sistema de deteccion y reconocimiento de objetos de tipo tridimensional comprende dispositivos de deteccion que son escaneres laser y el metodo comprende realizar dicho discernimiento automatico utilizando dichos escaneres laser para obtener informacion de distancia, con respecto a dichos escaneres laser, desde cada punto de contacto de los haces de laser emitidos por los escaneres laser con el objeto detectado, y basandose en dicha informacion de distancia obtenida para un grupo de puntos de contacto.
3. 3. - Metodo segun la reivindicacion 1, caracterizado porque esta previsto para juzgar si un elemento esferico bota dentro o fuera de dichas zonas de juego (Z1-Z10), donde las zonas de juego (Z1- Z10) estan delimitadas por unas llneas perimetrales (L), donde:

   dicha etapa a) comprende adquirir una secuencia de imagenes de al menos un area de vigilancia de dicho campo de juego que cubre a al menos parte de al menos una de dichas llneas perimetrales (L);

   dicha etapa b) comprende realizar una deteccion aproximada de un bote de un elemento esferico sobre una de dichas llneas perimetrales (L) o proximo a la misma, dicha llnea perimetral (L) constituyendo dicho componente de dicho campo de juego, y dicho bote constituyendo dicho impacto;

   dicha etapa c) comprende seleccionar automaticamente, en respuesta a dicha deteccion aproximada, al menos una imagen de dicha secuencia de imagenes adquirida para el mismo punto temporal y que incluye el area donde se ha producido dicho bote; y

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   dicha etapa d) comprende analizar dicha imagen seleccionada, que es al menos una, para comprobar si el elemento esferico ha botado realmente o no sobre la llnea perimetral (L), con el fin de juzgar si el elemento esferico ha botado dentro o fuera de la zona de juego delimitada por dicha llnea perimetral (L) de la etapa b), realizandose la etapa d) a peticion de un jugador o arbitro o automaticamente tras la selection de la etapa c).
4. 4. - Metodo segun la reivindicacion 1, caracterizado porque dicho elemento del campo de juego es una diana (A1-A8) dispuesta dentro de al menos una de dichas zonas de juego (Z1-Z10), las cuales estan delimitadas por unas llneas perimetrales (L), donde:

   dicha etapa a) comprende adquirir una secuencia de imagenes de al menos un area de vigilancia de dicho campo de juego que cubre a al menos parte de al menos dicha diana (A1-A8);

   dicha etapa b) comprende realizar una detection aproximada de un bote de un elemento esferico sobre dicha diana (A1-A8), que es al menos una, o proximo a la misma;

   dicha etapa c) comprende seleccionar automaticamente, en respuesta a dicha deteccion aproximada, al menos una imagen de dicha secuencia de imagenes adquirida para el mismo punto temporal y que incluye el area donde se ha producido dicho bote; y

   dicha etapa d) comprende analizar dicha imagen seleccionada, que es al menos una, para comprobar si el elemento esferico ha botado realmente o no sobre la diana (A1-A8) de la etapa b), realizandose la etapa d) a peticion de un jugador o arbitro o automaticamente tras la seleccion de la etapa c).
5. 5. - Metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicha deteccion aproximada de la etapa b) comprende realizar al menos dos detecciones que incluyen al menos un momento en que se produce dicho impacto o bote y/o al menos un momento inmediatamente anterior al impacto o bote y/o al menos un momento inmediatamente posterior al impacto o bote, utilizandose en dicha etapa c), como punto temporal para la seleccion automatica de dicha imagen, que es al menos una, al menos uno de los puntos temporales de dichas detecciones, que son al menos dos.
6. 6. - Metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicha etapa d) comprende mostrar dicha imagen seleccionada, que es al menos una, en unos medios de visualization para permitir realizar dicho analisis de la misma juzgandola visualmente o como complemento a dicho analisis.
7. 7. - Metodo segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque:

   dicha etapa c) comprende seleccionar una pluralidad de imagenes, dispuestas en secuencia, que incluyen la imagen adquirida para el mismo punto temporal que la deteccion aproximada y las imagenes para puntos temporales antes y despues de ese punto; y dicha etapa d) comprende una reproduction de video que incluye dicha pluralidad de imagenes, en camara lenta hacia delante y / o hacia atras y / o pausadas con el fin de realizar el juicio visual mencionado anteriormente.
8. 8. - Metodo segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores cuando dependen de la 3 o de la 4, caracterizado porque comprende llevar a cabo dicha etapa a) mediante una pluralidad de camaras de alta velocidad (C) cubriendo los diferentes componentes de dicho campo de juego o dispuestos en o proximos al mismo, desde diferentes lados de los mismos, y/o los diferentes tramos de llneas perimetrales (L) desde ambos lados y/o extremos de las mismas y/o todas las dianas (A1-A8) desde diferentes lados de las mismas.
9. 9. - Metodo segun la reivindicacion 1, caracterizado porque comprende la utilization de dicha predefinicion de dicha zona aproximada en la que se producira el bote para activar y / o controlar una o mas camaras de alta velocidad cuya area de cobertura incluya la zona aproximada predefinida.

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   10- Metodo segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho elemento esferico es una pelota de tenis (B) y dicho campo de juego es una pista de tenis, siendo dichas zonas de juego (Z1 - Z10) las diferentes zonas rectangulares de dicha pista de tenis.
10. 11. - Metodo segun la reivindicacion 4 o cualquiera de las reivindicaciones 5 a 10 cuando dependen de la reivindicacion 4, caracterizado porque dicha por lo menos una diana (A1 - A8) esta constituida por una subzona de al menos una de las zonas de juego (Z1 - Z2) y esta marcada flsicamente o practicamente en el suelo, proyectada sobre el suelo o sobre medios de visualizacion visibles para el jugador, y porque comprende:

    modificar la forma, el tamano y / o la posicion de dicha diana (A1-A8), con referencia al campo de juego, y realizar las etapas a) hasta d) para detectar si el elemento esferico ha botado sobre la diana modificada (A1 -A8); o

    despues de dicha etapa d), seleccionar otra diana (A1 - A8) y realizar los pasos a) hasta d) para detectar si el elemento esferico ha botado o no sobre dicha otra diana (A1 - A8).
11. 12. - Metodo segun la reivindicacion 3, caracterizado porque:

    dicho elemento esferico es una pelota de tenis (B) y dicho campo de juego es una pista de tenis, con dichas zonas de juego (Z1-Z10) siendo las diferentes zonas rectangulares de dicho campo de juego;

    comprendiendo el metodo seleccionar como llneas perimetrales (L) donde comprobar si la pelota de tenis (B) ha botado realmente o no, lo siguiente:

    - aquellos que demarcan una zona de saque respectiva (Z2-Z3, Z4-Z5) a la que un jugador sacara o ha sacado, para juzgar si la pelota de tenis bota dentro o fuera de la zona de saque (Z2-Z3, Z4-Z5); o

    - aquellos que demarcan la zona total de juego para un partido individual o de dobles durante el rally despues del servicio; y

    en que comprende recibir informacion sobre si, despues del servicio, la pelota de tenis (B) ha tocado o no la red (N), y basandose en esta informacion, despues de juzgar si la pelota de tenis (B) bota dentro o fuera de la zona de saque, generar una senal que indica que:

    - el saque debe repetirse, si la pelota (B) ha botado dentro de la zona de saque pero despues de tocar la red, o

    - el saque no debe repetirse, si la pelota (B) ha botado fuera de la zona de saque despues de tocar la red (N).
12. 13. - Sistema para determinar si un elemento esferico impacta con un componente de un campo de juego, o con un componente situado proximo en dicho campo de juego o proximo a dicho campo de juego, estando dicho campo de juego formado por unas zonas de juego (Z1-Z10), donde el sistema comprende:

    - unos medios de adquisicion y registro de imagenes configurados y dispuestos para adquirir y registrar una secuencia de imagenes de al menos un area de vigilancia de dicho campo de juego que cubre a al menos parte de dicho componente;

    - unos medios de deteccion configurados y dispuestos para realizar una detection aproximada de un impacto de un elemento esferico con dicho componente o proximo al mismo;

    - unos medios de selection automaticos en conexion con dichos medios de deteccion, con acceso a dichas imagenes registradas, y configurados para seleccionar automaticamente, en respuesta a dicha deteccion aproximada, al menos una imagen de dicha secuencia de imagenes adquirida para el mismo punto temporal y que incluye el area donde se ha producido dicho impacto; y

    - unos medios de visualizacion (V) y/o analisis configurados para, respectivamente, mostrar dicha imagen seleccionada, que es al menos una, para permitir su analisis juzgandola visualmente, y/o para

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    analizarla automaticamente, para comprobar si el elemento esferico ha impactado realmente o no con dicho componente;

    estando el sistema caracterizado porque:

    - dichos medios de deteccion comprenden un sistema de deteccion y reconocimiento de objetos de tipo tridimensional que permite discernir de manera automatica cuando el objeto detectado es realmente un elemento esferico, en el que dicho sistema de deteccion y reconocimiento de objetos de tipo tridimensional comprende, para realizar la deteccion aproximada anteriormente mencionada incluye:

    - un primer dispositivo de deteccion dispuesto a nivel del suelo o proximo a el, con su campo de cobertura incluyendo al menos una parte del componente y / o de la llnea perimetral (L) y / o de la diana (A1-A8), sobre o cerca la que se produce dicho impacto o bote; y

    - al menos un segundo y un tercer dispositivos de deteccion situados en dos puntos respectivos a diferentes alturas, ambos superiores al primer dispositivo de deteccion, dispuestos y configurados para detectar el paso de un elemento en movimiento a traves de al menos dos puntos situados a diferentes alturas, y el sistema de reconocimiento esta configurado para realizar, basandose en la deteccion del paso a traves de dichos dos puntos, una prediccion de la trayectoria a seguir por el elemento en movimiento y para discernir si es o no es un elemento esferico.
13. 14. - Sistema segun la reivindicacion 13, caracterizado porque dicho sistema de deteccion y reconocimiento de objetos de tipo tridimensional incluye al menos un sistema de escaner tridimensional, activo o pasivo, que incluye un sistema de escaner laser activo (S).
14. 15. - Sistema segun cualquiera de las reivindicaciones 13 o 14, caracterizado porque dichos medios para adquirir y registrar imagenes comprenden una pluralidad de camaras de alta velocidad (C) dispuestas a nivel del suelo o sustancialmente a nivel del suelo de manera que sus areas de cobertura abarquen los diversos componentes del campo de juego, o dispuestas en o cerca de los mismos, desde diferentes lados de los componentes y / o las diferentes secciones de las llneas perimetrales (L) desde ambos lados y / o extremos de los mismos y / o todas las dianas (A1-A8) desde diferentes lados de la misma.
15. 16. - Sistema segun la reivindicacion 15, caracterizado porque al menos una de dichas camaras de alta velocidad (C) u otra camara de los medios para adquirir y registrar imagenes es movil y en el que el sistema comprende un robot movil que lleva dicha al menos una camara movil, y que incluye un sistema de supervision, seguimiento y prediccion que le hace consciente de las circunstancias del juego, incluyendo la posicion en todo momento de los jugadores y del elemento esferico, y que predice, calculando, donde el elemento esferico va a impactar o botar, haciendo que el robot sea adecuado para, basandose en tal conocimiento y prediccion, encontrar el mejor angulo de captura de la camara movil y moviendose en la direccion del area donde se espera que el elemento esferico bote.
16. 17. - Sistema segun la reivindicacion 15, en el que dicho elemento esferico es una pelota de tenis (B) y dicho campo de juego es una pista de tenis, siendo dichas zonas de juego (Z1 - Z10) las diferentes zonas rectangulares de dicha pista de tenis, en donde una o mas camaras (C) estan dispuestas a ambos lados de la red central (N) pero a una distancia de la misma, no adyacente a la red central (N), en la que dicha red central (N) tiene una porcion translucida y en la que la una o mas camaras (C) estan dispuestas de manera que tienen un angulo de vision a traves de dicha porcion translucida de la red central (N) que permite capturar imagenes que estan detras de la red central (N).