JP2003042716A - ボール弾道計測装置 - Google Patents
ボール弾道計測装置Info
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- JP2003042716A JP2003042716A JP2001231303A JP2001231303A JP2003042716A JP 2003042716 A JP2003042716 A JP 2003042716A JP 2001231303 A JP2001231303 A JP 2001231303A JP 2001231303 A JP2001231303 A JP 2001231303A JP 2003042716 A JP2003042716 A JP 2003042716A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＣＣＤカメラの設置が容易で、天候等に左右
されずに安定して計測でき、さらに校正が容易で、飛行
するボールの位置座標の時系列データを精度よく計測で
きるボール弾道計測装置の提供を目的とするものであ
る。 【解決手段】 打撃位置Ａと目標位置Ｂとを結ぶ直線上
であって、打撃位置Ａの後方及び目標位置Ｂの前方に設
置する少なくとも２台のＣＣＤカメラ１、２と、これら
のＣＣＤカメラ１、２による撮影のタイミングを制御す
る制御部と、これらのＣＣＤカメラ１、２で同時に撮影
された一対の画像データとＣＣＤカメラ１、２の位置、
光軸方向及び画角とから三角測量法的手法でボールの位
置座標を演算する演算部とを備えるボール弾道計測装置
である。
されずに安定して計測でき、さらに校正が容易で、飛行
するボールの位置座標の時系列データを精度よく計測で
きるボール弾道計測装置の提供を目的とするものであ
る。 【解決手段】 打撃位置Ａと目標位置Ｂとを結ぶ直線上
であって、打撃位置Ａの後方及び目標位置Ｂの前方に設
置する少なくとも２台のＣＣＤカメラ１、２と、これら
のＣＣＤカメラ１、２による撮影のタイミングを制御す
る制御部と、これらのＣＣＤカメラ１、２で同時に撮影
された一対の画像データとＣＣＤカメラ１、２の位置、
光軸方向及び画角とから三角測量法的手法でボールの位
置座標を演算する演算部とを備えるボール弾道計測装置
である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ボールの弾道を計
測するための装置、特にゴルフボールの弾道の位置座標
の計測に好適なボール弾道計測装置に関するものであ
る。
測するための装置、特にゴルフボールの弾道の位置座標
の計測に好適なボール弾道計測装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】ゴルフボールの弾道計測装置としては、
従来、以下に示すものが提案されている。すなわち、 （１）特開平６−３２３８５２号公報等において、シャ
ッター機能付ＣＣＤカメラを用い、このＣＣＤカメラに
より撮影した画像データを演算部に取り込んで画像処理
及びその他の演算処理を行い、変化の合った部分のみを
多層メモリーに書き込むことで多層化画像を生成し、こ
の多層化画像からボールの弾道を計測する装置が開示さ
れている。
従来、以下に示すものが提案されている。すなわち、 （１）特開平６−３２３８５２号公報等において、シャ
ッター機能付ＣＣＤカメラを用い、このＣＣＤカメラに
より撮影した画像データを演算部に取り込んで画像処理
及びその他の演算処理を行い、変化の合った部分のみを
多層メモリーに書き込むことで多層化画像を生成し、こ
の多層化画像からボールの弾道を計測する装置が開示さ
れている。
【０００３】（２）また特開２００１−１４５７１８公
報において、打撃位置の後方及びゴルフボールの飛行方
向と垂直方向に設置された２台以上のＣＣＤカメラを用
い、打撃位置の後方のＣＣＤカメラの画像データと飛行
方向と垂直方向のＣＣＤカメラの画像データとに基づ
き、上記と同様の処理を行いゴルフボールの弾道を計測
する装置が開示されている。
報において、打撃位置の後方及びゴルフボールの飛行方
向と垂直方向に設置された２台以上のＣＣＤカメラを用
い、打撃位置の後方のＣＣＤカメラの画像データと飛行
方向と垂直方向のＣＣＤカメラの画像データとに基づ
き、上記と同様の処理を行いゴルフボールの弾道を計測
する装置が開示されている。
【０００４】（３）その他、２台のＣＣＤカメラを打撃
位置の左右方向（水平方向かつゴルフボールの飛行方向
に対して垂直方向）に設置し、左右方向から撮影された
一対の画像データに基づいて三角測量法的手法によりゴ
ルフボールの弾道を計測する装置も提案されている。
位置の左右方向（水平方向かつゴルフボールの飛行方向
に対して垂直方向）に設置し、左右方向から撮影された
一対の画像データに基づいて三角測量法的手法によりゴ
ルフボールの弾道を計測する装置も提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記（１）のボール弾
道計測装置では、ゴルフボールの軌跡の観測は可能であ
るが、ゴルフボールの弾道の正確な位置座標が計測でき
ない。
道計測装置では、ゴルフボールの軌跡の観測は可能であ
るが、ゴルフボールの弾道の正確な位置座標が計測でき
ない。
【０００６】上記（２）のボール弾道計測装置では、あ
る程度正確なゴルフボールの弾道の位置座標が計測でき
るが、ゴルフボールの全弾道を撮影するには、ゴルフボ
ールの飛行方向と垂直方向に設置されるＣＣＤカメラが
多数台必要である。また、ボール弾道の位置座標の算出
において、非常に大きな空間での校正が必要となり、困
難である。さらに、ゴルフボールの飛行方向と垂直方向
に設置されるＣＣＤカメラは、ゴルフ場やボール弾道計
測場の地理的関係上、ボールの飛行方向と垂直方向には
距離を大きくとることが困難な場合が多く、通常はボー
ルの飛行軌道に近接して設置される。従って、ＣＣＤカ
メラを上方に向けてゴルフボールの撮影が行われるた
め、例えば雲などの影響を受けて画像処理するのに十分
な画像をとることが困難である。
る程度正確なゴルフボールの弾道の位置座標が計測でき
るが、ゴルフボールの全弾道を撮影するには、ゴルフボ
ールの飛行方向と垂直方向に設置されるＣＣＤカメラが
多数台必要である。また、ボール弾道の位置座標の算出
において、非常に大きな空間での校正が必要となり、困
難である。さらに、ゴルフボールの飛行方向と垂直方向
に設置されるＣＣＤカメラは、ゴルフ場やボール弾道計
測場の地理的関係上、ボールの飛行方向と垂直方向には
距離を大きくとることが困難な場合が多く、通常はボー
ルの飛行軌道に近接して設置される。従って、ＣＣＤカ
メラを上方に向けてゴルフボールの撮影が行われるた
め、例えば雲などの影響を受けて画像処理するのに十分
な画像をとることが困難である。
【０００７】上記（３）のボール弾道計測装置では、打
撃位置の左右方向に設置される２台のＣＣＤカメラ間距
離が小さいと、２台のＣＣＤカメラのボールに対する交
会角が小さくなるために精度が低下し、正確なボール弾
道の位置座標の計測が困難である。逆に、左右方向の２
台のＣＣＤカメラ間距離を大きくとると、計測精度は向
上するが、ゴルフボールが遠ざかるほど精度が低下し、
しかもボール弾道の位置座標の算出において大きな空間
での校正が必要となる。
撃位置の左右方向に設置される２台のＣＣＤカメラ間距
離が小さいと、２台のＣＣＤカメラのボールに対する交
会角が小さくなるために精度が低下し、正確なボール弾
道の位置座標の計測が困難である。逆に、左右方向の２
台のＣＣＤカメラ間距離を大きくとると、計測精度は向
上するが、ゴルフボールが遠ざかるほど精度が低下し、
しかもボール弾道の位置座標の算出において大きな空間
での校正が必要となる。
【０００８】本発明はこれらの不都合に鑑みてなされた
ものであり、ＣＣＤカメラの設置が容易で、天候等に左
右されずに安定して計測でき、さらに校正が容易で、飛
行するボールの位置座標の時系列データを精度よく計測
できるボール弾道計測装置の提供を目的とするものであ
る。
ものであり、ＣＣＤカメラの設置が容易で、天候等に左
右されずに安定して計測でき、さらに校正が容易で、飛
行するボールの位置座標の時系列データを精度よく計測
できるボール弾道計測装置の提供を目的とするものであ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
になされた発明は、（ａ）打撃位置と目標位置とを結ぶ
直線上であって、打撃位置の後方及び目標位置の前方に
設置する少なくとも２台のＣＣＤカメラと、（ｂ）これ
らのＣＣＤカメラによる撮影のタイミングを制御する制
御部と、（ｃ）これらのＣＣＤカメラで同時に撮影され
た一対の画像データとＣＣＤカメラの位置、光軸方向及
び画角とに基づいて三角測量法的手法によりボールの位
置座標を演算する演算部とを備えるボール弾道計測装置
である。ここで、「目標位置」とは、ボールの落下点の
目標位置を意味する。また、「前方」とは打撃位置を基
準とした目標位置方向を意味し、「後方」とはその反対
方向を意味する。
になされた発明は、（ａ）打撃位置と目標位置とを結ぶ
直線上であって、打撃位置の後方及び目標位置の前方に
設置する少なくとも２台のＣＣＤカメラと、（ｂ）これ
らのＣＣＤカメラによる撮影のタイミングを制御する制
御部と、（ｃ）これらのＣＣＤカメラで同時に撮影され
た一対の画像データとＣＣＤカメラの位置、光軸方向及
び画角とに基づいて三角測量法的手法によりボールの位
置座標を演算する演算部とを備えるボール弾道計測装置
である。ここで、「目標位置」とは、ボールの落下点の
目標位置を意味する。また、「前方」とは打撃位置を基
準とした目標位置方向を意味し、「後方」とはその反対
方向を意味する。
【００１０】当該ボール弾道計測装置によれば、打撃位
置と目標位置とを結ぶ直線上の打撃位置後方及び目標位
置前方にＣＣＤカメラを設置することから、ＣＣＤカメ
ラの設置が容易である。また、打撃位置後方のＣＣＤカ
メラと目標位置前方のＣＣＤカメラとの距離が確保で
き、かつ、画面内でのボールの移動速度が精度及び画像
認識の面（つまり、移動速度が速すぎると画像認識が低
下し、逆に、移動速度が遅すぎると精度が低下する）で
適当な速度となるため、計測精度が向上する。さらに、
飛行方向に対して垂直方向にＣＣＤカメラを設置する場
合と比較してＣＣＤカメラの仰角があまり大きくならな
いため、天候に左右されず、ボール像が鮮明で安定した
画像を得ることができる。また、ＣＣＤカメラが飛行方
向と略同一直線上に位置することから、ボール弾道の位
置座標の校正が容易にできる。
置と目標位置とを結ぶ直線上の打撃位置後方及び目標位
置前方にＣＣＤカメラを設置することから、ＣＣＤカメ
ラの設置が容易である。また、打撃位置後方のＣＣＤカ
メラと目標位置前方のＣＣＤカメラとの距離が確保で
き、かつ、画面内でのボールの移動速度が精度及び画像
認識の面（つまり、移動速度が速すぎると画像認識が低
下し、逆に、移動速度が遅すぎると精度が低下する）で
適当な速度となるため、計測精度が向上する。さらに、
飛行方向に対して垂直方向にＣＣＤカメラを設置する場
合と比較してＣＣＤカメラの仰角があまり大きくならな
いため、天候に左右されず、ボール像が鮮明で安定した
画像を得ることができる。また、ＣＣＤカメラが飛行方
向と略同一直線上に位置することから、ボール弾道の位
置座標の校正が容易にできる。
【００１１】上記演算部において、打撃位置後方のＣＣ
Ｄカメラ及び目標位置前方のＣＣＤカメラの光軸方向及
び画角とこれらのＣＣＤカメラで同時に撮影された一対
の画像データとに基づいて、打撃位置後方のＣＣＤカメ
ラの位置におけるボールの仰角θ１と、目標位置前方の
ＣＣＤカメラの位置におけるボールの仰角θ２とを算出
し、この仰角θ１、仰角θ２及び打撃位置後方のＣＣＤ
カメラと目標位置前方のＣＣＤカメラとの間の距離Ｌか
ら、打撃位置の後方のＣＣＤカメラの位置を原点、目標
位置方向の座標をＸ、高さ方向の座標をＺとする二次元
位置座標を、 Ｘ＝Ｌ＊tanθ２／（tanθ１＋tanθ２）・・・（１） Ｚ＝Ｌ＊tanθ１＊tanθ２／（tanθ１＋tanθ２）・・・（２） 上記数式（１）及び（２）により算出するとよい。
Ｄカメラ及び目標位置前方のＣＣＤカメラの光軸方向及
び画角とこれらのＣＣＤカメラで同時に撮影された一対
の画像データとに基づいて、打撃位置後方のＣＣＤカメ
ラの位置におけるボールの仰角θ１と、目標位置前方の
ＣＣＤカメラの位置におけるボールの仰角θ２とを算出
し、この仰角θ１、仰角θ２及び打撃位置後方のＣＣＤ
カメラと目標位置前方のＣＣＤカメラとの間の距離Ｌか
ら、打撃位置の後方のＣＣＤカメラの位置を原点、目標
位置方向の座標をＸ、高さ方向の座標をＺとする二次元
位置座標を、 Ｘ＝Ｌ＊tanθ２／（tanθ１＋tanθ２）・・・（１） Ｚ＝Ｌ＊tanθ１＊tanθ２／（tanθ１＋tanθ２）・・・（２） 上記数式（１）及び（２）により算出するとよい。
【００１２】このように、打撃位置後方のＣＣＤカメラ
及び目標位置前方のＣＣＤカメラで同時に撮影した一対
の画像データ等に基づいてその時点のボールの仰角
θ１、θ ２を算出し、これらの仰角を上記数式（１）及
び（２）に代入することで、二次元位置座標Ｘ、Ｚを算
出できる。従って、上記演算を各時点における一対の画
像データに基づいて行うことで、ボールの位置座標の時
系列データを得ることができる。
及び目標位置前方のＣＣＤカメラで同時に撮影した一対
の画像データ等に基づいてその時点のボールの仰角
θ１、θ ２を算出し、これらの仰角を上記数式（１）及
び（２）に代入することで、二次元位置座標Ｘ、Ｚを算
出できる。従って、上記演算を各時点における一対の画
像データに基づいて行うことで、ボールの位置座標の時
系列データを得ることができる。
【００１３】また、上記演算部において、打撃位置後方
のＣＣＤカメラ及び目標位置前方のＣＣＤカメラの光軸
方向及び画角とこれらのＣＣＤカメラで同時に撮影され
た一対の画像データとに基づいて、打撃位置後方のＣＣ
Ｄカメラの位置におけるボールの仰角θ１１と、目標位
置前方のＣＣＤカメラの位置におけるボールの仰角θ
２１と、打撃位置後方のＣＣＤカメラの位置におけるボ
ールの左右方向角θ１２と、目標位置前方のＣＣＤカメ
ラの位置におけるボールの左右方向角θ２２とを算出
し、この仰角θ１１、仰角θ２１、左右方向角θ１２、
左右方向角θ２２及び打撃位置後方のＣＣＤカメラと目
標位置前方のＣＣＤカメラとの間の距離Ｌから、打撃位
置後方のＣＣＤカメラの位置を原点、目標位置方向の座
標をＸ、高さ方向の座標をＺ、左右方向の位置をＹとす
る三次元位置座標を、 Ｙ＝Ｌ＊tanθ１２＊tanθ２２／（tanθ１２＋tanθ２２）・・・（３） （tanθ１１＊tanθ１１＋tanθ２１＊tanθ２１）＊Ｘ＊Ｘ ＋２＊tanθ２１＊tanθ２１＊Ｌ＊Ｘ ＋（tanθ１１＊tanθ１１−tanθ２１＊tanθ２１）＊Ｙ＊Ｙ −tanθ２１＊tanθ２１＊Ｌ＊Ｌ＝０・・・（４） tanθ１１＊tanθ１１＊（Ｘ＊Ｘ＋Ｙ＊Ｙ）−Ｚ＊Ｚ＝０・・・（５） 上記数式（３）、（４）及び（５）により算出するとよ
い。ここで、「左右方向」とは打撃位置後方のＣＣＤカ
メラを基準とした目標位置方向に対する垂直方向を意味
し、「左右方向角」とはこの目標位置方向を基準とした
左右方向への方向角を意味する。
のＣＣＤカメラ及び目標位置前方のＣＣＤカメラの光軸
方向及び画角とこれらのＣＣＤカメラで同時に撮影され
た一対の画像データとに基づいて、打撃位置後方のＣＣ
Ｄカメラの位置におけるボールの仰角θ１１と、目標位
置前方のＣＣＤカメラの位置におけるボールの仰角θ
２１と、打撃位置後方のＣＣＤカメラの位置におけるボ
ールの左右方向角θ１２と、目標位置前方のＣＣＤカメ
ラの位置におけるボールの左右方向角θ２２とを算出
し、この仰角θ１１、仰角θ２１、左右方向角θ１２、
左右方向角θ２２及び打撃位置後方のＣＣＤカメラと目
標位置前方のＣＣＤカメラとの間の距離Ｌから、打撃位
置後方のＣＣＤカメラの位置を原点、目標位置方向の座
標をＸ、高さ方向の座標をＺ、左右方向の位置をＹとす
る三次元位置座標を、 Ｙ＝Ｌ＊tanθ１２＊tanθ２２／（tanθ１２＋tanθ２２）・・・（３） （tanθ１１＊tanθ１１＋tanθ２１＊tanθ２１）＊Ｘ＊Ｘ ＋２＊tanθ２１＊tanθ２１＊Ｌ＊Ｘ ＋（tanθ１１＊tanθ１１−tanθ２１＊tanθ２１）＊Ｙ＊Ｙ −tanθ２１＊tanθ２１＊Ｌ＊Ｌ＝０・・・（４） tanθ１１＊tanθ１１＊（Ｘ＊Ｘ＋Ｙ＊Ｙ）−Ｚ＊Ｚ＝０・・・（５） 上記数式（３）、（４）及び（５）により算出するとよ
い。ここで、「左右方向」とは打撃位置後方のＣＣＤカ
メラを基準とした目標位置方向に対する垂直方向を意味
し、「左右方向角」とはこの目標位置方向を基準とした
左右方向への方向角を意味する。
【００１４】このように、打撃位置後方のＣＣＤカメラ
及び目標位置前方のＣＣＤカメラで同時に撮影した一対
の画像データとＣＣＤカメラの光軸方向及び画角に基づ
いて算出した仰角θ１１、仰角θ２１、左右方向角θ
１２、左右方向角θ２２を上記数式（３）、（４）及び
（５）に代入することで、目標位置方向に対する左右方
向へのブレを考慮した三次元位置座標Ｘ、Ｙ、Ｚの時系
列データを得ることができる。
及び目標位置前方のＣＣＤカメラで同時に撮影した一対
の画像データとＣＣＤカメラの光軸方向及び画角に基づ
いて算出した仰角θ１１、仰角θ２１、左右方向角θ
１２、左右方向角θ２２を上記数式（３）、（４）及び
（５）に代入することで、目標位置方向に対する左右方
向へのブレを考慮した三次元位置座標Ｘ、Ｙ、Ｚの時系
列データを得ることができる。
【００１５】上記打撃位置後方のＣＣＤカメラと目標位
置前方のＣＣＤカメラとの間の距離Ｌとしてはボールの
飛距離の１．２倍以上が好ましい。ＣＣＤカメラ間距離
Ｌを飛距離の１．２倍以上とすることで、ＣＣＤカメラ
の光軸の仰角を抑え、得られる画像への天候の影響を低
減することができる。
置前方のＣＣＤカメラとの間の距離Ｌとしてはボールの
飛距離の１．２倍以上が好ましい。ＣＣＤカメラ間距離
Ｌを飛距離の１．２倍以上とすることで、ＣＣＤカメラ
の光軸の仰角を抑え、得られる画像への天候の影響を低
減することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、適宜図面を参照しつつ本発
明の実施の形態を詳説する。図１は本発明の一実施形態
に係るボール弾道計測装置を示す概略構成図、図２は図
１のボール弾道計測装置によるボール弾道の二次元位置
座標の計測方法を説明する模式的側面図、図３は図１の
ボール弾道計測装置によるボール弾道の三次元位置座標
の計測方法を説明する模式的斜視図、図４〜図７は図１
のボール弾道計測装置によるボール弾道の撮影形態を説
明するボール弾道側面図である。
明の実施の形態を詳説する。図１は本発明の一実施形態
に係るボール弾道計測装置を示す概略構成図、図２は図
１のボール弾道計測装置によるボール弾道の二次元位置
座標の計測方法を説明する模式的側面図、図３は図１の
ボール弾道計測装置によるボール弾道の三次元位置座標
の計測方法を説明する模式的斜視図、図４〜図７は図１
のボール弾道計測装置によるボール弾道の撮影形態を説
明するボール弾道側面図である。
【００１７】図１のボール弾道計測装置は、ゴルフボー
ルの弾道の位置座標を計測するものであり、ＣＣＤカメ
ラ１、２と記録部３、４とコンピュータ部５とトリガー
部６と同期信号発生部７とハブ８とケーブル補償器９と
モニター１０とを備える。これらの構成要素のうち、コ
ンピュータ部５とトリガー部６と同期信号発生器７とが
上記制御部を構成し、記録部３、４とコンピュータ部５
とが上記演算部を構成する。すなわち、コンピュータ部
５は上記制御部と演算部との双方を兼ね備えているが、
機能別のコンピュータ部を併設することも可能である。
ルの弾道の位置座標を計測するものであり、ＣＣＤカメ
ラ１、２と記録部３、４とコンピュータ部５とトリガー
部６と同期信号発生部７とハブ８とケーブル補償器９と
モニター１０とを備える。これらの構成要素のうち、コ
ンピュータ部５とトリガー部６と同期信号発生器７とが
上記制御部を構成し、記録部３、４とコンピュータ部５
とが上記演算部を構成する。すなわち、コンピュータ部
５は上記制御部と演算部との双方を兼ね備えているが、
機能別のコンピュータ部を併設することも可能である。
【００１８】ＣＣＤカメラ１は、シャッター機能付のも
のであり、図２に示すように、打撃位置Ａと目標位置Ｂ
とを結ぶ直線上であって、打撃位置Ａの後方に設置され
ている。このＣＣＤカメラ１の光軸は目標位置Ｂ方向に
向けられている。従って、このＣＣＤカメラ１により、
飛行しているゴルフボールを後方から撮影し、連続した
画像データが取得される。
のであり、図２に示すように、打撃位置Ａと目標位置Ｂ
とを結ぶ直線上であって、打撃位置Ａの後方に設置され
ている。このＣＣＤカメラ１の光軸は目標位置Ｂ方向に
向けられている。従って、このＣＣＤカメラ１により、
飛行しているゴルフボールを後方から撮影し、連続した
画像データが取得される。
【００１９】ＣＣＤカメラ２も、上記ＣＣＤカメラ１と
同様のシャッター機能付のものであり、図２に示すよう
に、打撃位置Ａと目標位置Ｂとを結ぶ直線上であって、
目標位置Ｂの前方に設置されている。このＣＣＤカメラ
２の光軸は打撃位置Ａ方向に向けられている。従って、
このＣＣＤカメラ２により、飛行しているゴルフボール
を前方から撮影し、連続した画像データが取得される。
同様のシャッター機能付のものであり、図２に示すよう
に、打撃位置Ａと目標位置Ｂとを結ぶ直線上であって、
目標位置Ｂの前方に設置されている。このＣＣＤカメラ
２の光軸は打撃位置Ａ方向に向けられている。従って、
このＣＣＤカメラ２により、飛行しているゴルフボール
を前方から撮影し、連続した画像データが取得される。
【００２０】上記ＣＣＤカメラ１とＣＣＤカメラ２と
は、同期信号発生器７から発せられる同期信号によって
同期して撮影され、同時に撮影された一対の画像データ
を取得することができる。なお、ＣＣＤカメラ１、２
は、少なくとも各１台設置すればよく、光軸方向（仰
角）を変えて複数台設置してもよい。
は、同期信号発生器７から発せられる同期信号によって
同期して撮影され、同時に撮影された一対の画像データ
を取得することができる。なお、ＣＣＤカメラ１、２
は、少なくとも各１台設置すればよく、光軸方向（仰
角）を変えて複数台設置してもよい。
【００２１】記録部３は、打撃位置Ａ後方のＣＣＤカメ
ラ１により撮影した画像データをフレーム毎に記録す
る。一方、記録部４は、目標位置Ｂ前方のＣＣＤカメラ
２により撮影された画像データをフレーム毎に記録す
る。この記録部３及び記録部４としては、特に限定され
ず、例えばタイムプラスＶＴＲ、デジタルディスクレコ
ーダー、動画ボード等が用いられる。
ラ１により撮影した画像データをフレーム毎に記録す
る。一方、記録部４は、目標位置Ｂ前方のＣＣＤカメラ
２により撮影された画像データをフレーム毎に記録す
る。この記録部３及び記録部４としては、特に限定され
ず、例えばタイムプラスＶＴＲ、デジタルディスクレコ
ーダー、動画ボード等が用いられる。
【００２２】記録部３及び記録部４に記録されたＣＣＤ
カメラ１及びＣＣＤカメラ２のフレーム毎の画像データ
を同期させる手段としては、（１）フレーム同期のとれ
る動画ボードを使用する、（２）フレーム同期のとれる
デジタルディスクレコーダーを使用する、（３）タイム
プラスＶＴＲを用い、これに記録開始時に黒画面信号等
を送り、記録された黒画面等に基づいてコンピュータ部
５での演算処理上でフレーム同期をとる、（４）同様の
タイムプラスＶＴＲを用い、さらにタイムコードジェネ
レータを備え、このタイムコードジェネレータから送ら
れるフレーム番号信号をフレームデータと同時に記録す
る等の手段が採用される。
カメラ１及びＣＣＤカメラ２のフレーム毎の画像データ
を同期させる手段としては、（１）フレーム同期のとれ
る動画ボードを使用する、（２）フレーム同期のとれる
デジタルディスクレコーダーを使用する、（３）タイム
プラスＶＴＲを用い、これに記録開始時に黒画面信号等
を送り、記録された黒画面等に基づいてコンピュータ部
５での演算処理上でフレーム同期をとる、（４）同様の
タイムプラスＶＴＲを用い、さらにタイムコードジェネ
レータを備え、このタイムコードジェネレータから送ら
れるフレーム番号信号をフレームデータと同時に記録す
る等の手段が採用される。
【００２３】なお、上記（３）の手段において、黒画面
信号を送信する方法としては、ＣＣＤカメラ１、２と記
録部３、４との間に黒画面を作成する装置を別途連結
し、この装置から記録部３、４に同時に黒画面信号を送
信する方法などがあり、オートアイリス機能を有しない
ＣＣＤカメラ１、２の場合には直接ＣＣＤカメラ１、２
に黒画面信号を送信する方法がある。
信号を送信する方法としては、ＣＣＤカメラ１、２と記
録部３、４との間に黒画面を作成する装置を別途連結
し、この装置から記録部３、４に同時に黒画面信号を送
信する方法などがあり、オートアイリス機能を有しない
ＣＣＤカメラ１、２の場合には直接ＣＣＤカメラ１、２
に黒画面信号を送信する方法がある。
【００２４】トリガー部６は、計測（記録）開始信号と
してのトリガー信号を発生させるものであり、具体的に
は遮光型光学センサなどのセンサを備えている。このセ
ンサは、打撃位置Ａの近傍に設けられ、ゴルフクラブの
通過又は打撃されたゴルフボールの通過を検知するよう
構成されている。このように、ゴルフボールの打撃を検
知すると、トリガー部６からコンピュータ部５にトリガ
ー信号が送信され、コンピュータ部５から記録部３、４
に対して記録を開始するよう制御信号が送信される。
してのトリガー信号を発生させるものであり、具体的に
は遮光型光学センサなどのセンサを備えている。このセ
ンサは、打撃位置Ａの近傍に設けられ、ゴルフクラブの
通過又は打撃されたゴルフボールの通過を検知するよう
構成されている。このように、ゴルフボールの打撃を検
知すると、トリガー部６からコンピュータ部５にトリガ
ー信号が送信され、コンピュータ部５から記録部３、４
に対して記録を開始するよう制御信号が送信される。
【００２５】コンピュータ部５は、記録部３、４に対し
て記録開始又は停止を制御する制御手段、記録部３、４
に記録されたフレーム毎の画像データを画像処理する画
像処理手段、画像処理済みの画像データに基づきゴルフ
ボールの位置座標を演算する演算手段などを有してい
る。従って、この制御手段が上記制御部に属し、画像処
理手段及び演算手段が上記演算部に属する。
て記録開始又は停止を制御する制御手段、記録部３、４
に記録されたフレーム毎の画像データを画像処理する画
像処理手段、画像処理済みの画像データに基づきゴルフ
ボールの位置座標を演算する演算手段などを有してい
る。従って、この制御手段が上記制御部に属し、画像処
理手段及び演算手段が上記演算部に属する。
【００２６】上記画像処理手段は、記録部３、４に記録
されている画像データをフレーム順に差分ピークホール
ド演算を行う。具体的には、各フレームメモリーの画素
のうち変化のあったピークの画素メモリーのみをホール
ドし、変化のないメモリーを消去する。ゴルフボール像
は背景よりも白く、濃淡判定で最も白い部分となること
から、この画像処理によって背景が消去され、ゴルフボ
ール像のみが残存する画像データを生成することができ
る。
されている画像データをフレーム順に差分ピークホール
ド演算を行う。具体的には、各フレームメモリーの画素
のうち変化のあったピークの画素メモリーのみをホール
ドし、変化のないメモリーを消去する。ゴルフボール像
は背景よりも白く、濃淡判定で最も白い部分となること
から、この画像処理によって背景が消去され、ゴルフボ
ール像のみが残存する画像データを生成することができ
る。
【００２７】演算手段としては、（ａ）打撃位置の後方
のＣＣＤカメラ１の位置を原点、目標位置方向の座標を
Ｘ、高さ方向の座標をＺとする二次元位置座標を演算す
る場合と、（ｂ）この二次元位置座標に左右方向の位置
Ｙを加えた三次元位置座標を演算する場合がある。
のＣＣＤカメラ１の位置を原点、目標位置方向の座標を
Ｘ、高さ方向の座標をＺとする二次元位置座標を演算す
る場合と、（ｂ）この二次元位置座標に左右方向の位置
Ｙを加えた三次元位置座標を演算する場合がある。
【００２８】まず、図２を参照しつつ二次元位置座標の
演算を説明する。この二次元位置座標の演算は、ゴルフ
ボールＣの仰角を算出するステップと、二次元位置座標
を算出するステップとを有する。仰角算出ステップは、
ＣＣＤカメラ１、２により同時に撮影された画像処理済
みの一対のフレームデータを用い、これらのフレームデ
ータに対して水平走査による白黒反転判定を行うことで
ゴルフボール像の画像上の上下位置を検出し、この検出
結果と撮影時のＣＣＤカメラ１、２の光軸方向（仰角）
及び画角とに基づいて、打撃位置後方のＣＣＤカメラ１
の位置におけるゴルフボールＣの仰角θ１と、目標位置
前方のＣＣＤカメラ２の位置におけるゴルフボールＣの
仰角θ２とを算出する。
演算を説明する。この二次元位置座標の演算は、ゴルフ
ボールＣの仰角を算出するステップと、二次元位置座標
を算出するステップとを有する。仰角算出ステップは、
ＣＣＤカメラ１、２により同時に撮影された画像処理済
みの一対のフレームデータを用い、これらのフレームデ
ータに対して水平走査による白黒反転判定を行うことで
ゴルフボール像の画像上の上下位置を検出し、この検出
結果と撮影時のＣＣＤカメラ１、２の光軸方向（仰角）
及び画角とに基づいて、打撃位置後方のＣＣＤカメラ１
の位置におけるゴルフボールＣの仰角θ１と、目標位置
前方のＣＣＤカメラ２の位置におけるゴルフボールＣの
仰角θ２とを算出する。
【００２９】二次元位置座標算出ステップは、上記仰角
算出ステップで算出した仰角θ１、仰角θ２及びＣＣＤ
カメラ１とＣＣＤカメラ２との間の距離Ｌを、 Ｘ＝Ｌ＊tanθ２／（tanθ１＋tanθ２）・・・（１） Ｚ＝Ｌ＊tanθ１＊tanθ２／（tanθ１＋tanθ２）・・・（２） 上記数式（１）及び（２）に代入し、ゴルフボールＣの
二次元位置座標Ｘ、Ｚを算出する。
算出ステップで算出した仰角θ１、仰角θ２及びＣＣＤ
カメラ１とＣＣＤカメラ２との間の距離Ｌを、 Ｘ＝Ｌ＊tanθ２／（tanθ１＋tanθ２）・・・（１） Ｚ＝Ｌ＊tanθ１＊tanθ２／（tanθ１＋tanθ２）・・・（２） 上記数式（１）及び（２）に代入し、ゴルフボールＣの
二次元位置座標Ｘ、Ｚを算出する。
【００３０】図２に示すＣＣＤカメラ１、ＣＣＤカメラ
２、ゴルフボールＣ及びゴルフボールＣから降ろされた
垂線の足を頂点とする２つの直角三角形から、 tanθ１＝Ｚ／Ｘ tanθ２＝Ｚ／（Ｌ−Ｘ） が導かれ、この連立方程式からＸ、Ｚを導くことで、上
記数式（１）及び（２）を得ることができる。
２、ゴルフボールＣ及びゴルフボールＣから降ろされた
垂線の足を頂点とする２つの直角三角形から、 tanθ１＝Ｚ／Ｘ tanθ２＝Ｚ／（Ｌ−Ｘ） が導かれ、この連立方程式からＸ、Ｚを導くことで、上
記数式（１）及び（２）を得ることができる。
【００３１】上記二次元位置座標の演算を連続して同時
に撮影された一対のフレームデータ毎に行うことで、ゴ
ルフボールＣの弾道の時系列二次元位置座標を得ること
ができる。
に撮影された一対のフレームデータ毎に行うことで、ゴ
ルフボールＣの弾道の時系列二次元位置座標を得ること
ができる。
【００３２】次に、図３を参照しつつ三次元位置座標の
演算を説明する。この三次元位置座標の演算は、ゴルフ
ボールＣの仰角及び左右方向角を算出するステップと、
三次元座標を算出するステップとを有する。仰角・左右
方向角算出ステップは、ＣＣＤカメラ１、２により同時
に撮影された画像処理済みの一対のフレームデータを用
い、これらのフレームデータに対して水平走査及び垂直
走査による白黒反転判定を行うことでゴルフボール像の
画像上の上下及び左右位置を検出し、この検出結果と撮
影時のＣＣＤカメラ１、２の光軸方向（仰角）及び画角
とに基づいて、ＣＣＤカメラ１の位置におけるゴルフボ
ールＣの仰角θ１１と、ＣＣＤカメラ２の位置における
ゴルフボールＣの仰角θ２１と、ＣＣＤカメラ１の位置
におけるゴルフボールＣの左右方向角θ１２と、ＣＣＤ
カメラ２の位置におけるゴルフボールＣの左右方向角θ
２２とを算出する。
演算を説明する。この三次元位置座標の演算は、ゴルフ
ボールＣの仰角及び左右方向角を算出するステップと、
三次元座標を算出するステップとを有する。仰角・左右
方向角算出ステップは、ＣＣＤカメラ１、２により同時
に撮影された画像処理済みの一対のフレームデータを用
い、これらのフレームデータに対して水平走査及び垂直
走査による白黒反転判定を行うことでゴルフボール像の
画像上の上下及び左右位置を検出し、この検出結果と撮
影時のＣＣＤカメラ１、２の光軸方向（仰角）及び画角
とに基づいて、ＣＣＤカメラ１の位置におけるゴルフボ
ールＣの仰角θ１１と、ＣＣＤカメラ２の位置における
ゴルフボールＣの仰角θ２１と、ＣＣＤカメラ１の位置
におけるゴルフボールＣの左右方向角θ１２と、ＣＣＤ
カメラ２の位置におけるゴルフボールＣの左右方向角θ
２２とを算出する。
【００３３】三次元座標算出ステップは、上記仰角・左
右方向角算出ステップで算出された仰角θ１１、仰角θ
２１、左右方向角θ１２、左右方向角θ２２及びＣＣＤ
カメラ１、２間距離Ｌを、 Ｙ＝Ｌ＊tanθ１２＊tanθ２２／（tanθ１２＋tanθ２２）・・・（３） （tanθ１１＊tanθ１１＋tanθ２１＊tanθ２１）＊Ｘ＊Ｘ ＋２＊tanθ２１＊tanθ２１＊Ｌ＊Ｘ ＋（tanθ１１＊tanθ１１−tanθ２１＊tanθ２１）＊Ｙ＊Ｙ −tanθ２１＊tanθ２１＊Ｌ＊Ｌ＝０・・・（４） tanθ１１＊tanθ１１＊（Ｘ＊Ｘ＋Ｙ＊Ｙ）−Ｚ＊Ｚ＝０・・・（５） 上記数式（３）、（４）及び（５）に代入し、ゴルフボ
ールＣの三次元位置座標Ｘ、Ｙ、Ｚを算出する。
右方向角算出ステップで算出された仰角θ１１、仰角θ
２１、左右方向角θ１２、左右方向角θ２２及びＣＣＤ
カメラ１、２間距離Ｌを、 Ｙ＝Ｌ＊tanθ１２＊tanθ２２／（tanθ１２＋tanθ２２）・・・（３） （tanθ１１＊tanθ１１＋tanθ２１＊tanθ２１）＊Ｘ＊Ｘ ＋２＊tanθ２１＊tanθ２１＊Ｌ＊Ｘ ＋（tanθ１１＊tanθ１１−tanθ２１＊tanθ２１）＊Ｙ＊Ｙ −tanθ２１＊tanθ２１＊Ｌ＊Ｌ＝０・・・（４） tanθ１１＊tanθ１１＊（Ｘ＊Ｘ＋Ｙ＊Ｙ）−Ｚ＊Ｚ＝０・・・（５） 上記数式（３）、（４）及び（５）に代入し、ゴルフボ
ールＣの三次元位置座標Ｘ、Ｙ、Ｚを算出する。
【００３４】上記三次元位置座標の演算を連続して同時
に撮影された一対のフレームデータ毎に行うことで、ゴ
ルフボールＣの弾道の時系列三次元位置座標を得ること
ができる。
に撮影された一対のフレームデータ毎に行うことで、ゴ
ルフボールＣの弾道の時系列三次元位置座標を得ること
ができる。
【００３５】上記構造のボール弾道計測装置によれば、
打撃位置Ａ後方に設置されたＣＣＤカメラ１と、目標位
置Ｂ前方に設置されたＣＣＤカメラ２と、これらのＣＣ
Ｄカメラ１、２の撮影のタイミングを制御する制御部と
によって飛行方向の前後からゴルフボールＣが同時に撮
影された一対の画像データを取得し、演算部により上記
画像処理及び演算処理を行うことで、ゴルフボールＣの
弾道の時系列二次元位置座標又は三次元位置座標を得る
ことができる。従って、従来のボール弾道計測装置と比
較して、ＣＣＤカメラの設置及び校正が容易であり、高
い精度の位置座標を計測することができる。
打撃位置Ａ後方に設置されたＣＣＤカメラ１と、目標位
置Ｂ前方に設置されたＣＣＤカメラ２と、これらのＣＣ
Ｄカメラ１、２の撮影のタイミングを制御する制御部と
によって飛行方向の前後からゴルフボールＣが同時に撮
影された一対の画像データを取得し、演算部により上記
画像処理及び演算処理を行うことで、ゴルフボールＣの
弾道の時系列二次元位置座標又は三次元位置座標を得る
ことができる。従って、従来のボール弾道計測装置と比
較して、ＣＣＤカメラの設置及び校正が容易であり、高
い精度の位置座標を計測することができる。
【００３６】ＣＣＤカメラ１とＣＣＤカメラ２との間の
距離Ｌの下限としてはゴルフボールＣの飛距離の１．２
倍が好ましく、１．５倍が特に好ましい。このようにＣ
ＣＤカメラ１、２間距離Ｌを上記下限以上とすること
で、ＣＣＤカメラ１、２の光軸方向の仰角を抑え、得ら
れる画像への天候の影響を低減することができる。一
方、ＣＣＤカメラ１、２間距離Ｌの上限としてはゴルフ
ボールＣの飛距離の３倍が好ましく、２倍が特に好まし
い。これは、ＣＣＤカメラ１、２間距離Ｌが上記上限を
超えると、ゴルフボールＣの仰角が小さくなり、計測精
度が低下してしまうことからである。
距離Ｌの下限としてはゴルフボールＣの飛距離の１．２
倍が好ましく、１．５倍が特に好ましい。このようにＣ
ＣＤカメラ１、２間距離Ｌを上記下限以上とすること
で、ＣＣＤカメラ１、２の光軸方向の仰角を抑え、得ら
れる画像への天候の影響を低減することができる。一
方、ＣＣＤカメラ１、２間距離Ｌの上限としてはゴルフ
ボールＣの飛距離の３倍が好ましく、２倍が特に好まし
い。これは、ＣＣＤカメラ１、２間距離Ｌが上記上限を
超えると、ゴルフボールＣの仰角が小さくなり、計測精
度が低下してしまうことからである。
【００３７】ＣＣＤカメラ１、２の地上高は３ｍ以内が
好ましい。これは、ＣＣＤカメラ１、２の地上高が３ｍ
を超えると、打ち出し点付近や落下点付近の計測が困難
になり、地上高による位置座標の補正に伴う誤差が増大
してしまうためである。
好ましい。これは、ＣＣＤカメラ１、２の地上高が３ｍ
を超えると、打ち出し点付近や落下点付近の計測が困難
になり、地上高による位置座標の補正に伴う誤差が増大
してしまうためである。
【００３８】次に、ＣＣＤカメラ１、２によるゴルフボ
ールＣの弾道の撮影形態を図４〜図７に従って説明す
る。図４の撮影形態は、ＣＣＤカメラ１、２を各１台ず
つ設置する場合である。ゴルフボールＣを画像処理可能
な程度に明確に撮影する必要があるため、ＣＣＤカメラ
１、２の画角には所定の制限があり、あまり広角にする
ことができない。そのため、ＣＣＤカメラ１、２を１台
づつ設置する場合、図４に示すように、ゴルフボールＣ
の弾道のうち目的の部分、例えば最高点付近、打ち出し
位置付近又は落下点付近のみを撮影する。この撮影形態
では、ゴルフボールＣの弾道のうち目的部分のみの位置
座標が計測され、この部分の位置座標を用いて全弾道の
シュミレーションも可能である。
ールＣの弾道の撮影形態を図４〜図７に従って説明す
る。図４の撮影形態は、ＣＣＤカメラ１、２を各１台ず
つ設置する場合である。ゴルフボールＣを画像処理可能
な程度に明確に撮影する必要があるため、ＣＣＤカメラ
１、２の画角には所定の制限があり、あまり広角にする
ことができない。そのため、ＣＣＤカメラ１、２を１台
づつ設置する場合、図４に示すように、ゴルフボールＣ
の弾道のうち目的の部分、例えば最高点付近、打ち出し
位置付近又は落下点付近のみを撮影する。この撮影形態
では、ゴルフボールＣの弾道のうち目的部分のみの位置
座標が計測され、この部分の位置座標を用いて全弾道の
シュミレーションも可能である。
【００３９】図５の撮影形態は、ＣＣＤカメラ１、２を
各３台ずつ設置し、ゴルフボールＣの弾道のうち特定の
三個所、例えば最高点付近、打ち出し位置付近、落下点
付近を撮影する。この撮影形態によれば、１台ずつ設置
する場合よりもさらに詳しい弾道の位置座標を計測する
ことができ、全弾道のシュミレーションもより正確な推
定が可能になる。
各３台ずつ設置し、ゴルフボールＣの弾道のうち特定の
三個所、例えば最高点付近、打ち出し位置付近、落下点
付近を撮影する。この撮影形態によれば、１台ずつ設置
する場合よりもさらに詳しい弾道の位置座標を計測する
ことができ、全弾道のシュミレーションもより正確な推
定が可能になる。
【００４０】図６の撮影形態は、ＣＣＤカメラ１、２を
それぞれ多数台設置し、ゴルフボールＣの全ての弾道を
撮影する。最も正確にゴルフボールＣの全弾道の位置座
標を計測することができる。
それぞれ多数台設置し、ゴルフボールＣの全ての弾道を
撮影する。最も正確にゴルフボールＣの全弾道の位置座
標を計測することができる。
【００４１】図７の撮影形態は、各１台ずつのＣＣＤカ
メラ１、２を光軸方向の仰角が変更可能な雲台に設置
し、ゴルフボールＣの飛行に伴ってＣＣＤカメラ１、２
の光軸方向の仰角を変え、全弾道を撮影する。この撮影
形態にっても全弾道の位置座標を計測することができ
る。この撮影形態において、ＣＣＤカメラ１、２の光軸
方向の仰角変更方法としては、（ａ）ゴルフボールＣの
弾道を予測し、適切に撮影できるよう予め指定したデー
タに基づき変更する方法、（ｂ）撮影された画像データ
から演算部によって位置座標を逐次計測し、その計測結
果からゴルフボールＣの移動方向を予測して自動で変更
する方法等がある。自動でＣＣＤカメラ１、２の光軸方
向を変更する場合、光軸方向の仰角又は変化量を演算部
にフィードバックする必要がある。
メラ１、２を光軸方向の仰角が変更可能な雲台に設置
し、ゴルフボールＣの飛行に伴ってＣＣＤカメラ１、２
の光軸方向の仰角を変え、全弾道を撮影する。この撮影
形態にっても全弾道の位置座標を計測することができ
る。この撮影形態において、ＣＣＤカメラ１、２の光軸
方向の仰角変更方法としては、（ａ）ゴルフボールＣの
弾道を予測し、適切に撮影できるよう予め指定したデー
タに基づき変更する方法、（ｂ）撮影された画像データ
から演算部によって位置座標を逐次計測し、その計測結
果からゴルフボールＣの移動方向を予測して自動で変更
する方法等がある。自動でＣＣＤカメラ１、２の光軸方
向を変更する場合、光軸方向の仰角又は変化量を演算部
にフィードバックする必要がある。
【００４２】また、ＣＣＤカメラ１、２としてズーム機
能を備えたものを用いるとよい。かかるズーム機能によ
って画像を拡大、縮小することで、より鮮明にゴルフボ
ールＣを撮影することができ、位置座標の計測の精度を
向上させることができる。かかるＣＣＤカメラ１、２の
ズームの変更方法としては、（ａ）ゴルフボールＣの弾
道を予測し、適切な撮影状態となるよう予め指定したデ
ータに基づき変更する方法、（ｂ）撮影された画像デー
タから演算部によって位置座標を逐次計測し、その計測
結果からゴルフボールＣの移動方向を予測して自動で変
更する方法等がある。なお、このズーム機能は、各１台
のＣＣＤカメラ１、２が近距離から遠距離まで撮影する
必要がある図７の撮影形態の場合に有効である。自動で
ズームを変更する場合、ＣＣＤカメラ１、２の画角を演
算部にフィードバックする必要がある。
能を備えたものを用いるとよい。かかるズーム機能によ
って画像を拡大、縮小することで、より鮮明にゴルフボ
ールＣを撮影することができ、位置座標の計測の精度を
向上させることができる。かかるＣＣＤカメラ１、２の
ズームの変更方法としては、（ａ）ゴルフボールＣの弾
道を予測し、適切な撮影状態となるよう予め指定したデ
ータに基づき変更する方法、（ｂ）撮影された画像デー
タから演算部によって位置座標を逐次計測し、その計測
結果からゴルフボールＣの移動方向を予測して自動で変
更する方法等がある。なお、このズーム機能は、各１台
のＣＣＤカメラ１、２が近距離から遠距離まで撮影する
必要がある図７の撮影形態の場合に有効である。自動で
ズームを変更する場合、ＣＣＤカメラ１、２の画角を演
算部にフィードバックする必要がある。
【００４３】さらに、ＣＣＤカメラ１、２としてオート
アイリス機能（自動絞り機能）を備えたものを用いると
よい。撮影の際、天候等の変化によりゴルフボールＣと
背景との光のコントラストが変化しても、ゴルフボール
Ｃが鮮明に撮影されるように自動で絞りが調節され、計
測に最適な画像データを取得することができる。
アイリス機能（自動絞り機能）を備えたものを用いると
よい。撮影の際、天候等の変化によりゴルフボールＣと
背景との光のコントラストが変化しても、ゴルフボール
Ｃが鮮明に撮影されるように自動で絞りが調節され、計
測に最適な画像データを取得することができる。
【００４４】なお、本発明のボール弾道計測装置は、上
記実施形態に限定されるものではなく、例えばシャッタ
ー機能のないＣＣＤカメラ１、２を使用することも可能
である。
記実施形態に限定されるものではなく、例えばシャッタ
ー機能のないＣＣＤカメラ１、２を使用することも可能
である。
【００４５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のボール弾
道計測装置によれば、計測に用いるＣＣＤカメラの設置
が容易であり、かつ、天候等に左右されずに安定して計
測できる。さらに、校正が容易で、飛行するボールの位
置座標の時系列データを精度よく計測できる。その結
果、打ち出されたボールの揚力係数、抗力係数等の解析
が可能となり、例えばゴルフボールの設計に有効にフィ
ードバックすることができる。
道計測装置によれば、計測に用いるＣＣＤカメラの設置
が容易であり、かつ、天候等に左右されずに安定して計
測できる。さらに、校正が容易で、飛行するボールの位
置座標の時系列データを精度よく計測できる。その結
果、打ち出されたボールの揚力係数、抗力係数等の解析
が可能となり、例えばゴルフボールの設計に有効にフィ
ードバックすることができる。
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るボール弾道
計測装置を示す概略構成図である。
計測装置を示す概略構成図である。
【図２】図２は、図１のボール弾道計測装置によるボー
ル弾道の二次元位置座標の計測方法を説明する模式的側
面図である。
ル弾道の二次元位置座標の計測方法を説明する模式的側
面図である。
【図３】図３は、図１のボール弾道計測装置によるボー
ル弾道の三次元位置座標の計測方法を説明する模式的斜
視図である。
ル弾道の三次元位置座標の計測方法を説明する模式的斜
視図である。
【図４】図４は、図１のボール弾道計測装置によるボー
ル弾道の一撮影形態を説明するボール弾道側面図であ
る。
ル弾道の一撮影形態を説明するボール弾道側面図であ
る。
【図５】図５は、図１のボール弾道計測装置によるボー
ル弾道の一撮影形態を説明するボール弾道側面図であ
る。
ル弾道の一撮影形態を説明するボール弾道側面図であ
る。
【図６】図６は、図１のボール弾道計測装置によるボー
ル弾道の一撮影形態を説明するボール弾道側面図であ
る。
ル弾道の一撮影形態を説明するボール弾道側面図であ
る。
【図７】図７は、図１のボール弾道計測装置によるボー
ル弾道の一撮影形態を説明するボール弾道側面図であ
る。
ル弾道の一撮影形態を説明するボール弾道側面図であ
る。
１・・・ＣＣＤカメラ
２・・・ＣＣＤカメラ
３・・・記録部
４・・・記録部
５・・・コンピュータ部
６・・・トリガー部
７・・・同期信号発生部
８・・・ハブ
９・・・ケーブル補償器
１０・・・モニター
Ａ・・・打撃位置
Ｂ・・・目標位置
Ｃ・・・ゴルフボール
Ｘ・・・目標位置方向の位置座標
Ｚ・・・高さ方向の位置座標
Ｙ・・・左右方向の位置座標
Claims (4)
- 【請求項１】 打撃位置と目標位置とを結ぶ直線上であ
って、打撃位置の後方及び目標位置の前方に設置する少
なくとも２台のＣＣＤカメラと、 これらのＣＣＤカメラによる撮影のタイミングを制御す
る制御部と、 これらのＣＣＤカメラで同時に撮影された一対の画像デ
ータとＣＣＤカメラの位置、光軸方向及び画角とに基づ
いて、三角測量法的手法でボールの位置座標を演算する
演算部とを備えるボール弾道計測装置。 - 【請求項２】 上記演算部において、打撃位置後方のＣ
ＣＤカメラ及び目標位置前方のＣＣＤカメラの光軸方向
及び画角とこれらのＣＣＤカメラで同時に撮影された一
対の画像データとに基づいて、打撃位置後方のＣＣＤカ
メラの位置におけるボールの仰角θ１と、目標位置前方
のＣＣＤカメラの位置におけるボールの仰角θ２とを算
出し、 この仰角θ１、仰角θ２及び打撃位置後方のＣＣＤカメ
ラと目標位置前方のＣＣＤカメラとの間の距離Ｌから、
打撃位置後方のＣＣＤカメラの位置を原点、目標位置方
向の座標をＸ、高さ方向の座標をＺとする二次元位置座
標を下記数式（１）及び（２）により算出する請求項１
に記載のボール弾道計測装置。 Ｘ＝Ｌ＊tanθ２／（tanθ１＋tanθ２）・・・（１） Ｚ＝Ｌ＊tanθ１＊tanθ２／（tanθ１＋tanθ２）・・・（２） - 【請求項３】 上記演算部において、打撃位置後方のＣ
ＣＤカメラ及び目標位置前方のＣＣＤカメラの光軸方向
及び画角とこれらのＣＣＤカメラで同時に撮影された一
対の画像データとに基づいて、打撃位置後方のＣＣＤカ
メラの位置におけるボールの仰角θ１１と、目標位置前
方のＣＣＤカメラの位置におけるボールの仰角θ
２１と、打撃位置後方のＣＣＤカメラの位置におけるボ
ールの左右方向角θ１２と、目標位置前方のＣＣＤカメ
ラの位置におけるボールの左右方向角θ２２とを算出
し、 この仰角θ１１、仰角θ２１、左右方向角θ１２、左右
方向角θ２２及び打撃位置後方のＣＣＤカメラと目標位
置前方のＣＣＤカメラとの間の距離Ｌから、打撃位置後
方のＣＣＤカメラの位置を原点、目標位置方向の座標を
Ｘ、高さ方向の座標をＺ、左右方向の位置をＹとする三
次元位置座標を下記数式（３）、（４）及び（５）によ
り算出する請求項１に記載のボール弾道計測装置。 Ｙ＝Ｌ＊tanθ１２＊tanθ２２／（tanθ１２＋tanθ２２）・・・（３） （tanθ１１＊tanθ１１＋tanθ２１＊tanθ２１）＊Ｘ＊Ｘ ＋２＊tanθ２１＊tanθ２１＊Ｌ＊Ｘ ＋（tanθ１１＊tanθ１１−tanθ２１＊tanθ２１）＊Ｙ＊Ｙ −tanθ２１＊tanθ２１＊Ｌ＊Ｌ＝０・・・（４） tanθ１１＊tanθ１１＊（Ｘ＊Ｘ＋Ｙ＊Ｙ）−Ｚ＊Ｚ＝０・・・（５） - 【請求項４】 上記打撃位置後方のＣＣＤカメラと目標
位置前方のＣＣＤカメラとの間の距離Ｌがボールの飛距
離の１．２倍以上である請求項１、請求項２又は請求項
３に記載のボール弾道計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001231303A JP4436990B2 (ja) | 2001-07-31 | 2001-07-31 | ボール弾道計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001231303A JP4436990B2 (ja) | 2001-07-31 | 2001-07-31 | ボール弾道計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003042716A true JP2003042716A (ja) | 2003-02-13 |
| JP4436990B2 JP4436990B2 (ja) | 2010-03-24 |
Family
ID=19063377
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001231303A Expired - Fee Related JP4436990B2 (ja) | 2001-07-31 | 2001-07-31 | ボール弾道計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4436990B2 (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7321330B2 (en) | 2005-10-03 | 2008-01-22 | Sri Sports Limited | Ball measuring apparatus |
| US7394917B2 (en) | 2003-08-19 | 2008-07-01 | Sri Sports Limited | Apparatus for measuring a trajectory |
| JP2009226216A (ja) * | 2008-03-19 | 2009-10-08 | Karsten Manufacturing Corp | ゴルフクラブのカスタムフィッティングのための方法、装置、及びシステム |
| JP2010504786A (ja) * | 2006-09-27 | 2010-02-18 | マセソン リンドセイ、ノーマン | 落下中のゴルフボールの飛び出し位置を特定する方法とシステム |
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