JP2014512903A - 仮想ゴルフシミュレーション装置に用いられるセンシング装置及びセンシング方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図3
Description
Claims (22)
- 仮想ゴルフシミュレーション装置に用いられるセンシング装置において、
ユーザがスイングによってボールを打撃することに対して複数のフレームのイメージを取得するカメラユニットと、
各フレーム別の前記イメージからボールを抽出して、その3次元座標を獲得するボールイメージ処理部と、前記取得した各フレーム別の前記イメージから、動く関心対象を抽出し、前記関心対象から、ゴルフクラブのヘッドに対する運動軌跡を算出するクラブイメージ処理部とを含み、運動するボールに対する物理的特性情報を算出するセンシング処理ユニットと、
を備える、センシング装置。 - 前記クラブイメージ処理部は、前記ボールイメージ処理部によって処理された前記イメージから抽出されたボールを除去したイメージを受信して、イメージ処理を行うように構成されることを特徴とする、請求項1に記載のセンシング装置。
- 前記カメラユニットから受信した前記イメージを処理することによってユーザによる打撃が行われたか否かを感知することによって、インパクト時点を把握する打撃感知部をさらに含むことを特徴とする、請求項1又は2に記載のセンシング装置。
- 前記ボールイメージ処理部は、前記打撃感知部から、インパクト時点以降の前記複数のフレームの前記イメージを受信して、イメージ処理を行うように構成され、
前記クラブイメージ処理部は、前記打撃感知部から、インパクト時点以前の前記複数のフレームの前記イメージ、及び前記ボールイメージ処理部で処理された前記イメージをそれぞれ受信して、イメージ処理を行うように構成されることを特徴とする、請求項3に記載のセンシング装置。 - 前記センシング処理ユニットは、
前記ボールイメージ処理部によって抽出されたボールの3次元座標を用いて、運動するボールの速度、方向及び高さ角を含む物理的特性情報を算出し、
前記クラブイメージ処理部によって算出された前記ゴルフクラブのヘッドに対する前記運動軌跡から、ボールのスピンを含む前記物理的特性情報を算出するように構成されることを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載のセンシング装置。 - 前記クラブイメージ処理部は、
各フレームのイメージ間に差がある部分を抽出して合わせることによって、前記動く関心対象を抽出し、前記抽出された関心対象に対して直線ラインをフィッティングする第1処理手段と、
前記フィッティングされたライン上の特定部分の軌跡を、前記ゴルフクラブのヘッドに対する前記運動軌跡として算出する第2処理手段と、を含むことを特徴とする、請求項1から5のいずれか一項に記載のセンシング装置。 - 前記クラブイメージ処理部は、
静止状態のボールの位置を中心に所定の大きさの関心領域を設定し、前記関心領域内で前記ゴルフクラブのヘッドの前記運動軌跡をチェックして前記ゴルフクラブのヘッドの進行方向を抽出し、それに基づいてボールのスピンを推定するスピン推定手段をさらに含むことを特徴とする、請求項1から6のいずれか一項に記載のセンシング装置。 - 仮想ゴルフシミュレーション装置に用いられるセンシング装置において、
ユーザがスイングによってボールを打撃することに対して複数のフレームのイメージを取得するカメラユニットと、
各フレーム別の前記イメージから、2次元分析を通じてボールの軌跡を抽出して、前記ボールの軌跡上の各ボールの3次元座標を抽出するボールイメージ処理部と、前記取得した各フレーム別の前記イメージから、2次元分析を通じて、動く対象に対するフィッティングラインを抽出し、前記フィッティングラインに対する3次元マッチングを通じてゴルフクラブのヘッドの運動軌跡を抽出するクラブイメージ処理部とを含んで、運動するボールの物理的特性情報を算出するセンシング処理ユニットと、を含む、センシング装置。 - 前記カメラユニットは、それぞれ前記複数のフレームの前記イメージを取得し、ステレオ方式で駆動される複数個のカメラを含み、
前記ボールイメージ処理部は、
前記複数個のカメラのそれぞれが取得した前記イメージからボール候補を探して、3次元座標を抽出し、前記ボール候補を2次元平面に回帰させて2次元軌跡を抽出して分析することによって、前記ボールの軌跡を抽出し、前記抽出されたボールの軌跡上の各ボールの座標を3次元座標に変換させるように構成されることを特徴とする、請求項8に記載のセンシング装置。 - 前記カメラユニットは、それぞれ前記複数のフレームの前記イメージを取得し、ステレオ方式で駆動される複数個のカメラを含み、
前記クラブイメージ処理部は、
前記複数個のカメラのそれぞれが取得した各フレームのイメージ間に差がある部分を抽出して合わせることによって、動く関心対象を抽出し、前記抽出された関心対象に対して直線ラインをフィッティングする第1処理手段と、前記複数個のカメラに対して、同一のフレームの前記イメージに対する3次元空間上の対応点を検査することによって、前記フィッティングされたライン上の特定部分の3次元軌跡を算出する第2処理手段と、を含むことを特徴とする、請求項8に記載のセンシング装置。 - 仮想ゴルフシミュレーション装置に用いられるセンシング装置において、
ユーザがスイングによってボールを打撃することに対して複数のフレームのイメージを取得するカメラユニットと、
各フレームのイメージ間に差がある部分を抽出して合わせることによって、動く関心対象を抽出し、前記抽出された関心対象からフィッティングラインを抽出する第1処理手段と、前記フィッティングライン上の特定部分の軌跡を、ゴルフクラブのヘッドに対する運動軌跡として算出する第2処理手段とを含んで、運動するボールのスピンを推定するセンシング処理ユニットと、を含む、センシング装置。 - 前記センシング処理ユニットは、
前記取得したイメージに対して、差演算を通じてイメージ上の静止された部分を除去し、前記差演算されたイメージ上の全てのピクセルのそれぞれに対して、所定の個数の周辺ピクセルのピクセル値を合わせたイメージが生成されるようにする前処理手段をさらに含み、
前記前処理手段によって処理されたイメージを用いて、前記第1処理手段及び前記第2処理手段がイメージ処理を行うように構成されることを特徴とする、請求項11に記載のセンシング装置。 - 前記第1処理手段は、
処理対象である全てのフレームの前記イメージのそれぞれに対して、該当のフレームの前記イメージと他のフレームの前記イメージとの間に差がある部分を抽出して合わせることによって、前記ゴルフクラブに該当する部分が関心対象として抽出されるようにする対象抽出手段と、
前記抽出された関心対象に対して直線ラインをフィッティングするラインフィッティング手段と、を含むことを特徴とする、請求項11又は12に記載のセンシング装置。 - 前記第2処理手段は、
前記フィッティングされたライン上の特定部分に対する座標移動を検査することによって、前記運動軌跡を算出する軌跡算出手段と、
前記算出された前記運動軌跡を前記ゴルフクラブのヘッドの前記運動軌跡として認識し、前記運動軌跡から前記ゴルフクラブのヘッドの進行方向を抽出して、それに基づいてボールのスピンを推定するスピン推定手段と、を含むことを特徴とする、請求項11から13のいずれか一項に記載のセンシング装置。 - 仮想ゴルフシミュレーション装置に用いられるセンシング装置において、
ユーザがスイングによってボールを打撃することに対してそれぞれ複数のフレームのイメージを取得する複数個のカメラを含むカメラユニットと、
各カメラで取得した前記イメージに対して、それぞれ2次元分析を通じて、動く関心対象に対するフィッティングラインを抽出し、前記2次元分析されたそれぞれのフィッティングラインに対する3次元マッチングを通じて、前記フィッティングライン上の特定部分の軌跡をゴルフクラブのヘッドに対する運動軌跡として算出することによって、運動するボールのスピンを推定するセンシング処理ユニットと、を含む、センシング装置。 - 仮想ゴルフシミュレーション装置に用いられるセンシング装置のセンシング方法において、
打撃が行われる一定の撮影範囲に対するイメージを連続的に取得する段階と、
前記取得された前記イメージを分析することによって、ユーザがボールを打撃するか否かを感知する段階と、
ボールが打撃されるインパクト時点以降の複数のフレームの前記イメージからボールを抽出して分析することによって、運動するボールに対する物理的特性情報を算出するボール処理段階と、
ボールが打撃されるインパクト時点以前及び以降の前記複数のフレームの前記イメージからゴルフクラブのヘッドの運動軌跡を算出して分析することによって、前記運動するボールのスピンを推定するクラブ処理段階と、を含む、センシング方法。 - 前記ボール処理段階は、
前記複数のフレームの前記イメージに対して、各フレーム別にボール候補を抽出する段階と、
前記ボール候補に対する3次元座標を2次元座標に変換して、各フレーム上の前記ボール候補を互いに連結する少なくとも一つの2次元軌跡を抽出する段階と、
前記2次元軌跡を分析することによってボールの軌跡を抽出して、前記ボールの軌跡上の各ボールに対する3次元座標を獲得する段階と、を含むことを特徴とする、請求項16に記載のセンシング方法。 - 前記クラブ処理段階は、
前記複数のフレームの前記イメージに対して、各フレームのイメージ間に差がある部分を抽出して合わせることによって、動く関心対象を抽出する段階と、
前記抽出された関心対象に対して直線ラインをフィッティングする段階と、
前記フィッティングされたライン上の特定部分の軌跡を、前記ゴルフクラブのヘッドに対する前記運動軌跡として算出する段階と、を含むことを特徴とする、請求項16又は17に記載のセンシング方法。 - 仮想ゴルフシミュレーション装置に用いられるセンシング装置のセンシング方法において、
ユーザがスイングによってボールを打撃することに対して複数のフレームのイメージを取得する段階と、
前記取得したイメージから、動く関心対象を抽出する段階と、
前記抽出された関心対象に対して直線ラインをフィッティングする段階と、
前記フィッティングされたライン上の特定部分の軌跡を算出する段階と、
前記算出された軌跡をゴルフクラブのヘッドの運動軌跡として認識し、それに基づいて運動するボールのスピンを推定する段階と、を含む、センシング方法。 - 前記関心対象を抽出する段階は、
前記取得した前記イメージに対して、差演算を通じてイメージ上の静止された部分を除去する段階と、
前記差演算された前記イメージ上の全てのピクセルのそれぞれに対して、所定の個数の周辺ピクセルのピクセル値を合わせたイメージが生成されるようにする段階と、
処理対象である全てのフレームの前記イメージのそれぞれに対して、該当のフレームの前記イメージと他のフレームの前記イメージとの間に差がある部分を抽出して合わせることによって、前記ゴルフクラブに該当する部分が前記関心対象として抽出されるようにする段階と、を含むことを特徴とする、請求項19に記載のセンシング方法。 - 前記イメージを取得する段階で、ステレオ方式で駆動される複数個のカメラのそれぞれが複数のフレームの前記イメージを取得し、
前記特定部分の軌跡を算出する段階は、
前記複数個のカメラに対して、同一のフレームの前記イメージに対する3次元空間上の対応点を検査する段階と、
前記フィッティングされたライン上の先端部を探して、前記ゴルフクラブのヘッドとして認識して、前記ヘッドの座標移動を検査することによって3次元運動軌跡を算出する段階と、を含むことを特徴とする、請求項19又は20に記載のセンシング方法。 - 前記ボールのスピンを推定する段階は、
静止状態のボールの位置を中心に、所定の大きさの関心領域を設定する段階と、
前記関心領域内で前記ゴルフクラブのヘッドの前記運動軌跡をチェックすることによって、前記ゴルフクラブのヘッドの進行方向を抽出する段階と、
前記ゴルフクラブのヘッドの進行方向から、前記運動するボールのスピンを推定する段階と、を含むことを特徴とする、請求項19から21のいずれか一項に記載のセンシング方法。
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