JP2018005913A - ボールの画像の明るさを補正するための方法、システム、及び非一時的なコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の一態様によると、ボールの画像の明るさを補正するための方法であって、物理量測定の対象となるボールを撮影した複数の画像それぞれにおいて、前記ボールに該当する領域の撮影された明るさの分布を算出するステップと、基準の明るさの分布を参照して、前記複数の画像のうち少なくとも一つの画像の前記ボールに該当する領域の撮影された明るさの分布を補正するステップを含む方法が提供される。
【選択図】図3
Description
ゴルファーが都心などでも低コストで仮想的にゴルフを楽しむことができるようにするシミュレーションゴルフシステムが広く普及されている。このようなシミュレーションゴルフシステムは、ゴルファーがゴルフボールを打ったら、ゴルフボールを撮影した画像を多数獲得し、その軌跡、間隔、サイズなどに基づいて、ゴルフボールの物理量を測定し、シミュレーションを行い、ショットのシミュレーション結果をスクリーン上に表示することを基本コンセプトとすることができる。これらのシミュレーションゴルフのシステムでは、ゴルフボールの撮影された画像を可能な限り良好な状態で獲得することが重要である。
また、本発明は複数のゴルフボール画像の明るさ(具体的には、明るさの分布)を補正することにより、複数のゴルフボール画像の明るさの分布が均一になるようにすることを他の目的とする。
本発明の一態様によると、ボールの画像の明るさを補正するための方法であって、物理量測定の対象となるボールを撮影した複数の画像それぞれにおいて、前記ボールに該当する領域の撮影された明るさの分布を算出するステップ、
及び基準の明るさの分布を参照にして、前記複数の画像のうち少なくとも一つの画像の前記ボールに該当する領域の撮影された明るさの分布を補正するステップとを含む方法が提供される。
後述する本発明の詳細な説明は、本発明が実施されることができる特定の実施例を例示として示す添付図面を参照する。これらの実施例は、当業者が本発明を実施できるよう十分に詳細に説明される。本発明の様々な実施例は、互いに異なるが、相互に排他的である必要はないことが理解されるべきである。例えば、本明細書に記載されている特定の形状、構造、及び特性は、本発明の精神と範囲を逸脱しないのに一実施例から、他の実施例に変更されて実装されることができる。また、それぞれの実施例内の個々の構成要素の位置または配置も、本発明の精神と範囲を逸脱しなく変更できることが理解されるべきである。したがって、後述する詳細な説明は、限定的な意味として行われるものではなく、本発明の範囲は、特許請求の範囲の請求項が請求する範囲とその均等なすべての範囲を網羅するものとして受け入れられなければならない。図面で同様の参照符号は、いくつかの側面に亘って同一または類似の構成要素を示す。
システム全体の構成
図1は、本発明の一実施形態に係るシミュレーションゴルフシステムの全体的な構成を概略的に示す図である。
次に、本発明の一実施形態に係るシミュレータ(200)は、物理量測定の対象となる球を撮影した複数の画像を撮影装置(100)から取得して、複数のゴルフボールの画像にわたって表示されるマークの時系列的な集合(つまり、マークシーケンス)を分析することにより、ゴルフボールの回転速度と回転方向を測定する機能をさらに実行することができる。
最後に、本発明の一実施形態に係る表示装置(300)は、シミュレータ(200)の物理量の測定、仮想現実の実装の結果を表示してくれる機能を実行することができる。これらの表示装置(300)は、所定のディスプレイ手段を介して所定の映像を表示することができるが、例えば、打撃されたゴルフボールの衝撃を吸収する一方、直接発光しないスクリーンと、このようなスクリーンに映像を出力するプロジェクターで構成されることができる。
下では、本発明の一実施形態に係る撮影装置(100)の内部構成と、各構成要素の機能について見てみることにする。
図2に示すように、撮影装置(100)は、カメラ部(110)、通信部(120)、制御部(130)とを含んで構成されることができる。
下では、本発明の一実施形態に係るシミュレータ(200)の内部構成と、各構成要素の機能について見てみることにする。
図3に示すように、本発明の一実施形態に係るシミュレータ(200)は、画像処理部(210)、物理量測定部(220)、シミュレーション部(230)、データベース(240)、通信部(250)、制御部(260)とを含んで構成されることができる。また、本発明の一実施例によると、画像処理部(210)は、画像取得部(未図示)と画像補正部(未図示)を含むことができる。本発明の一実施例によると、画像処理部(210)、物理量測定部(220)、シミュレーション部(230)、データベース(240)、通信部(250)、制御部(260)は、そのうちの少なくとも一部が撮影装置(100)や表示装置(300)と通信するプログラムモジュールであることがある。これらのプログラムモジュールは、オペレーティングシステム、アプリケーション、モジュール、または他のプログラムモジュールの形でシミュレータ(200)に含まれることがあり、物理的にはいくつかの公知の記憶装置に保存されることがある。また、これらのプログラムモジュールはシミュレータ(200)と通信可能なリモート記憶装置に保存することもある。一方、これらのプログラムモジュールは、本発明に基づいて、後述する特定の業務を実行したり、特定の抽象データ型を実行するルーチン、サブルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造などを包括するが、これに限定されない。
図4を参照すると、照明の位置、光照射の方向や光の光度、カメラの位置、仕様や設定、ボールの位置や色などの様々な環境要因のために、複数の画像からボールに該当する領域の明るさの分布がイメージごとに異なることがある。例えば、ボールに該当する領域の明るさが全体的に暗いことがあり、(図4の(a)参照)、ボールに該当する領域のうちの中央部の明るさが他の部分に比べて過度に明るいことがある(図4の(b)を参照)。
<数式 1>
E(P) = c * b(P) + d
<数式 2>
F(P) = b(P) + E(P) 又は F(P) = b(P) * E(P)
前記の数式1及び数式2で、b(P)は、任意の地点である点Pの明るさを示し、E(P)は、点Pの明るさに対する補正モデルを示し、c及びdは補正モデルE(P)を特定する補正係数を示し、F(P)は、補正モデルE(P)によって補正された(つまり、均一化された)点Pの明るさを示す。
図6を参照すると、図4の(a)と(b)それぞれ示されているゴルフボールの画像のボールに該当する領域の明るさの分布が均一化されたことを確認することができる。
110:カメラ部
120:通信部
130:制御部
200:シミュレータ
210:画像処理部
220:物理量測定部
230:シミュレーション部
240:データベース
250:通信部
260:制御部
Claims (13)
- ボールの画像の明るさを補正するための方法であって、
物理量測定の対象となるボールを撮影した複数の画像それぞれにおいて、前記ボールに該当する領域の撮影された明るさの分布を算出するステップと、
及び基準の明るさの分布を参照にして、前記複数の画像のうち少なくとも一つの画像の前記ボールに該当する領域の撮影された明るさの分布を補正するステップとを含むボールの画像の明るさを補正するための方法。 - 前記算出ステップにおいて、
線形回帰モデル(Linear Riguresshon Model)とノンパラメトリックモデル(Non−Parametric Model)のうちの少なくとも一つを用いて、前記撮影された明るさの分布を算出する請求項1に記載のボールの画像の明るさを補正するための方法。 - 前記算出ステップにおいて、
前記複数の画像それぞれにおいて、前記ボールに該当する領域の中心座標及び最大の明るさの座標のうちの少なくとも一つを基準として、前記撮影された明るさの分布を算出する請求項1に記載のボールの画像の明るさを補正するための方法。 - 前記補正ステップにおいて、
前記少なくとも一つの画像の前記ボールに該当する領域の撮影された明るさの分布の均一性が既に設定されてあるレベル以上になるように前記補正を実行する請求項1に記載のボールの画像の明るさを補正するための方法。 - 前記補正ステップにおいて、
第1画像の前記ボールに該当する領域の第1に撮影された明るさの分布と前記基準の明るさの分布を比較することにより、前記第1に撮影された明るさの分布を補正するための補正モデルを算出するステップ、
及び前記算出された補正モデルを参照にして、前記第1に撮影された明るさの分布を補正するステップとを含む請求項1に記載のボールの画像の明るさを補正するための方法。 - 前記補正モデルは、少なくとも一つの補正係数に基づいて特定される請求項5に記載のボールの画像の明るさを補正するための方法。
- 第1項による方法を実行するためのコンピュータプログラムを記録するコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
- ボールの画像の明るさを補正するためのシステムであって、
物理量測定の対象となるボールを撮影した複数の画像を取得する画像取得部、及び
前記複数の画像それぞれにおいて、前記ボールに該当する領域の撮影された明るさの分布を算出し、基準の明るさの分布を参照にして、前記複数の画像のうち少なくとも一つの画像の前記ボールに該当する領域の撮影された明るさの分布を補正する画像補正部とを含むボールの画像の明るさを補正するためのシステム。 - 前記画像補正部は、線形回帰モデル(Linear Riguresshon Model)とノンパラメトリックモデル(Non−Parametric Model)のうちの少なくとも一つを用いて、前記撮影された明るさの分布を算出する請求項8に記載のボールの画像の明るさを補正するためのシステム。
- 前記画像補正部は、前記複数の画像それぞれにおいて、前記ボールに該当する領域の中心座標及び最大の明るさの座標のうちの少なくとも一つに基づいて、前記撮影された明るさの分布を算出する請求項8に記載のボールの画像の明るさを補正するためのシステム。
- 前記画像補正部は、前記少なくとも一つの画像の前記ボールに該当する領域の撮影された明るさの分布の均一性が既に設定されてあるレベル以上になるように前記補正を実行する請求項8に記載のボールの画像の明るさを補正するためのシステム。
- 前記画像補正部は、第1画像の前記ボールに該当する領域の第1に撮影された明るさの分布と前記基準の明るさの分布を比較することにより、前記第1に撮影された明るさの分布を補正するための補正モデルを算出し、前記算出されている補正モデルを参照にして、前記第1に撮影された明るさの分布を補正する請求項8に記載のボールの画像の明るさを補正するためのシステム。
- 前記補正モデルは、少なくとも一つの補正係数に基づいて特定される請求項12に記載のボールの画像の明るさを補正するためのシステム。
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