JP5653395B2 - 走行競技の順位判定方法及びその装置 - Google Patents

Description

本発明は、競走・競泳・競輪・競馬・競艇・自動車レース等の速さを競う走行競技の順位判定方法及びその装置に関するものである。

競走・競泳・競輪・競馬・競艇・自動車レース等の速さを競う走行競技の順位判定方法及びその装置は、従来より写真撮影した写真を用いて写真判定が行われている。
この写真判定は、例えば、特許文献１に開示されているように、連続移動するフィルムにスリットカメラで連続撮影し、判定写真を撮影して判定作業を行っていた。
近時、機材のデジタル化に伴い、撮影画像の取得としてデジタルカメラが普及しているが、特許文献２に開示されているように、ゴールライン上だけ１列にCCD画像素子を並べたデジタルカメラを用い、フィルムのスリットカメラと同様にゴールライン上だけ撮影するようにし、このため映像画像素子の１ライン分だけしか撮影できないので正確にゴールラインに合わせて配置し、所定時間ライン上のピクセルを使って撮影してその映像をメモリーに繰り返し連続的に記憶させ、このように、ゴールした瞬間を連続的撮影し、これを時間順に経過に従って順次並べ全体の判定写真を作成している。

実開平７−８８４６公報 特開２００１−２７２４８４号公報

ところで、ローリングシャッター方式のCMOSを含むデジタルのスリットカメラは判定線であるゴールラインに沿って配置しなければならいなが、スリットカメラの映像からではゴールラインの位置を把握するのが難しく、またゴールラインから少しでもずれると着順判定が不正確となり、振動等でカメラの撮影方向がずれてしまうという問題点があり、さらにはスリット撮影範囲ではピントが合わせが難しく、ピンぼけになったり、全体の合成写真を形成した場合の明度やコントラストが確認できないといった問題点があった。
これを解決するために、広い範囲を撮影するCMOS撮像素子のエリアセンサを使用することも考えられるが、ローリングシャッター方式で露光を行うCMOSを使用した写真には、画像の下部にある動く被写体が上部にある動く被写体よりも右ないし左へ前進したように見える歪みが生じ、実際には同着であるにもかかわらず下部の競技者が上部の競技者より前進した不公平な判定写真となるため、採用することができない。
これは、ローリングシャッター方式では走査線ごとに順次信号電荷の蓄積を行っており、画面最上部の走査線から最下部の走査線に至るのに1/30secを要し、画面上部と下部で露光タイミングが異なるために起こる現象である。

本発明は上述した問題点に鑑みなされたもので、デジタルカメラにおいてゴールライン等の判定線が容易に認識でき、画像のピント合わせや、明暗・コントラストの調整が容易にでき、そのうえで競技開始の画像が判定線上で所定時間間隔で連続撮影して、正確に順位判定が可能な画像が得られるようにする走行競技の順位判定方法及びその装置を提供しようとするものである。

上記課題を解決するために、請求項１の発明は、走行競技の順位判定のデジタルカメラの撮影画素としてそれぞれの画素が独立して稼働可能で同時に入射した光を蓄積した後、全て同時に読み出す動作をして画像内のどの走査線においても信号電荷の蓄積は全て同じ時点で起るような３個のＣＭＯＳを用い、かつ、前記デジタルカメラにはプリズムを用いて入射光を赤緑青の三色に分光して、それぞれを前記同時に入射した光を蓄積した後、全て同時に読み出す動作をする３個のＣＭＯＳに入力して、同時に入射した画像データをメモリーに取り込み、
広い範囲を広域画素領域で撮影して広い範囲をモニターに表示して、デジタルカメラ位置や傾き・画面のピント・明暗・コントラストを調整して、同じ広域画素領域内で撮影対象である判定線を含む狭いスリット範囲を設定して該スリット範囲に対応する狭域画素領域を選択設定し、
撮影開始後は前記ＣＭＯＳの前記狭域画素領域のみを選択し、この狭域画素領域の画像データを大容量メモリに取り込んで記憶し、取り込むに際し1／2000〜1／33000secの時間間隔で連続して繰り返してスリット範囲の狭域画素領域の画像データを順次前記大容量メモリに取り込んで記憶し、
前記広域画素領域の画像データは、別途に画像処理装置を設け間引き処理してダウンサイズにして競技の実況をモニターに表示し、
競技終了後には、前記大容量メモリに記憶し蓄積された画像データを時間経過順に読み出して、時間経過順に並べて着順判定用の全体合成画像を作成し、該作成した全体合成画像をモニターに表示し該合成画像に基づいて走行競技において競技対象の順位を正確に判定できるようにすることを特徴とする走行競技の順位判定方法である。
請求項２の発明は、請求項１に記載の走行競技の順位判定方法において、前記判定線はゴールラインであることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の走行競技の順位判定方法において、前記判定線はゴールラインとするとともに、スタートラインとし該スタートラインでの状況の全体合成画像も作成してフライング判定を判定することを特徴とする。

請求項４の発明は、走行競技の順位判定のデジタルカメラの撮影画素としてそれぞれの画素が独立して稼働可能で同時に入射した光を蓄積した後、全て同時に読み出す動作をして画像内のどの走査線においても信号電荷の蓄積は全て同じ時点で起るような３個のＣＭＯＳを用い、
かつ、前記デジタルカメラにはプリズムを用いて入射光を赤緑青の三色に分光して、それぞれを前記同時に入射した光を蓄積した後、全て同時に読み出す動作をする３個のＣＭＯＳに入力して、同時に入射した画像データをメモリーに取り込み、
広い範囲を広域画素領域で撮影して広い範囲をモニターに表示して、デジタルカメラ位置や傾き・画面のピント・明暗・コントラストを調整して、同じ広域画素領域内で撮影対象である判定線を含む狭いスリット範囲を設定して、該スリット範囲に対応する狭域画素領域を選択する選択回路を設け、
前記広域画素領域の画像データは、別途に画像処理装置を設けて間引き処理してダウンサイズにして競技の実況をモニターに表示し、
狭域画素領域の撮影開始後は前記ＣＭＯＳの前記狭いスリット範囲の狭域画素領域の画素のみを選択して、該選択された画像データを大容量メモリに取り込んで記憶する記憶装置と処理装置を設け、取り込むに際し1／2000〜1／33000secの時間間隔で連続して繰り返してスリット範囲の狭域画素領域の画像データを順次前記大容量メモリに取り込んで記憶する処理装置を設け、
競技終了後には、前記大容量メモリに記憶し蓄積された画像データを時間経過順に読み出して、時間経過順に並べて着順判定用の全体合成画像を作成する全体合成画像形成装置を設け、該作成した全体合成画像を表示するモニターを設け、表示した全体合成画像に基づいて走行競技において競技対象の順位を正確に判定できるようにすることを特徴とする走行競技の順位判定装置である。
請求項５の発明は、請求項４に記載の走行競技の順位判定装置において、前記広い範囲を撮影する広域画素領域は１０８８×２０４８ピクセルであり、前記スリット範囲に対応する狭域画素領域は縦長の１〜３×２０４８ピクセルであることを特徴とする。
請求項６の発明は、請求項４又は５に記載の走行競技の順位判定装置において、前記判定線はゴールラインとするとともに、スタートラインとし該スタートラインでの状況の全体合成画像も作成する全体合成画像形成装置を設け、該作成した全体合成画像を表示するモニターを設け、該全体合成画像に基づいて走行競技において競技対象のフライングを判定するとともに、競技対象の順位を正確に判定できるようにすることを特徴とする。

本発明の請求項１、２の走行競技の順位判定方法及び請求項４の装置の発明によれば、デジタルカメラ位置の設定では、先ず広い範囲を同時読み出し可能なＣＭＯＳ広域画素領域で撮影し、デジタルカメラ内でプリズムを用いて入射光を赤緑青の三色に分光して、ＲＧＢの３個のＣＭＯＳ画像素子に同時に入射した光を蓄積した後、全て同時に読み出す動作をして画像内のどの走査線においても信号電荷の蓄積は全て同じ時点で起るようしたので、全ピクセル(画像全体、全走査線)の光電変換素子に同時に入射した画像データを取り込んだ後、全て同時に読み出す動作が行えることができるので、画像内のどの走査線においても信号電荷の蓄積は全て同じ時点で起こり、露光のタイムラグはなく(時間差はなく)画像が歪む現象は生じない。また、デジタルカメラ内でプリズムを用いて入射光を赤緑青の三色に分光しているので、再生した画像に微細なずれがなく、従来に比して極めて正確に着順を判定できる。
また、デジタルカメラの位置や傾きを調整し、広い画面で画像のピント合わせや、明暗・コントラストの調整をすることができ、その後に同じ画面から判定線を含む狭いスリット範囲を設定し、撮影開始後はＣＭＯＳの狭いスリット範囲の画素のみを選択して狭域画素領域の画像データを大容量メモリーに取り込んで記憶し、取り込むに際し1／2000〜1／33000secの時間間隔で連続して繰り返してスリット範囲の狭域画素領域の画像データを順次前記大容量メモリーに取り込んで記憶し、これらを時間順に並べて全体画像を作成するので、狭いスリット範囲の画像でも容易に同じ撮影条件の画像のピント合わせや、明暗・コントラストに設定でき、従来のスリットカメラでのフィルム画像と同様の判定線であるゴールラインでの競技者の通過順の画像を全体合成画像として鮮明な画像を、着順判定用のモニター等に提供でき、スリット範囲が1／2000〜1／33000secの時間間隔あれば、確実に着順判定の合成全体画像を作成でき、走行競技における競技対象の順位を判定を極めて正確で公正に行うことができる。
更に、広域画素領域の画像データは、厳密な判定のために記憶される必要もないので、別途に画像処理装置を設けて間引き処理しダウンサイズにしたので、当然のことながら処理速度が速くなり、大容量メモリーの容量を少なくできるとともに、広域画素領域の画像データの処理により競技全体を視野した実況の画像を表示できるので、精密な判定が表示される前に、早期の結果が求められる走行競技の順位判定において、大凡の順位が判定できる。

また、同時読み出し可能なＣＭＯＳにおいて、広い範囲の広域画素領域を表示するとともに、別途、狭いスリット範囲の画素のみを選択して、この狭域画素領域からの画像データを大容量メモリーに取り込んで記憶しているので、大容量メモリーの容量が少なくて済み、再生処理速度も速くでき、連続して繰り返してスリット範囲の画像データを順次メモリーに取り込んでデータを記憶し、記憶蓄積された画像データを時間経過順に読み出して時間順に並べて全体合成画像を作成する処理速度も速くでき、作成した全体合成画像の着順を判定するモニターに短時間で表示することができる。

請求項５の発明によれば、前記広い範囲を撮影する広域画素領域は１０８８×２０４８ピクセルであり、前記スリット範囲に対応する狭域画素領域は縦長の１〜３×２０４８ピクセルであるので、同時読み出し可能なＣＭＯＳのイメージセンサーはそれぞれの画素が独立して読み出し可能に接続され、１個１個が独立しており、広域画素領域Ａと狭域画素領域Ｂの稼働を時間的に重ならないかぎり、別途に読み出しが可能であるので、画像領域切替回路によって広域の１０８８×２０４８ピクセルＡによる画像データは、厳密な判定のために記憶される必要もないのでそのまま映像を間引き処理し、ダウンサイズで別途に画像処理装置を設けて、操作用モニタ及び審判用モニタに競技の実況を表示することができる。したがって、早期の結果が求められる順位判定において、広域画素領域の画像データは、画像処理装置を設け間引き処理してダウンサイズにしたので、当然のことながら処理速度が速くなり、大容量メモリーの容量を少なくできる。
更に、本発明の請求項３及び６の走行競技の順位判定方法及び装置の発明によれば、同じ順次判定の方法及び装置で、スターラインでのフライング判定やレース成立判定等を正確に判定することができる。

図１(ａ)は本発明の実施例１の前提となるスリット範囲を説明する説明図、図１(ｂ)はスリット範囲の画像を時間経過順に並べた全体合成画像を説明する説明図、 本発明の実施例１の走行競技の順位判定装置のブロック図、 本発明の実施例１の行程を説明するフロー図、 本発明の実施例２のスターを含めた状況判定装置の時刻表を表した図、 図５(ａ)は本発明の実施例２のスタートでのスリット画像を時間経過順に並べた全体合成画像、図５(ａ)は本発明の実施例２のゴールでのスリット画像を時間経過順に並べた全体合成画像である。

本発明の好適な走行競技の順位判定方法及びその装置の実施例を図面に沿って説明する。本発明は、競輪・競馬・競艇・自動車レース・競走や競泳競技等の速さを競う走行競技、特に競輪等の公営競技においては、着順や走行違反等を判定を極めて正確に行わなければならないが、走行競技の順位判定方法及びその装置に供するデジタル信号の画像を得るためのものである。

本発明の走行競技の順位判定方法及びその装置の実施例１の基本となる概念を図１で説明すると、走行競技の順位判定のデジタルカメラ１はトラックのゴールラインＧの近傍に配置され、操作員により目視によりトラックが状況が確認でき、且つ手動でデジタルカメラの方向や角度を操作する。
走行競技の順位判定のデジタルカメラ１は、撮影イメージセンサ(撮影画素)として同時読み出し可能なCMOSを用いるが、広い範囲を広域画素領域Ａで撮影して広い範囲をモニターに表するために、図１(ａ)に示すように、広い範囲を撮影する広域画素領域Ａは１０８８×２０４８ピクセル(Pixel)Ａであり、図１(ａ)はこれに対応する操作用モニター５及び審判用モニター６の画面でもある。この画像は常時、1／30〜1／90secの撮影の所定時間間隔で伝送し、操作用モニター５及び審判用モニター６でこの広い範囲の視野を表示している。
この図１(ａ)の画面で判定線であるゴール付近を確認し、画像のピント合わせや、明暗・コントラストの調整をして撮影条件を整える。

次に、従来のスリットカメラと同様の機能を得るため、広域画素領域Ａの１０８８×２０４８ピクセルうち、別途にゴールラインＧである判定線を含むスリット状の狭域画素領域Ｂのみを選択して稼働させ、この挟域画素領域Ｂの画像データのみを伝送させるように画素領域選択回路１４で選択し、この挟域画素領域Ｂに稼働を切り替える。この狭域画素領域Ｂは縦長に並んだ１〜３×２０４８ピクセルである。
こうして、スリット状の挟域画素領域ＢでのゴールラインＧのみを所定時間毎(1／2000〜1／33000sec)で連続撮影し、得られたスリット状の連続画像データを時間順に並べたのが図１(ｂ)の全体合成画像Ｃである。この画像から判るように横軸は時間軸であるので、全体合成画像Ｃ上より右側に位置する競技者Ｋが先着であることが容易に判定できる。なお、着順判定可能な前記所定時間は本実施例では1／2000secとしたが、1／33000secまでが現実的に使用でき、時間が短ければより正確な合成画像が得られるが、大容量メモリ３３を更に大容量にしなければならず、処理時間も長くなるので、これらを勘案して設定すればよい。
なお、広い範囲の撮影間隔は、広域画素領域Ａを使用して、競技以外の時間帯では1／30〜1／90secに合う時間間隔の画像データを使用して、常時、広い範囲の画像を操作用モニター５及び審判用モニター６に表示できるようになっている。

次に、これを具体的な装置とその操作方法を図２の装置概略図に沿って説明する。
先ず、デジタルカメラ１で判定線であるゴールラインＧを含む図１(ａ)の範囲を撮影し、デジタルカメラ１の雲台１５を稼働してカメラの位置や傾きを調整してゴールラインGを含む画像Ａに固定し、次に、広い画面で画像のピント合わせや、明暗・コントラストの調整をするが、デジタルカメラ１のレンズ１１の光はプリズム１２で赤(Ｒ)緑(Ｇ)青(Ｂ)の３原色に分光して、この３原色に対応して、それぞれに同時読み出し可能なCMOS１３ｂ,１３ｇ,１３ｒを配置している。
この同時読み出し可能なＣＭＯＳ(Complementary Metal-oXide Semiconductor)のイメージセンサーはそれぞれの画素が独立して読み出し可能に接続されるので、従来のCCDやローリング型のCMOSのように各画素が相互に連結する形式とは異なり、１個１個が独立しており、広域画素領域Ａと狭域画素領域Ｂの稼働を時間的に重ならないかぎり別途に読み出しが可能であるのである。したがって、本発明は所謂グローバルシャッター方式であり、同時読み出し可能なので配置される画素により画像データの出力に遅れや時間差が生じない特徴があり、着順の判定に公平性が担保され好適である。
なお、従来の、CMOSのローリングシャッター方式とは、CMOS上の光電変換素子に同時に入射した光を信号電荷として蓄積する際に、各画素が相互に連結した走査線ごとに蓄積と信号出力を行い、出力した時点から再び次の信号電荷の蓄積を開始するという動作的特徴をもつ方式である。したがって、画面最上部の走査線から最下部の走査線まで読み出しが及ぶのに時間を要し、画面上部と下部で露光にタイムラグが生じるので、この方式で露光を行った写真は、画像の下部にある動く被写体が上部にある動く被写体よりも右ないし左へ前進したように見える歪みが生じる。
これに対し本発明で採用したグローバルシャッター方式では、全ピクセル(画像全体、全走査線)の光電変換素子に同時に入射した光を蓄積した後、全て同時に読み出す動作が行われる。そのため、画像内のどの走査線においても信号電荷の蓄積は全て同じ時点で起こり、露光のタイムラグはなく(時間差はなく)画像が歪む現象は生じない。

上述したように、図１(ａ)に示すように、撮影開始に先立って、通常は広い範囲を撮影するが、同時読み出し可能なＣＭＯＳ１３ｂ,１３ｇ,１３ｒの画素領域は、画像領域切替回路１４によって広域の１０８８×２０４８ピクセルＡが選択されている。
狭域画素領域Ｂを稼働させるには画像領域切替回路１４を使用するが、制御装置本体３を介して、図１(ａ)の広い撮影範囲の画像Ａを操作用モニタ４を見ながら操作盤５によって設定され、これらの制御信号は画像処理装置本体３から、撮影側Ｌの画像処理装置２に制御信号伝送ライン２２１によって伝送される。
そして、競技が開始され狭域画素領域Ｂは画像領域切替回路１４で稼働する画素領域が切替わり、稼働領域もこの狭域画素領域Ｂに切り替わる準備段階となり、所定時間隔も1／30〜1／90secから1／2000〜1／33000secに切り替わる準備段階になり、広い範囲の視野の画像中にスリット範囲Ｂが操作用モニタ４に表示され、すなわち、図１(a)で、広い範囲の画像Ａの中にスリット状の狭域画素領域Ｂが表示されるようになっており、狭域画素領域Ｂの位置を操作者Ｎが操作する操作盤５によって移動させ、移動した狭域画素領域Ｂが固定設定されようになっている。

操作者Ｎは、常時表示される広い範囲の画像Ａを見ながら、操作盤５を操作して、手動で雲台１５の方向や傾きを調整し、次に、画像のピント合わせや、明暗・コントラストの画質調整回路２１を制御して適切に調整をする。これらの調整が終わると、広い撮影範囲の画像Ａの全画面から狭域画素領域Ｂのスリット巾、本実施例では１ピクセル(感度を上げる場合等によって縦に数ピクセルにしても良い。)に、全画面とスリット画面とを選択装置５２で、中央信号制御装置３２や画像領域切替回路１４等を介して選択して切り替え、この値による領域を操作盤５によって操作用モニタ４の全画面での領域指定、及び画素領域選択回路１４によって設定し、この１ピクセルの領域と判定線であるゴールラインGを一致させる。
この撮影対象である判定線を含む狭いスリット範囲Ｂを設定して、対応する狭域画素領域Ｂを選択して設定すれば競技を撮影する準備が整う。そして、競技が開始され競技者Ｋの先頭がゴールラインＧ付近の所定位置は達するとことを操作用モニタ４、或いは、目視で確認すると、クラッチ５１を踏んでデジタルカメラ１の競技撮影も開始する。
撮影開始後は同時読み出し可能なCMOS１３の狭域画素領域のみを選択して切り替え画像Ｂを画像信号伝送ライン２２２から伝送するが、この少なくした狭域画素領域Ｂの画像データを画像伝送回路２１から、画像信号伝送ライン２２２を介して、入出力回路３１から中央信号制御装置３２を経て大容量メモリ３３に取り込んで記憶し、これを所定時間(1／2000〜1／33000sec)、本実施例では1／2000secの時間間隔で連続して繰り返してスリット範囲の画像データを順次に大容量メモリ３３に取り込んで記憶し蓄積する。なお、図２では画像信号伝送ライン２２２は制御信号伝送ライン２２１と別に記載しているが、周波数帯や信号形式を変える等して同一ケーブルで伝送しても良いことは勿論である。

レースが終わると監視側Ｍの審判室の審判用モニタ６に着順判定用の画像を作成して表示するが、大容量メモリ３３に記憶し蓄積された画像データを中央信号制御装置３２やＣＰＵ３５や処理ソフトが駆動されるＨＤＤ３６によって、時間経過順に読み出して時間順に並べて図１(ｂ)に示すような全体画像を作成し、作成した全体画像をビデオ回路３４によって再生し、更に、審判用モニタ６に着順判定用の全体合成画像Ｃ(図１(b))を表示する。もっとも、審判用モニタ６に着順判定用の全体合成画像Ｃ(図１(b))は、左右はスリット画像を任意に並べることができるので、横方向の幅は任意に設定できる。
したがって、競技開始前は広い範囲の視野の画像が、操作用モニタ４及び審判用モニタ６に表示されるが、競技開始し競技中は狭域画素領域Ｂの画像データであるスリット範囲Ｂの時間経過で変化する画像が、操作用モニタ４及び審判用モニタ６に表示されることになる。もっとも、この時間はスリット範囲Ｂの画像では無意味であるので、別途のイメージ画像に切り替えてもよい。そして、競技終了後には上記の審判用モニタ６に着順判定用の全体合成画像Ｃの表示に切り替わる。
なお、中央信号制御装置３２には、外部制御信号７の伝送ラインを設けて、遠隔操作するようにしてもよい。

以上の構成での作動を、フローチャートの図３に沿って説明する。
ステップＳ１で、判定画像写真の作成工程をスタートすると、先ず、ステップＳ２でデジタルカメラ１で、ゴールラインＧを含む広い範囲(広範囲)Ａを撮影し、広範囲Ａの画像を操作用モニタ４に表示し、ステップＳ３で、操作者Ｎは操作用モニタ４の画像を見ながら、画像におけるピント合わせや、明暗・コントラストの調整し、後工程で合成画像Ｃに作成した場合の最適状態に操作盤５で設定する。
次に、ステップＳ４では、ゴールラインＧを含む広い範囲Ａの画面で、スリット状の撮影範囲Ｂを表示させ、その撮影範囲ＢとゴールラインＧとを一致させ、この状態を固定するように設定し、ステップ５で競技の撮影待機の状態する。このステップＳ１からＳ５までが撮影準備の工程である。

ステップ６から８が撮影工程であるが、先ず、ステップ６では、操作用モニタ４の画面で先頭のゴールラインＧ(判定線)スリット状の撮影範囲Ｂに近づいたら、この状況を操作者は操作用モニタ４或いは目視で確認して、操作者Ｎはクラッチ５１を押してＯＮにして競技の撮影を開示する。ステップ７では、スリット状の撮影範囲Ｂの挟域画素の画像データを、着順判定可能な短時間である所定時間間隔(1／2000〜1／33000sec)で連続撮影し、その挟域画素領域Bの画像データを挟域画素画像の画像信号伝送ライン２２２を介して画像処理装置３に伝送し、画像処理装置３の大容量メモリ３３に記憶し順次蓄積する。
その後、ステップ８では、操作者はゴールラインＧの状況を目視し、最後尾の競技者ＫがゴールラインＧを通過した後、すなわち、スリット状の撮影範囲Ｂを通過した後に、操作者５のクラッチ５１を離してＯＦＦにし、競技の撮影を終了する。
そして、ステップ９以下で判定用画像作成の工程に移るが、狭域画素領域の撮影後である競技終了後に、ステップ９でスリット状の撮影した連続した画像データを、大容量メモリ３３から読み出し、時間経過順につなぎ合わせ、判定用の全体合成画像Ｃつなぎあわせて、判定用の全体合成画像Ｃを作成する。この作成した全体合成画像Ｃをステップ１０で審判用モニタ６に表示し、審判員はこの画面を詳細に検討し着順を判定して、ステップ１１で判定画像写真の作成工程を終了する。

上述した実施例１は、ゴールラインＧでの走行競技の順位判定方法及び装置であるが、スタートラインＳとゴールラインＧを同じする競艇競技には、本訴装置をスタートでのフライング判定にも用いることができるので、これを実施例２として以下説明する。
実施例２では、走行競技の順位判定方法及び装置は実施例１と同じであるが、スタートでのフライング判定の方法及び装置が加わるので、これを図４、図５に沿って方法及び構成を説明する。
競艇競技（ボートレース）の判定写真は、スタート時とゴール時の２回計撮影を行うが、ボートレースのコースには一本だけ線が引かれていて、スタートラインＳでありゴールラインＧでもある（正式名称はスタートライン）。このゴール時の１回のみ撮影を行う競輪等の他の公営競技と異なる。
競艇競技（ボートレース）でスタート時にも撮影を行うのは、波間を漂うボートレースの場合、スタートラインＳに選手が整列することが困難であり、フライングの判定を必要とするため、スタート時にも撮影を行なう必要がある。実施例２の装置の構成は実施例１の構成同じであり、図２の審判用モニターでスター時の判定画像写真を作成する構成が加わるだけである。なお、スタートでのスリット状の連続画像の作成手順は、実施例１でのゴールでの作成手順と同じであり、判定画像写真の作成工程もスタート時刻がスタート時点となるだけで、基本的に同じある。

ただし、着順判定では、撮影開始を図２で操作用モニタ４の画面で先頭のゴールラインＧ(判定線)スリット状の撮影範囲Ｂに近づいたら、この状況を操作者は操作用モニタ４或いは目視で確認して、操作者Ｎはクラッチ５１を押してＯＮにして競技の撮影を開示するが、スター時の撮影開示は自動で行う。
ここで、スタートでの競技選手は、スタート時点（0秒）にスタートラインＳを超えてはいけない。かつ、スタート時点（0秒）から1秒経過するまでに、スタートラインＳを超えなければいけないとうう義務が課せられている。したがって、競技選手は、スタート時点ではスタートラインＳを超えず、スタート時点から1秒後には通過していられるタイミングを狙って、スタートラインに向かって加速する。

このことを詳細に説明すると、図４の時刻表に示すように、これは外部制御信号７からの信号で行うが、これは時刻管理の原本とり観客からも見守れる基準時計(大時計)からの信号であり、先ず、(１)スタートｎ秒前のスタート予告信号が画像処理装置本体（PC）に入力され、この信号により演算されたスタート時刻の０.５秒前に撮影開始信号が自動的に撮影側Ｌに伝送され、デジタルカメラ１の狭域画素領域Ｂの撮影を自動的に開始し、狭域画素領域Ｂの画像Ｂを画像信号伝送ライン２２２から、入出力回路３１から中央信号制御装置３２を経て大容量メモリ３３に取り込んで記憶し、実施例１と同様に、これを所定時間(1／2000〜1／33000sec)、本実施例では1／2000secの時間間隔で連続して繰り返してスリット範囲の画像データを順次に大容量メモリ３３に取り込んで記憶し蓄積する。
なお、(１)での撮影開始までの待ち時間を、ソフト的に改変でき、指定された秒数で撮影が開始されるようにすることができる。これは、n秒前の予告信号のnが競技場によって異なるためである。

ついで、(２)基準時計からスタート０秒時点のスタート時点が入力されると、この時刻をスリット画像ＢにスタートラインＳであるＸ１を入力し、１秒後のスタートラインＳであるＸ２をスリット画像Ｂ及び全体合成画像Ｃに入力する。なお、このように、0秒と1秒の時点に線を入れるが、カメラは、0秒の時点は信号によって認知し、1秒の時点はその信号を受けた後に画像処理装置３の内部で数えて認知する。
これを図５(ａ)の判定写真は、スタートでのスリット画像を時間経過順に並べた全体合成画像で、フライングの判定とレース成立判定を行う画像で、スタート０秒でのスリット画像にはどの選手もスタートラインＳのＸ１を超えていないので、フライングは無い判定される。さらに、図５(ｂ)の判定写真は、ゴールでの時間経過順に並べた全体合成画像で、１秒後のスタートラインＳであるＸ２を全ての選手がＸ２を超えているので、レースは成立したものと判定される。
すなわち、スタート時の判定写真撮影の際は、スタート時点（0秒）の少し前（0.5秒前）から、スタート時点（0秒）から1秒経過した少し後（0.5秒）」まで撮影を行い、デジタルカメラ１が信号を受け取り、この設定に従って自動で撮影する。その後、競技選手の周回中はスリット画像の撮影が中断される。

(３)順位判定には、先頭選手がゴーラインＧに近づくと、操作者Ｎはクラッチ５１を押してＯＮにして競技の撮影を開示し、その後は実施例１と同じであるが、これが図５(ｂ)のゴール時のスリット合成画像である。したがって、図１(ｂ)と図５(ｂ)は、競技対象が前者が競輪であり、後者が競艇であるだけで、実質的に同じである。
実施例２では、同じ順次判定の方法及び装置を用いて、スターラインでのフライング判定やレース成立判定等を正確に判定することができる。

本発明の実施例は、以上のような構成であるので、走行競技の順位判定方法及び装置の発明によれば、デジタルカメラ位置の設定では、先ず広い範囲を同時読み出し可能なＣＭＯＳ広域画素領域で撮影するので、広い画面で画像のピント合わせや、明暗・コントラストの調整をすることができ、その後に同じ画面から判定線を含む狭いスリット範囲を設定し、撮影開始後はＣＭＯＳの狭いスリット範囲の画素のみを別途に選択して狭域画素領域の画像データを大容量メモリーに取り込んで記憶し、所定時間間隔で連続して繰り返してスリット範囲の狭域画素領域の画像データを順次前記大容量メモリーに取り込んで記憶し、これらを時間順に並べて全体画像を作成するので、狭いスリット範囲の画像でも容易に同じ撮影条件の画像のピント合わせや、明暗・コントラストに設定でき、従来のスリットカメラでのフィルム画像と同様の判定線であるゴールラインでの競技者の通過順の画像を、鮮明な全体合成画像として、着順判定用のモニター等に提供でき、走行競技における競技対象の順位を判定を公正に行うことができる。

また、同時読み出し可能なＣＭＯＳにおいて、広い範囲の広域画素領域を表示するとともに、別途、狭いスリット範囲の画素のみを選択して、この狭域画素領域からの画像データを大容量メモリーに取り込んで記憶しているので、大容量メモリーの容量が少なくて済み、再生処理速度も速くでき、連続して繰り返してスリット範囲の画像データを順次メモリーに取り込んでデータを記憶し、記憶蓄積された画像データを時間経過順に読み出して時間順に並べて全体合成画像を作成する処理速度も速くでき、作成した全体合成画像の着順を判定するモニターに短時間で表示することができる。
更に、前記の所定時間間隔で1／2000〜1／33000secであれば、確実に着順判定の合成全体画像を作成できる。
更に、デジタルカメラで光を３色に分光してＲＧＢの３個の同時読み出し可能なＣＭＯＳ画像素子を用いれば、再生した画像に微細なずれがなく、より正確に着順を判定できる。

上述した実施例１及び２では、競技中は挟域画素領域Ｂの画像データであるスリット範囲Ｂの時間経過で変換する画像が、操作用モニタ４及び審判用モニタ６に表示されることになり、スリット範囲Ｂの画像では無意味であるので、競技全体を視野した画像を操作用モニタ４及び審判用モニタ６に表示するようにしてもよい。
この場合、広い範囲の撮影間隔は、挟域画素領域Ｂの撮影間隔の1／2000〜1／33000secにする必要はなく、この挟域画素領域Ｂの撮影間隔のうち、広域画素領域Ａで使用する1／30〜1／90secに合う時間間隔の画像データを間引いて使用すればよく、常時、広い範囲の画像を操作用モニタ４及び審判用モニタ６に表示できる。
すなわち、同時読み出し可能なＣＭＯＳのイメージセンサーはそれぞれの画素が独立して読み出し可能に接続され、１個１個が独立しており、広域画素領域Ａと狭域画素領域Ｂの稼働を時間的に重ならないかぎり、別途に読み出しが可能であるのであるので、画像領域切替回路１４によって広域の１０８８×２０４８ピクセルＡによる画像データは、厳密な判定のために記憶される必要もないのでそのまま映像、間引き処理してダウンサイズで別途に画像処理装置を設けて、操作用モニタ４及び審判用モニタ６に競技の実況を表示し、競技終了後には上記の審判用モニタ６に着順判定用の全体合成画像Ｃの表示に切り替えるようにしても良い。
勿論、この場合には、広域画素領域Ａの画像処理して競技全体を視野した実況の画像を表示しているので、実況で大凡の着順は判別でき、競技終了後には挟域画素領域Ｂで作成した着順判定用の全体合成画像Ｃが表示されるので、正確な着順判定が可能となる。

デジタルカメラ１の操作を競技状態の目視して手動で行う場合も多いが、上述したように、操作用モニタ４で競技を監視することで、デジタルカメラ１の雲台１５をモータによって遠隔操作できるようにし操作用モニタ４を見ながらの遠隔操作を可能にすることができる。
同じ順次判定の方法及び装置を用いて、スターラインでのフライング判定やレース成立判定等を正確に判定することができる。

なお、本発明の特徴を損なうものでなければ、上記の実施例に限定されるものでないことは勿論であり、本実施例では、デジタルカメラで光を３色に分光してＲＧＢの３個の同時読み出し可能なＣＭＯＳ画像素子を用いているが、カラーでの微細な順位判定が必要でなければ、プリズムは必要はなく通常ので分光するまでなければ、同時読み出し可能な３色対応のＣＭＯＳの１個であってもよく、場合によってはモノクロの同時読み出し可能なＣＭＯＳを用いても良いことは勿論であり、また、スリット状の狭域画素領域を縦に１ピクセルとした、着順が判定かのうであれば数ピクセルの範囲、例えば、３スピクセルの縦列に設定してもよい。

Ａ・・広域画素領域(1088×2048(Pixel))、Ｂ・・狭域画素領域(1×2048(Pixel))
Ｃ・・全体合成画像(着順判定用画像)、Ｇ・・ゴールライン、Ｋ・・競技者、
Ｌ・・撮影側、Ｍ・・監視側(審判室)、Ｎ・・操作者
Ｘ１・・スタート０秒でのスリット画像、Ｘ２・・スタート１秒後でのスリット画像、
１・・デジタルカメラ、１１・・レンズ、１２・・プリズム、
１３, １３ｒ,１３g,１３b ・・同時読み出し可能なＣＭＯＳ,
１４・・画像領域切替回路、１５・・雲台、
２・・画像処理装置、２１・・画質調整回路、２２・・画像伝送回路、
２２１・・制御信号伝送ライン、２２２・・画像信号用伝送ライン、
３・・画像処理装置本体（PC）、３１・・入出力回路、３２・・中央信号制御装置、
３３・・大容量メモリ、３４・・ＣＰＵ、３５・・ＨＤＤ、３６・・ビデオ回路
４・・操作用モニタ、
５・・操作盤、５１・・クラッチ、５２・・全画面とスリット画面の選択装置、
６・・審判用モニタ

Claims (6)

1. 走行競技の順位判定のデジタルカメラの撮影画素としてそれぞれの画素が独立して稼働可能で同時に入射した光を蓄積した後、全て同時に読み出す動作をして画像内のどの走査線においても信号電荷の蓄積は全て同じ時点で起るような３個のＣＭＯＳを用い、かつ、前記デジタルカメラにはプリズムを用いて入射光を赤緑青の三色に分光して、それぞれを前記同時に入射した光を蓄積した後、全て同時に読み出す動作をする３個のＣＭＯＳに入力して、同時に入射した画像データをメモリーに取り込み、
   広い範囲を広域画素領域で撮影して広い範囲をモニターに表示して、デジタルカメラ位置や傾き・画面のピント・明暗・コントラストを調整して、同じ広域画素領域内で撮影対象である判定線を含む狭いスリット範囲を設定して該スリット範囲に対応する狭域画素領域を選択設定し、
   撮影開始後は前記ＣＭＯＳの前記狭域画素領域のみを選択し、この狭域画素領域の画像データを大容量メモリに取り込んで記憶し、取り込むに際し1／2000〜1／33000secの時間間隔で連続して繰り返してスリット範囲の狭域画素領域の画像データを順次前記大容量メモリに取り込んで記憶し、
   前記広域画素領域の画像データは、別途に画像処理装置を設けて間引き処理しダウンサイズにして競技の実況をモニターに表示し、
   競技終了後には、前記大容量メモリに記憶し蓄積された画像データを時間経過順に読み出して、時間経過順に並べて着順判定用の全体合成画像を作成し、該作成した全体合成画像をモニターに表示し該合成画像に基づいて走行競技において競技対象の順位を正確に判定できるようにすることを特徴とする走行競技の順位判定方法。
2. 前記判定線はゴールラインであることを特徴とする請求項１に記載の走行競技の順位判定方法
3. 前記判定線はゴールラインとするとともに、スタートラインとし、該スタートラインでの状況の全体合成画像も作成してフライング判定を判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の走行競技の順位判定方法。
4. 走行競技の順位判定のデジタルカメラの撮影画素としてそれぞれの画素が独立して稼働可能で同時に入射した光を蓄積した後、全て同時に読み出す動作をして画像内のどの走査線においても信号電荷の蓄積は全て同じ時点で起るような３個のＣＭＯＳを用い、
   かつ、前記デジタルカメラにはプリズムを用いて入射光を赤緑青の三色に分光して、それぞれを前記同時に入射した光を蓄積した後、全て同時に読み出す動作をする３個のＣＭＯＳに入力して、同時に入射した画像データをメモリーに取り込み、
   広い範囲を広域画素領域で撮影して広い範囲をモニターに表示して、デジタルカメラ位置や傾き・画面のピント・明暗・コントラストを調整して、同じ広域画素領域内で撮影対象である判定線を含む狭いスリット範囲を設定して、該スリット範囲に対応する狭域画素領域を選択する選択回路を設け、
   前記広域画素領域の画像データは、別途に画像処理装置を設けて間引き処理しダウンサイズにして競技の実況をモニターに表示し、
   狭域画素領域の撮影開始後は前記ＣＭＯＳの前記狭いスリット範囲の狭域画素領域の画素のみを選択して、該選択された画像データを大容量メモリに取り込んで記憶する記憶装置と処理装置を設け、取り込むに際し1／2000〜1／33000secの時間間隔で連続して繰り返してスリット範囲の狭域画素領域の画像データを順次前記大容量メモリに取り込んで記憶する処理装置を設け、
   競技終了後には、前記大容量メモリに記憶し蓄積された画像データを時間経過順に読み出して、時間経過順に並べて着順判定用の全体合成画像を作成する全体合成画像形成装置を設け、該作成した全体合成画像を表示するモニターを設け、表示した全体合成画像に基づいて走行競技において競技対象の順位を正確に判定できるようにすることを特徴とする走行競技の順位判定装置。
5. 前記広い範囲を撮影する広域画素領域は１０８８×２０４８ピクセルであり、前記スリット範囲に対応する狭域画素領域は縦長の１〜３×２０４８ピクセルであることを特徴とする請求項４に記載の走行競技の順位判定装置。
6. 前記判定線はゴールラインとするとともに、スタートラインとし該スタートラインでの状況の全体合成画像も作成する全体合成画像形成装置を設け、該作成した全体合成画像を表示するモニターを設け、該全体合成画像に基づいて走行競技において競技対象のフライングを判定するとともに、競技対象の順位を正確に判定できるようにすることを特徴とする請求項４又は５に記載の走行競技の順位判定装置。