JP6858387B1 - 軌道算出装置、軌道算出方法、軌道算出プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
基準点505:(X,Y,Z)=(A,0,0)
基準点506:(X,Y,Z)=(−A,0,0)
基準点507:(X,Y,Z)=(0,B,0)
基準点508:(X,Y,Z)=(0,−B,0)
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基準点507:(X,Y,Z)=(0,B,0)
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101 検出部
102 存在直線算出部
103 離陸点算出部
104 着地点算出部
105 軌道算出部
201 中央演算装置(CPU)
202 入力装置
203 出力装置
204 主記憶装置(RAM/ROM)
205 補助記憶装置
301 ジャンプしたスケーターが装着したスケート靴のエッジの先端部(離陸点における特定点)
302 ジャンプしたスケーターが装着したスケート靴のエッジの先端部(着地点における特定点)
303 ジャンプしたスケーターが装着したスケート靴のエッジの先端部(空中での特定点)
304 ジャンプしたスケーターが装着したスケート靴のエッジの先端部(空中での特定点)
305 ジャンプしたスケーターが装着したスケート靴のエッジの先端部(空中での特定点)
501 三次元直交座標系ΣXYZの原点
502 カメラのレンズの光学中心
503 二次元直交座標系Σuvの原点
504 画像フレーム(撮像素子面)
505 基準点
506 基準点
507 基準点
508 基準点
509 リンクの氷面
701 スケーターが装着したスケート靴のエッジの先端部の点
702 スケーターが装着したスケート靴のエッジの先端部の点の像
801 特定点303についての存在直線
802 特定点304についての存在直線
803 曲線805と存在直線801の距離
804 曲線805と存在直線802の距離
805 離陸点と着地点を通過する放物運動を記述できる曲線
901 特定点303が撮像された時刻における曲線905上の特定点の予測位置
902 特定点304が撮像された時刻における曲線905上の特定点の予測位置
903 曲線905上の特定点の予測位置901と存在直線801の距離
904 曲線905上の特定点の予測位置902と存在直線802の距離
905 離陸点と着地点を通過する放物運動を記述できる曲線
Claims (8)
- 単眼カメラで撮像した複数の画像フレームの情報から跳躍する目標とする動体の三次元での軌道を算出する軌道算出装置であって、
前記画像フレームの情報から前記目標とする動体の特定点を検出する検出部と、
前記画像フレームに撮像された前記特定点の像についての三次元位置と、前記単眼カメラのレンズの光学中心の三次元位置と、を結んだ存在直線を算出する存在直線算出部と、
連続する複数の前記画像フレームの情報から前記特定点の三次元位置に関する変化量を算出して、算出した前記変化量から前記目標とする動体が離陸した離陸点を判定して、前記離陸点における前記特定点の三次元位置を算出する離陸点算出部と、
連続する複数の前記画像フレームの情報から前記特定点の三次元位置に関する変化量を算出して、算出した前記変化量から前記目標とする動体が着地した着地点を判定して、前記着地点における前記特定点の三次元位置を算出する着地点算出部と、
前記離陸点算出部が算出した前記離陸点における前記特定点の三次元位置と、前記着地点算出部が算出した前記着地点における前記特定点の三次元位置と、を通過する放物運動を記述できる曲線と、前記目標とする動体の離陸後であって着地前における1ないし複数の前記画像フレームに撮像された前記特定点の像についての前記存在直線と、の位置関係から前記特定点の三次元での軌道を算出する軌道算出部と、
を備えることを特徴とする軌道算出装置。 - 前記離陸点算出部は、
撮像された時刻の正順に連続する複数の前記画像フレームの情報から前記特定点の三次元位置に関する変化量を算出して、算出した変化量が閾値より大きい場合に前記目標とする動体が離陸したとして離陸点を判定して、離陸点における前記特定点の三次元位置を算出する手段、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の軌道算出装置。 - 前記着地点算出部は、
撮像された時刻の逆順に連続する複数の前記画像フレームの情報から前記特定点の三次元位置に関する変化量を算出して、算出した変化量が閾値より大きい場合に前記目標とする動体が着地したとして着地点を判定して、着地点における前記特定点の三次元位置を算出する手段、
を備えることを特徴とする請求項2に記載の軌道算出装置。 - 前記着地点算出部は、
前記離陸点が撮像された時刻以降であって撮像された時刻の正順に連続する複数の前記画像フレームの情報から前記特定点の三次元位置に関する変化量を算出して、算出した変化量の正負が反転した場合に前記目標とする動体が跳躍の頂点に達したと判定して前記頂点が撮像された時刻を取得し、前記頂点が撮像された時刻から前記離陸点が撮像された時刻を減じた時間の2倍の時間に一定の時間を加算した時間が前記離陸点が撮像された時刻から経過した時刻から、撮像された時刻の逆順に連続する複数の前記画像フレームの情報から前記特定点の三次元位置に関する変化量を算出して、算出した変化量が閾値より大きい場合に前記目標とする動体が着地したとして着地点を判定して、着地点における前記特定点の三次元位置を算出する手段、
を備えることを特徴とする請求項2に記載の軌道算出装置。 - 前記軌道算出部は、
前記離陸点算出部が算出した前記離陸点における前記特定点の三次元位置と、前記着地点算出部が算出した前記着地点における前記特定点の三次元位置と、を通過する放物運動を記述できる曲線であって、
前記目標とする動体の離陸後であって着地前における1ないし複数の前記画像フレームに撮像された1ないし複数の前記特定点の像についての存在直線との距離の合計を最小とする前記曲線を、前記特定点の三次元での軌道として算出する手段、
を備えることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の軌道算出装置。 - 前記軌道算出部は、
前記離陸点算出部が算出した前記離陸点における前記特定点の三次元位置と、前記着地点算出部が算出した前記着地点における前記特定点の三次元位置と、を通過する放物運動を記述できる曲線であって、
前記目標とする動体の離陸後であって着地前における1ないし複数の前記特定点について、撮像された時刻における前記画像フレームに撮像された前記特定点の像についての存在直線と、前記特定点の撮像された時刻における前記曲線上の予測位置と、の距離を算出し、算出された1ないし複数の前記予測位置との距離の合計を最小とする前記曲線を、前記特定点の三次元での軌道として算出する手段、
を備えることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の軌道算出装置。 - 単眼カメラで撮像した複数の画像フレームの情報から跳躍する目標とする動体の三次元での軌道を算出する軌道算出方法であって、
前記画像フレームの情報から前記目標とする動体の特定点を検出する検出ステップと、
前記画像フレームに撮像された前記特定点の像についての三次元位置と、前記単眼カメラのレンズの光学中心の三次元位置と、を結んだ存在直線を算出する存在直線算出ステップと、
連続する複数の前記画像フレームの情報から前記特定点の三次元位置に関する変化量を算出して、算出した前記変化量から前記目標とする動体が離陸した離陸点を判定して、前記離陸点における前記特定点の三次元位置を算出する離陸点算出ステップと、
連続する複数の前記画像フレームの情報から前記特定点の三次元位置に関する変化量を算出して、算出した前記変化量から前記目標とする動体が着地した着地点を判定して、前記着地点における前記特定点の三次元位置を算出する着地点算出ステップと、
前記離陸点算出ステップで算出した前記離陸点における前記特定点の三次元位置と、前記着地点算出ステップで算出した前記着地点における前記特定点の三次元位置と、を通過する放物運動を記述できる曲線と、前記目標とする動体の離陸後であって着地前における1ないし複数の前記画像フレームに撮像された前記特定点の像についての前記存在直線と、の位置関係から前記特定点の三次元での軌道を算出する軌道算出ステップと、
を備えることを特徴とする軌道算出方法。 - 単眼カメラで撮像した複数の画像フレームの情報から跳躍する目標とする動体の三次元での軌道をコンピュータに算出させる軌道算出プログラムであって、
前記画像フレームの情報から前記目標とする動体の特定点を検出する検出ステップと、
前記画像フレームに撮像された前記特定点の像についての三次元位置と、前記単眼カメラのレンズの光学中心の三次元位置と、を結んだ存在直線を算出する存在直線算出ステップと、
連続する複数の前記画像フレームの情報から前記特定点の三次元位置に関する変化量を算出して、算出した前記変化量から前記目標とする動体が離陸した離陸点を判定して、前記離陸点における前記特定点の三次元位置を算出する離陸点算出ステップと、
連続する複数の前記画像フレームの情報から前記特定点の三次元位置に関する変化量を算出して、算出した前記変化量から前記目標とする動体が着地した着地点を判定して、前記着地点における前記特定点の三次元位置を算出する着地点算出ステップと、
前記離陸点算出ステップで算出した前記離陸点における前記特定点の三次元位置と、前記着地点算出ステップで算出した前記着地点における前記特定点の三次元位置と、を通過する放物運動を記述できる曲線と、前記目標とする動体の離陸後であって着地前における1ないし複数の前記画像フレームに撮像された前記特定点の像についての前記存在直線と、の位置関係から前記特定点の三次元での軌道を算出する軌道算出ステップと、
をコンピュータに実行させることを特徴とする軌道算出プログラム。
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