JPH0871194A - Predictive display method for patting line - Google Patents
Predictive display method for patting lineInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、パッティングラインの
予測表示方法に関し、とくにゴルフ場のグリーンのテレ
ビ画像上のボールとカップの位置情報及び予め記録され
たグリーン表面に関する情報からカップイン可能なパッ
ティングラインを迅速に予測し且つテレビ画像上に表示
する方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a predictive display method for a putting line, and more particularly to a putting-in method capable of cup-in from position information of balls and cups on a television green image of a golf course and information recorded in advance on the green surface. It relates to a method for quickly predicting a line and displaying it on a television image.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ゴルフの実況放送や練習にテレビ画像が
使われている。その画像上にパッティングラインを予測
して表示すれば、ゴルフ競技の解説や練習の効果向上に
利用できると期待される。2. Description of the Related Art Television images are used for live broadcasting and practice of golf. It is expected that if the putting line is predicted and displayed on the image, it can be used for explaining the golf competition and improving the effect of the practice.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】パッティングラインを
予測するには、ボールとカップの位置情報、グリーン表
面のアンジュレーションとボール回転に対する芝の摩擦
抵抗に関する情報、ボールの初速と向きからボールの運
動軌跡を算出する計算手段等が必要である。これらの情
報及び手段の中で特にボールの位置は、これを非接触的
に検出する必要があるが、トランシット等の測量機械を
使用すれば非接触測定が理論的には可能であるものの、
現実問題としては時間的制約や競技に対する障害の発生
等のため現実には実施し難い。To predict the putting line, the position information of the ball and the cup, the undulation of the green surface and the friction resistance of the grass against the ball rotation, the trajectory of the ball's movement from the initial velocity and direction of the ball. A calculation means or the like for calculating is required. Among these information and means, especially the position of the ball needs to be detected in a non-contact manner, but if a surveying machine such as a transit is used, non-contact measurement is theoretically possible,
In reality, it is difficult to implement in reality due to time constraints and obstacles to competition.
【０００４】テレビ画像上にボールがある場合、そのテ
レビ画像を撮るテレビカメラの三次元位置、カメラ水平
角、カメラ垂直角、回転角、ズーム倍率等の数値情報が
あれば、理論的にはそのボールの位置の算定が可能であ
る。しかしカメラ側の上記数値情報によりボール位置を
パッティングラインの予測に必要な精度で算定するに
は、上記カメラの諸条件を精密に計測する必要があり、
面倒な取扱が不可欠となり且つ長い計測時間を要するの
で実用的でなく、カメラ側の数値情報のみによるボール
位置の測定は実用されていない。If there is a ball on the television image, if there is numerical information such as the three-dimensional position of the television camera for taking the television image, the camera horizontal angle, the camera vertical angle, the rotation angle, the zoom magnification, etc., theoretically, that information is obtained. The position of the ball can be calculated. However, in order to calculate the ball position with the accuracy required for the prediction of the putting line from the above numerical information on the camera side, it is necessary to precisely measure the various conditions of the above camera,
It is not practical because it requires a troublesome handling and requires a long measurement time, and the ball position measurement based on only the numerical information on the camera side has not been practically used.
【０００５】他方、テレビ画像を用いてグリーン上のボ
ール位置を二次元的に検出することはある程度可能であ
るが、二次元の位置情報のみではパッティングラインを
予測できない。このため、グリーンのテレビ画像からボ
ールの三次元位置情報を検出する方法、及びその三次元
位置情報からパッティングラインを予測する方法の開発
が期待されていた。On the other hand, although it is possible to detect the ball position on the green two-dimensionally using a television image, the putting line cannot be predicted only by the two-dimensional position information. Therefore, development of a method of detecting three-dimensional position information of a ball from a green television image and a method of predicting a putting line from the three-dimensional position information have been expected.
【０００６】従って、本発明はこの期待に応えるもので
あり、その目的はテレビ画像からパッティングラインを
予測する方法を提供するにある。The present invention therefore meets this expectation and its object is to provide a method of predicting a putting line from a television image.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、最近にお
ける画像処理技術の発展に注目し、立体的表示をする鳥
瞰図の画像（以下、鳥瞰画像という。）及びテレビ画像
に対して画像処理を施すことにより、二次元的テレビ画
面から三次元位置情報を検出する手法の開発に成功し
た。The present inventors pay attention to the recent development of image processing technology, and perform image processing on a bird's-eye view image (hereinafter referred to as a bird's-eye view image) and a television image for stereoscopic display. We have succeeded in developing a method for detecting 3D position information from a 2D TV screen by applying the method.
【０００８】図５を参照するに、三次元座標系のｘ軸と
ｙ軸が水平面上にありｚ軸が高さを表わすとし、図５
(Ａ)の点Ｃ（０、Ｙ0、Ｚ0）を中心とする水平な円Ｅと
内接方形Ｓを想定し、ｚ軸上の視点Ｔ（０、０、Ｚ1）
から見た鳥瞰画像が図５(Ｂ)の曲線ＥC1及び矩形ＳC1で
あり、鳥瞰画像ＥC1上の点Ｐ1が円Ｅ上の点Ｐ0に対応す
るものとする。一般に円Ｅが水平面上にあり且つ鳥瞰画
像ＥC1の視点Ｔがその水平面の外にあれば、円Ｅ内の全
ての点に１：１で対応する点が鳥瞰画像ＥC1上に存在す
るので、鳥瞰画像ＥC1の座標（ｘ'、ｙ'）を持つ各点に
対する三次元座標（ｘ、ｙ、ｚ）を、円Ｅ上の対応点の
三次元座標として求めることができる。Referring to FIG. 5, assuming that the x-axis and the y-axis of the three-dimensional coordinate system are on the horizontal plane and the z-axis represents the height,
Assuming a horizontal circle E centering on the point C (0, Y 0 , Z 0 ) of (A) and an inscribed rectangle S, a viewpoint T (0, 0, Z 1 ) on the z-axis.
The bird's-eye image viewed from above is the curve E C1 and the rectangle S C1 in FIG. 5B, and the point P 1 on the bird's-eye image E C1 corresponds to the point P 0 on the circle E. Generally, if the circle E is on the horizontal plane and the viewpoint T of the bird's-eye view image E C1 is outside the horizontal plane, points corresponding to all the points in the circle E at a ratio of 1: 1 exist on the bird's-eye view image E C1 . The three-dimensional coordinates (x, y, z) for each point having the coordinates (x ′, y ′) of the bird's-eye view image E C1 can be obtained as the three-dimensional coordinates of the corresponding points on the circle E.
【０００９】位置Ｃ2（Ｘ0、０、Ｚ2）にあるテレビカ
メラ３で撮った円Ｅ及び内接方形Ｓのテレビ画像が図５
(Ｃ)の曲線Ｅt及びＳtであるする。曲線Ｅtは、図５
(Ｂ)の鳥瞰画像ＥC1に対し次の２段階の変換を施すこと
によって得られる。まず円Ｅに対する鳥瞰画像の視点Ｔ
の水平角度位置を、この場合鳥瞰画像視点Ｔとテレビカ
メラ位置Ｃ2と円Ｅの中心点Ｃとによって定まる角度θ
である所定角度だけ反時計向きに水平回転することによ
る変換である。図５(Ｄ)にその変換結果を示す。図２に
おいてこの視点位置の水平回転をグリーン回転として示
す。次に、この場合視点Ｔの高さからカメラ位置Ｃ2の
高さへの視点高さ変化に応ずる変換である。図５(Ｅ)に
図５(Ｄ)からの視点高さ変化に応ずる変換の結果を示
す。図２においてこの視点高さの変化をグリーン傾き
（前後）として示す。図５(Ｃ)との比較により明らかな
ように、図５(Ｅ)の結果はテレビ画像Ｅt及びＳtと一致
するので、この鳥瞰画像のこの変換結果をテレビ画像に
重ね合わすことができる。The television image of the circle E and the inscribed rectangle S taken by the television camera 3 at the position C 2 (X 0 , 0, Z 2 ) is shown in FIG.
Let (C) be the curves E t and S t . The curve E t is shown in FIG.
It is obtained by subjecting the bird's-eye view image E C1 of (B) to the following two-stage conversion. First, the viewpoint T of the bird's-eye image for the circle E
Angle θ determined by the bird's-eye image viewpoint T, the television camera position C 2 and the center point C of the circle E in this case.
Is a conversion by horizontally rotating counterclockwise by a predetermined angle. The conversion result is shown in FIG. In FIG. 2, horizontal rotation of this viewpoint position is shown as green rotation. Next, in this case, the conversion from the height of the viewpoint T to the height of the camera position C 2 is performed according to the change in the viewpoint height. FIG. 5 (E) shows the result of the conversion according to the change in the viewpoint height from FIG. 5 (D). In FIG. 2, this change in the height of the viewpoint is shown as a green inclination (front and back). As is clear from comparison with FIG. 5C, the result of FIG. 5E coincides with the television images E t and S t , so this conversion result of this bird's-eye view image can be superimposed on the television image. .
【００１０】以下の説明において、鳥瞰画像をテレビ画
像に重ね合せるための変換を順変換とよぶ。一般には、
鳥瞰画像ＥCからテレビ画像Ｅtを求める変換は、グリー
ン回転やグリーン傾きだけではなく、画面回転、平行移
動、拡大縮小、遠近等が含まれる（図２参照）。In the following description, the conversion for superimposing the bird's-eye view image on the television image is called forward conversion. Generally,
The conversion for obtaining the television image E t from the bird's-eye view image E C includes not only the green rotation and the green inclination but also screen rotation, parallel movement, enlargement / reduction, perspective, and the like (see FIG. 2).
【００１１】図５(Ｃ)のテレビ画像Ｅt上の点Ｐ2のテレ
ビ画像座標（ｘ、ｙ）は、図１(Ａ)のカーソル８等を用
いる適当なポインティング・デバイスにより読取ること
ができる。読取った座標（ｘ、ｙ）は、前記順変換と反
対に、例えばグリーン傾き及びグリーン回転を視点Ｔに
対応するように戻すことにより、前記鳥瞰座標（ｘ'、
ｙ'）とすることができる。以下の説明においてテレビ
画像座標から鳥瞰画像座標を求める変換を逆変換とよ
ぶ。逆変換によって、テレビ画像座標（ｘ、ｙ）を持つ
テレビ画像Ｅt上の各点に対する三次元座標（ｘ、ｙ、
ｚ）を、当該点に対応する前記鳥瞰座標（ｘ'、ｙ'）を
介して求めることができる。The television image coordinates ( x , y ) of the point P 2 on the television image E t of FIG. 5 (C) can be read by an appropriate pointing device using the cursor 8 or the like of FIG. 1 (A). . The read coordinates ( x , y ) are reversed from the forward conversion, for example, by returning the green inclination and the green rotation so as to correspond to the viewpoint T, so that the bird's-eye view coordinates (x ′,
y '). In the following description, the transformation for obtaining the bird's-eye image coordinates from the television image coordinates is called inverse transformation. By the inverse transformation, the three-dimensional coordinates (x, y, for each point on the television image E t having the television image coordinates ( x , y ) are represented.
z) can be obtained via the bird's-eye view coordinates (x ′, y ′) corresponding to the point.
【００１２】ところで、アンジュレーションをもつグリ
ーン表面上の各点についてその点を通る水平な円Ｅを想
定できるので、任意の形状のグリーン表面に対して、鳥
瞰画像を作成し、鳥瞰画像に適当な順変換を施すことに
より鳥瞰画像をテレビ画像に重ね合せることが可能であ
る。また、テレビ画像上の一点のテレビ画像座標（ｘ、
ｙ）を知れば、その一点に対応する現実のグリーン表面
上の点の三次元座標（ｘ、ｙ、ｚ）を上記逆変換及び鳥
瞰座標（ｘ'、ｙ'）を介し算出することができる。By the way, since a horizontal circle E passing through each point on the green surface having undulation can be assumed, a bird's-eye view image is created for the green surface having an arbitrary shape, and a suitable bird's-eye view image is obtained. It is possible to superimpose a bird's-eye view image on a television image by performing forward conversion. In addition, the television image coordinates ( x ,
If y 1 ) is known, the three-dimensional coordinates (x, y, z) of the point on the actual green surface corresponding to the one point can be calculated through the inverse transformation and the bird's-eye view coordinates (x ′, y ′). .
【００１３】本発明は、テレビ画像座標から現実のグリ
ーン表面の三次元座標を求める上記知見に基づいて完成
されたものである。The present invention has been completed on the basis of the above knowledge for obtaining the three-dimensional coordinates of the actual green surface from the television image coordinates.
【００１４】図１を参照するに、本発明のパッティング
ラインの予測表示方法は、ゴルフ場のグリーン１の表面
の三次元形状を鳥瞰画像２に投影し、鳥瞰画像２上の点
の三次元座標（ｘ、ｙ、ｚ）を記憶し、テレビカメラ３
（図５）からのテレビ画像４と鳥瞰画像２とを画像モニ
ター装置５に表示し、鳥瞰画像２に対し一定の拡大・縮
小・移動の順変換を施して鳥瞰画像２をテレビ画像４に
重ね合わせ、テレビ画像４上のボール６とカップ７のテ
レビ画像座標（ｘ、ｙ）を読取り、読取った座標に対し
順変換と反対の逆変換を施して前記ボール６とカップ７
の鳥瞰画像２上位置及びグリーン１面上の三次元座標を
算出し、グリーン１表面上のボール６位置から所与の初
速と向きで打出されるボール６のカップ７に至る三次元
運動軌跡とカップ７位置での速度とを前記三次元座標で
定まるグリーン１表面のアンジュレーション及び摩擦特
性を考慮して算出し、カップ７位置での速度が一定値以
下となる如き初速と向きに対する三次元軌跡を鳥瞰画像
に投影し、投影された鳥瞰画像上の軌跡に対し順変換を
施して求めたパッティングライン10をテレビ画像４上の
ボール６とカップ７の間に表示してなるものである。With reference to FIG. 1, the putting line predictive display method of the present invention projects a three-dimensional shape of the surface of a green 1 on a golf course onto a bird's-eye view image 2 and calculates the three-dimensional coordinates of points on the bird's-eye view image 2. TV camera 3 that stores (x, y, z)
The TV image 4 and the bird's-eye view image 2 from (FIG. 5) are displayed on the image monitor device 5, and the bird's-eye view image 2 is superimposed on the TV image 4 by subjecting the bird's-eye view image 2 to a certain order of enlargement / reduction / movement. In addition, the television image coordinates ( x , y ) of the ball 6 and the cup 7 on the television image 4 are read, and the read coordinate is subjected to an inverse transformation that is the opposite of the forward transformation and the ball 6 and the cup 7 are read.
The three-dimensional movement locus from the position of the ball 6 on the surface of the green 1 to the cup 7 of the ball 6 shot at a given initial speed and direction is calculated by calculating the three-dimensional coordinates on the bird's-eye image 2 on the surface of the green 1. The velocity at the cup 7 position is calculated in consideration of the undulation and friction characteristics of the surface of the green 1 determined by the three-dimensional coordinates, and the three-dimensional locus with respect to the initial velocity and the direction such that the velocity at the cup 7 position becomes a certain value or less. Is projected on a bird's-eye view image, and a putting line 10 obtained by subjecting the trajectory on the projected bird's-eye view image to forward conversion is displayed between the ball 6 and the cup 7 on the television image 4.
【００１５】上記順変換において鳥瞰画像２に施す拡大
・縮小・移動には、鳥瞰画像の平行移動、グリーンの回
転、グリーンの傾き、及び遠近が含まれる。The enlargement / reduction / movement performed on the bird's-eye view image 2 in the forward conversion includes parallel movement of the bird's-eye view image, rotation of the green, inclination of the green, and perspective.
【００１６】[0016]
【作用】図１(Ａ)の鳥瞰画像２はグリーン１の表面のア
ンジュレーションを二次元的な図面に示し、鳥瞰画像２
上の各点の三次元座標はメモリ（図示せず）に記憶され
る。図１(Ｂ)のモニター装置５の画面にまずグリーン１
のテレビ画像４を表示する。次いで、鳥瞰画像２を図１
(Ｂ)のモニター装置５の画面にテレビ画像４と共に表示
し、この鳥瞰画像２に順変換を適宜施し、テレビ画像４
と重ね合わさる図１(Ｂ)の一点鎖線の重畳鳥瞰画像2aを
得る。図２に順変換用の各種手法として、この場合鳥瞰
画像２である原形に対して選択的に施し得る左右・上下
の平行移動、拡大・縮小、画面回転、遠近、グリーン傾
き（前後）、及びグリーン回転を示す。鳥瞰画像２及び
テレビ画像４はともに同一のグリーンを示すものである
から、鳥瞰画像２に適当な上記順変換を施せば、テレビ
画像４と重なり合う重畳鳥瞰画像2aを作る事ができる。
重畳鳥瞰画像2aを得るまでに鳥瞰画像２に施した順変換
の内容をメモリ（図示せず）に記憶する。The bird's-eye image 2 of FIG. 1 (A) shows the undulation of the surface of the green 1 in a two-dimensional drawing.
The three-dimensional coordinates of each point above are stored in a memory (not shown). First, on the screen of the monitor device 5 of FIG.
The TV image 4 of is displayed. Next, the bird's-eye view image 2 is shown in FIG.
The image is displayed together with the television image 4 on the screen of the monitor device 5 of FIG.
A superposed bird's-eye view image 2a of the alternate long and short dash line in FIG. In FIG. 2, as various methods for forward conversion, horizontal / vertical translation, enlargement / reduction, screen rotation, perspective, green tilt (forward / backward), which can be selectively applied to the original shape of the bird's-eye view image 2 in this case, and Indicates green rotation. Since the bird's-eye view image 2 and the television image 4 both show the same green, the bird's-eye view image 2 can be subjected to the appropriate forward conversion to create a superimposed bird's-eye view image 2a overlapping the television image 4.
The content of the forward conversion performed on the bird's-eye image 2 until the superimposed bird's-eye image 2a is obtained is stored in a memory (not shown).
【００１７】テレビ画像４上のボール６及びカップ７の
テレビ画像座標（ｘ、ｙ）を、例えばカーソル８使用の
適当なポインティング・デバイスで読取る。このテレビ
画像座標（ｘ、ｙ）に対し、上記順変換と反対の逆変換
を施せば、既に説明したように鳥瞰画像２上のボール６
及びカップ７の鳥瞰画像座標（ｘ'、ｙ'）が定まる。こ
れらの鳥瞰画像座標に対応する三次元座標（ｘ、ｙ、
ｚ）をメモリから読み出し、ボール位置及びカップ位置
の三次元座標を定めることができる。ボール位置とカッ
プ位置の三次元座標が定まれば、ボール位置からの所与
の初速と向きで打出されたボール６のカップ７に至る三
次元運動軌跡（以下、三次元軌跡ということがある。）
とカップ７の位置での速度とを、グリーン１表面の三次
元座標で定まるアンジュレーションと別途測定したボー
ル回転に対するグリーン１表面の摩擦特性とを考慮して
算出することができる。The television image coordinates ( x , y ) of the ball 6 and the cup 7 on the television image 4 are read with a suitable pointing device, for example using a cursor 8. If the inverse transformation opposite to the above-mentioned forward transformation is applied to the television image coordinates ( x , y ), the ball 6 on the bird's-eye view image 2 is already explained.
And the bird's-eye view image coordinates (x ′, y ′) of the cup 7 are determined. Three-dimensional coordinates (x, y,
z) can be read from memory and the three-dimensional coordinates of the ball and cup positions can be determined. If the three-dimensional coordinates of the ball position and the cup position are determined, a three-dimensional movement locus (hereinafter, also referred to as a three-dimensional locus) of the ball 6 hit at a given initial velocity and direction from the ball position to the cup 7. )
And the velocity at the position of the cup 7 can be calculated in consideration of the undulation determined by the three-dimensional coordinates of the surface of the green 1 and the separately measured friction characteristic of the surface of the green 1 against the rotation of the ball.
【００１８】グリーン１の摩擦特性は例えばグリーン芝
の見かけの摩擦係数であり、スティンプメータ等の計測
手段により測定する。スティンプメータは、一定の長さ
のレールを一定角度にしておき、一定の高さから転がし
たボールの転がる距離によってグリーンの速さ及び摩擦
係数等を測定する。カップインするボール６のカップ７
の位置での速度が超えることがないボール速度の一定値
を実験的に求めることができる。こうして求めた一定値
と上記手法により求めたカップ位置での速度とを比較す
ることにより、そのカップインするボール６に対する初
速と向きを特定し、特定された初速と向きに対応する三
次元軌跡を見出すことができる。さらに、こうして見出
したカップインするボール６の三次元軌跡を鳥瞰画像に
投影し、投影された軌跡に上記の順変換を施せば、テレ
ビ画像４上でボール６の位置からカップ７の位置に達す
る予想パッティングライン10が求まり、これを図１(Ｂ)
のようにモニター装置５の画面に表示できる。The friction characteristic of the green 1 is, for example, the apparent friction coefficient of the green grass, and is measured by a measuring means such as a stimp meter. The stimp meter measures a speed and a coefficient of friction of the green according to a rolling distance of a ball rolled from a certain height by keeping a rail having a certain length at a certain angle. Cup 7 of the ball 6 to cup in
It is possible to experimentally obtain a constant value of the ball velocity that does not exceed the velocity at the position. By comparing the constant value thus obtained with the velocity at the cup position obtained by the above method, the initial velocity and direction of the ball 6 into which the cup is inserted are specified, and the three-dimensional trajectory corresponding to the specified initial velocity and direction is obtained. Can be found. Further, if the three-dimensional locus of the ball 6 to be cupped in thus found is projected on the bird's-eye view image and the above-mentioned forward conversion is applied to the projected locus, the position of the ball 6 reaches the position of the cup 7 on the television image 4. The expected putting line 10 is obtained, and this is shown in FIG. 1 (B).
Can be displayed on the screen of the monitor device 5.
【００１９】従って、本発明の目的である「テレビ画像
からパッティングラインを予測する方法」の提供が達成
される。Therefore, the provision of the "method of predicting the putting line from the television image" which is the object of the present invention is achieved.
【００２０】[0020]
【実施例】図１の実施例では、テレビ画像４に対する鳥
瞰画像２の位置合せの便のため、スプリンクラー20等の
地上固定物を鳥瞰画像２とテレビ画像４の両者に表示
し、それらの重ね合わせにより順変換及び位置合せの迅
速化を図っている。[Embodiment] In the embodiment of FIG. 1, a ground fixed object such as a sprinkler 20 is displayed on both the bird's-eye image 2 and the television image 4 for the convenience of aligning the bird's-eye image 2 with the television image 4, and they are overlaid. By matching, the forward conversion and the positioning are speeded up.
【００２１】図３は、例えば図１(Ｂ)のテレビ画像４を
撮影したテレビカメラ３（図４）の位置を固定したま
ま、カメラ水平角、カメラ垂直角、ズーム倍率等を変化
させてパッティングライン10をクローズアップした例で
ある。図３(Ａ)は実質的に図１(Ａ)と同様なグリーン１
のテレビ画像４を示し、図３(Ｂ)はボール６とカップ７
を含む部分を拡大したズームアップ画面である。図３
(Ｂ)は、図３(Ａ)を移動・拡大したものであってしかも
同一被写体としてボール６及びカップ７を含んでいるの
で、図３(Ａ)から図３(Ｂ)への順変換は確実に行うこと
ができその順変換の内容は確定できる。従って、図３
(Ｂ)上でボール６の位置及びカップ７の位置をポインテ
ィング・デバイスにより検出すれば、グリーン１の表面
におけるそれらの三次元座標を図３(Ｂ)から図３(Ａ)へ
の逆変換、図３(Ａ)から鳥瞰画像２への逆変換、鳥瞰画
像２の座標から三次元座標検出の順序で行なうことがで
きる。カップインするボールの三次元軌跡からパッティ
ングライン10への順変換は、図１(Ｂ)の場合の処理に、
図３(Ａ)から図３(Ｂ)への順変換を付加することにより
容易に行うことができる。図３(Ｃ)は、こうして求めた
パッティングライン10aを示す。In FIG. 3, for example, while the position of the TV camera 3 (FIG. 4) that has taken the TV image 4 of FIG. This is an example of close-up of line 10. FIG. 3A shows a green 1 that is substantially the same as FIG. 1A.
Fig. 3B shows a television image 4 of a ball 6 and a cup 7.
It is the zoom-up screen which expanded the part containing. FIG.
FIG. 3B is a movement / enlargement of FIG. 3A and includes the ball 6 and the cup 7 as the same subject. Therefore, the forward conversion from FIG. 3A to FIG. It can be performed reliably and the contents of the forward conversion can be confirmed. Therefore, FIG.
If the position of the ball 6 and the position of the cup 7 on (B) are detected by a pointing device, their three-dimensional coordinates on the surface of the green 1 are inversely transformed from FIG. 3 (B) to FIG. 3 (A), The reverse conversion from FIG. 3A to the bird's-eye image 2 and the three-dimensional coordinate detection from the coordinates of the bird's-eye image 2 can be performed in this order. The forward conversion from the three-dimensional trajectory of the ball to be cupped in to the putting line 10 is performed by the processing in the case of FIG. 1 (B).
This can be easily performed by adding the forward conversion from FIG. 3 (A) to FIG. 3 (B). FIG. 3C shows the putting line 10a thus obtained.
【００２２】図４は、テレビカメラ３からの画像と予測
したパッティングライン10を合成した放送画像を送出す
るための中継装置14の構成の一例を示す。テレビカメラ
３からのテレビ画像４を画像合成装置15への一入力とし
て加え、コンピュータ16に記憶した鳥瞰画像２を操作パ
ネル17の制御下において画像合成装置15への他の入力と
して加える。コンピュータ16は、鳥瞰画像２に対応する
三次元座標を記憶する。操作パネル17からの操作によっ
て、鳥瞰画像２に順変換を施し、モニター画面５上で順
変換後の鳥瞰画像2aをテレビ画像４と重ね合わせる。操
作パネル17の操作によりテレビ画像４上のボール６とカ
ップ７のテレビ画像座標を読取り、読取った座標をコン
ピュータ16によってグリーン１の表面三次元座標に逆変
換し、カップインするボールの三次元軌跡を求め、それ
を鳥瞰画像に投影の後順変換してパッティングライン10
を作成した上でテレビ画像４に表示して放送画像とす
る。FIG. 4 shows an example of the configuration of the relay device 14 for transmitting a broadcast image in which the image from the television camera 3 and the predicted putting line 10 are combined. The TV image 4 from the TV camera 3 is added as one input to the image synthesizing device 15, and the bird's-eye view image 2 stored in the computer 16 is added as another input to the image synthesizing device 15 under the control of the operation panel 17. The computer 16 stores the three-dimensional coordinates corresponding to the bird's-eye view image 2. By the operation from the operation panel 17, the bird's-eye view image 2 is subjected to forward conversion, and the bird's-eye view image 2a after the forward conversion is superimposed on the television image 4 on the monitor screen 5. By operating the operation panel 17, the television image coordinates of the ball 6 and the cup 7 on the television image 4 are read, the read coordinates are inversely converted into the three-dimensional coordinates of the surface of the green 1 by the computer 16, and the three-dimensional locus of the ball to be cupped in. On the putting line 10
Is created and then displayed on the television image 4 as a broadcast image.
【００２３】[0023]
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明のパッ
ティングラインの予測表示方法は、グリーン表面の三次
元座標情報と対応させた鳥瞰画像を順変換によりテレビ
画像と重ね合わせ、テレビ画像上のボールとカップ位置
から逆変換で求めたボールとカップの三次元座標及び別
途求めたグリーン表面の摩擦特性を用いてカップインす
べきボールの三次元軌跡を算出し、その三次元軌跡の鳥
瞰画像への投影及び投影された軌跡の順変換によりパッ
ティングライン10を作成するので、次の顕著な効果を奏
する。As described in detail above, in the predictive display method of the putting line of the present invention, the bird's-eye view image corresponding to the three-dimensional coordinate information on the green surface is superposed on the television image by forward conversion, and the bird's-eye image is displayed on the television image. Calculate the three-dimensional trajectory of the ball to be cup-in using the three-dimensional coordinates of the ball and cup obtained by inverse transformation from the ball and cup position and the separately obtained frictional characteristics of the green surface, and then to the bird's-eye view image of the three-dimensional trajectory. Since the putting line 10 is created by projecting and the forward transformation of the projected locus, the following remarkable effects are obtained.
【００２４】（イ）ボール及びカップの三次元座標をテ
レビ画像から非接触的に検出できる。 （ロ）ゴルフトーナメントの中継放送においてボールと
カップの高低差や両者間の距離等の情報を迅速に提供
し、視聴者に分りやすい解説をすることができる。 （ハ）広範囲に亘る各種初速と向きのボールに対するパ
ッティングラインを正確に予測できる。 （ニ）予測パッティングラインを短時間に算出・表示
し、通常のトーナメントのグリーン・オン後のペースで
その表示後になされる実際のパッティングラインと比較
することができる。 （ホ）予測パッティングラインをズーム表示できる。 （ヘ）テレビ画像と鳥瞰画像との重ね合せ操作をグリー
ン周辺のスプリンクラー等の地表固定物の利用により迅
速に行うことができる。 （ト）正確なパッティングラインの予測により、パッテ
ィング練習を科学的にしその効果を高めることができ
る。 （チ）パッティングラインの予測結果を容易に保存する
ことができる。 （リ）キャディに対するパッティングライン予測の負担
が減少する。(B) The three-dimensional coordinates of the ball and the cup can be detected from the television image in a non-contact manner. (B) Information such as the height difference between the ball and the cup and the distance between the two can be promptly provided in the relay broadcast of the golf tournament, so that the viewer can easily understand. (C) It is possible to accurately predict a putting line for balls having various initial speeds and directions over a wide range. (D) The predicted putting line can be calculated and displayed in a short time, and can be compared with the actual putting line made after the display at the pace after the green-on of a normal tournament. (E) The predicted putting line can be zoomed. (F) The operation of superimposing the television image and the bird's-eye view image can be quickly performed by using a fixed object on the ground such as a sprinkler around the green. (G) By accurately predicting the putting line, putting practice can be made scientific and its effect can be enhanced. (H) The prediction result of the putting line can be easily saved. (I) The burden of predicting the putting line for the caddy is reduced.
【図１】は、本発明の一実施例の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of an embodiment of the present invention.
【図２】は、鳥瞰画像に対する各種順変換の説明図であ
る。FIG. 2 is an explanatory diagram of various forward conversions on a bird's-eye view image.
【図３】は、ズームアップ時のパッティングライン予測
の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a putting line prediction when zooming up.
【図４】は、予測パッティングラインを含む中継装置の
説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a relay device including a predicted putting line.
【図５】は、本発明の原理の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of the principle of the present invention.
１ グリーン ２ 鳥瞰画像 ３ テレビカメラ ４ テレビ画像 ５ モニター装置 ６ ボール ７ カップ ８ カーソル 10 パッティングライン 14 中継装置 15 画像合成装置 16 コンピュータ 17 操作パネル 20 スプリンクラー。 1 green 2 bird's-eye view image 3 TV camera 4 TV image 5 monitor device 6 ball 7 cup 8 cursor 10 putting line 14 relay device 15 image synthesizer 16 computer 17 operation panel 20 sprinkler.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 信男 東京都港区元赤坂一丁目２番７号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 遠藤 和夫 東京都港区赤坂五丁目３番６号 株式会社 東京放送内 (72)発明者 堀内 伸泰 神奈川県川崎市宮前区宮崎一丁目５番14号 日本コントロールシステム株式会社内 (72)発明者 川崎 義晃 神奈川県川崎市宮前区宮崎一丁目５番14号 日本コントロールシステム株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Nobuo Tanaka 1-2-7 Moto-Akasaka, Minato-ku, Tokyo Kashima Construction Co., Ltd. (72) Kazuo Endo 5-3-6 Akasaka, Minato-ku, Tokyo (72) Inventor Nobuyasu Horiuchi 1-5-14 Miyazaki, Miyamae-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Japan Control System Co., Ltd. (72) Yoshiaki Kawasaki 1-chome, Miyazaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa No. Nippon Control System Co., Ltd.
Claims (6)
瞰画像に投影し、前記鳥瞰画像上の点の三次元座標を記
憶し、テレビカメラからの前記グリーンのテレビ画像と
前記鳥瞰画像とを画像モニター装置に表示し、前記鳥瞰
画像に対し一定の拡大・縮小・移動の順変換を施して順
変換後の鳥瞰画像をテレビ画像に重ね合わせ、テレビ画
像上のボールとカップのテレビ画像座標を読取り、読取
った座標に対し前記順変換と反対の逆変換を施して前記
ボールとカップの前記鳥瞰画像上位置及び三次元座標を
求め、グリーン表面上のボール位置から所与の初速と向
きで打出されるボールのカップに至る三次元運動軌跡と
カップ位置での速度とを前記三次元座標で定まるアンジ
ュレーション及びグリーン表面の摩擦特性を考慮して算
出し、前記カップ位置での速度が一定値以下となる如き
前記初速と向きに対する三次元軌跡を前記鳥瞰画像に投
影し、投影された鳥瞰画像上軌跡に対し前記順変換を施
して求めたテレビ画面上のパッティングラインを前記テ
レビ画像上のボールとカップの間に表示してなるパッテ
ィングラインの予測表示方法。1. A three-dimensional shape of a green surface of a golf course is projected on a bird's-eye view image, three-dimensional coordinates of points on the bird's-eye view image are stored, and the green TV image and the bird's-eye view image from a TV camera are stored. The bird's-eye view image is displayed on the image monitor device, and the bird's-eye view image is subjected to a certain order of enlargement / reduction / movement order conversion and the bird's-eye view image after the order conversion is superimposed on the TV image. Reading, the reverse transformation opposite to the forward transformation is applied to the read coordinates to obtain the position on the bird's-eye image and the three-dimensional coordinates of the ball and the cup, and the ball is struck at a given initial velocity and direction from the ball position on the green surface. The three-dimensional motion trajectory of the ball to the cup and the velocity at the cup position are calculated in consideration of the undulation determined by the three-dimensional coordinates and the frictional characteristics of the green surface, Putting line on the television screen obtained by projecting a three-dimensional locus corresponding to the initial speed and direction such that the speed at a fixed value is a certain value or less on the bird's-eye view image, and applying the forward conversion to the projected locus on the bird's-eye view image. Is a predictive display method for a putting line, which is displayed between the ball and the cup on the television image.
リーン近傍の地上固定物の位置を前記鳥瞰画像に含め、
前記テレビ画像に現れる前記グリーン及び地上固定物の
位置と前記順変換後の鳥瞰画像上の前記グリーン及び地
上固定物の位置とを用いて前記鳥瞰画像をテレビ画像に
重ね合わせてなるパッティングラインの予測表示方法。2. The predictive display method according to claim 1, wherein the position of the ground fixed object near the green is included in the bird's-eye view image,
Prediction of a putting line formed by superimposing the bird's-eye image on the TV image using the positions of the green and the ground fixed object appearing on the TV image and the positions of the green and the ground fixed object on the bird's-eye image after the forward conversion. Display method.
上固定物を散水用スプリンクラーとしてなるパッティン
グラインの予測表示方法。3. The predictive display method according to claim 2, wherein the ground fixed object serves as a sprinkler for watering.
瞰画像に投影し、前記鳥瞰画像上の点の三次元座標を記
憶し、テレビカメラからの前記グリーンのテレビ画像と
前記鳥瞰画像とを画像モニター装置に表示し、前記鳥瞰
画像に対し一定の拡大・縮小・移動の順変換を施して鳥
瞰画像をテレビ画像に重ね合わせ、テレビ画像上のボー
ルのテレビ画像座標を読取り、読取った座標に対し前記
順変換と反対の逆変換を施して前記ボールの前記鳥瞰画
像上位置及び三次元座標を求めてなるグリーン上のボー
ルの三次元位置検出方法。4. A three-dimensional shape of a green surface of a golf course is projected on a bird's-eye view image, three-dimensional coordinates of points on the bird's-eye view image are stored, and the green TV image from the TV camera and the bird's-eye view image are stored. The bird's-eye view image is displayed on the image monitor device, and the bird's-eye view image is superimposed on the television image by subjecting the bird's-eye view image to a certain enlargement / reduction / movement order conversion, the television image coordinates of the ball on the television image are read, and the read coordinates are set to the read coordinates. On the other hand, a method for detecting a three-dimensional position of a ball on the green, which is obtained by performing an inverse transformation opposite to the forward transformation to obtain the position and the three-dimensional coordinates of the ball on the bird's-eye image.
投影しその鳥瞰画像上の点の三次元座標を記憶する鳥瞰
画像作成手段、テレビカメラからの前記グリーンのテレ
ビ画像と前記鳥瞰画像とを同時に表示できる画像モニタ
ー装置、前記モニター装置上の鳥瞰画像に対し一定の拡
大・縮小・移動の順変換を施して鳥瞰画像をテレビ画像
に重ね合わせる変換装置、前記モニター装置上のテレビ
画像内の特定点のテレビ画像座標を読取るポインティン
グ・デバイス、前記読取った座標に対し前記順変換と反
対の逆変換を施して前記特定点に対する前記鳥瞰画像上
位置及び三次元座標を求める逆変換装置、並びに前記三
次元座標で定まるアンジュレーション及び前記グリーン
のボール回転に対する摩擦力を用いて前記グリーン表面
上の前記特定点から所与の初速と向きで打出されるボー
ルの三次元運動軌跡と速度の変化とを算出する運動計算
手段を備え、前記テレビ画像上のボールとカップのテレ
ビ画像座標をポインティング・デバイスで読取り、読取
った座標から前記逆変換装置によりボールとカップのグ
リーン面上の三次元座標を求め、ボール位置から所与の
初速と向きで打出されるボールのカップに至る三次元運
動軌跡とカップ位置での速度とを前記運動計算手段によ
り算出し、前記カップ位置での速度が一定値以下となる
如き前記初速と向きに対応する三次元軌跡を前記鳥瞰画
像に投影し、投影された軌跡に対し前記順変換を施して
求めたパッティングラインを前記テレビ画像上のボール
とカップの間に表示してなるパッティングラインの予測
表示装置。5. A bird's-eye view image creating means for projecting a green surface shape of a golf course on a bird's-eye view image and storing three-dimensional coordinates of points on the bird's-eye view image, and the green television image and the bird's-eye view image from a television camera. An image monitor device that can display simultaneously, a conversion device that superimposes a bird's-eye view image on a television image by performing a certain order of enlargement / reduction / movement on the bird's-eye image on the monitor device, and a specification in the television image on the monitor device A pointing device that reads the television image coordinates of a point, an inverse transformation device that obtains the bird's-eye image position and three-dimensional coordinates for the specific point by performing an inverse transformation that is the reverse of the forward transformation on the read coordinates, and the cubic Using the undulation determined by the original coordinates and the frictional force on the ball rotation of the green, the specific point on the surface of the green A motion calculation means for calculating a three-dimensional motion trajectory and a change in speed of a ball launched at a given initial velocity and direction is provided, and the television image coordinates of the ball and the cup on the television image are read and read by a pointing device. The three-dimensional coordinates of the ball and the cup on the green surface are obtained from the above-mentioned coordinates by the inverse conversion device, and the three-dimensional motion trajectory from the ball position to the cup of the ball to be launched at a given initial velocity and direction and the velocity at the cup position. Is calculated by the motion calculating means, a three-dimensional locus corresponding to the initial velocity and direction such that the velocity at the cup position becomes a certain value or less is projected on the bird's-eye view image, and the forward transformation is performed on the projected locus. A predictive display device for a putting line in which the putting line obtained by applying the above is displayed between the ball and the cup on the television image.
リーン表面のボール回転に対する摩擦特性を計測する手
段を含めてなるパッティングラインの予測表示装置。6. The predictive display device for a putting line according to claim 5, further comprising means for measuring a frictional characteristic of the green surface against ball rotation.
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|---|---|---|---|
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Publications (2)
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| JP21258094A Expired - Fee Related JP2735149B2 (en) | 1994-09-06 | 1994-09-06 | Putting line prediction display method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2735149B2 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1994
- 1994-09-06 JP JP21258094A patent/JP2735149B2/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2735149B2 (en) | 1998-04-02 |
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