JPH0918864A - 飛翔体情報処理装置 - Google Patents

飛翔体情報処理装置

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JPH0918864A
JPH0918864A JP7187773A JP18777395A JPH0918864A JP H0918864 A JPH0918864 A JP H0918864A JP 7187773 A JP7187773 A JP 7187773A JP 18777395 A JP18777395 A JP 18777395A JP H0918864 A JPH0918864 A JP H0918864A
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flying
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JP7187773A
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Kazuyuki Sakamoto
一行 坂本
Nobuyuki Takahashi
信之 高橋
Yoshiyuki Nakamura
義行 中村
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KASUTAMU TECHNOL KK
NIPPON SOFTWARE ENG KK
Original Assignee
KASUTAMU TECHNOL KK
NIPPON SOFTWARE ENG KK
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 以下の機能を発揮する飛翔体(例えばジャン
プ競技者)情報処理装置を提供する。 (1)任意の場所における多次元飛翔体情報収録・再生
時における必要情報量の削減と、欠落の防止と、必要デ
ーターを取得するための操作性の向上による移動情報の
収録・再生の迅速化。(2)飛翔体の移動情報に対する
定量的計測と、同結果表示の迅速化。 【構成】 飛翔体を撮像する1台又は2台以上のビデオ
カメラと、撮像された飛翔体映像の全フレーム中の特
定領域、特定情報、特定タイミングの〜の組み
合わせで抽出された飛翔体情報を、画像合成し、多重画
像として複数枚の静止画メモリーに収録する飛翔体情報
収録部と、飛翔体の形状変化、速度、移動量、距離等の
飛翔体情報を表示する飛翔体情報表示部と、前記ビデオ
カメラ、飛翔体情報収録部及び飛翔体情報表示部を制御
する制御部とから構成する。上記構成に加えて、飛翔体
情報記録部、飛翔体情報外部出力部を備えることも好ま
しい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、多次元飛翔体の移動情
報の収録・表示・計測に係わり、例えば下記の分野の飛
翔体情報処理装置に関する。 (イ) 飛翔体の飛距離、速度、移動中の形状、位置の
変化等を迅速に表示・計測するスキージャンプ、走り幅
跳び、同高跳び、三段飛び、槍投げ、砲丸投げ等の各種
競技。 (ロ) ゴルフ、サッカー、野球、庭球、卓球、等多次
元の飛翔体に係わる各種スポーツ競技における飛翔体の
定量的な変化データーに基づく教育・訓練。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
(1)従来技術における移動情報の収録としては、 多重露光による撮影、 ビデオテープレコーダーによる飛翔体の収録・再
生、 MPEG(Moving Picture Exp
erts Group.メディア統合系動画像圧縮の国
際標準)による飛翔体移動情報の圧縮・再生、 JPEG(Joint Photographic
Coding Experts Group.カラー
静止画像圧縮の国際標準)による飛翔体静止画情報の圧
縮・再生、 のごとき手法が知られている。しかしながら、それらの
手法には下記のような問題点があった。 多重露光による撮影:飛翔体の収録はストロボスコ
ープにおける照射光の届く範囲内であり、かつ発光間隔
が限定される。また、同照射光が競技者に違和感を与え
る。 ビデオテープレコーダーによる飛翔体の収録・再
生:再生には巻き戻しと、必要画面の選択に時間を要
し、迅速性がない。また多重画像の収録はできない。そ
のため、結果表示に定量性と即時性が必要とされる分野
には不適であり、判定の補助的手段や、時間的に現場を
離れた教育訓練の資料になっている。 MPEG、による飛翔体移動情報の圧縮・再生:動
画画像に対応し、より高速処理には対応し難くまた、任
意の画面から任意の方向に再生するためには高圧縮は期
待できない。また、全画面、全動作、全色を再現するに
は規模が大きくなる。 JPEG、による飛翔体移動情報の圧縮・再生:静
止画像に対応し、高速処理には適さない。また、全画
面、全動作、全色を再現するには、分割処理が必要で規
模が大きくなる。
【0003】(2)従来技術における飛翔体情報計測と
しては、 物理的なスケールによる飛翔体通過点の計測。 三角測量による飛翔体通過点の計測。 多数の人力による側面からの通過点の計測。 光センサーによる計測。 のごとき手法が知られている。しかしながら、それらの
手法には下記のような問題点があった。 物理的なスケールによる飛翔体通過点の計測:競技
を中断しながら行うため種目によっては実行できない、
また、早い変化には対応できず、迅速な計測ができな
い。 三角測量による飛翔体通過点の計測:直線的な計測
のため、計測に対して多次元対応の変換が必要で早い変
化には対応できず、迅速な計測ができない。 多数の人力による側面からの通過点の計測:ジャン
プ競技では公認手段であるが、経費がかかりかつ高速移
動に対しては感覚的な計測となり誤差を生ずる。 光センサーによる計測:任意の場所での計測はでき
ないので、常設会場以外では設置に手間がかかるととも
に、飛翔体が固定形状でない場合には計測に誤差を生ず
ることがある。
【0004】よって本発明は、上記の課題をなくするた
め、下記の(1)〜(3)項記載の効果を達成すること
を目的とするものである。 (1)任意の場所における多次元飛翔体情報収録・再生
時における必要情報量の削減と、欠落の防止と、必要デ
ーターを取得するための操作性の向上による移動情報の
収録・再生の迅速化。 (2)移動情報に対する定量的計測と、同結果表示の迅
速化。 (3)迅速な飛翔体の定量的な変化データー結果表示に
基づく現場における教育・訓練。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の本発明の目的は、
下記の本発明の構成によって達成される。 (1)飛翔体情報処理装置において、飛翔体を撮像する
1台又は2台以上のビデオカメラと、撮像された飛翔体
映像の全フレーム中の特定領域及び特定情報で抽出され
た飛翔体情報を、画像合成し、多重画像として複数枚の
静止画メモリーに収録する飛翔体情報収録部と、飛翔体
の形状変化、速度、移動量、距離等の飛翔体情報を表示
する飛翔体情報表示部と、前記ビデオカメラ、飛翔体情
報収録部及び飛翔体情報表示部を制御する制御部とから
なることを特徴とする飛翔体情報処理装置。 (2)飛翔体情報処理装置において、飛翔体を撮像する
1台又は2台以上のビデオカメラと、撮像された飛翔体
映像の全フレーム中の特定領域及び特定タイミングで抽
出された飛翔体情報を、画像合成し、多重画像として複
数枚の静止画メモリーに収録する飛翔体情報収録部と、
飛翔体の形状変化、速度、移動量、距離等の飛翔体情報
を表示する飛翔体情報表示部と、前記ビデオカメラ、飛
翔体情報収録部及び飛翔体情報表示部を制御する制御部
とからなることを特徴とする飛翔体情報処理装置。 (3)飛翔体情報処理装置において、飛翔体を撮像する
1台又は2台以上のビデオカメラと、撮像された飛翔体
映像の全フレーム中の、特定情報及び特定タイミングで
抽出された飛翔体情報を、画像合成し、多重画像として
複数枚の静止画メモリーに収録する飛翔体情報収録部
と、飛翔体の形状変化、速度、移動量、距離等の飛翔体
情報を表示する飛翔体情報表示部と、前記ビデオカメ
ラ、飛翔体情報収録部及び飛翔体情報表示部を制御する
制御部とからなることを特徴とする飛翔体情報処理装
置。 (4)飛翔体情報処理装置において、飛翔体を撮像する
1台又は2台以上のビデオカメラと、撮像された飛翔体
映像の全フレーム中の特定領域、特定情報、及び特定タ
イミングで抽出された飛翔体情報を、画像合成し、多重
画像として複数枚の静止画メモリーに収録する飛翔体情
報収録部と、飛翔体の形状変化、速度、移動量、距離等
の飛翔体情報を表示する飛翔体情報表示部と、前記ビデ
オカメラ、飛翔体情報収録部及び飛翔体情報表示部を制
御する制御部とからなることを特徴とする飛翔体情報処
理装置。
【0006】(5)前項1ないし4のいずれかに記載の
飛翔体情報処理装置において、飛翔体情報記録部を備え
てなることを特徴とする飛翔体情報処理装置。 (6)前項1ないし4のいずれかに記載の飛翔体情報処
理装置において、飛翔体情報外部出力部を備えてなるこ
とを特徴とする飛翔体情報処理装置。 (7)前項5に記載の飛翔体情報処理装置において、飛
翔体情報外部出力部を備えてなることを特徴とする飛翔
体情報処理装置。 (8)飛翔体情報収録部における特定領域の抽出が、特
定領域を、飛翔体の(イ)始動点、(ロ)中間点、
(ハ)終点、(ニ)その間の任意の指定点、(ホ)その
全域、又は(ヘ)指定区域の内の1以上とし、画像合成
して多重画像として、複数枚上の静止画メモリーに収録
することを特徴とする前項1ないし7のいずれかに記載
の飛翔体情報処理装置。 (9)飛翔体情報収録部における特定情報の抽出が、特
定情報を、(a)全映像、(b)背景を削除した飛翔体
のみの抽出情報、(c)飛翔体の輪郭抽出情報、又は
(d)飛翔体の特定指定ポイントの内の1以上とし、画
像合成して多重画像として、複数枚の静止画メモリーに
収録することを特徴とする前項1ないし7のいずれかに
記載の飛翔体情報処理装置。 (10)飛翔体情報収録部における特定情報の抽出が、
特定情報を、(a)全映像、(b)背景を削除した飛翔
体のみの抽出情報、(c)飛翔体の輪郭抽出情報、又は
(d)飛翔体の特定指定ポイントの内の1以上とし、画
像合成して多重画像として、複数枚の静止画メモリーに
収録することを特徴とする前項8に記載の飛翔体情報処
理装置。
【0007】(11)飛翔体情報収録部における特定タ
イミングの抽出が、特定タイミングを、(ア)飛翔体の
始動点、(イ)中間点、(ウ)終点、(エ)(ア)〜
(ウ)の間の任意の指定点の内の1以上とし、各点を抽
出するタイミングと、前記の各点を中心とし、その前後
の領域を全フレーム又は間引きして抽出するタイミング
と、その全域及び指定区域を全フレーム又は間引きして
抽出するタイミングとし、画像合成して多重画像とし
て、複数枚の静止画メモリーに収録することを特徴とす
る前項8又は9に記載の飛翔体情報処理装置。 (12)飛翔体情報収録部における特定タイミングの抽
出が、特定タイミングを、(ア)飛翔体の始動点、
(イ)中間点、(ウ)終点、(エ)(ア)〜(ウ)の間
の任意の指定点の内の1以上とし、各点を抽出するタイ
ミングと、前記の各点を中心とし、その前後の領域を全
フレーム又は間引きして抽出するタイミングと、その全
域及び指定区域を全フレーム又は間引きして抽出するタ
イミングとし、画像合成して多重画像として、複数枚の
静止画メモリーに収録することを特徴とする前項10又
は11に記載の飛翔体情報処理装置。 (13)飛翔体情報収録部又は制御部において、全フレ
ームの画像又は特定タイミングで選択したフレーム画像
を、複数枚の合成静止画像へ変換することによる画像情
報の圧縮を行う手段を備えてなることを特徴とする前項
1ないし12のいずれかに記載の飛翔体情報処理装置。 (14)飛翔体情報収録部又は制御部において、従来の
情報圧縮手法、又は静止画像圧縮手法による画像情報の
圧縮を行う手段を備えてなることを特徴とする前項1な
いし12のいずれかに記載の飛翔体情報処理装置。
【0008】(15)飛翔体情報収録部又は制御部にお
いて、.全フレームの画像又は特定タイミングで選択
したフレーム画像を、複数枚の合成静止画像へ変換する
ことによる画像情報の圧縮と、.従来の情報圧縮手
法、又は静止画像圧縮手法による画像情報の圧縮を行う
手段を組み合わせて画像情報を圧縮する高圧縮手段を備
えてなることを特徴とする前項1ないし12のいずれか
に記載の飛翔体情報処理装置。 (16)飛翔体情報表示部における飛翔体の、1枚又は
2枚以上の静止画像による多重画像の表示において、所
要目的に対応し飛翔体の全体の流れを観測しながら迅速
に画像情報を選択して再生表示し、計測・指示が短時間
で実施できる手段を備えてなることを特徴とする前項1
ないし15のいずれかの飛翔体情報処理装置。 (17)飛翔体情報表示部において、収録された飛翔体
の複数枚の静止画情報を収録手順又は逆手順で切替え、
特定周期により繰り返して再生表示することにより、飛
翔体の移動状況を動画として再現する動画化変換手段を
備えてなることを特徴とする前項1ないし16の飛翔体
情報処理装置。 (18)飛翔体情報表示部において、多重画像として、
1枚又は2枚以上の静止画メモリーに収録された多次元
方向の移動情報に対応してカーソルを生成して、再生画
像に合成表示する手段が、カーソルを指定個所に手動操
作により合わせて行う合成表示手段を備えてなることを
特徴とする前項1ないし17のいずれかに記載の飛翔体
情報処理装置。
【0009】(19)飛翔体情報表示部において、多重
画像として、1枚又は2枚以上の静止画メモリーに収録
された多次元方向の移動情報に対応してカーソルを生成
して、再生画像に合成表示する指示手段が、カーソルを
指示点に手動操作により合わせて行う指示手段を備えて
なることを特徴とする前項1ないし17のいずれかに記
載の飛翔体情報処理装置。 (20)飛翔体情報表示部において、多重画像として、
1枚又は2枚以上の静止画メモリーに収録された多次元
方向の移動情報に対応してカーソルを生成して、再生画
像に合成表示する計測手段が、カーソルを測定点に手動
操作により合わせて行う計測手段を備えてなることを特
徴とする前項1ないし17のいずれかに記載の飛翔体情
報処理装置。 (21)飛翔体情報表示部において、多重画像として、
1枚又は2枚以上の静止画メモリーに収録された多次元
方向の移動情報に対応して、表示画素毎に多次元空間の
計測情報を付加しておき、画素指定により行う計測手段
を備えてなることを特徴とする前項1ないし17のいず
れかに記載の飛翔体情報処理装置。 (22)飛翔体情報表示部において、多重画像として、
1枚又は2枚以上の静止画メモリーに収録された多次元
方向の移動情報に対応して、飛翔体位置の自動検出機能
と組合わせて自動計測する手段を備えてなることを特徴
とする前項18ないし21のいずれかに記載の飛翔体情
報処理装置。
【0010】
【実施例】本発明の飛翔体情報処理装置の一実施例を図
面に基づいて説明する。図1は本装置のブロック図を示
し、1はビデオカメラ、2は飛翔体情報収録部、3は飛
翔体情報表示部、4は飛翔体情報記録部、5は飛翔体情
報外部出力部、7は制御部である。図2は上記図1装置
のブロック内機器構成図を示し、以下ビデオカメラ1の
構成は、ビデオカメラ11,12、カメラレンズ15,
17、電動雲台16,18よりなり、飛翔体情報収録部
2の構成は、操作スイッチ(操作S/W)201、スイ
ッチ201−1、画像取込み指示ボード201−2、書
込タイミング生成202、画像合成203、フレームメ
モリー(F/M(1)〜F/M(8))204〜21
1、読出しタイミング212、セレクタ213,21
5、コマンド214、カメラインターフェイス(カメラ
I/F)216,217、カーソル合成222、モニタ
ドライバ223、画像圧縮(JPEG)224、ビデオ
エンコーダー(V−ENC)225、パラレル入出力ポ
ート(P.I/O)226、シリアル入出力ポート
(S.I/O)227、操作盤230、よりなり、
【0011】飛翔体情報表示部3の構成は、モニタ3
1、TVモニタ32、よりなり、飛翔体情報記録部の4
構成は、光磁気ディスク(MO)41、ハードディスク
(HDD)42,ビデオプリンター43、よりなり、飛
翔体情報外部出力部5は、飛翔体情報外部出力部5、よ
りなり、そして制御部7の構成は、CPU70からな
る。
【0012】次に上記構成図に基づき本装置の操作・機
能の流れを説明する。 (イ) 書込み: 図1のビデオカメラ1において、飛
翔体を含む映像情報を、ビデオカメラ11,12、で撮
像する。(このビデオカメラは、光学的な画像情報を電
気的な情報に変換できるものであれば特定せず、ビデオ
カメラ、高速ビデオカメラに類するものでよい)。この
ビデオカメラの出力信号は、画像処理及び操作制御を行
う図2の制御部7において、出力信号をデジタル化し映
像信号とタイミング信号(HD、VD、D−CLK)を
生成するカメラI/F216、を介して、上記の飛翔体
の情報の抽出と同情報の合成(既存画像のある場合は移
動情報と、既存情報の合成)を行うブロックの画像合成
203、に送られる。ここで生成された合成画面は、画
像収録・再生用メモリブロックのF/M(1)〜(8)
204〜211に書込み収録する。この書込みのタイミ
ングは、プログラムにより実行内容が指定され実行する
中央処理ユニットCPU70の指令を、デジタル信号と
して実行部に与えるブロックのコマンド214と、画像
の取込みを指定指示するスイッチの操作S/W201、
とによって、前記カメラI/F216のタイミング信号
から前記F/M204〜211に映像信号を書込むタイ
ミングを生成するブロックの書込タイミング生成20
2、に指示される。なお、F/M204〜211中、F
/M(1)は移動動作を含まない基準画面(REF画
面)、F/M(2)〜(8)は合成画面を収録する。
【0013】(ロ) 読出し:コマンド214からのコ
マンド指定によりF/M204〜211を選択し、CP
Uへの読出しを実行させるブロックの読出しタイミング
生成212、からの指示(コマンド指定)により、F/
M204〜211の選択を行うブロックのセレクター2
13、によってF/M204〜211の画像は選択され
る。この選択された画像は、モニタ31及び、CPU7
0に直結した表示用画面と、計測用のカーソルを生成し
かつ合成するブロックのカーソル合成222、とを、共
に制御するブロックであるモニタドライバ223、を介
し図2の飛翔体情報表示部3に示すモニタ31に表示さ
れる。また、静止画像の圧縮を行うブロックのJPEG
224を介して図2の記録部4に示すM041、HDD
42に圧縮画像を収録する。 (ハ) 再生:装置の動作を指定する専用操作盤である
操作盤230により、シリアル入出力ポート227、C
PU70、セレクター213を介し、複数台のカメラ中
の所要カメラの画像を選択する。M041又はHDD4
2に収録されている画像情報は、JPEG224を介
し、また、カーソル合成222によりカーソルが合成さ
れた画像は、共にモニタドライバ223によって、図2
の飛翔体情報表示部3に示すモニタ31に表示される。
さらに、前記画像はビデオ信号変調ブロックのV−EN
C225、によって図2の飛翔体情報表示部3に示すT
Vモニタ32、に表示される。
【0014】(ニ) JPEG224による圧縮された
画像情報及びカーソルが合成された画像は、P.I/O
226、S.I/O 227、V−ENC 225、
を介してそれぞれMO媒体、TV信号、S.I/O信
号、P.I/O信号、プリンター出力として外部に出力
する飛翔体情報外部出力部5、に接続されている。ま
た、V−ENC225を介したビデオ信号及びP.I/
O信号、S.I/O信号は図2の飛翔体情報記録部4に
示すビデオプリンタ43、に出力されプリントアウトさ
れる。なお、前記カーソル情報(マ−カ−情報を含む)
を画像合成203に書込む場合、カメラ11からの画像
情報は画像合成203に書込み、F/M(1)204の
REF#1の移動動作を含まない基準画像をセレクター
213及びモニタドライバ223を介してモニタ31に
表示し、操作者はモニタ31の画像を見ながらマニュア
ルにより操作盤230を操作し、CPU70によりカー
ソル情報・マ−カ−情報を前記画像合成203にさらに
書込み、 カーソル情報・マ−カ−情報を入れた合成画
面を作成すると共に、モニタドライバ223に入力し、
モニタ31に表示することができる。 (ホ) ビデオカメラ11,12における飛翔体の撮像
操作は、前記操作盤230のカメラ操作部によりカメラ
レンズ15,17及び電動雲台生16,18を動作させ
て行う。
【0015】図3は操作スイッチ(操作S/W)201
を示し、スイッチ201−1を操作することによりS/
WはONになり、画像取込み指示ボード201−2より
画像の合成を開始する合成開始信号と、同ゲート信号と
を書込タイミング生成202、のブロックに送出する。
この状態は操作している時間中は持続され、操作をやめ
るとスイッチはOFFとなり、初期の状態に戻る。図4
は操作盤230の盤面のジャンプ競技における1事例を
示す。231はカメラ切替えボタン、232はカメラフ
ォーカス切替ボタン、233はカメラコントロール操作
ボタンとジョイステイック、234は着地点選択ボタ
ン、235は録画・再生ボタン、256は拡大及び出力
ボタン、237はカーソル位置指定ボタン、238は確
定ボタン、239は選手のゼッケン番号ボタンを示す。
図4において (イ) 飛翔体を撮像する際、カメラフォーカス切替え
ボタン232により自動、手動を、またカメラコントロ
ール操作ボタンとジョイステイック233によって、カ
メラレンズ15,17及び電動雲台16,18における
フォーカス、ズーム、雲台の位置制御操作が行われる。
また、ロックボタンにより上記操作をロックすることが
できる。 (ロ) 操作盤の右側は表示に係わる操作で、着地点選
択ボタン234により前、後ろの着地点の選択。録画、
再生ボタン235による録画、再生及び拡大、出力ボタ
ン236により画面の拡大、及び出力の指示が行われ
る。 (ハ) カーソル位置指定237、により表示された合
成画面を見ながらカーソルの位置を左右に移動し指定す
る。 (ニ) 操作者は画面において着地が確定したと判断し
たとき、確定ボタン238を押して確定する。 (ホ) ゼッケン番号ボタン239は画面中の選手のゼ
ッケン番号の登録用である。
【0016】次に実施例装置の機能説明を詳細に行う。 (1) 情報の収録についての説明。 (イ) 移動情報の切出し 飛翔体面情報の全て又は特定領域における特定情報を、
特定タイミングで、出力として必要な条件に適合させ
て、画像処理手法により実行する。画像合成においては
背景情報を含めてあるいは、移動情報のみを抽出合成し
て出力することが行われる。上記に必要な静止画像メモ
リーの最小フレーム数は、「飛翔体情報の移動方向への
長さ」「飛翔体の移動速度」「画像取込みの速度」によ
って決定される。例えば、長さL=6cmの球体が、カ
メラセンサーに平行に毎秒M=60cmの速度で移動
し、毎秒S=30枚の速度で画像を取込むとすれば、球
体の全てを移動情報として取込む場合には、最小フレー
ム数:FMIN=L×S÷M=6×30÷60=3フレ
ームである。 (ロ) 画像の圧縮効果 前記の事例において、カメラの画角を3mとした場合に
は、球体が画角を越えるのに約5秒の時間を要し、この
時間内に取込まれた画像枚数は約150フレームとなる
が、最小フレーム数で取込みを行えば、3フレームで移
動情報の全てを表現できるため、情報量を約1/50に
圧縮したことになる。ここで得られた画像情報は通常の
静止画像であり、既存のデータ圧縮手法を平行して活用
することができる。例えば、JPEGを組合わせて画像
の圧縮を行うものとし、1/30程度の圧縮を実行させ
れば、1/1500の情報圧縮を可能にする。この収録
データの格納は、HDD、FDD、MO等の既存機器が
使用できる。
【0017】(ハ) 多重画像の表示 静止画による表示 複数枚の静止画を個別に表示する。この状態では、個々
の移動状態が静止画となり、多重合成されて表示される
ため、全体の流れを見ながら計測・指示を行うことが可
能であり、迅速かつ効果的に目的を達成することができ
る。また、タイミングの異なる、複数枚の静止画から、
必要な移動位置の情報を含む画像情報を選択することが
できるため、予測に頼らずに目的を達成できる。さら
に、この選択は数枚の静止画の中から行うため、非常に
操作性が良い。 動画画像による表示 静止画像を収録手順(逆手順も含む)で切替えながら表
示することにより、収録情報を連続する動画情報として
見せるもので、この状態では画面上にいくつかの飛翔体
が同時に表示されて、動画として見ることができ、必要
な変化情報を繰返して見ることができる。 (2)計測の方式 多重画像の計測において、ここでは計測対応を多次元の
変化に対応するものとする。これは計測対象が平面上を
移動するとは限定されないこと、及び動画取込みが真
上、真横からの取込みに限定できないために、飛翔体の
移動状況に対応する計測が必要である。手法として 多次元カーソルを再生画像に合成表示し、カーソル
を手動操作により測定点に合わせることにより、移動情
報の計測を行う。 表示画面毎に多次元空間の速度、移動量、距離の計
測情報を付加しておき、画素指定により計測を行う。こ
の方式は、飛翔体の位置自動検出機能との組合わせによ
り、自動計測する場合に特に有効なものである。
【0018】(3)図による飛翔体情報画面合成の説明 図5は、球体を特定領域の特定情報を特定タイミングで
収録した事例で、球体が左上から下降しかつ、回転しな
がら移動して行く飛翔体情報を示す。図中、図は、始
動前の球体の位置情報で、回転時における位置の表示用
として黒丸点を付した。矢印は移動予測先を示す仮想線
である。なお、球体の背景は除去してある。図は、前
記の球体が回転しながら下降してゆく状態で、特定時間
内の1画面9フレームの上書き合成画像である。図にお
いて、飛翔体の一部は常に重複しているので、球体の回
転を示す黒丸点が(4),(5)の2フレーム分は隠れ
て見えない状態即ち、情報の欠落状態にある。図は、
前記図の画面において1〜9フレーム中の(1)、
(3)、(5)、(7)の奇数のフレームのタイミング
で抽出した合成画像である。図は、前記図の画面に
おいて1〜9フレーム中の(2)、(4)、(6)、
(8)の偶数のフレームのタイミングで抽出した合成画
像である。図は、前記図.の画面において1〜9フ
レーム中の(2)、(5)、(8)の2つおきのフレー
ムのタイミングで抽出した合成画像である。上記におい
て図と、図及び図は情報の欠落はなく、完全な飛
翔体の変化状況が表示されると共に、飛翔体の時間系列
における移動状況が必要画面に合成圧縮されており、判
定が極めて容易でかつ迅速に行われることが判る。ま
た、図及び図の両画面を比較し、時系列の移動にお
いて所要フレームを中心とした、より判定の精度の高い
いずれかを、迅速に選択することができる。
【0019】図6は運動競技への適用例の説明図で、ジ
ャンプ競技における飛距離計測処理の事例を示す。図
中、60は飛距離計測処理表示、61は競技者、62は
距離マーカー、63はカーソル、64はコースの幅、6
5は飛距離表示、66は確定表示、を示す。図におい
て、 (a) 飛距離計測の前に多次元における距離を計測し
ておく、本図に示すジャンプの競技の場合は飛翔部の距
離マーカーによるスケールを登録しておく。登録は操作
盤230を用い、モニター31の表示画面を目視しなが
らCPU70に指令を行い、モニタドライバ223にス
ケール合成を行うと共に、カーソルの移動量を作成す
る。 (b) ビデオカメラの撮影位置は、やや後方斜めから
着地付近の側面を撮像している。 (c) 抽出画像は競技場の背景を除去し、競技者の輪
郭を抽出して表示している。 (d) 画像情報処理は、前記の(1)「情報の収録」
及び(2)「計測の方式」の項に記載の処理方法に準じ
て行われている。即ち、画面の着地地点が写っている画
面を選択し、着地点にカーソルを合わせることにより、
着地点付近の連続フレームから移動情報の欠落がなく、
一画面で動きが見られるような特定タイミングで間引い
た合成画面を作成し、表示している。 (d) 距離マーカー62の間隔は、50cmに設定し
ている。 (e) カーソル63は、50cm単位で画面上の任意
点から移動でき、操作者が着地と判断した地点に合わせ
ると、カーソルの位置における距離が飛距離の枠内に表
示され、さらに操作者の判定で確定ボタン66を押す
と、飛距離が出力される。 (f) この測定結果は、前記図1の飛翔体情報外部出
力部5より外部のコンピューターネットワーク及び、T
Vに出力され、またプリンタに出力しプリントアウトす
る。
【0020】その他、特殊効果による表示 上記図6の競技判定の画面は、飛翔体情報外部出力部5
より例えばTV画面として表示し、観客や家庭における
観覧に供することができる。また、競技場の電光表示
板、スポーツ番組、舞台のバックスクリーン等にも表示
でき、特殊効果を得ることができる。
【0021】
【発明の効果】以上実施例等により説明した本発明の飛
翔体情報処理装置によれば、下記の作用効果が発揮され
る。請求項1記載の本発明によれば、 (1)ビデオカメラで撮像された飛翔体映像の全フレー
ム中から、特定領域及び特定情報を指定して必要な飛翔
体情報を迅速に選択して表示することができる。請求項
2記載の本発明によれば、 (2)ビデオカメラで撮像された飛翔体映像の全フレー
ム中から、特定領域及び特定タイミングを指定して必要
な飛翔体情報を迅速に選択して表示することができる。
請求項3記載の本発明によれば、 (3)ビデオカメラで撮像された飛翔体映像の全フレー
ム中から、特定情報及び特定タイミングを指定して必要
な飛翔体情報を迅速に選択して表示することができる。
請求項4記載の本発明によれば、 (4)ビデオカメラで撮像された飛翔体映像の全フレー
ム中から、特定領域、特定情報及び特定タイミングを指
定して必要な飛翔体情報を迅速に選択して表示すること
ができる。請求項5記載の本発明によれば、 (5)前記(1)〜(4)に記載の効果に加えて、飛翔
体情報を光磁気ディスク、固定ディスク、ビデオプリン
ター等の記録部に記録することができる。請求項6記載
の本発明によれば、 (6)前記(1)〜(4)に記載の効果に加えて、飛翔
体情報を、飛翔体情報外部出力部からシリアル、パラレ
ルのデジタル信号出力等により外部のコンピューターネ
ットワークへ、また、TV信号出力等として出力するこ
とができる。請求項7記載の本発明によれば、 (7)前記(5)に記載の効果に加えて、飛翔体情報を
飛翔体情報外部出力部から外部出力することができる。
【0022】請求項8記載の本発明によれば (8)飛翔体情報収録の特定領域の抽出が、特定領域
を、飛翔体の(ア)始動点、(イ)中間点、(ウ)終
点、(エ)その間の任意の指定点、(オ)その全域、又
は(カ)指定区域の内の1以上とし、例えばスポーツ競
技の飛翔体の終点における情報の選択を迅速に行って表
示し、また記録し、さらに外部出力することができる。
請求項9記載の本発明によれば (9)飛翔体情報収録の特定情報の抽出が、特定情報
を、(a)全映像、(b)背景を削除した飛翔体のみの
抽出情報、(c)飛翔体の輪郭抽出情報、又は(d)飛
翔体の特定指定ポイントの内の1以上とし、要求に適応
した情報の選択を迅速に行って表示し、また記録し、さ
らに外部出力することができる。請求項10記載の本発
明によれば (10)前記(8)に記載の効果に加えて、特定情報
を、(a)全映像、(b)背景を削除した飛翔体のみの
抽出情報、(c)飛翔体の輪郭抽出情報、又は(d)飛
翔体の特定指定ポイントの内の1以上とし、要求に適応
した情報の選択を迅速に行って表示し、また記録し、さ
らに外部出力することができる。請求項11記載の本発
明によれば (11)前記(8)又は(9)に記載の効果に加えて、
特定タイミングを、(ア)飛翔体の始動点、(イ)中間
点、(ウ)終点、(エ)(ア)〜(ウ)の間の任意の指
定点の内の1以上とし、要求に適応した情報の選択を迅
速に行って表示し、また記録し、さらに外部出力するこ
とができる。特に、前記各点を抽出するタイミングと、
前記の各点を中心とし、その前後の領域を全フレーム又
は間引きして抽出するタイミングと、その全域及び指定
区域を全フレーム又は間引きして抽出するタイミングと
し、所要目的に適応したタイミングを抽出して画像合成
して多重画像として、複数枚の静止画メモリーに収録す
ることができる。なお、特定タイミングで間引きして抽
出することにより、飛翔体情報重複を止め、情報の欠落
をなくすことにより、個々の飛翔体情報を完全に再現す
ることができる。
【0023】請求項12記載の本発明によれば (12)前記(10)又は(11)に記載の効果に加え
て、特定タイミングを、(ア)飛翔体の始動点、(イ)
中間点、(ウ)終点、(エ)(ア)〜(ウ)の間の任意
の指定点の内の1以上とし、要求に適応した情報の選択
を迅速に行って表示し、また記録し、さらに外部出力す
ることができる。請求項13記載の本発明によれば (13)前記(1)〜(12)に記載の効果に加えて、
全フレームの画像又は特定タイミングで選択したフレー
ム画像を、数枚の合成静止画像へ変換することにより画
像情報の圧縮を行うことができる。請求項14記載の本
発明によれば (14)前記(1)〜(12)に記載の効果に加えて、
従来の情報圧縮手法、静止画像圧縮手法(JPEG)又
は動画圧縮手法(MPEG)による画像情報の圧縮を行
うことができる。請求項15記載の本発明によれば (15)前記(1)〜(12)に記載の効果に加えて、
.全フレームの画像又は特定タイミングで選択したフ
レーム画像を、数枚の合成静止画像へ変換することによ
る画像情報の圧縮と、.従来の情報圧縮手法、静止画
像圧縮手法(JPEG)又は動画圧縮手法(MPEG)
による画像情報の圧縮を行う手段を組み合わせて、圧縮
する高圧縮を行うことができる。請求項16記載の本発
明によれば (16)前記(1)〜(15)に記載の効果に加えて、
所要目的に対応し飛翔体の全体の流れを観測しながら、
迅速に画像情報を選択して再生表示し、計測・指示を短
時間で行うことができる。
【0024】請求項17記載の本発明によれば (17)前記(1)〜(16)に記載の効果に加えて、
飛翔体を収録した、複数枚の静止画情報を、収録手順又
は逆手順で切替え、特定周期により繰り返して再生表示
することにより、飛翔体の移動状況を動画として再現で
きる。しかも、従来の動画収録方式のように時間のかか
る巻き戻しや頭出し操作を必要とすることなく、迅速に
飛翔体の移動状況を動画として再現することができる。
請求項18記載の本発明によれば (18)前記(1)〜(17)に記載の効果に加えて、
再生画像にカーソルを手動操作により指定個所点に合わ
せて、随時必要情報を背景として容易に合成表示を行こ
とができる。請求項19記載の本発明によれば、前記
(1)〜(17)に記載の効果に加えて、再生画像に合
成表示するカーソルを指示点に手動操作により合わせて
容易に合成表示を行ことができる。請求項20記載の本
発明によれば、前記(1)〜(17)に記載の効果に加
えて、再生画像に合成表示するカーソルを測定点に手動
操作により合わせて容易に合成表示することができる。
請求項21記載の本発明によれば、前記前記(1)〜
(17)に記載の効果に加えて、表示画素毎に多次元空
間の計測情報を付加しておき、測定点の画素を指定する
ことにより、随時必要情報を容易に計測を行ことができ
る。請求項22記載の本発明によれば、前記(18)〜
(21)に記載の効果に加えて、計測手段において、飛
翔体位置の自動検出機能との組合わせにより自動的に計
測を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例の飛翔体情報処理装置のブロック
図である。
【図2】図1のブロック図内の各機器構成及び機能説明
図である。
【図3】図1のブロック図内の操作スイッチ201の回
路図である。
【図4】図1のブロック図内の操作盤230の回路図で
ある。
【図5】飛翔体情報画面合成の事例の説明図である。 図:始動前の球体の位置情報 図:球体回転下降における上書き合成画像 図:奇数フレーム合成画像 図:偶数フレーム合成画面 図:(2)、(5)、(8)フレーム合成画面
【図6】ジャンプ競技における飛距離計測処置事例の説
明図(運動競技への適用例)である。
【符号の説明】
1:ビデオカメラ 2:飛翔体情報収録
部 3:飛翔体情報表示部 4:飛翔体情報記録
部 5:飛翔体情報外部出力部 7:制御部 11,12:ビデオカメラ 15,17:カメラ
レンズ 16,18:電動雲台 201:操作スイッチ(操作S/W) 201−1:
スイッチ 201−2:画像取込み指示ボード 202:書込
タイミング生成 203:画像合成 204〜211:フレームメモリー{(F/M(1)〜
F/M(8)} 212:読出しタイミング 213,21
5:セレクタ 214:コマンド 216,217:カメラインターフェイス(カメラI/
F) 222:カーソル合成 223:モニタドライバ 224:画像圧
縮(JPEG) 225:ビデオエンコーダー(V−ENC) 226:パラレル入出力ポート(P.I/O) 227:シリアル入出力ポート(S.I/O) 23
0:操作盤 31:モニタ 32:
TVモニタ 41:光磁気ディスク(MO) 42:ハード
ディスク(HDD) 43:ビデオプリンタ 201−1:
操作スイッチ 201−2:画像取込み指示ボード 231:カメラ切替えボタン 232:カメラ
フォーカス切替ボタン 233:カメラコントロール操作ボタンとジョイステイ
ック 234:着地点選択ボタン 235:録画、
再生ボタン 256:拡大及び出力ボタン 237:カーソ
ル位置指定ボタン 238:確定ボタン 239:選手ゼ
ッケン番号表示ボタン 60:飛距離計測処理表示 61:競技者 62:距離マーカー 63:カーソ
ル 64:コースの幅 65:飛距離
表示 70:CPU
フロントページの続き (72)発明者 高橋 信之 東京都文京区小石川1−21−14 日本ソフ トウェアエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 中村 義行 東京都新宿区北新宿3−35−11

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 飛翔体情報処理装置において、飛翔体を
    撮像する1台又は2台以上のビデオカメラと、撮像され
    た飛翔体映像の全フレーム中の特定領域及び特定情報で
    抽出された飛翔体情報を、画像合成し、多重画像として
    複数枚の静止画メモリーに収録する飛翔体情報収録部
    と、飛翔体の形状変化、速度、移動量、距離等の飛翔体
    情報を表示する飛翔体情報表示部と、前記ビデオカメ
    ラ、飛翔体情報収録部及び飛翔体情報表示部を制御する
    制御部とからなることを特徴とする飛翔体情報処理装
    置。
  2. 【請求項2】 飛翔体情報処理装置において、飛翔体を
    撮像する1台又は2台以上のビデオカメラと、撮像され
    た飛翔体映像の全フレーム中の特定領域及び特定タイミ
    ングで抽出された飛翔体情報を、画像合成し、多重画像
    として複数枚の静止画メモリーに収録する飛翔体情報収
    録部と、飛翔体の形状変化、速度、移動量、距離等の飛
    翔体情報を表示する飛翔体情報表示部と、前記ビデオカ
    メラ、飛翔体情報収録部及び飛翔体情報表示部を制御す
    る制御部とからなることを特徴とする飛翔体情報処理装
    置。
  3. 【請求項3】 飛翔体情報処理装置において、飛翔体を
    撮像する1台又は2台以上のビデオカメラと、撮像され
    た飛翔体映像の全フレーム中の、特定情報及び特定タイ
    ミングで抽出された飛翔体情報を、画像合成し、多重画
    像として複数枚の静止画メモリーに収録する飛翔体情報
    収録部と、飛翔体の形状変化、速度、移動量、距離等の
    飛翔体情報を表示する飛翔体情報表示部と、前記ビデオ
    カメラ、飛翔体情報収録部及び飛翔体情報表示部を制御
    する制御部とからなることを特徴とする飛翔体情報処理
    装置。
  4. 【請求項4】 飛翔体情報処理装置において、飛翔体を
    撮像する1台又は2台以上のビデオカメラと、撮像され
    た飛翔体映像の全フレーム中の特定領域、特定情報、及
    び特定タイミングで抽出された飛翔体情報を、画像合成
    し、多重画像として複数枚の静止画メモリーに収録する
    飛翔体情報収録部と、飛翔体の形状変化、速度、移動
    量、距離等の飛翔体情報を表示する飛翔体情報表示部
    と、前記ビデオカメラ、飛翔体情報収録部及び飛翔体情
    報表示部を制御する制御部とからなることを特徴とする
    飛翔体情報処理装置。
  5. 【請求項5】 請求項1ないし4のいずれかに記載の飛
    翔体情報処理装置において、飛翔体情報記録部を備えて
    なることを特徴とする飛翔体情報処理装置。
  6. 【請求項6】 請求項1ないし4のいずれかに記載の飛
    翔体情報処理装置において、飛翔体情報外部出力部を備
    えてなることを特徴とする飛翔体情報処理装置。
  7. 【請求項7】 請求項5に記載の飛翔体情報処理装置に
    おいて、飛翔体情報外部出力部を備えてなることを特徴
    とする飛翔体情報処理装置。
  8. 【請求項8】 飛翔体情報収録部における特定領域の抽
    出が、特定領域を、飛翔体の(イ)始動点、(ロ)中間
    点、(ハ)終点、(ニ)その間の任意の指定点、(ホ)
    その全域、又は(ヘ)指定区域の内の1以上とし、画像
    合成して多重画像として、複数枚上の静止画メモリーに
    収録することを特徴とする請求項1ないし7のいずれか
    に記載の飛翔体情報処理装置。
  9. 【請求項9】 飛翔体情報収録部における特定情報の抽
    出が、特定情報を、(a)全映像、(b)背景を削除し
    た飛翔体のみの抽出情報、(c)飛翔体の輪郭抽出情
    報、又は(d)飛翔体の特定指定ポイントの内の1以上
    とし、画像合成して多重画像として、複数枚の静止画メ
    モリーに収録することを特徴とする請求項1ないし7の
    いずれかに記載の飛翔体情報処理装置。
  10. 【請求項10】 飛翔体情報収録部における特定情報の
    抽出が、特定情報を、(a)全映像、(b)背景を削除
    した飛翔体のみの抽出情報、(c)飛翔体の輪郭抽出情
    報、又は(d)飛翔体の特定指定ポイントの内の1以上
    とし、画像合成して多重画像として、複数枚の静止画メ
    モリーに収録することを特徴とする請求項8に記載の飛
    翔体情報処理装置。
  11. 【請求項11】 飛翔体情報収録部における特定タイミ
    ングの抽出が、特定タイミングを、(ア)飛翔体の始動
    点、(イ)中間点、(ウ)終点、(エ)(ア)〜(ウ)
    の間の任意の指定点の内の1以上とし、各点を抽出する
    タイミングと、前記の各点を中心とし、その前後の領域
    を全フレーム又は間引きして抽出するタイミングと、そ
    の全域及び指定区域を全フレーム又は間引きして抽出す
    るタイミングとし、画像合成して多重画像として、複数
    枚の静止画メモリーに収録することを特徴とする請求項
    8又は9に記載の飛翔体情報処理装置。
  12. 【請求項12】 飛翔体情報収録部における特定タイミ
    ングの抽出が、特定タイミングを、(ア)飛翔体の始動
    点、(イ)中間点、(ウ)終点、(エ)(ア)〜(ウ)
    の間の任意の指定点の内の1以上とし、各点を抽出する
    タイミングと、前記の各点を中心とし、その前後の領域
    を全フレーム又は間引きして抽出するタイミングと、そ
    の全域及び指定区域を全フレーム又は間引きして抽出す
    るタイミングとし、画像合成して多重画像として、複数
    枚の静止画メモリーに収録することを特徴とする請求項
    10又は11に記載の飛翔体情報処理装置。
  13. 【請求項13】 飛翔体情報収録部又は制御部におい
    て、全フレームの画像又は特定タイミングで選択したフ
    レーム画像を、複数枚の合成静止画像へ変換することに
    よる画像情報の圧縮を行う手段を備えてなることを特徴
    とする請求項1ないし12のいずれかに記載の飛翔体情
    報処理装置。
  14. 【請求項14】 飛翔体情報収録部又は制御部におい
    て、従来の情報圧縮手法、又は静止画像圧縮手法による
    画像情報の圧縮を行う手段を備えてなることを特徴とす
    る請求項1ないし12のいずれかに記載の飛翔体情報処
    理装置。
  15. 【請求項15】 飛翔体情報収録部又は制御部におい
    て、.全フレームの画像又は特定タイミングで選択し
    たフレーム画像を、複数枚の合成静止画像へ変換するこ
    とによる画像情報の圧縮と、.従来の情報圧縮手法、
    又は静止画像圧縮手法による画像情報の圧縮を行う手段
    を組み合わせて画像情報を圧縮する高圧縮手段を備えて
    なることを特徴とする請求項1ないし12のいずれかに
    記載の飛翔体情報処理装置。
  16. 【請求項16】 飛翔体情報表示部における飛翔体の、
    1枚又は2枚以上の静止画像による多重画像の表示にお
    いて、所要目的に対応し飛翔体の全体の流れを観測しな
    がら迅速に画像情報を選択して再生表示し、計測・指示
    が短時間で実施できる手段を備えてなることを特徴とす
    る請求項1ないし15のいずれかの飛翔体情報処理装
    置。
  17. 【請求項17】 飛翔体情報表示部において、収録され
    た飛翔体の複数枚の静止画情報を収録手順又は逆手順で
    切替え、特定周期により繰り返して再生表示することに
    より、飛翔体の移動状況を動画として再現する動画化変
    換手段を備えてなることを特徴とする請求項1ないし1
    6の飛翔体情報処理装置。
  18. 【請求項18】 飛翔体情報表示部において、多重画像
    として、1枚又は2枚以上の静止画メモリーに収録され
    た多次元方向の移動情報に対応してカーソルを生成し
    て、再生画像に合成表示する手段が、カーソルを指定個
    所に手動操作により合わせて行う合成表示手段を備えて
    なることを特徴とする請求項1ないし17のいずれかに
    記載の飛翔体情報処理装置。
  19. 【請求項19】 飛翔体情報表示部において、多重画像
    として、1枚又は2枚以上の静止画メモリーに収録され
    た多次元方向の移動情報に対応してカーソルを生成し
    て、再生画像に合成表示する指示手段が、カーソルを指
    示点に手動操作により合わせて行う指示手段を備えてな
    ることを特徴とする請求項1ないし17のいずれかに記
    載の飛翔体情報処理装置。
  20. 【請求項20】 飛翔体情報表示部において、多重画像
    として、1枚又は2枚以上の静止画メモリーに収録され
    た多次元方向の移動情報に対応してカーソルを生成し
    て、再生画像に合成表示する計測手段が、カーソルを測
    定点に手動操作により合わせて行う計測手段を備えてな
    ることを特徴とする請求項1ないし17のいずれかに記
    載の飛翔体情報処理装置。
  21. 【請求項21】 飛翔体情報表示部において、多重画像
    として、1枚又は2枚以上の静止画メモリーに収録され
    た多次元方向の移動情報に対応して、表示画素毎に多次
    元空間の計測情報を付加しておき、画素指定により行う
    計測手段を備えてなることを特徴とする請求項1ないし
    17のいずれかに記載の飛翔体情報処理装置。
  22. 【請求項22】 飛翔体情報表示部において、多重画像
    として、1枚又は2枚以上の静止画メモリーに収録され
    た多次元方向の移動情報に対応して、飛翔体位置の自動
    検出機能と組合わせて自動計測する手段を備えてなるこ
    とを特徴とする請求項18ないし21のいずれかに記載
    の飛翔体情報処理装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009044573A (ja) * 2007-08-10 2009-02-26 Casio Comput Co Ltd 撮像装置、画像処理プログラム及び画像処理方法
US10457578B1 (en) 2018-06-22 2019-10-29 Gary McInnis Automated sulfur burner for agricultural irrigation

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009044573A (ja) * 2007-08-10 2009-02-26 Casio Comput Co Ltd 撮像装置、画像処理プログラム及び画像処理方法
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