JPH10276351A - スポーツ競技表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 目標を個別選択して表示するなど多様なスポ
ーツ競技表示を可能とする改良されたスポーツ競技表示
装置を提供する。 【解決手段】 撮像カメラ１５等からの出力画像信号を
画像処理することにより目標のみを抽出する目標抽出部
１６と、抽出した目標の中から設定入力処理部１７が設
定した追尾目標の目標特徴情報を生成する目標識別情報
生成部１８と、目標特徴情報に基づき画像上において追
尾目標のみの画像追尾処理を行う追尾処理部１９と、画
像上における追尾目標の位置を実際のグラウンドにおけ
る位置に変換して追尾目標位置情報を生成する位置評定
部２０と、追尾目標位置情報を模式的に示したグラウン
ド画像上に重畳させるなどして放送用の表示画像を生成
し出力する表示処理部２２とを有し、指定した選手、ボ
ール等のみの動き又は動きの軌跡を表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スポーツ競技にお
いて競技者の動きを表示するスポーツ競技表示装置、特
に団体スポーツ競技中における特定した一競技者を追尾
するなどの特殊な表示技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来からスポーツ競技のテレビジョン
（ＴＶ）中継では、試合を単に放映するだけでなく、ス
ローモーションで再生したり、ストロボアクションなど
の技術が導入され、様々な趣向を凝らして放映してい
る。特に、球技などでは、複数台のカメラを設置して、
ボールを常に捉えられるようにしたり、また、一方向か
らだけでなく様々なアングルから試合をＴＶ観戦できる
ようにしたりするなどしている。

【０００３】ところで、ゲームの面白味は、ボールを中
心としたプレーばかりでなく有名選手の動きであった
り、チームプレイのフォーメーション（連携プレー）で
あったり、ボールを扱っていない競技者（選手）のポジ
ション取りであったりもする。

【０００４】図１１は、特開昭６１−１９６６８０号公
報に開示された従来の装置のブロック構成図である。こ
の従来の装置は、競技サークル全体を全体を見渡せる位
置に取り付けられた撮像カメラ１と、撮像カメラ１から
の出力画像信号を画像処理することにより選手やボール
（以下、総称して「目標」という）の動きから軌跡を作
成する動き検知回路２と、その軌跡を記憶する軌跡記憶
回路３と、静止画像信号における競技サークルと正式競
技サークルとの相違に基づく画像位置変換式を求める画
像位置変換式学習回路４と、その画像位置変換式に基づ
いて抽出した目標の動きの軌跡を正規化する軌跡修正回
路５と、正式競技サークルプロット出力映像信号を作成
するマイクロコンピュータ回路６と、軌跡修正回路５の
出力と正式競技サークルプロット出力映像信号とをミッ
クスして出力映像信号を得る加算器１１と、入力された
出力映像信号を切替可能にＴＶ画面に表示するスイッチ
ャー装置８とを有している。更に、ライトペン装置１
４、軌跡修正回路５の出力を記憶する記憶回路１０及び
表示する目標に色付けする色付加回路９を有している。

【０００５】次に、従来における動作について説明す
る。

【０００６】動き検知回路２は、撮像カメラ１からの出
力画像信号を画像処理することにより静止画部分（第１
画像信号）と動画部分（第２画像信号）に分離して動画
中の目標を抽出して、その抽出した目標の動きから軌跡
を作成し軌跡記憶回路３に記憶する。軌跡修正回路５
は、画像位置変換式学習回路４が求めた画像位置変換式
に基づいて抽出した目標の動きの軌跡を正式競技サーク
ル上にのるように正規化する。そして、軌跡修正回路５
の出力とマイクロコンピュータ回路６によって作成され
た正式競技サークルプロット出力映像信号とを加算器１
１によってミックスして得た出力映像信号をスイッチャ
ー装置８に送出する。スイッチャー装置８は、その出力
映像信号と別の撮像カメラ１２によって撮像された映像
とをＴＶ画面１３にそれぞれ表示する。このとき、各選
手やボールに色付けして表示することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
装置においては、目標全体の動きを漠然と抽出している
ので、注目したい選手のみの動きを表示し、かつ不要な
選手の表示を省略するということはできない。

【０００８】また、従来の装置においても目標全体の動
きを撮像画像の中から抽出することはできるので、その
中から一の目標の動きの軌跡のみを抽出すれば一選手の
動きを追尾することは可能である。しかし、抽出した一
の目標を識別するための情報を有していないため、例え
ばサッカーのゴール前のセットプレー、ラグビーのモー
ル時等選手同士が交錯することによって画像上複数の目
標が重畳するような場合は、交錯後の注目していた当該
一の目標の追尾は、きわめて困難である。

【０００９】本発明は以上のような問題を解決するため
になされたものであり、その目的は、目標を個別選択し
て表示するなど多様なスポーツ競技表示を可能とする改
良されたスポーツ競技表示装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】以上のような目的を達成
するために、第１の発明に係るスポーツ競技表示装置
は、競技エリア全体を見渡せる位置に取り付けられた撮
像手段と、出力画像信号を画像処理することにより目標
のみを抽出する目標抽出手段と、前記目標抽出手段が抽
出した目標毎に識別情報を付与するとともに画像上にお
ける追尾に必要な各目標の目標特徴情報を生成する目標
識別情報生成手段と、抽出した目標の中から追尾目標を
設定する設定入力処理手段と、前記目標特徴情報に基づ
き画像上において前記設定入力処理手段により設定され
た追尾目標のみの画像追尾処理を行う追尾処理手段と、
画像上における追尾目標の位置を実際の競技エリアにお
ける位置に変換して追尾目標位置情報を生成する位置評
定手段と、前記位置評定手段からの追尾目標位置情報を
模式的に示した競技エリア画像上に重畳させて表示画像
を生成する表示処理手段とを有するものである。

【００１１】第２の発明に係るスポーツ競技表示装置
は、第１の発明において、前記撮像手段からの出力画像
信号を録画する画像記録手段と、前記撮像手段若しくは
前記画像記録手段からの出力画像信号を切り替え前記目
標抽出手段に送出する画像切替手段とを有するものであ
る。

【００１２】第３の発明に係るスポーツ競技表示装置
は、第１の発明において、前記撮像手段は、複数台の撮
像カメラによって競技エリア全体を分割して撮像し、前
記目標抽出手段は、複数の前記撮像カメラからの出力画
像信号に基づき目標を抽出するものである。

【００１３】第４の発明に係るスポーツ競技表示装置
は、第１の発明において、前記撮像手段は、赤外線カメ
ラであり、前記目標抽出手段は、競技エリアとの温度差
により目標を抽出するものである。

【００１４】第５の発明に係るスポーツ競技表示装置
は、第１の発明において、前記撮像手段は、カラーカメ
ラであり、前記目標識別情報生成手段は、目標の色分布
を解析することにより目標識別情報として色情報を扱う
ものである。

【００１５】第６の発明に係るスポーツ競技表示装置
は、第５の発明において、目標が競技者である場合、前
記設定入力処理手段は全競技者を目標として設定し、前
記目標識別情報生成手段は、目標の色情報を目標特徴情
報に含み、前記表示処理手段は、チーム別を模式的に示
した表示画像を生成するものである。

【００１６】第７の発明に係るスポーツ競技表示装置
は、第４の発明において、前記撮像手段は、更にカラー
カメラを有し、前記目標識別情報生成手段は、前記目標
抽出手段が抽出した目標に対し、前記カラーカメラから
の出力画像信号に含まれる色情報を加味して目標特徴情
報を生成するものである。

【００１７】第８の発明に係るスポーツ競技表示装置
は、第１の発明において、前記撮像手段は、目標に付け
られた特定波長放射部材から放射される特定波長帯を撮
像するカメラである。

【００１８】第９の発明に係るスポーツ競技表示装置
は、第８の発明において、目標を照射することによって
前記特定波長放射部材から放射される特定波長帯の放射
を助長する特殊光照射手段を有するものである。

【００１９】第１０の発明に係るスポーツ競技表示装置
は、第８又は９いずれかの発明において、目標の種別に
よって異なる波長帯を放射する特定波長放射部材を付け
るものである。

【００２０】第１１の発明に係るスポーツ競技表示装置
は、第１の発明において、前記撮像手段と異なる角度か
ら競技エリアを撮像する補助撮像手段と、前記補助撮像
手段からの出力画像信号を画像処理することにより目標
のみを抽出し、その抽出した目標によって前記目標抽出
手段が抽出した目標の照合を行う目標照合手段とを有
し、前記追尾処理手段による画像追尾処理の支援をする
ものである。

【００２１】第１２の発明に係るスポーツ競技表示装置
は、第１又は１１いずれかの発明において、追尾目標が
競技者である場合、出力画像信号から競技者のユニフォ
ームに付された番号を抽出する番号抽出手段を有するも
のである。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の
好適な実施の形態について説明する。

【００２３】実施の形態１．図１は、本発明に係るスポ
ーツ競技表示装置の実施の形態１を示したブロック構成
図である。本実施の形態における装置は、撮像カメラ１
５、目標抽出部１６、設定入力処理部１７、目標識別情
報生成部１８、追尾処理部１９、位置評定部２０、デー
タ記録部２１及び表示処理部２２を有している。本実施
の形態では、サッカーのＴＶ中継のための映像を作成し
出力する装置を例にして説明することにする。

【００２４】撮像カメラ１５は、撮像手段として設けら
れ、競技エリア全体すなわちグラウンドを見渡せる位置
に取り付けられている。本実施の形態では、撮像カメラ
１５をドーム型の競技場の天井に取り付け、グラウンド
全体を真上から撮像することにする。目標抽出部１６
は、目標抽出手段として設けられ、撮像カメラ１５等か
らの出力画像信号を画像処理することにより目標のみを
抽出する。設定入力処理部１７は、設定入力処理手段と
して設けられ、抽出した目標の中から追尾目標を設定す
る。目標識別情報生成部１８は、目標識別情報生成手段
として設けられ、目標抽出部１６が抽出した目標毎に識
別情報を付与するとともに画像上における追尾に必要な
各目標の目標特徴情報を生成する。追尾処理部１９は、
追尾処理手段として設けられ、目標特徴情報に基づき画
像上において設定入力処理部１７により設定された追尾
目標のみの画像追尾処理を行う。位置評定部２０は、位
置評定手段として設けられ、画像上における追尾目標の
位置を実際のグラウンドにおける位置に変換して追尾目
標位置情報を生成する。データ記録部２１は、データ記
録手段として設けられ、位置評定部２０が生成した一連
の追尾目標位置情報を移動情報として記憶する。表示処
理部２２は、表示処理手段として設けられ、位置評定部
２０からの追尾目標位置情報を模式的に示したグラウン
ド画像上に重畳させるなどして放送用の表示画像を生成
し出力する。

【００２５】本実施の形態において特徴的なことは、追
尾の対象とする目標（選手、ボール、審判等）を特定す
ることができることである。これにより、指定した目標
のみの動きの軌跡を表示することができるとともに指定
していない目標の表示を省略するができる。

【００２６】次に、本実施の形態における動作について
説明する。

【００２７】目標抽出部１６は、撮像カメラ１５が出力
する画像信号を受け取ると画像処理により目標のみを抽
出する。この処理について図２に示した例を用いて説明
すると、目標抽出部１６は、撮像カメラ１５が撮像した
グラウンド内にまだ目標が存在しない状態の画像を予め
保持しておき、それを比較用画像２３とする。そして、
目標が存在するときに受信した入力画像２４から比較用
画像２３を減算する。これにより、目標のみの抽出をす
ることができる。

【００２８】抽出された目標は、目標識別情報生成部１
８によって通し番号等の識別情報を付けられる。更に、
目標識別情報生成部１８は、各目標の画像上における追
尾を可能とするために必要な目標特徴情報を生成する。
目標特徴情報には、各目標の画像上における位置、大き
さ、輝度等が含まれ、目標識別情報生成部１８は、画像
信号に基づき算出、計測を行うことで目標特徴情報を生
成することになる。また、この際、目標識別情報生成部
１８は、目標抽出部１６が抽出した目標の中から追尾対
象となり得ない目標、すなわち画像ノイズ等により発生
した選手等以外の目標を取り除く。設定入力処理部１７
は、オペレータからの指示を受け付け、目標識別情報生
成部１８が抽出した目標の中から追尾の対象とする目標
を設定する。これにより、目標識別情報生成部１８は、
今後追尾対象となった目標に関する目標特徴情報のみを
追尾処理部１９に送出することになる。

【００２９】追尾処理部１９は、目標識別情報生成部１
８による目標識別処理により得られた追尾目標の目標特
徴情報を受け取ると、一般的な画像追尾処理を行う。す
なわち、目標毎に各目標の予測位置を推定し、目標の予
想位置に最も近く、かつ最も類似した目標特徴情報の値
（特徴量）を持つ目標を追尾する。なお、追尾処理部１
９が作成した追尾情報は、目標識別情報生成部１８によ
る目標識別処理にも反映され、目標識別の支援データと
される。例えば、目標の撮像カメラ１５からの距離が遠
くなればその分目標の大きさは画像上小さくなるためそ
れを考慮させるためである。

【００３０】位置評定部２０は、撮像カメラ１５により
撮像されたグラウンドと使用される実際のグラウンドと
の相違に基づく画像位置変換式を予め記憶しており、追
尾処理部１９からの追尾情報に含まれる追尾目標の画像
上における位置を実際のグラウンドにおける位置に変換
して追尾目標位置情報を生成する。位置評定部２０は、
生成した追尾目標位置情報をデータ記録部２１に保存す
るとともに表示処理部２２に送出する。

【００３１】表示処理部２２は、位置評定部２０からの
追尾目標位置情報を、予め保持する模式的に示したグラ
ウンド画像上に重畳させて表示画像を生成する。更に、
表示処理部２２は、他の撮像カメラ等からの出力画像信
号と上記生成した表示画像とを合成するなどして一般の
放送表示技術により表示効果を高めて放送用の映像を生
成し出力する。

【００３２】図３は、本実施の形態において作成した表
示画像の一例を示した図である。図３には、撮像カメラ
１５からの画像信号に基づき一選手（目標）の動きのみ
を追尾して得た軌跡２５を表示したグラウンド全体の画
像２６と他の撮像カメラにより撮像された当該一選手の
画像２７とが合成されて作成されている。このように、
本実施の形態によれば、指定した選手のみの動きの軌跡
を表示することができるとともに指定していない選手の
表示を省略するができるため、スポーツ競技をよりおも
しろく放映することができる。

【００３３】なお、本実施の形態では、全目標のうち設
定入力処理部１７からの入力設定により追尾すべき目標
を絞り込み、その追尾目標のみを目標識別情報生成部１
８による目標識別処理の対象としたので、処理データ量
の削減による処理の高速化を図ることができるが、追尾
目標は常に全目標とし、全目標の追尾目標位置情報をデ
ータ記録部２１に記録するようにし、その後の表示処理
部２２において表示画像を作成する際に、全目標の追尾
目標位置情報のうち設定入力処理部１７で入力設定され
た目標のみに関する追尾目標位置情報に基づき表示画像
を生成するようにしてもよい。

【００３４】また、上記説明では、追尾目標として一選
手を設定した例であったが、ボールを追尾目標とするこ
ともできる。また、一選手とボールを追尾目標として設
定すれば、選手とボールとの絡みが非常によくわかるの
で、スポーツ競技をよりおもしろく放映することができ
る。

【００３５】実施の形態２．図４は、本発明に係るスポ
ーツ競技表示装置の実施の形態２を示したブロック構成
図である。本実施の形態における装置は、撮像カメラ１
５からの出力画像信号を録画する画像記録手段としての
画像記録部（ＶＴＲ）２８と、撮像カメラ１５若しくは
ＶＴＲ２８からの出力画像信号を切り替え目標抽出部１
６に送出する画像切替手段としての画像切替部２９と、
ＶＴＲ２８が記録している画像若しくは再生している画
像を表示するテレビモニタ３０とを実施の形態１の装置
に更に加えた構成を有している。

【００３６】上記実施の形態１では、撮像カメラ１５が
撮像した生画像のみを表示の対象としたが、本実施の形
態では、撮像カメラ１５が撮像した画像をいったん記録
する手段を設けたので、再生したい画像に再度表示処理
を施すことができる。生画像と録画画像との切替えは、
図示しない操作指示部から画像切替部２９に指示を出す
ことによって行われる。また、再生したい画像は、テレ
ビモニタ３０で確認すしながら頭出しをすることができ
る。

【００３７】なお、本実施の形態では、画像記録手段と
してＶＴＲ２８を用いたが、これに限られたものではな
く、ＤＶＤ、ディスク装置等でもよい。

【００３８】実施の形態３．図５は、本発明に係るスポ
ーツ競技表示装置の実施の形態３を示したブロック構成
図である。本実施の形態における装置は、撮像手段とし
てグラウンドを分割したときの各領域をそれぞれ撮像す
る複数台の撮像カメラ１５を設けたことと、複数の撮像
カメラ１５からの出力画像信号に基づき目標を抽出する
ために、実施の形態１と同様の目標抽出部１６と目標抽
出部１６からの出力を合成する画像合成部３１とを目標
抽出手段として設けたことを特徴としている。その他の
構成は、実施の形態１と同じである。

【００３９】本実施の形態においては、撮像カメラ１５
を図６に示したように隣接する撮像カメラ１５同士の覆
域の一部を重ね、複数台全部の撮像カメラ１５によって
グラウンド全体を撮像するように設置する。覆域の一部
を重ねることによって目標を確実に捉え追尾を確実にで
きるようにする。なお、図６では、４台の撮像カメラ１
５を用いた例を示したが、この台数に限られないことは
いうまでもない。

【００４０】次に、本実施の形態における動作について
説明する。

【００４１】各目標抽出部１６は、接続した各撮像カメ
ラ１５が撮像する出力画像信号を受け取ると画像処理に
より目標のみを抽出する。この抽出処理は、実施の形態
１と同じでよい。画像合成部３１は、各目標抽出部１６
の出力を合成してグラウンド全体における目標として抽
出する。ちょうど重ねた部分に目標３２が存在するとき
には、優先順位の高い撮像カメラ１５の画像信号のみを
使用したり、一方のみの画像信号では目標が確実に抽出
できないときには必要に応じて他方を補助的に使用した
りする。また、複数の領域にまたがって目標３３が存在
するときには双方の撮像カメラ１５からの出力画像信号
を合成して目標を抽出する。複数の撮像カメラ１５から
の画像信号をどのように使用するかは設計事項の範囲内
である。この合成処理等を行って抽出した目標は、目標
識別情報生成部１８に送られるが、その後の処理は、実
施の形態１と同じなので説明を省略する。

【００４２】本実施の形態によれば、実施の形態１と同
程度の性能の撮像カメラ１５を複数台設置し、グラウン
ド全体を分割してそれぞれの領域を撮像するようにした
ので、目標の分解能を向上させることができる。なお、
本実施の形態における目標抽出手段は、目標抽出部１６
からの出力を合成するようにしたが、撮像カメラ１５か
らの画像信号を先に合成してから目標を抽出するように
してもよい。

【００４３】実施の形態４．上記各実施の形態では、撮
像カメラ１５として一般的な可視光のカメラを想定した
が、本実施の形態では、撮像手段として赤外線カメラを
使用することを特徴としている。赤外線カメラを用いる
ことにより、目標抽出部１６は、グラウンドとの温度差
により目標を抽出することになる。すなわち、目標が選
手である場合、特に冬場のグラウンドの温度と目標であ
る競技中の選手の温度（体温）との温度差は、大きいた
め温度の高い画像上における位置を目標と認識すること
になる。これにより、目標の抽出の誤認識が少なくな
り、画像上における選手の抽出が確実にできるようにな
る。なお、目標識別情報生成部１８が生成した目標特徴
情報に基づき行われる追尾処理、表示処理等は、実施の
形態１と同じなので説明を省略する。

【００４４】実施の形態５．上記実施の形態１〜３で
は、撮像カメラ１５として一般的な可視光のカメラを想
定したが、本実施の形態では、撮像手段としてカラーカ
メラを使用することを特徴としている。カラーカメラを
用いることにより、目標識別情報生成部１８は、目標の
色分布を解析することにより目標識別情報として色情報
を扱うことができるようになる。

【００４５】実施の形態１における撮像カメラ１５で
は、白黒用カメラでもカラーカメラでも目標識別情報生
成部１８における処理内容は同じであるが、本実施の形
態においては、目標の色分布の解析処理を更に付加的に
行うようにしたので目標である選手のチーム別をもユニ
フォームの色の相違を持って判定することができる。目
標の色分布の解析処理は、図７に示したように、得られ
たカラー画像をＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に分解し
て、目標付近のある領域内でＲＧＢの各ヒストグラム
（輝度−画素数の分布）を算出する。例えば、白色のユ
ニフォームのチームの選手（目標１）と緑色のユニフォ
ームのチームの選手（目標２）とが対戦しているとする
と、目標１の分布は、ＲＧＢが全て輝度レベルの高いと
ころに多く分布する。一方、目標２の分布は、Ｂだけが
輝度レベルの高いところに多く分布し、Ｒ及びＢは、輝
度レベルの低いところに多く分布することになる。対戦
型のスポーツの場合は、ユニフォームの色を異なるよう
にすることが通常なので、たとえチームマーク、背番
号、スポンサーマーク等の他の色が多少混在したとして
もチーム別に２値化することは困難なことではない。な
お、目標識別情報生成部１８が生成した目標特徴情報に
基づき行われる追尾処理、表示処理等は、実施の形態１
と同じなので説明を省略する。

【００４６】このように、本実施の形態によれば、カラ
ーカメラを使用し、色情報を扱うことができるようにし
たので個々の選手のチーム別の判定を容易に行うことが
できる。従って、予め目標（選手）のチームの別を予め
設定しておかなくても自動的に選手の属するチームを自
動判別できる。また、表示画像の生成の際にチーム別を
表現できるようになる。

【００４７】また、このように目標が選手である場合、
設定入力処理部１７により全選手を追尾目標として設定
すると、表示処理部２２は、チーム別を模式的に示した
表示画像を生成することができる。すなわち、グラウン
ド内における選手全員の動きを表示できるようになる。
この全選手の動きを表したグラウンド全体の画像と他の
画像と合成した場合の表示例を図８に示す。もちろん、
一方のチームの選手全員やフォワードのみを追尾目標と
して設定したりすることもできるので、スポーツ競技を
よりおもしろく放映することができる。

【００４８】実施の形態６．図９は、本発明に係るスポ
ーツ競技表示装置の実施の形態６を示したブロック構成
図である。本実施の形態では、実施の形態４において説
明したように撮像手段として赤外線カメラ３４を用い、
更にカラーカメラ３５を目標識別情報生成部１８の入力
とした構成としたことを特徴としている。従って、目標
識別情報生成部１８は、赤外線カメラ３４からの画像信
号に基づき抽出した目標に対し、カラーカメラ３５から
の出力画像信号に含まれる色情報を加味して目標特徴情
報を生成するようにした。これにより、次のような効果
が得られる。例えば、サッカーではボールを奪うために
接触プレーが頻繁に起きるが、このとき、画像上におけ
る選手同士は、重畳してしまう場合がある。このよう
に、接触プレーにより選手同士が交錯した後に異なる方
向に動いたとき、どちらの選手に対して追尾を継続する
べきかの判断が困難となってしまう。そこで、本実施の
形態のように目標特徴情報に色情報を付加することによ
って交錯後の追尾対象をより正確に判定することができ
るようになる。

【００４９】本実施の形態によれば、このように色情報
を加味して目標特徴情報を生成するようにしたので、目
標特徴情報を用いて行われる画像追尾処理による追尾精
度及び識別精度を向上させることができる。なお、目標
識別情報生成部１８が生成した目標特徴情報に基づき行
われる追尾処理、表示処理等は、実施の形態１と同じな
ので説明を省略する。

【００５０】実施の形態７．上記実施の形態１〜３で
は、撮像カメラ１５として一般的な可視光のカメラを想
定したが、本実施の形態では、撮像手段として目標に付
けられた特定波長放射部材から放射される特定波長帯を
撮像するカメラを使用することを特徴としている。本実
施の形態では、選手のユニフォームやボールに特定波長
放射部材として特定の波長のみを強く反射する特殊な塗
料を塗布する。その特殊な塗料は、グラウンドを照射す
る照明塔からの光を受けると反射し、その光を上記カメ
ラが撮像することになる。これにより、画像上における
目標の検出率の向上を図ることができる。

【００５１】なお、本実施の形態では、プレーの安全性
を考慮して、また、ボールにも取付可能とするために特
定波長放射部材として塗料を塗布するようにしたが、塗
料でなくてもユニフォーム、シューズあるいは選手自身
に取り付ける物でもよい。また、ここでいう放射には、
反射のみならず自ら発光するという意味も含まれてお
り、特定波長放射部材として特定波長を自ら発光するよ
うな手段を用いるようにしてもよい。

【００５２】実施の形態８．本実施の形態では、特定波
長放射部材が付けられた目標を照射することによって特
定波長放射部材から放射される特定波長帯の放射を助長
する特殊光照射手段として特殊光照明を設置したことを
特徴としている。すなわち、特殊塗料の反射の強い波長
帯の光を発生する特殊光照明をグラウンド内にいる選手
等目標を常時照射できる位置から照射することで、競技
場内の照明だけでは反射光が微弱である場合での画像上
における目標の存在を浮かび上がらせることができる。
これにより、画像上における目標検出率の向上という実
施の形態７と同様の効果を更に向上させることができ
る。

【００５３】実施の形態９．上記実施の形態７及び実施
の形態８においては、目標に特殊塗料などの特定波長放
射部材を付けることについて説明したが、本実施の形態
においては、ボール、チーム別あるいは選手毎など目標
の種別によって異なる波長帯を放射する特定波長放射部
材を付けることを特徴としている。これにより、目標識
別情報生成部１８は、目標特徴情報として波長帯情報を
付加することがなるが、追尾処理部１９は、画像追尾処
理においてその波長帯情報を参照することによって個々
の目標の追尾をより確実にすることができるようにな
る。

【００５４】実施の形態１０．図１０は、本発明に係る
スポーツ競技表示装置の実施の形態１０を示したブロッ
ク構成図である。本実施の形態における装置は、補助用
の撮像カメラ３６と補助用の目標抽出部３７と目標照合
部３８とを実施の形態１の装置に更に加えた構成を有し
ている。撮像カメラ３６は、撮像手段として設けられた
撮像カメラ１５と異なる角度からグラウンドを撮像する
補助撮像手段として設けられている。本実施の形態の場
合、撮像カメラ１５は、ドーム型の競技場の天井に取り
付けているので、補助用の撮像カメラ３６は、異なる角
度となる横方向からグラウンドを撮像する位置に設置す
る。補助用の目標抽出部３７と目標照合部３８とは、目
標照合手段として設けられている。補助用の目標抽出部
３７は、目標抽出部１６と同一の機能処理を行い、撮像
カメラ３６からの出力画像信号を画像処理することによ
り目標のみを抽出する。目標照合部３８は、その抽出し
た目標によって目標抽出部１６が抽出した目標の照合を
行う。なお、図１０には、複数台の撮像カメラ３６を設
けたように図示したが、少なくとも１台あればよい。

【００５５】上記実施の形態１では、１台の撮像カメラ
１５のみを用いているので設置位置によっては選手同士
が重なってしまい、その後の追尾に支障を来すおそれが
ある。本実施の形態では、このような場合に異なる角度
に設置した撮像カメラ３６からの映像信号を補助的に用
いることによって追尾処理部１９の画像追尾処理におい
て目標の追尾を確実にできるよう支援することを特徴と
している。

【００５６】次に、本実施の形態における動作について
説明する。

【００５７】目標抽出部１６は、撮像カメラ１５が出力
する画像信号を受け取ると画像処理により目標のみを抽
出する。目標識別情報生成部１８は、抽出された各目標
に対して目標特徴情報を生成するが、目標が画像上重な
った等の理由で追尾している目標の識別が困難となった
場合、その位置情報とその旨を目標照合部３８に通知す
る。

【００５８】目標照合部３８は、このとき、撮像カメラ
３６からの映像信号に基づき各目標抽出部３７が抽出し
た目標を受け取り、目標識別情報生成部１８からの位置
情報に基づき識別困難とした目標付近において目標の照
合を行い、その目標に関する目標特徴情報の生成に必要
な情報を目標識別情報生成部１８に渡す。

【００５９】このようにして、目標識別情報生成部１８
は、通常通りに目標特徴情報を生成すると、追尾処理部
１９は、画像追尾処理を行い、表示処理部２２は、表示
画像を作成し出力する。

【００６０】以上のように、本実施の形態によれば、１
台の撮像カメラ１５だけでは目標の識別が困難となった
場合でもその目標識別を支援する手段を設けたので、画
像上における追尾目標を確実に捉えることができる。そ
の結果、画像追尾処理による追尾精度及び識別精度を向
上させることができる。

【００６１】実施の形態１１．団体スポーツ競技の場
合、選手が着るユニフォームには異なる数字の背番号が
通常付されている。本実施の形態における目標識別情報
生成部１８は、更に出力画像信号から選手のユニフォー
ムに付された番号を抽出する番号抽出手段としての機能
を有していることを特徴としている。従って、目標特徴
情報としてユニフォームの背番号が付加されることにな
る。背番号という個々の選手独自の情報を扱うことがで
きるため、個々の目標の認識を容易かつ正確にすること
ができ、この結果、追尾処理部１９の画像追尾処理の追
尾精度及び識別精度を向上させることができる。

【００６２】但し、実施の形態１のように、撮像カメラ
１５をドーム型の競技場の天井に取り付けてると、背番
号の確認はしにくいので、撮像カメラ１５を背番号の見
えやすい位置に設置する。あるいは、実施の形態１０の
ように補助用の撮像カメラ３６を設置することによって
確認しやすくする。実施の形態１０では、目標照合部３
８にも番号抽出手段としての機能を持たせるようにして
もよい。なお、本実施の形態における動作は、実施の形
態１又は実施の形態１０と同じなので説明を省略する。

【００６３】以上のように、各実施の形態においては、
指定した選手等のみを追尾対象と設定することができる
ようにしたので、一つの試合から様々な映像を作成する
ことができ、スポーツ競技をよりおもしろくすることが
できる。特に、各実施の形態では、単なる選手の動きを
表示するというのではなく、注目したい選手を選択して
表示できるようにしたことを特徴としている。そして、
追尾対象の選手が他の選手と交錯した場合であってもよ
り正確に追尾ができるようにした。従って、上記各実施
の形態における装置は、サッカーやラグビーなどグラウ
ンド内に両チームが入り乱れるような競技にも好適に使
用することができる。もちろん、バレーボール、テニス
など各チームの選手が交錯しない競技でも有効である。
なお、競技エリアというのは、サッカー、野球の場合は
グラウンドであり、テニスの場合はコートであるが、ボ
ールが行き交うエリアも含むと考えるべきである。

【００６４】また、上記各実施の形態における装置は、
スポーツ競技に関するものであるが、一定領域内で移動
する目標物の表示に関する物にも応用することは可能で
ある。

【００６５】

【発明の効果】本発明によれば、指定した目標のみの動
きの軌跡を表示することができるとともに指定していな
い目標の表示を省略するができる。このように、本発明
は、多様なスポーツ競技表示を可能とするためスポーツ
競技をよりおもしろくする映像を提供することができ
る。

【００６６】また、撮像手段が撮像した画像を録画でき
るようにしたので、再生したい画像に再度表示処理を施
すことができる。

【００６７】また、競技エリア全体を分割してそれぞれ
の領域を各撮像カメラによって撮像するようにしたの
で、目標の分解能を向上させることができる。

【００６８】また、撮像手段として赤外線カメラを用い
ることにより目標が選手の場合は特に競技エリアの表面
温度と選手の体温との温度差が大きくなるため、目標の
抽出の誤認識が少なくなり画像上における目標の抽出が
確実にできる。

【００６９】また、撮像手段としてカラーカメラを使用
し、色情報を扱うことができるようにしたのでチーム別
の判定を容易に行うことができる。従って、目標が選手
の場合、各選手のチームの別を予め設定しておかなくて
も自動的に選手の属するチームを自動判別できる。ま
た、表示画像の生成の際にチーム別を表現できるように
なる。

【００７０】また、色情報を加味して目標特徴情報を生
成するようにしたので、目標特徴情報を用いて行われる
画像追尾処理による追尾精度及び識別精度を向上させる
ことができる。これにより、目標が選手である場合、異
なるチームの選手同士が交錯した後に異なる方向に動い
たとき、どちらの選手に対して追尾を継続するべきかの
判定をより正確に行うことができる。

【００７１】また、目標に付けられた特定波長放射部材
から放射される特定波長帯を撮像するカメラを使用する
ことで、画像上における目標の検出率を向上させること
ができる。

【００７２】また、特定波長放射部材から放射される特
定波長帯の放射を助長する特殊光照射手段を設けること
によって画像上における目標の検出率を更に向上させる
ことができる。

【００７３】また、目標の種別によって異なる波長帯を
放射する特定波長放射部材を付けることによって個々の
目標の追尾をより確実にすることができる。

【００７４】また、１台の撮像手段だけでは目標の識別
が困難となった場合でもその目標識別を補助する手段を
設けたので、画像上における追尾目標を確実に捉えるこ
とができる。その結果、画像追尾処理による追尾精度及
び識別精度を向上させることができる。

【００７５】また、出力画像信号から競技者のユニフォ
ームに付された番号を抽出する番号抽出手段を設けたの
で、個々の目標の認識を容易かつ正確にすることができ
るようになり、その結果、追尾処理手段の画像追尾処理
の追尾精度及び識別精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るスポーツ競技表示装置の実施の
形態１を示したブロック構成図である。

【図２】 実施の形態１における目標抽出部の動作の説
明するために用いる画像例を示した図である。

【図３】 実施の形態１において作成した表示画像の一
例を示した図である。

【図４】 本発明に係るスポーツ競技表示装置の実施の
形態２を示したブロック構成図である。

【図５】 本発明に係るスポーツ競技表示装置の実施の
形態３を示したブロック構成図である。

【図６】 実施の形態３における各撮像カメラの撮像領
域の関係を示した図である。

【図７】 実施の形態４において行う色分布の解析処理
を説明するために用いる図である。

【図８】 実施の形態５において作成した表示画像の一
例を示した図である。

【図９】 本発明に係るスポーツ競技表示装置の実施の
形態６を示したブロック構成図である。

【図１０】 本発明に係るスポーツ競技表示装置の実施
の形態１０を示したブロック構成図である。

【図１１】 従来の装置のブロック構成図である。

【符号の説明】

１５ 撮像カメラ、１６ 目標抽出部、１７ 設定入力
処理部、１８ 目標識別情報生成部、１９ 追尾処理
部、２０ 位置評定部、２１ データ記録部、２２ 表
示処理部、２３ 比較用画像、２４ 入力画像、２５
軌跡、２６，２７画像、２８ 画像記録部（ＶＴＲ）、
２９ 画像切替部、３０ テレビモニタ、３１ 画像合
成部、３２，３３ 目標、３４ 赤外線カメラ、３５
カラーカメラ、３６ 撮像カメラ（補助用）、３７ 目
標抽出部（補助用）、３８ 目標照合部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野々山 徹 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 競技エリア全体を見渡せる位置に取り付
   けられた撮像手段と、 出力画像信号を画像処理することにより目標のみを抽出
   する目標抽出手段と、 前記目標抽出手段が抽出した目標毎に識別情報を付与す
   るとともに画像上における追尾に必要な各目標の目標特
   徴情報を生成する目標識別情報生成手段と、 抽出した目標の中から追尾目標を設定する設定入力処理
   手段と、 前記目標特徴情報に基づき画像上において前記設定入力
   処理手段により設定された追尾目標のみの画像追尾処理
   を行う追尾処理手段と、 画像上における追尾目標の位置を実際の競技エリアにお
   ける位置に変換して追尾目標位置情報を生成する位置評
   定手段と、 前記位置評定手段からの追尾目標位置情報を模式的に示
   した競技エリア画像上に重畳させて表示画像を生成する
   表示処理手段と、 を有することを特徴とするスポーツ競技表示装置。
2. 【請求項２】 前記撮像手段からの出力画像信号を録画
   する画像記録手段と、 前記撮像手段若しくは前記画像記録手段からの出力画像
   信号を切り替え前記目標抽出手段に送出する画像切替手
   段と、 を有することを特徴とする請求項１記載のスポーツ競技
   表示装置。
3. 【請求項３】 前記撮像手段は、複数台の撮像カメラに
   よって競技エリア全体を分割して撮像し、 前記目標抽出手段は、複数の前記撮像カメラからの出力
   画像信号に基づき目標を抽出することを特徴とする請求
   項１記載のスポーツ競技表示装置。
4. 【請求項４】 前記撮像手段は、赤外線カメラであり、 前記目標抽出手段は、競技エリアとの温度差により目標
   を抽出することを特徴とする請求項１記載のスポーツ競
   技表示装置。
5. 【請求項５】 前記撮像手段は、カラーカメラであり、 前記目標識別情報生成手段は、目標の色分布を解析する
   ことにより目標識別情報として色情報を扱うことを特徴
   とする請求項１記載のスポーツ競技表示装置。
6. 【請求項６】 目標が競技者である場合、前記設定入力
   処理手段は全競技者を目標として設定し、前記目標識別
   情報生成手段は、目標の色情報を目標特徴情報に含み、
   前記表示処理手段は、チーム別を模式的に示した表示画
   像を生成することを特徴とする請求項５記載のスポーツ
   競技表示装置。
7. 【請求項７】 前記撮像手段は、更にカラーカメラを有
   し、 前記目標識別情報生成手段は、前記目標抽出手段が抽出
   した目標に対し、前記カラーカメラからの出力画像信号
   に含まれる色情報を加味して目標特徴情報を生成するこ
   とを特徴とする請求項４記載のスポーツ競技表示装置。
8. 【請求項８】 前記撮像手段は、目標に付けられた特定
   波長放射部材から放射される特定波長帯を撮像するカメ
   ラであることを特徴とする請求項１記載のスポーツ競技
   表示装置。
9. 【請求項９】 目標を照射することによって前記特定波
   長放射部材から放射される特定波長帯の放射を助長する
   特殊光照射手段を有することを特徴とする請求項８記載
   のスポーツ競技表示装置。
10. 【請求項１０】 目標の種別によって異なる波長帯を放
    射する特定波長放射部材を付けることを特徴とする請求
    項８又は９いずれかに記載のスポーツ競技表示装置。
11. 【請求項１１】 前記撮像手段と異なる角度から競技エ
    リアを撮像する補助撮像手段と、 前記補助撮像手段からの出力画像信号を画像処理するこ
    とにより目標のみを抽出し、その抽出した目標によって
    前記目標抽出手段が抽出した目標の照合を行う目標照合
    手段と、 を有し、前記追尾処理手段による画像追尾処理の支援を
    することを特徴とする請求項１記載のスポーツ競技表示
    装置。
12. 【請求項１２】 追尾目標が競技者である場合、出力画
    像信号から競技者のユニフォームに付された番号を抽出
    する番号抽出手段を有することを特徴とする請求項１又
    は１１いずれかに記載のスポーツ競技表示装置。