KR100784967B1 - 골퍼의 골프 공 타격 파라메타를 측정하기 위한 시스템 및방법 - Google Patents

골퍼의 골프 공 타격 파라메타를 측정하기 위한 시스템 및방법 Download PDF

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Abstract

골퍼가 스윙하는 동안 및 스윙 후의 골프 클럽 정보 및 골프 공 정보를 캡쳐하여 분석하기 위한 시스템(20)이 개시된다. 골프 클럽 정보는 골프 클럽 헤드 방위, 골프 클럽 헤드 속도 및 골프 클럽 스핀을 포함한다. 골프 클럽 헤드 방위는 골프 클럽 헤드의 동적 라이, 로프트 및 페이스 각을 포함한다. 골프 클럽 헤드 속도는 골프 클럽 헤드의 경로, 골프 클럽 헤드의 어택 및 다운레인지 정보를 포함한다. 골프 공 정보는 골프 공 속도, 골프 공 론치 각, 골프 공 사이드 각, 골프 공 속력 조작 및 골프 공 방위를 포함한다. 골프 공 방위는 골프 공의 실제 스핀과, 골프 공의 백 스핀 및 사이드 스핀을 일으키는 골프 공의 경사 축을 포함한다. 시스템은 카메라 유닛(26, 28), 트리거 장치(30) 및 컴퓨터(22)를 포함한다.
골프 클럽 정보, 골프 공 정보, 분석 시스템

Description

골퍼의 골프 공 타격 파라메타를 측정하기 위한 시스템 및 방법{System and method for measuring a golfer's ball striking parameters}
도 1은 본 발명의 모니터링 시스템의 사시도.
도 2a는 본 발명의 시스템에서 티에 얹어진 골프 공과 카메라를 개략적으로 보여주는 측면도.
도 2b는 본 발명의 시스템에서 카메라의 시야를 나타내기 위하여 티에 얹어진 골프 공과 카메라를 개략적으로 보여주는 측면도.
도 3은 본 발명의 시스템의 티에 얹어진 골프 공, 트리거 장치 및 카메라를 개략적으로 보여주는 정면도.
도 4는 본 발명의 시스템에 의하여 생성되는 골퍼의 스윙 및 다수의 노출로 구성된 골프 공의 후속 론치의 이미지 프레임을 보여주는 도면.
도 5a는 골프 클럽상의 고도 반사 포인트에 대한 제 1 노출을 나타내는 골퍼 스윙의 부분 이미지 프레임을 보여주는 도면.
도 5b는 도 5a의 노출에 대한 시간(x 축) 대 활성화/비활성화의 그래프.
도 5c는 카메라에 대한 활성화 및 비활성화 포인트를 나타내는 시간(x 축) 대 플래쉬 유닛 광도의 그래프.
도 6a는 골프 클럽상의 고도 반사 포인트에 대한 제 1 및 제 2 노출을 나타 내는 골퍼 스윙의 부분 이미지 프레임을 보여주는 도면.
도 6b는 도 6a의 노출에 대한 시간(x 축) 대 활성화/비활성화의 그래프.
도 7a는 골프 클럽상의 고도 반사 포인트에 대한 제 1, 제 2 및 제 3 노출을 나타내는 골퍼 스윙의 부분 이미지 프레임을 보여주는 도면.
도 7b는 도 7a의 노출에 대한 시간(x 축) 대 활성화/비활성화의 그래프.
도 8a는 골프 클럽상의 고도 반사 포인트에 대한 제 1, 제 2 및 제 3 노출과, 초기 임팩트된 골프 공의 노출을 나타내는 골퍼 스윙의 부분 이미지 프레임을 보여주는 도면.
도 8b는 도 8a의 노출에 대한 시간(x 축) 대 활성화/비활성화의 그래프.
도 9a는 골프 클럽상의 고도 반사 포인트에 대한 제 1, 제 2 및 제 3 노출, 초기 임팩트된 골프 공의 노출 및 골프 클럽으로 임팩트된 후 골프 공의 제 1 노출을 나타내는 골퍼 스윙의 부분 이미지 프레임을 보여주는 도면.
도 9b는 도 9a의 노출에 대한 시간(x 축) 대 활성화/비활성화의 그래프.
도 10a는 골프 클럽상의 고도 반사 포인트에 대한 제 1, 제 2 및 제 3 노출, 초기 임팩트된 골프 공의 노출 및 골프 클럽으로 임팩트된 후 골프 공의 제 1 및 제 2 노출을 나타내는 골퍼 스윙의 부분 이미지 프레임을 보여주는 도면.
도 10b는 도 10a의 노출에 대한 시간(x 축) 대 활성화/비활성화의 그래프.
도 11a는 골프 클럽 상의 고도 반사 포인트에 대한 제 1, 제 2 및 제 3 노출, 초기 임팩트된 골프 공의 노출 및 골프 클럽으로 임팩트된 후 골프 공의 제 1, 제 2 및 제 3 노출을 나타내는 골퍼 스윙의 부분 이미지 프레임을 보여주는 도면.
도 11b는 도 11a의 노출에 대한 시간(x 축) 대 활성화/비활성화의 그래프.
도 12는 골프 클럽과 골프 공에 대한 복수의 노출을 사용하여 저속 드라이버 샷의 이미지 프레임을 보여주는 도면.
도 13은 골프 클럽과 골프 공에 대한 복수의 노출을 사용하여 고속 드라이버 샷의 이미지 프레임을 보여주는 도면.
도 14는 골프 클럽의 제 1, 제 2 및 제 3 노출에 따른 골프 클럽의 고도 반사 포인트의 위치를 보여주는 개략도.
도 15a는 제 1 노출에서 본 발명에 따른 측정을 위하여 줄무늬를 넣은 골프 공을 보여주는 도면.
도 15b는 각 Θ의 계산을 위하여 벡터 기호와 함께 제 1 노출의 부분 가상선을 나타낸 제 2 노출에서 본 발명에 따른 측정을 위하여 줄무늬를 넣은 골프 공을 보여주는 도면.
도 16은 골프 클럽상의 고도 반사 포인트에 대한 제 1, 제 2 및 제 3 노출과 그레이 스케일로 임계 레벨을 결정하기 전의 티된 골프 공을 나타내는 제 1 카메라만에 의한 골퍼 스윙의 부분 이미지 프레임을 보여주는 도면.
도 17은 골프 클럽상의 고도 반사 포인트에 대한 제 1, 제 2 및 제 3 노출과 그레이 스케일로 임계 레벨을 결정하기 전의 티에 얹어진 골프 공을 나타내는 제 2 카메라만에 의한 골퍼 스윙의 부분 이미지 프레임을 보여주는 도면.
도 18은 골프 클럽상의 고도 반사 포인트에 대한 제 1, 제 2 및 제 3 노출과 그레이 스케일로 임계 레벨을 결정한 후의 티에 얹어진 골프 공을 나타내는 제 1 카메라만에 의한 골퍼 스윙의 부분 이미지 프레임을 보여주는 도면.
도 19는 골프 클럽상의 고도 반사 포인트에 대한 제 1, 제 2 및 제 3 노출과 그레이 스케일로 임계 레벨을 결정한 후의 티에 얹어진 골프 공을 나타내는 제 2 카메라만에 의한 골퍼 스윙의 부분 이미지 프레임을 보여주는 도면.
도 20은 골프 클럽상의 고도 반사 포인트에 대한 제 1, 제 2 및 제 3 노출과 고도 반사 포인트의 제 1 발견 그룹에서 티에 얹어진 골프 공을 나타내는 제 1 카메라만에 의한 골퍼 스윙의 부분 이미지 프레임을 보여주는 도면.
도 21은 골프 클럽상의 고도 반사 포인트에 대한 제 1, 제 2 및 제 3 노출과 고도 반사 포인트의 제 1 발견 그룹에서 티에 얹어진 골프 공을 나타내는 제 2 카메라만에 의한 골퍼 스윙의 부분 이미지 프레임을 보여주는 도면.
도 22는 골프 클럽상의 고도 반사 포인트에 대한 제 1, 제 2 및 제 3 노출과 고도 반사 포인트의 제 2 발견 그룹에서 티에 얹어진 골프 공을 나타내는 제 1 카메라만에 의한 골퍼 스윙의 부분 이미지 프레임을 보여주는 도면.
도 23은 골프 클럽상의 고도 반사 포인트에 대한 제 1, 제 2 및 제 3 노출과 고도 반사 포인트의 제 2 발견 그룹에서 티에 얹어진 골프 공을 나타내는 제 2 카메라만에 의한 골퍼 스윙의 부분 이미지 프레임을 보여주는 도면.
도 24는 골프 클럽상의 고도 반사 포인트에 대한 제 1, 제 2 및 제 3 노출과, 제거된 반복 포인트 및 디스플레이된 발견 결과를 가지고 티에 얹어진 골프 공을 나타내는 제 1 카메라만에 의한 골퍼 스윙의 부분 이미지 프레임을 보여주는 도면.
도 25는 골프 클럽상의 고도 반사 포인트에 대한 제 1, 제 2 및 제 3 노출과, 제거된 반복 포인트 및 디스플레이된 발견 결과를 가지고 티에 얹어진 골프 공을 나타내는 제 2 카메라만에 의한 골퍼 스윙의 부분 이미지 프레임을 보여주는 도면.
도 26은 x, y 및 z좌표로 표시되는 처리되어진 최종 페어를 보여주는 도표.
도 27은 비행중인 골프 공에 대한 노출의 스레쉬홀딩을 보여주는 도면.
도 28은 최선 골프 공 중앙 및 반지름을 결정하는 것을 설명하기 위한 골프 공의 도면.
도 29는 2차원 포인트를 입체로 서로 연관시키기 위하여 골프 공의 이미지와 함께 보여주는 부분 플로우챠트.
도 30은 위치 정보와 함께 티에 얹어진 골프 공의 노출과 임팩트 후 골프 공의 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 노출에 대한 부분 이미지 프레임을 보여주는 도면.
본 발명은 골프 스윙 동안 골퍼의 론치 파라메타(launch parameters)를 측정하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세히 말하면, 본 발명은 골프 클럽이 골프 공에 임팩트되기 전후의 클럽 헤드 정보와 골프 공 정보를 측정하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
25년 이상 동안, 고속 카메라 기술은 골퍼의 스윙에 관한 정보를 수집하는데 사용되어 왔다. 이 정보는 단순한 클럽 헤드 속력로부터 어떤 골프 클럽에 임팩트된 후의 골프 공의 스핀까지 다양하게 변화되어 왔다. 수년 이상, 이 정보는 골프 클럽과 골프 공에 대한 매우 많은 개량을 촉진하였고, 골퍼들의 게임을 향상시키는 골프 클럽과 골프 공을 선택하는데 도움을 주었다. 더욱이, 위와 같은 고속 카메라 기술을 채택한 시스템은 소정의 골프 클럽을 사용할 때, 골퍼들의 스윙 개선 방법을 지도하는데 사용되었다.
위와 같은 시스템의 예는 린치(Lynch) 등에 의하여 1975년 출원된 미합중국 특허 제 4,063,259호의 "골퍼에게 적합한 골프 공, 골프 클럽 또는 플레이 스타일을 매칭시키는 방법"이다. 린치는 카메라 필름 상에 클럽 헤드와 골프 공의 정지 동작을 제공하기 위하여 클럽 헤드가 광원을 플래시시키는 광 빔을 차단할 때 활성화되는 셔터 카메라를 사용하여 골프 공 론치 측정을 제공하는 시스템을 개시한다. 린치 시스템에 의하여 검색되는 골프 공 론치 측정은 초기 속도, 초기 스핀 속도 및 론치 각을 포함한다.
또 다른 예는 설리반(Sullivan) 등에 의하여 1977년 출원된 미합중국 특허 제 4,136,387호의 "골프 클럽 임팩트 및 골프 공 론칭 모니터링 시스템"이다. 설리반은 골프 공 론치 측정뿐만 아니라 골프 클럽의 측정을 제공하는 시스템을 개시한다.
또 다른 예는 고부쉬(Gobush) 등에 의하여 1994년 9월 30일에 출원된 미합중국 특허 제 5,471,383호, 1994년 2월 24일에 출원된 미합중국 특허 제 5,501,463 호, 1995년 8월 1일에 출원된 미합중국 특허 제 5,575,719호, 및 1996년 11월 18일에 출원된 미합중국 특허 제 5,803,823호이다. 이들 특허는 서로 대향되는 각을 이룬 2개의 카메라, 반사 마커(marker)를 가진 골프 공, 반사 마커를 가진 골프 클럽 및 컴퓨터를 가지는 시스템을 개시한다. 이 시스템은 포인트 표시에 근거하여 각각의 골프 클럽 또는 골프 공을 측정 가능하게 된다.
또 다른 예는 미합중국 특허 제 6,042,483호의 "골프 공의 움직임을 측정하는 방법"이다. 이 특허는 3개의 카메라, 광 센서 수단, 골프 클럽과 골프 공 정보를 획득하는 스트로브(strobe)를 사용하는 시스템을 개시한다.
비록 종래 기술이 매우 유용한 시스템을 발표하고 있지만, 종래 기술은 골퍼의 스윙 및 골프 클럽에 의한 임팩트 이후 골프 공의 론치에 대한 정보를 제공하기 위하여 각개의 골퍼에 근거한 계산을 뚜렷하게 할 수 있는 시스템을 드러내지 못하였다. 더욱이, 종래 기술은 임팩트 이전의 골프 클럽과 임팩트 이후의 골프 공을 동시에 이미지화하고 분석 가능한 시스템을 개시하지 못하고 있다.
본 발명은 골퍼가 스윙하는 동안 및 스윙 후의 골프 클럽 정보와 골프 공 정보를 캡쳐하여 분석하는 방법 및 시스템을 제공한다. 골프 클럽 정보는 골프 클럽 헤드 방위(方位), 골프 클럽 헤드 속도 및 골프 클럽 스핀을 포함한다. 골프 클럽 헤드 방위는 골프 클럽 헤드의 동적 라이, 로프트 및 페이스 각을 포함한다. 골프 클럽 헤드 속도는 골프 클럽 헤드의 경로와 골프 클럽 헤드의 어택(attack)을 포함한다. 골프 공 정보는 골프 공 속도, 골프 공 론치 각, 골프 공 사이드 각, 골프 공 속도 및 골프 공 방위를 포함한다. 골프 공 방위는 골프 공의 실제 스핀 및 골프 공의 백 스핀과 사이드 스핀을 일으키는 골프 공의 경사 축을 포함한다.
본 발명의 하나의 측면은 골퍼가 골프 공을 타격하는 동안 골프 클럽 특성과 골프 공 특성을 동시에 측정하기 위한 방법이다. 이 측정 방법은 티(tee)에 얹어진 골프 공을 향하여 골프 클럽을 스윙하는 것과 동시에 시작된다. 골프 클럽이 티에 얹어진 골프 공을 향하여 스윙될 때 검출기가 활성화된다. 검출기는 예상 골프 클럽 헤드 속력을 영상 시스템으로 전송한다. 영상 시스템은 하나의 프레임을 생성하기 위하여 복수의 노출을 컴파일할 수 있다. 골프 클럽 헤드가 티에 얹어진 골프 공에 임팩트하기 전에 골프 클럽 헤드에 대한 제 1 복수의 노출이 획득된다. 제 1 복수의 노출은 노출 사이에 제 1 시간 간격을 가진다. 다음에, 티에 얹어진 골프 공은 골프 클럽으로 타격된다. 다음에, 골프 공의 제 2 복수의 노출은 골프 공이 골프 클럽 헤드에 의하여 타격된 후에 획득된다. 제 2 복수의 노출은 노출 사이에 제 2 시간 간격을 가진다. 제 2 시간 간격은 제 1 시간 간격과 다르다. 프레임은 티에 얹어진 골프 공에 임팩트되기 전의 골프 클럽 헤드의 제 1 복수의 노출과 골프 클럽 헤드에 임팩트된 후의 골프 공의 제 2 복수의 노출을 포함하는 것이 생성된다. 이 방법은 골프 클럽 헤드와 론치된 골프 공의 측정을 제공한다.
제 1 복수의 노출에 대한 제 1 시간 간격이 제 2 복수의 노출에 대한 제 2 시간 간격보다 작을 수 있다. 제 1 복수의 노출에 대한 제 1 시간 간격은 750 밀리세컨드(ms) 내지 2000 ms의 범위가 될 수 있고, 제 2 복수의 노출에 대한 제 2 시간 간격은 제 1 시간 간격보다 클 수 있다. 바람직하게, 이 방법의 영상 시스템은 제 1 카메라와 제 2 카메라를 포함한다. 바람직하게, 각 프레임은 제 1 복수의 노출의 적어도 3개의 노출과 제 2 복수의 노출의 적어도 3개의 노출을 포함한다. 골프 클럽의 측정은 골프 클럽 헤드 방위, 골프 클럽 헤드 스핀 및 골프 클럽 헤드 속도를 포함하고, 골프 공의 측정은 골프 공 속도, 골프 공 론치 각, 골프 공 사이드 각, 골프 공 방위(스핀) 및 골프 공 속력을 포함한다. 예상 골프 클럽 헤드 속력은 제 1 복수의 노출의 제 1 시간 간격과 제 2 복수의 노출의 제 2 시간 간격을 결정하는데 이용된다. 바람직하게, 이 방법은 골프 클럽이 티에 얹어진 골프 공을 향하여 스윙됨으로써 검출기를 활성화하는 레이저를 사용한다.
본 발명의 또 다른 측면은 골퍼가 골프 공을 타격하는 동안 골프 클럽 특성 및 골프 공 특성을 동시에 측정하기 위한 시스템이다. 이 시스템은 한 쌍의 카메라, 골프 클럽, 티에 얹어진 골프 공, 검출기, 계산 수단 및 분석 수단을 포함한다. 제 1 및 제 2 카메라는 각각 미리 결정된 시야를 향하여 초점이 맞춰진 렌즈를 가진다. 골프 클럽은 적어도 하나의 빛 대조 영역, 바람직하게는 3개의 빛 대조 영역을 가진다. 티에 얹어진 골프 공은 미리 결정된 시야 내에 있다. 검출기는 골프 클럽 스윙의 경로를 따라 티에 얹어진 골프 공 앞에 배치되어 골프 클럽 속력을 판단할 수 있다. 계산 수단은 골프 클럽의 제 1 복수의 노출 사이의 제 1 시간 간격과 예상 골프 클럽 속력에 근거한 론치된 골프 공의 제 2 복수의 노출 사이의 제 2 시간 간격을 계산한다. 분석 수단은 제 1 복수의 노출과 제 2 복수의 노출을 포함하는 제 1 및 제 2 카메라에 의하여 생성된 이미지 프레임에 근거한 골프 클럽 스윙 특성과 골프 공 론치 특성을 결정한다.
본 발명의 또 다른 측면은 골퍼가 골프 공을 타격하는 동안 골프 클럽 특성과 골프 공 특성을 동시에 측정하기 위한 또 다른 방법이다. 이 측정 방법은 티에 얹어진 골프 공을 향하여 골프 클럽을 스윙하는 것과 동시에 시작된다. 골프 클럽이 티에 얹어진 골프 공을 향하여 스윙될 때 검출기가 시동된다. 검출기는 예상 골프 클럽 헤드 속력을 영상 시스템으로 전송한다. 영상 시스템은 하나의 프레임을 생성하기 위하여 복수의 노출을 컴파일할 수 있다. 골프 클럽 헤드가 티에 얹어진 골프 공에 임팩트하기 전에 골프 클럽 헤드에 대한 제 1 복수의 노출이 획득된다. 제 1 복수의 노출 각각은 제 1의 노광량을 가진다. 티에 얹어진 골프 공은 골프 클럽으로 타격된다. 다음에, 골프 공의 제 2 복수의 노출은 골프 공이 골프 클럽 헤드에 의하여 타격된 후에 획득된다. 제 2 복수의 노출의 각각은 제 2의 노광량을 가진다. 제 2의 노광량은 제 1의 노광량과 다르다. 프레임은 티에 얹어진 골프 공에 임팩트되기 전의 골프 클럽 헤드의 제 1 복수의 노출과 골프 클럽 헤드로 임팩트된 후의 골프 공의 제 2 복수의 노출을 포함하는 것이 생성된다. 이 방법은 골프 클럽 헤드와 론치된 골프 공의 측정을 제공한다.
도 1∼3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 시스템은 통상 도면 부호 20으로 지시된다. 시스템(20)은 골퍼가 스윙하는 동안 및 스윙 후의 골프 클럽 정보와 골프 공 정보를 캡쳐하여 분석한다. 골프 클럽 정보는 골프 클럽 헤드 방위, 골프 클럽 헤드 속도 및 골프 클럽 스핀을 포함한다. 골프 클럽 헤드 방위는 골프 클럽 헤드의 동적 라이, 로프트 및 페이스 각을 포함한다. 골프 클럽 헤드 속도는 골프 클럽 헤드의 경로와 골프 클럽 헤드의 어택을 포함한다. 골프 공 정보는 골프 공 속도, 골프 공 론치 각, 골프 공 사이드 각, 골프 공 속력 및 골프 공 방위를 포함한다. 골프 공 방위는 골프 공의 실제 스핀과, 골프 공의 백 스핀 및 사이드 스핀을 일으키는 골프 공의 경사 축을 포함한다. 여러 가지 측정이 하기에서 보다 상세하게 설명될 것이다.
시스템(20)은 컴퓨터(22), 제 1 카메라 유닛(26), 제 2 카메라 유닛(28) 및 트리거 장치(30)을 가진 카메라 구조물(24), 티에 얹어진 골프 공(32) 및 골프 클럽(33:도 4)을 통상 포함한다. 시스템(20)은 드라이빙 범위에서, 상점/진열실 내부 또는 유사한 시설에서 코스를 따라 동작되도록 설계되었다.
바람직한 실시예에서, 카메라 구조물(24)은 그라운드로부터 46.5 인치정도 떨어진 제 1 플랫폼(36)과 그라운드로부터 28.5 인치정도 떨어진 제 2 플랫폼(38)을 가지는 프레임(34)에 연결된다. 제 1 카메라 유닛(26)은 제 1 플랫폼(36)에 배치되고, 제 2 카메라 유닛(28)은 제 2 플랫폼(38)에 배치된다. 도 2a에 나타낸 바와 같이, 제 1 플랫폼(36)은 프레임(34)의 직선 프레임 수직 바와 직각을 이루는 라인에 대하여 약 41.3°를 이루는 각
Figure 112001023327226-pat00001
로 되고, 제 2 플랫폼(38)은 프레임(34)의 직선 프레임 수직 바와 직각을 이루는 라인에 대하여 약 25.3°를 이루는 각
Figure 112001023327226-pat00002
로 된다. 그러나, 당업계에서 숙련된 기술자들은 다른 각도가 본 발명의 범위와 정신을 벗어나지 않고 카메라들을 위치시키는데 이용될 수 있는 것을 알 수 있을 것이다.
도 2b에 나타낸 바와 같이, 플랫폼(36,38)은 제 1 카메라 유닛(26)의 광축(66)이 제 2 카메라 유닛(28)의 광축(68)과 중복/교차되지 않도록 위치된다. 제 1 카메라 유닛(26)의 광학적 시야는 라인(62a, 62b)에 의하여 그의 범위가 정해지지만, 제 2 카메라 유닛(28)의 광학적 시야는 라인(64a, 64b)에 의하여 그의 범위가 정해진다. 곡선(70)에 의하여 한정되는 중복 영역은 시스템(20)의 시야이다.
제 1 카메라 유닛(26)은 제 1 카메라(40)와 플래쉬 유닛(42a,42b)을 포함한다. 제 2 카메라 유닛(28)은 제 2 카메라(44)와 플래쉬 유닛(46a,46b)을 포함한다. 바람직하게, 카메라는 캘리포니아 소재의 윈트리스 엔지니어링에서 생산되는 모델명 OPSIS1300의 전하 결합 소자(charged coupled device;CCD) 카메라로 구성된다.
트리거 장치(30)는 수신기(48)과 송신기(50)를 포함한다. 바람직하게, 송신기(50)는 카메라 유닛(26,28)으로부터 소정 거리를 떨어져 프레임(34)에 장착된다. 바람직한 트리거 장치는 송신기(50)에서 수신기(48)로 레이저 빔을 전송하는 레이저 장치이고, 티에 얹어진 골프 공(32)을 향하여 스윙되는 골프 클럽에 의하여 레이저 빔이 차단될 때 시동된다. 티에 얹어진 골프 공(32)은 골프 공(56)과 티(58)를 포함한다. 광 검출기 및 청각 검출기와 같은 다른 트리거 장치가 본 발명에 사용될 수 있다. 티에 얹어진 골프 공(32)은 프레임(34)으로부터 소정 거리(L1)에 있고, 거리(L1)는 바람직하게 38.5인치이다. 그러나, 당업계에서 숙련된 기술자들은 그 길이가 제 1 및 제 2 카메라 유닛(26,28)의 위치와 설치에 따라 변경될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 바람직하게, 송신기(50)는 카메라(40,44)로부터 10인 치 내지 14인치 떨어진 곳에 배치된다. 수신기(48), 송신기(50) 및 레이저 빔은 티에 얹어진 골프 공(32) 앞에 위치되어, 골프 클럽 스윙이 빔을 차단하여 티에 얹어진 골프 공(32)에 임팩트되기 전에 트리거 장치(30)를 시동시킨다. 하기에서 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 트리거 장치(30)를 시동하는 것은 골프 공(32)에 임팩트되기 전 골프 클럽(33)에 대한 노출이 시작되도록 제 1 및 제 2 카메라 유닛(26,28)으로 보내지는 명령을 생성하는 것이다. 수집된 데이터는 수신기(48)와 제 1 및 제 2 카메라 유닛(26,28)에 연결된 케이블(52)을 통하여 컴퓨터(22)로 전송된다. 컴퓨터(22)는 제 1 및 제 2 카메라 유닛(26,28)으로 획득된 노출에 의하여 생성된 이미지 프레임을 디스플레이하기 위한 모니터(54)를 구비한다. 이미지 프레임(100)은 카메라(40,44)의 시야가 된다.
도 4는 골프 공의 드라이버 샷의 이미지 프레임(100)이다. 이미지 프레임(100)은 제 1 복수의 노출(102), 초기 임팩트 골프 공 노출(103) 및 제 2 복수의 노출(104)을 포함한다. 제 1 복수의 노출은 티에 얹어진 골프 공(32)을 타격하기 전의 골프 클럽(33)의 이미지를 포함한다. 제 2 복수의 노출(104)은 골프 클럽(33)에 의하여 타격된 후의 골프 공(56)의 이미지를 포함한다. 제 1 복수의 노출(102)은 3가지의 다른 요소에 의하여 제 2 복수의 노출(104)과 구별될 수 있다. 첫째, 제 1 복수의 노출의 각각 사이의 시간 간격은 각 제 2 복수의 노출(104) 사이의 시간 간격보다 짧다. 둘째, 각 노출의 시간 길이, 또는 보다 정확하게는, 카메라의 셔터가 오픈되는 시간은 제 2 복수의 노출(104) 각각에 대한 노출 시간보다 제 1 복수의 노출(102) 각각에 대한 노출 시간이 짧다. 셋째, 제 1 복수의 노출(102) 각각의 노광량은 제 2 복수의 노출(104) 각각의 노광량보다 적다.
도 5a는 골프 클럽(33)상의 3개의 반사 포인트만을 나타내는 제 1 노출(102a)이다. 포인트(106a∼106c)는 각각 골프 클럽(33)의 샤프트, 힐 및 토우에 위치된다. 도 5b에 나타낸 바와 같이, 노출(102a)은 트리거 장치(30)의 시동으로부터 100 ms에서 획득되고, 노출 시간은 1 ms이다. 노출 시간은 반사 포인트 (106a∼106c)가 강한 조도를 제공하기 때문에 1 ms만이 필요로 된다. 도 5b 및 이와 유사한 도면에서의 Y축은 카메라(40, 44)의 활성화 및 비활성화를 나타낸다. 도 5c는 충전되어 세기가 증가하는 플래쉬 유닛(42, 46)의 세기의 그래프상에서 카메라(40,44)의 활성화 및 비활성화를 나타낸다. 그래프에서, 카메라(40, 44)는 점 A에서 활성화되고, 그 후 플래쉬 유닛(42,46)의 세기가 감소되기 시작하는 점 D에서 비활성화된다.
도 6a에 나타낸 바와 같이, 제 1 복수의 노출(102)의 제 2 노출(102b)이 제 1 복수의 노출(102)의 제 1 노출(102a)에 추가된다. 또한, 제 2 노출(102b)은 골프 클럽(33)의 3개의 반사 포인트(106a∼106c)만을 나타낸다. 도 6b에 나타낸 바와 같이, 제 2 노출(102b)은 트리거 장치(30)의 시동으로부터 895.9 ms 지난 시간에서 획득되고, 노출 시간은 1 ms이다. 제 1 복수의 노출(102a, 102b) 사이의 시간 간격은 795.9 ms이다.
도 7a에 나타낸 바와 같이, 제 1 복수의 노출(102)의 제 3 노출(102c)이 제 1 복수의 노출(102)의 제 1 노출(102a) 및 제 2 노출(102b)에 추가된다. 또한, 제 3 노출(102c)은 골프 클럽(33)의 3개의 반사 포인트(106a∼106c)만을 나타낸다. 도 7b에 나타낸 바와 같이, 제 3 노출(102c)은 트리거 장치(30)의 시동으로부터 1691.8 ms 시간에서 획득되고, 노출 시간은 1 ms이다. 제 1 복수의 노출(102b, 102c) 사이의 시간 간격은 795.9 ms이다. 따라서, 제 1 복수의 노출(102)의 시간 간격은 동일하고, 약 795.9 ms이다.
도 8a는 이전 노출과 임팩트 직후의 골프 클럽 및 골프 공(32)의 노출인 초기 임팩트 노출(103)을 포함한다. 도 8b에 나타낸 바와 같이, 초기 임팩트 노출(103)은 트리거 장치(30)의 시동으로부터 3681.5 ms에서 획득되고, 노출 시간은 15 ms이다. 초기 임팩트 노출(103)과 제 2 복수의 노출(104)의 최초 노출 사이의 시간 간격은 골프 클럽(33)의 어떠한 이미지 노이즈가 제 2 복수의 노출(104)에 "섞이지" 않도록 캡쳐하는 것을 가능케 한다.
도 9a는 다른 노출에 추가된 비행중인 골프 공(56)에 대한 제 2 복수의 노출(104)의 제 1 노출(104a)을 나타낸다. 제 1 노출(104a)은 골프 공(56)만을 나타낸다. 도 9b에 나타낸 바와 같이, 제 1 노출(104a)은 트리거 장치(30)의 시동으로부터 6813.5 ms 시간에서 획득되고, 노출 시간은 15 ms이다. 노출 시간은 골프 공(56)이 반사 포인트 (106a∼106c)와 같은 조도를 가지지 않기 때문에 15 ms가 되어야 한다.
도 10a는 다른 노출에 추가된 비행중인 골프 공(56)에 대한 제 2 복수의 노출(104)의 제 2 노출(104b)이다. 제 2 노출(104b)은 골프 공(56)만을 나타낸다. 도 10b에 나타낸 바와 같이, 제 2 노출(104b)은 트리거 장치(30)의 시동으로부터 7792.2 ms 시간에서 획득되고, 노출 시간은 15 ms이다. 제 2 복수의 노출(104a, 104b) 사이의 시간 간격은 978.7 ms이다.
도 11a는 다른 노출에 추가된 비행중인 골프 공(56)에 대한 제 2 복수의 노출(104)의 제 3 노출(104c)이다. 제 3 노출(104c)은 골프 공(56)만을 나타낸다. 도 11b에 나타낸 바와 같이, 제 3 노출(104c)은 트리거 장치(30)의 시동으로부터 8770.9 ms 시간에서 획득되고, 노출 시간은 15 ms이다. 제 2 복수의 노출(104b, 104c) 사이의 시간 간격은 978.7 ms이다. 따라서, 제 2 복수의 노출(104) 사이의 시간 간격은 동일하고, 약 978.7 ms이며, 제 1 복수의 노출 사이의 시간 간격보다 크다.
도 12 및 도 13은 저속 드라이버 스윙과 고속 드라이버 스윙을 비교한다. 골프 클럽(33)에 의한 트리거 장치(30)의 시동은 골프 클럽 스윙의 속력을 결정하는데 사용된다. 골프 클럽(33)이 광 빔을 차단할 때, 트리거 장치(30)는 예상 골프 클럽 스윙 속력을 가진 신호를 제 1 및 제 2 카메라 유닛(26, 28)으로 전송한다. 신호는 제 1 및 제 2 카메라 유닛(26, 28)이 어떤 시간에서 및 미리 결정된 간격으로 제 1 복수의 노출(102)을 획득하고, 어떤 시간에서 초기 임팩트 노출(103)을 획득하며, 어떤 시간에서 및 미리 결정된 시간 간격으로 비행중인 골프 공(56)의 제 2 복수의 노출(104)을 획득하도록 한다. 따라서, 시스템(20)은 각개 골퍼의 스윙에 대한 별개의 노출 시간을 가지며, 그것에 의하여 특정한 골퍼의 스윙 특성을 결정하기 위한 보다 정확한 시스템(20)을 만들게 된다.
예를 들면, 도 12의 저속 스윙 이미지 프레임(100)은 노출(102a)의 시동으로부터 100 ms, 노출(102b)의 시동으로부터 1429.72 ms 및 노출(102c)의 시동으로부 터 2759.44 ms에서 획득되는 제 1 복수의 노출(102a∼102c)을 가진다. 초기 임팩트 노출(103)은 시동으로부터 5443.88 ms에서 획득된다. 제 2 복수의 노출(104a∼ 104d)은 노출(104a)의 시동으로부터 9793.93 ms, 노출(104b)의 시동으로부터 10775.15 ms, 노출(104c)의 시동으로부터 11756.37 ms 및 노출(104d)의 시동으로부터 12737.59 ms에서 획득된다.
이에 비하여, 도 13의 고속 스윙 이미지 프레임(100)은 노출(102a)의 시동으로부터 100 ms, 노출(102b)의 시동으로부터 956.38 ms 및 노출(102c)의 시동으로부터 1091.62 ms에서 획득되는 제 1 복수의 노출(102a∼102c)을 가진다. 초기 임팩트 노출(103)은 시동으로부터 2083.24 ms에서 획득된다. 제 2 복수의 노출(104a∼ 104d)은 노출(104a)의 시동으로부터 4091.48 ms, 노출(104b)의 시동으로부터 7335.83 ms, 노출(104c)의 시동으로부터 8799.44 ms 및 노출(104d)의 시동으로부터 9531.25 ms에서 획득된다.
저속 스윙의 골프 클럽 속력은 고속 스윙에 대한 114.5 MPH(시간당 마일)와 비교하여 84.5 MPH가 된다. 저속 스윙의 골프 공 속력은 고속 스윙에 대한 168.0 MPH와 비교하여 119.5 MPH가 된다. 저속 스윙에 대한 골프 클럽의 백 스핀은 고속 스윙에 대한 1945 RPM(분당 회전수)과 비교하여 1466 RPM이 된다. 저속 스윙에 대한 골프 공의 론치 각은 고속 스윙에 대한 15.4°와 비교하여 17.7°가 된다.
시스템(20)은 당업계의 숙련된 기술자에게 알려진 다수의 기술을 사용하여 교정될 수 있다. 그와 같은 기술중의 하나는 본 명세서에서 참고로 결합된 미합중국 특허 제 5,803,823호에 개시되어 있다. 시스템(20)은 처음 활성화되었을 때 교 정되고, 비활성화될 때까지 골퍼에 대한 골프 스윙을 분석하도록 작동될 수 있다.
상기에서 설명한 바와 같이, 시스템(20)은 골퍼가 스윙하는 동안 및 그 후의 골프 클럽 정보와 골프 공 정보를 캡쳐하여 분석한다. 시스템(20)은 골퍼의 스윙의 정보를 생성하기 위하여 이미지 프레임(100)과 다른 정보를 사용한다. 골프 클럽(33)은 적어도 2개, 그러나 바람직하게는, 골프 클럽(33)의 샤프트, 힐 및 토우 상에 위치되는 3개의 고도 반사 포인트(106a∼106c)를 가진다. 고도 반사 포인트(106a∼106c)는 골프 클럽 디자인으로 고유한 것이 될 수 있거나, 또는 각각 골프 클럽(33)의 원하는 위치에 점착성을 가지고 부착되는 고도 반사 요소로 이루어질 수 있다. 고도 반사 포인트(106a∼106c)는 카메라(40, 44)가 0∼255의 그레이 스케일에서 200과 같은 어떤 광도를 가지는 2개 또는 3개의 포인트를 검색하도록 프로그램되기 때문에 고도로 반사성을 가져야 한다. 카메라(40, 44)는 1인치 정도 분리된 포인트 쌍을 검색하고, 이와 같은 방법으로, 골프 클럽(33)의 이미지가 데이터를 획득하기 위하여 카메라에 의해 얻어진다.
도 7 및 이와 유사한 도 14에 나타낸 바와 같이, 카메라에 의하여 획득된 샤프트상의 고도 반사 포인트(106a)의 제 1열이 시리즈 1로 지시되고, 획득된 힐상의 고도 반사 포인트(106b)의 제 2열이 시리즈 2로 지시되며, 획득된 토우상의 고도 반사 포인트(106c)의 제 3열이 시리즈 3으로 지시된다. 제 1열은 샤프트로부터 획득된 고도 반사 포인트(106a), 제 2열은 힐로부터 획득된 고도 반사 포인트(106a), 제 3열은 토우로부터 획득된 고도 반사 포인트(106a)이다. 다음 수학식은 위치 정보를 획득하는데 사용된다.
d=[(Ptx-Pnx)2+(Pty-Ptny)2…]1/2
여기서, d는 거리, Ptx는 x방향에서의 위치, Pty는 y방향에서의 위치이다.
시스템(20)은 보다 많은 정보를 생성하기 위하여 3개 포인트 모드 또는 2개 포인트 모드를 사용할 수 있다. 2개 포인트 모드는 헤드 속력을 계산하기 위하여 Vtoe, Vheel, 및 Vclubtop을 사용한다.
Vtoe=[(Ptx3-Ptx1)2+(Pty3-Pty1)2 +(Ptz3-Ptz1)2]1/2[1/△T]
Vheel=[(Ptx3-Ptx1)2+(Pty3-Pty1)2 +(Ptz3-Ptz1)2]1/2[1/△T]
Vclubtop=[Vtoe + Vheel][1/2]
Vy=[(y3heel-y1heel)2+(y3toe-y1toe)2] 1/2[1/(2*△T)]
Vz=[(z3heel-z1heel)2+(z3toe-z1toe)2] 1/2[1/(2*△T)]
따라서, 이 정보는 골프 클럽(33)의 경로 각과 어택 각을 얻는데 사용된다. 경로 각 = sin-1(Vy/[V])이며, 여기서, [V]는 V의 크기이다.
어택 각 = sin-1(Vz/[V]), 동적 로프트 및 동적 라이는 로프트 및 라이를 수 직 및 수평 평면상으로 투영하는 시리즈 1 및 시리즈 2를 사용함으로써 획득된다.
2개 포인트 모드는 골프 클럽의 헤드 속력, 경로 각 및 어택 각을 계산하기 위하여 힐의 고도 반사 포인트(106b)와 함께 샤프트의 고도 반사 포인트(106a) 또는 토우의 고도 반사 포인트(106c)를 사용한다. 샤프트의 고도 반사 포인트(106a)를 사용하면, 수학식은 다음과 같다.
Vheel=[(Ptx3-Ptx1)2+(Pty3-Pty1)2 +(Ptz3-Ptz1)2]1/2[1/△T]
Vshaft=[(Ptx3-Ptx1)2+(Pty3-Pty1)2 +(Ptz3-Ptz1)2]1/2[1/△T]
Vcenter=1.02*(Vshaft + Vheel)
Vy=[(y3heel-y1heel)2+(y3shaft-y1shaft)2 ]1/2[1/(2*△T)]
Vz=[(z3heel-z1heel)2+(z3shaft-z1shaft)2 ]1/2[1/(2*△T)]
경로 각 = sin-1(Vy/[V])이며, 여기서, [V]는 V의 크기이다.
어택 각 = sin-1(Vz/[V]).
토우의 고도 반사 포인트(106c)를 사용하면, 수학식은 다음과 같다.
Vtoe=[(x3-x1)2+(y3-y1)2+(z 3-z1)2]1/2[1/△T]
Vheel=[(x2-x1)2+(y2-y1)2+(z 2-z1)2]1/2[1/△T]
Vclubtop=[Vtoe + Vheel][1/2]
경로 각=sin-1(Vyclubtop/[Vclubtop])이며, 여기서, [Vclubtop]은 Vclubtop의 크기이다.
어택 각=sin-1(Vzclubtop/[Vclubtop])이며, 여기서, [Vclubtop]은 Vclubtop의 크기이다.
골프 공(56) 정보는 제 2 복수의 노출(104)로부터 대부분 획득된다. 우선, 중요한 2차원 영역의 최대 반지름과 위치가 제 2 복수의 노출(104)로부터 결정된다. 노출(104)에서 골프 공(56) 중심의 모든 조합이 이어 맞춰지고 골프 공(56)의 X, Y, Z 좌표를 얻기 위해 교정 모델(calibration model)을 통하여 처리되어진다. 시스템(20)은 적용 가능한 X, Y, Z 좌표를 얻기 위하여 5mm보다 큰 오차 값을 가진 쌍을 제거한다. 다음에, 플래쉬 유닛(42a∼42b, 46a∼46b)으로부터 스트로브 시간은 제 2 복수의 노출(104)에서의 추정 이동 거리에 근거하여 골프 공(56)의 위치와 일치시킨다. 다음에, 골프 공(56) 속도는 선형 근사값을 사용하는 Vx, Vy 및 Vz로부터 구해진다. 다음에, 골프 공 속력은 Vx, Vy 및 Vz의 크기를 계산함으로써 구해진다.
론치 각=sin-1(Vz/골프 공 속력)
스핀 각=sin-1(Vy/골프 공 속력).
다음에, 시스템(20)은 도 15a 및 도 15b에 나타낸 바와 같이 최대 대조의 반점을 검색하는 랜덤 변환(random transformation)을 사용함으로써 골프 공(56)상의 줄무늬(108a∼108b)를 검색한다. X, Y, Z 좌표는 골프 공 상에 원호를 적응시키기 위하여 줄무늬(108a)의 원호와 줄무늬(108b)의 원호를 사용한다. 따라서, 시스템(20)은 (x2+y2)1/2를 사용하여 어떤 원호가 가장 수직인지를 결정한다.
다음에, 골프 공(56)의 Θ각은 제 1 벡터와 제 2 벡터를 획득함으로써 측정되고, 다음 수학식을 사용한다.
Θ=cos-1[(벡터 A1)(벡터 A2)]/([V1][V2]).
여기서, [V1]는 V1의 크기이고, [V2]는 V2의 크기이다.
골프 공(56)이 도 15a에 나타낸 위치에서 도 15b에 나타낸 위치로 회전함으로써, 각 Θ는 양쪽 회전 위치에서 벡터 A의 위치로부터 결정된다. 이것은 스핀을 결정할 수 있게 한다. 백 스핀이 계산되어 0의 경사 축을 가진 제 1 세트의 축에 적용된다. 합성 벡터는 다음 이미지의 벡터와 비교되고, 각 Θ는 벡터 각각에 대하여 계산된다. 이것은 회전된 제 1 세트의 축과 제 2 세트의 축 사이의 Θ가 최소화될 때까지 각 경사 축에 대하여 행해진다.
다음은 시스템이 골퍼의 스윙 동안 및 그 후의 골프 클럽 정보와 골프 공 정 보를 어떻게 캡쳐하고 분석하는지를 나타내는 예이다. 골프 클럽 정보는 골프 클럽 헤드 방위, 골프 클럽 헤드 속도 및 골프 클럽 스핀을 포함한다. 골프 클럽 헤드 방위는 골프 클럽 헤드의 동적 라이, 로프트 및 페이스 각을 포함한다. 골프 클럽 헤드 속도는 골프 클럽 헤드의 경로, 골프 클럽 헤드의 어택 및 다운레인지 정보를 포함한다. 골프 공 정보는 골프 공 속도, 골프 공 론치 각, 골프 공 사이드 각, 골프 공 속력 조작 및 골프 공 방위를 포함한다. 골프 공 방위는 골프 공의 실제 스핀과 골프 공의 백 스핀 및 사이드 스핀을 일으키는 골프 공의 경사 축을 포함한다.
우선, 골프 클럽(33) 정보는 오퍼레이터를 지원하는 시스템(20)에 의하여 입력되는 일부 예비 데이터에서 획득된다. 고도 반사 포인트(106)의 크기, 고도 반사 포인트(106)의 분리 및 임계값 설정은 오퍼레이터에 의하여 컴퓨터(22)로 입력된다. 다음에 도 16 및 17에 나타낸 바와 같이, 경계 영역(120)은 조도 측정을 위한 0 내지 255의 그레이 스케일로 임계 레벨을 결정하기 전에 티에 얹어진 골프 공(32)에 관하여 설정된다. 적합한 설정 임계값은 제 1 복수의 노출(102)에 대하여 200이다. 오퍼레이터는 마크를 입력하며, 여기서, 마크는 티에 얹어진 골프 공(32)의 위치를 나타낸다. 경계 영역(120)은 제 1 복수의 노출(102)을 분석하기 위하여 이 마크의 좌측 영역인 것으로 결정된다. 시스템(20)은 티에 얹어진 골프 공(32)의 좌측에 대한 임계 레벨을 설정하며, 이 임계 레벨은 상기 설정된 임계값보다 밝은 값을 가진다. 따라서, 시스템(20)은 설정된 임계값보다 큰 임계값으로부터 포인트를 추출한다. 도 18 및 19에 나타낸 바와 같이, 경계 영역(120)의 임계 레벨은 경 계 영역(120)의 밝기가 임계값과 일치하지 않기 때문에 경계 영역(120)내에 골프 공(56)이 없는 것으로 보여지게 설정된다.
다음에, 시스템(20)은 포인트(106a∼106c)의 짝을 짓고, 크기, 분리, 방위 및 어택 각을 확인한다. 따라서, 시스템(20)은 도 20 및 21에 나타낸 바와 같이 제 1 발견으로부터 6개의 포인트(3쌍) 세트를 캡쳐한다. 따라서, 시스템(20)은 도 22 및 23에 나타낸 바와 같이 제 2 발견에 대하여 3쌍의 상하를 검색한다. 반복 포인트(106)는 도 24 및 25에 나타낸 바와 같이 제거되고, 결과가 발견으로부터 디스플레이된다. 최후 쌍의 포인트는 컴퓨터(22)에 의하여 처리되고, 도 26에 나타낸 바와 같이 디스플레이된다.
다음에, 골프 클럽(33)의 헤드 속력은 상기에서 설명한 수학식을 사용하는 시스템(20)에 의하여 결정된다.
다음에, 골프 클럽(33)의 경로 각과 어택 각은 시스템(20)에 의하여 결정된다. 상기에서 설명한 방법을 사용하면, 어택 각은 다음 수학식으로부터 결정된다.
어택 각 = -atan(△z/△x)
여기서, △z는 106a1과 106b1 사이의 중점의 z값 - 106a3과 106b3 사이의 중점의 z값이고, △x는 106a1과 106b1 사이의 중점의 x값 - 106a3과 106b3 사이의 중점의 x값이다.
경로 각은 다음 수학식으로부터 결정된다.
경로 각 = -atan(△y/△x)
여기서, △y는 106a1과 106b1 사이의 중점의 y값 - 106a3과 106b3 사이의 중점의 y값이고, △x는 106a1과 106b1 사이의 중점의 x값 - 106a3과 106b3 사이의 중점의 x값이다.
다음에, 골프 공(56) 데이터는 시스템(20)에 의하여 결정된다. 우선, 이미지의 스레쉬홀딩은 도 27에 나타낸 바와 같이, 골프 공(56)을 검출하기 위하여 약 100 내지 120의 낮은 그레이 스케일 값으로 설정된다. 다음에, 알려진 에지 검출 방법이 도 28에 나타낸 바와 같이 최대 골프 공(56) 센터 및 반지름을 획득하는데 사용된다. 다음에, 골프 공(56)상의 2차원 포인트의 입체 상관 관계는 도 29에 나타낸 바와 같이 시스템(20)에 의하여 수행되며, 여기서, 도 29는 제 1 카메라(40)와 제 2 카메라(44)의 이미지를 나타낸다.
다음에, 도 30에 나타낸 부분 이미지 프레임(100)에 근거하여 본 명세서에서 제공된 위치 정보를 사용하면, 골프 공(56) 속력, 골프 공(56) 론치 각 및 골프 공(56) 사이드 각이 시스템(20)에 의하여 결정된다. 골프 공 속력은 다음 수학식에 의하여 결정된다.
골프 공 속력 = [△X2+△Y2+△Z2+]1/2/△T.
도 30에서 제공되는 정보에 대하여,
골프 공 속력 = [(-161.68+(-605.26))2+(-43.41+(-38.46))2+(-282.74+
(-193.85))2]1/2/(13127-5115)
여기서, 골프 공 속력은 마이크로초/밀리미터로 변환하면 126 MPH와 동일하다.
골프 공(56) 론치 각은 다음 수학식에 의하여 결정된다.
론치 각 = sin-1(Vz/골프 공 속력). 여기서, Vz=△Z/△T.
도 30에서 제공되는 정보에 대하여, Vz=[(-282.74+(-193.85)]/(13127-5115)= 11.3 MPH.
따라서, 론치 각=sin-1(11.3/126.3)=11.3°.
골프 공(56) 사이드 각은 다음 수학식에 의하여 결정된다.
사이드 각 = sin-1(Vy/골프 공 속력).
여기서, Vy=△Y/△T. 도 30에서 제공되는 정보에 대하여, Vy=[(-43.41+(-38.46))]/(13127-5115)=1.4 MPH.
따라서, 사이드 각=sin-1(1.4/126.3)=0.6°.
골프 공 스핀은 각 획득된 골프 공 상의 3개의 줄무늬의 위치를 결정함으로써 계산된다. 시야 필드에서 각 축을 매칭시키고 어떤 축이 수직 평면과 직각으로 되는지 결정된다. 따라서, 골프 공 스핀은 상기에서 설명한 바와 같이 다음 수학식에 의하여 계산된다.
Θ=acos((벡터 A1·벡터 A2)/mag(v1)*mag(v2))
본 발명에 의하면, 골퍼의 스윙 및 골프 클럽에 의한 임팩트 이후 골프 공의 론치에 대한 정보를 제공하기 위하여 각개의 골퍼에 근거한 계산을 뚜렷하게 할 수 있고, 임팩트 이전의 골프 클럽과 임팩트 이후의 골프 공을 동시에 이미지화하고 분석 가능하다.

Claims (10)

  1. 골퍼가 골프 공을 타격하는 동안 골프 클럽 특성 및 골프 공 특성을 동시에 측정하기 위한 방법으로서,
    티에 얹어진 골프 공을 향하여 골프 클럽을 스윙하는 단계;
    골프 클럽이 상기 티에 얹어진 골프 공을 향하여 스윙됨으로써 검출기를 활성화시키는 단계;
    상기 골프 클럽 헤드가 상기 티에 얹어진 골프 공에 임팩트되기 전에 상기 골프 클럽 헤드의 제 1 복수의 노출을 획득하는 단계;
    상기 티에 얹어진 골프 공을 상기 골프 클럽으로 타격하는 단계;
    상기 골프 공이 상기 골프 헤드에 의하여 타격된 후에 상기 골프 공의 제 2 복수의 노출을 획득하는 단계; 및
    상기 티에 얹어진 골프 공에 임팩트되기 전의 상기 골프 클럽 헤드의 상기 제 1 복수의 노출과 상기 골프 헤드에 임팩트된 후의 상기 골프 공의 상기 제 2 복수의 노출을 포함하는 프레임을 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 검출기는 예상 골프 클럽 헤드 속력을 영상 시스템으로 전송하며, 상기 영상 시스템은 하나의 프레임을 생성하기 위하여 복수의 노출을 컴파일하고, 상기 제 1 복수의 노출은 노출 사이의 제 1 시간 간격을 가지며, 상기 제 2 복수의 노출은 노출 사이의 제 2 시간 간격을 가지고, 상기 제 2 시간 간격은 상기 제 1 시간 간격과 다르며, 상기 골프 클럽 헤드와 상기 론치된 골프 공에 대한 값을 제공하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 복수의 노출에 대한 제 1 시간 간격이 상기 제 2 복수의 노출에 대한 제 2 시간 간격보다 짧은 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 복수의 노출에 대한 제 1 시간 간격은 750 밀리세컨드 내지 2000 밀리세컨드의 범위로 하고, 상기 제 2 복수의 노출에 대한 제 2 시간 간격은 상기 제 1 시간 간격보다 크게 하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 영상 시스템은 제 1 카메라와 제 2 카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 골프 클럽의 측정은 골프 클럽 헤드 방위, 골프 클럽 헤드 스핀 및 골프 클럽 헤드 속도를 포함하고, 상기 골프 공의 측정은 골프 공 속도, 골프 공 론치 각, 골프 공 사이드 각, 골프 공 방위 및 골프 공 속력을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 예상 골프 클럽 헤드 속력은 상기 제 1 복수의 노출의 상기 제 1 시간 간격과 상기 제 2 복수의 노출의 제 2 시간 간격을 결정하는데 이용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 복수의 노출 각각은 제 1 노출 시간을 가지고, 상기 제 2 복수의 노출 각각은 제 2 노출 시간을 가지며, 상기 제 2 노출 시간은 상기 제 1 노출 시간보다 큰 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 골퍼가 골프 공을 타격하는 동안 골프 클럽 특성 및 골프 공 특성을 동시에 측정하는 시스템으로서,
    각각 미리 결정된 필드 시야를 향하여 초점이 맞춰진 제 1 카메라 및 제 2 카메라;
    적어도 하나의 빛 대조 영역을 가지는 골프 클럽;
    상기 미리 결정된 시야내의 티에 얹어진 골프 공;
    골프 클럽 스윙의 경로상에, 상기 티에 얹어진 골프 공 앞에 배치되고, 상기 골프 클럽의 속력을 예상할 수 있는 검출기;
    상기 골프 클럽의 제 1 복수의 노출 사이의 제 1 시간 간격과 상기 예상 골프 클럽 속력에 근거하여 론치된 상기 골프 공의 제 2 복수의 노출 사이의 제 2 시간 간격을 계산하기 위한 수단; 및
    상기 제 1 및 제 2 카메라에 의하여 생성된 이미지 프레임에 근거하여 상기 골프 클럽 특성과 상기 론치된 골프 공 특성을 결정하기 위한 수단으로 이루어지며,
    상기 이미지 프레임은 상기 제 1 복수의 노출과 상기 제 2 복수의 노출을 포함하는 시스템.
  9. 골퍼가 골프 공을 타격하는 동안 골프 클럽 특성 및 골프 공 특성을 동시에 측정하기 위한 방법으로서,
    티에 얹어진 골프 공을 향하여 골프 클럽을 스윙하는 단계;
    상기 골프 클럽이 상기 티에 얹어진 골프 공을 향하여 스윙됨으로써 검출기를 시동시키는 단계;
    상기 골프 클럽이 상기 티에 얹어진 골프 공에 임팩트되기 전에 상기 골프 클럽 헤드의 제 1 복수의 노출을 획득하는 단계;
    상기 티에 얹어진 골프 공을 상기 골프 클럽으로 타격하는 단계;
    상기 골프 공이 상기 골프 헤드에 의하여 타격된 후에 상기 골프 공의 제 2 복수의 노출을 획득하는 단계;
    상기 티에 얹어진 골프 공에 임팩트되기 전의 상기 골프 클럽 헤드의 제 1 복수의 노출과 상기 골프 헤드에 임팩트된 후의 상기 골프 공의 제 2 복수의 노출을 포함하는 프레임을 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 검출기는 예상 골프 클럽 헤드 속력을 영상 시스템으로 전송하고, 상기 영상 시스템은 프레임을 생성하기 위하여 복수의 노출을 컴파일하고, 상기 제 1 복수의 노출은 노출 사이의 제 1 시간 간격을 가지고, 상기 제 2 복수의 노출은 노출 사이의 제 2 시간 간격을 가지고, 상기 제 2 시간 간격은 상기 제 1 시간 간격과 다르며, 상기 골프 클럽 헤드 및 상기 론치된 골프 공의 측정을 제공하는 방법.
  10. 골퍼가 골프 공을 타격하는 동안 골프 클럽 특성 및 골프 공 특성을 동시에 측정하기 위한 방법으로서,
    티에 얹어진 골프 공을 향하여 골프 클럽을 스윙하는 단계;
    상기 골프 클럽이 상기 티에 얹어진 골프 공을 향하여 스윙됨으로써 검출기를 시동하는 단계;
    상기 골프 클럽 헤드가 상기 티에 얹어진 골프 공에 임팩트되기 전의 상기 골프 클럽 헤드의 제 1 복수의 노출을 획득하는 단계;
    상기 티에 얹어진 골프 공을 상기 골프 클럽으로 타격하는 단계;
    상기 골프 공이 상기 골프 헤드에 의하여 타격된 후의 상기 골프 공의 제 2 복수의 노출을 획득하는 단계; 및
    상기 티에 얹어진 공에 임팩트되기 전의 상기 골프 클럽 헤드의 제 1 복수의 노출과 상기 골프 헤드에 임팩트된 후의 상기 골프 공의 제 2 복수의 노출을 포함하는 프레임을 생성하는 단계를 포함하고,
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