KR101048089B1 - 가상 골프 시뮬레이션 장치와, 이에 이용되는 센싱장치 및 센싱방법 - Google Patents
가상 골프 시뮬레이션 장치와, 이에 이용되는 센싱장치 및 센싱방법 Download PDFInfo
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Abstract
Description
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 골프 시뮬레이션 장치의 구성에 관하여 나타낸 블록도이다.
도 3은 도 2에 도시된 센싱장치에 대한 좀 더 구체적인 구성 및 각 구성요소들의 기능에 관하여 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4의 (a)는 소스 이미지에서 타격영역이 설정된 상태를 나타낸 이미지이고, 도 4의 (b)는 타격영역 설정수단에 의한 타격영역 설정 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 5의 (a)는 도 4의 (a)에서 분리된 타격영역을 나타낸 것이고, 도 5의 (b)는 도 5의 (a)에 도시된 이미지에 대해 전처리 과정을 거친 이미지를 나타낸 것이며, 도 5의 (c) 및 (d)는 각각 볼 템플릿 및 하프 템플릿을 나타낸 도면이다.
도 6은 볼 감지 수단에 의한 볼 찾기 과정을, 도 7은 볼 레디 수단에 의한 타격 준비 감지 과정을 각각 나타낸 플로우차트이다.
도 8의 (a)는 타격 감지를 위한 관심영역을 표시한 이미지이고, 도 8의 (b)는 도 8의 (a)에 도시된 상태에서 관심영역 내에 볼이 존재하지 않게 된 상태의 이미지를 나타낸 것이다.
도 9는 타격 감지 수단에 의한 타격 감지 과정에 관하여 나타낸 플로우차트이다.
10:데이터베이스, 20:영상처리부
30:영상출력부, 50:카메라 유닛
60:센싱처리유닛, 70:그래버
80:샷 디텍터, 90:이미지 처리부
Claims (19)
- 가상 골프 시뮬레이션 장치에 이용되는 센싱장치에 있어서,
타격이 이루어지는 일정 촬영 범위에 대한 이미지를 연속적으로 취득하는 적어도 하나의 센서부;
상기 센서부로부터 이미지를 입수하여 저장하는 그래버;
상기 그래버로부터 전송되는 이미지를 전달받아 처리함으로써 타격 준비 완료 여부 및 사용자에 의한 타격이 이루어졌는지 여부를 감지하는 샷 디텍터; 및
상기 샷 디텍터에 의해 타격이 감지되는 경우, 그에 대한 이미지를 처리함으로써 이동하는 볼의 물리적 특성 정보를 추출하는 이미지 처리부;
를 포함하는 센싱장치. - 제1항에 있어서, 상기 샷 디텍터는,
상기 그래버로부터 전달받은 이미지로부터 볼을 감지하는 볼 감지 수단과,
상기 볼 감지 수단에 의해 감지된 볼이 미리 설정된 조건을 만족시키는지 여부를 감지함으로써 타격 준비가 완료되었는지 여부를 결정하는 볼 레디 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 센싱장치. - 제1항에 있어서, 상기 샷 디텍터는,
상기 그래버로부터 전달받은 이미지로부터 볼을 감지하는 볼 감지 수단과,
상기 볼 감지 수단에 의해 감지된 볼이 이동하는지 여부를 판단함으로써 사용자에 의해 타격이 이루어졌는지 여부를 결정하는 타격 감지 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 센싱장치. - 제1항에 있어서, 상기 샷 디텍터는,
사용자에 의한 타격이 감지되는 경우, 사용자에 의해 볼이 타격되는 것에 대한 복수 프레임의 이미지를 저장하고 상기 이미지 처리부로 전송하는 버퍼링 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 센싱장치. - 제2항에 있어서, 상기 볼 감지 수단은,
상기 그래버로부터 전달받은 이미지에서 사용자에 의해 타격이 이루어지는 소정 크기의 타격 영역을 설정하는 타격 영역 설정 수단과,
상기 설정된 타격 영역 내에서 볼 후보를 추출하고 그로부터 볼을 찾아내도록 하는 볼 인식 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 센싱장치. - 제5항에 있어서, 상기 볼 인식 수단은,
볼에 대한 기준 이미지로 미리 설정되어 저장되는 볼 템플릿과 상기 볼 후보를 비교하여 유사도를 산출함으로써 미리 설정된 기준값 이상인 유사도를 갖는 볼 후보를 볼로서 인식하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 센싱장치. - 제5항에 있어서, 상기 볼 인식 수단은,
볼의 일부분에 대한 이미지로서 기준 이미지로 미리 설정되어 저장되는 하프 템플릿과 상기 볼 후보의 일부분을 비교하여 유사도를 산출함으로써 미리 설정된 기준값 이상인 유사도를 갖는 볼 후보를 볼로서 인식하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 센싱장치. - 제3항에 있어서, 상기 타격 감지 수단은,
상기 볼 감지 수단에 의해 감지된 볼의 좌표를 중심으로 미리 설정된 크기의 영역을 관심 영역으로서 설정하는 관심 영역 설정 수단과,
상기 관심 영역 내에 상기 감지된 볼이 존재하는지 여부를 판단함으로써 볼에 대한 타격이 이루어졌는지 여부를 결정하는 관심 영역 체크 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 센싱장치. - 제8항에 있어서, 상기 관심 영역 체크 수단은,
볼의 일부분에 대한 이미지로서 기준 이미지로 미리 설정되어 저장되는 하프 템플릿과 상기 관심 영역 내에 존재하는 이미지를 비교하여 유사도를 산출하되 미리 설정된 기준값 보다 낮은 유사도가 산출되는 경우를 타격이 이루어진 경우로서 판단하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 센싱장치. - 타격이 이루어지는 일정 촬영 범위에 대한 이미지를 연속적으로 취득하는 카메라 유닛; 및 상기 카메라 유닛으로부터 이미지를 입수하여 저장하는 그래버와, 상기 그래버로부터 전송되는 이미지를 전달받아 처리함으로써 타격 준비 완료 여부 및 사용자에 의한 타격이 이루어졌는지 여부를 감지하는 샷 디텍터와, 상기 샷 디텍터에 의해 타격이 감지되는 경우, 그에 대한 이미지를 처리함으로써 이동하는 볼의 물리적 특성 정보를 추출하는 이미지 처리부를 포함하는 센싱처리유닛을 포함하는 센싱장치와,
상기 센싱처리유닛에서 추출된 정보에 따라 볼의 궤적에 대한 시뮬레이션 영상을 구현하는 영상구현유닛;
을 포함하는 가상 골프 시뮬레이션 장치. - 제10항에 있어서, 상기 샷 디텍터는,
상기 그래버로부터 전달받은 이미지에서 사용자에 의해 타격이 이루어지는 소정 크기의 타격 영역을 설정하는 타격 영역 설정 수단과,
상기 설정된 타격 영역 내에서 볼 후보를 추출하고 그로부터 볼을 찾아내도록 하는 볼 인식 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 가상 골프 시뮬레이션 장치. - 제11항에 있어서,
사용자가 스윙을 할 수 있도록 마련되는 타석 및 타격이 이루어지는 타격매트를 구비하며 상기 영상구현유닛에 의해 구현되는 가상의 골프코스의 지형 정보에 대응하여 소정 각도로 기울어지도록 구성되는 스윙플레이트를 더 포함하며,
상기 타격 영역 설정 수단은,
상기 전달받은 이미지에서 상기 타격매트상의 복수개의 기준포인트의 좌표를 저장함으로써 상기 타격매트에 해당하는 부분을 타격 영역으로서 설정하며, 상기 스윙플레이트가 소정 각도로 기울어지는 경우 상기 기준포인트의 좌표변화를 판단함으로써 상기 타격매트에 해당하는 부분을 타격 영역으로서 설정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 가상 골프 시뮬레이션 장치. - 가상 골프 시뮬레이션을 위한 센싱방법에 있어서,
타격이 이루어지는 일정 촬영 범위에 대한 이미지를 연속적으로 취득하는 단계;
상기 연속적으로 취득하는 이미지를 전달받아 저장하는 단계;
상기 저장되는 이미지를 전달받아 이미지 처리를 함으로써 타격 준비 완료 여부를 감지하는 단계;
상기 타격 준비가 완료된 경우, 사용자에 의한 타격이 이루어졌는지 여부를 감지하는 단계; 및
상기 타격이 감지된 경우, 그에 대한 이미지를 처리함으로써 이동하는 볼의 물리적 특성 정보를 추출하는 단계;
를 포함하는 센싱방법. - 제13항에 있어서, 상기 타격 준비 완료 여부를 감지하는 단계는,
상기 전달받은 이미지에서 사용자에 의해 타격이 이루어지는 소정 크기의 타격 영역을 설정하는 단계와,
상기 설정된 타격 영역 내에서 볼을 찾아내어 볼로서 인식하는 단계와,
상기 볼로서 인식된 부분이 미리 설정된 조건을 만족시키는지 여부를 감지함으로써 타격 준비가 완료되었는지 여부를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 센싱방법. - 제14항에 있어서, 상기 볼로서 인식하는 단계는,
상기 설정된 타격 영역 내에서 볼의 기하학적 특성에 기초하여 볼 후보를 추출하는 단계와,
볼에 대한 이미지로서 기준 이미지로 미리 설정되어 저장되는 볼 템플릿과 상기 볼 후보를 비교하여 유사도를 산출하는 단계와,
미리 설정된 기준값 이상인 유사도를 갖는 볼 후보를 볼로서 인식하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 센싱방법. - 제13항에 있어서, 상기 타격이 이루어졌는지 여부를 감지하는 단계는,
상기 전달받은 이미지에서 볼이 위치하는 좌표를 중심으로 미리 설정된 크기의 영역을 관심 영역으로서 설정하는 단계와,
상기 관심 영역 내에 볼이 존재하는지 여부를 판단함으로써 볼에 대한 타격이 이루어졌는지 여부를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 센싱방법. - 제16항에 있어서, 상기 관심 영역 내에 볼이 존재하는지 여부를 판단하는 단계는,
볼의 일부분에 대한 이미지로서 기준 이미지로 미리 설정되어 저장되는 하프 템플릿과 상기 관심 영역 내에 존재하는 이미지를 비교하여 유사도를 산출하는 단계와,
상기 산출된 유사도가 미리 설정된 기준값 보다 낮은 값을 갖는지 여부를 결정하여 기준값 보다 낮은 유사도인 경우 타격이 이루어진 것으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 센싱방법. - 제16항에 있어서, 상기 이동하는 볼의 물리적 특성 정보를 추출하는 단계는,
상기 관심 영역 내에 볼이 존재하지 않는 경우, 이전의 복수 프레임의 이미지를 조사함으로써 볼이 움직이기 시작한 시점을 판단하는 단계와,
볼이 움직이기 시작한 시점의 이미지 프레임을 트리거 프레임으로 지정하는 단계와,
상기 트리거 프레임 및 그 이전의 복수 프레임의 이미지와 그 이후의 복수 프레임의 이미지를 저장하고 이미지 처리가 이루어지도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 센싱방법. - 가상 골프 시뮬레이션을 위한 센싱방법에 있어서,
볼에 대한 기준 이미지로 미리 설정되는 볼 템플릿을 저장하는 단계;
타격이 이루어지는 일정 촬영 범위에 대한 이미지를 연속적으로 취득하는 단계;
상기 취득된 이미지에서 볼 후보를 추출하고, 상기 볼 템플릿을 상기 볼 후보와 비교함으로써 볼을 찾아내어 인식하는 단계;
상기 인식된 볼이 미리 설정된 조건을 만족시키는지 여부를 판단함으로써 타격 준비 완료 여부를 감지하는 단계;
상기 타격 준비가 완료된 경우, 상기 취득된 이미지에서 볼이 위치하는 좌표를 중심으로 미리 설정된 크기의 영역을 관심 영역으로 설정하고 상기 관심 영역 내의 이미지와 상기 볼 템플릿의 실질적으로 절반에 해당하는 부분으로서 설정되는 하프 템플릿을 비교하여 상기 관심 영역 내에 볼이 존재하는지 여부를 판단함으로써 타격이 이루어졌는지 여부를 감지하는 단계; 및
상기 타격이 감지된 경우, 그에 대한 이미지를 처리함으로써 이동하는 볼의 물리적 특성 정보를 추출하는 단계;
를 포함하는 센싱방법.
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