KR101407972B1 - 골프공 인식기 - Google Patents

골프공 인식기 Download PDF

Info

Publication number
KR101407972B1
KR101407972B1 KR1020130141221A KR20130141221A KR101407972B1 KR 101407972 B1 KR101407972 B1 KR 101407972B1 KR 1020130141221 A KR1020130141221 A KR 1020130141221A KR 20130141221 A KR20130141221 A KR 20130141221A KR 101407972 B1 KR101407972 B1 KR 101407972B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
golf ball
camera
unit
image
lamp
Prior art date
Application number
KR1020130141221A
Other languages
English (en)
Inventor
공경배
Original Assignee
공경배
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 공경배 filed Critical 공경배
Priority to KR1020130141221A priority Critical patent/KR101407972B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101407972B1 publication Critical patent/KR101407972B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P13/00—Indicating or recording presence, absence, or direction, of movement
    • G01P13/0006—Indicating or recording presence, absence, or direction, of movement of fluids or of granulous or powder-like substances
    • G01P13/0013—Indicating or recording presence, absence, or direction, of movement of fluids or of granulous or powder-like substances by using a solid body which is shifted by the action of the fluid
    • G01P13/002—Indicating or recording presence, absence, or direction, of movement of fluids or of granulous or powder-like substances by using a solid body which is shifted by the action of the fluid with electrical coupling to the indicating devices
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B69/00—Training appliances or apparatus for special sports
    • A63B69/36—Training appliances or apparatus for special sports for golf
    • A63B69/3667—Golf stance aids, e.g. means for positioning a golfer's feet
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/16—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge
    • G01B11/167—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge by projecting a pattern on the object
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00—Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/36—Devices characterised by the use of optical means, e.g. using infrared, visible, or ultraviolet light
    • G01P3/366—Devices characterised by the use of optical means, e.g. using infrared, visible, or ultraviolet light by using diffraction of light

Abstract

골프공이 지나면 트리거 신호가 출력되는 시작 신호부와, 상기 골프공의 움직임이 복수번 촬영되는 고화소의 제 1 카메라와 제 2 카메라가 포함되는 카메라부와, 상기 카메라부가 주변 광도에 영향받지 않고 상기 골프공의 움직임을 촬영하기 위한 IR 램프와, 상기 트리거 신호가 입력되어 상기 카메라부의 동작을 제어하며, 상기 IR 램프의 출력을 제어하는 제어부와, 상기 카메라부의 복수개 촬영 이미지에서 상기 골프공의 속도와 방향이 연산되는 연산부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

골프공 인식기{Golf Ball Recognizer}
본 발명은 골프공 인식기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일반 카메라를 이용하여 골프공의 궤적을 정확도 있게 추측할 수 있는 골프공 인식기에 관한 것이다.
최근에는 넓은 공간이 필요한 야외 스포츠 게임을 실내에서도 즐길 수 있도록 가상 화면과 다양한 기기들이 제공되고 있으며, 특히 최근에는 가상 골프 게임을 즐길 수 있는 스크린 골프장이 많이 생겨나고 있다.
스크린 골프장에서 사용자가 골프 클럽으로 골프공을 치면 여러 센서가 골프공의 속도와 방향 등을 측정하여 골프공의 궤적을 추측해서 스크린상에 가상의 골프공을 궤적에 맞게 표시해준다.
골프공의 궤적을 정확하게 추측하는 것은 사용자에게 가상의 골프 게임을 제공하는데 있어 가장 중요한 요소이며 이에 따라 정확한 골프공의 궤적을 추측하기 위하여 고가의 초고속 카메라 등이 이용되고 있다.
그러나 종래에 골프공의 정확한 궤적 추측을 위하여 사용되는 초고속 카메라는 가격이 매우 고가이기에 골프공 인식기의 전체 비용이 증가하는 문제점이 있었다.
또한 종래에 골프공의 궤적 추측을 위하여 사용되는 센서 장치들은 정확도가 떨어지기 때문에 사용자에게 신뢰성 있는 가상 골프 게임을 제공할 수 없던 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 정확성과 신뢰성이 높은 골프공 인식기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 일반 카메라를 이용하여도 실제와 유사한 골프공의 궤적을 추측할 수 있는 골프공 인식기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 주변 광도에 영향을 덜 받을 수 있도록 하는 골프공 인식기를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 골프공 인식기는,
골프공이 지나면 트리거 신호가 출력되는 시작 신호부와, 상기 골프공의 움직임이 복수번 촬영되는 고화소의 제 1 카메라와 제 2 카메라가 포함되는 카메라부와, 상기 카메라부가 주변 광도에 영향받지 않고 상기 골프공의 움직임을 촬영하기 위한 IR 램프와, 상기 트리거 신호가 입력되어 상기 카메라부의 동작을 제어하며, 상기 IR 램프의 출력을 제어하는 제어부와, 상기 카메라부의 복수개 촬영 이미지에서 상기 골프공의 속도와 방향이 연산되는 연산부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 골프공 인식기의 상기 시작 신호부는 광센서를 이용하여 상기 골프공이 지나는 순간을 감지하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 골프공 인식기의 상기 카메라부의 제 1 카메라와 제 2 카메라는 상기 골프공까지의 거리가 연산 되도록 일정한 간격을 두고 위치하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 골프공 인식기의 상기 카메라부는 촬영된 복수개의 고화소 이미지를 상기 연산부에 USB3.0 규격으로 고속 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 골프공 인식기의 상기 제어부는 주변의 광도가 측정되는 광도 측정장치가 더 포함되어 측정된 광도 값에 따라 상기 IR 램프의 출력을 조절하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 골프공 인식기의 상기 연산부는 상기 카메라부의 복수개 촬영 이미지에서 상기 골프공이 존재하는 영역만 추출하는 골프공 영역 추출 알고리즘을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 골프공 인식기의 상기 연산부는 연산된 상기 골프공의 속도와 방향을 이용하여 3차원 좌표로 환산하는 3차원 좌표 환산 알고리즘을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 골프공 인식기는 상기 카메라부의 복수번 촬영된 연속된 이미지에서 변하지 않는 부분의 픽셀을 제거하고 상기 연산부에 전송하는 이미지 처리 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 골프공 인식기의 상기 제 1 카메라와 제 2 카메라에서 골프공 사이의 거리(r)는 상기 제 1 카메라와 제 2 카메라의 초점거리(f)와 상기 제 1 카메라 렌즈의 중심부와 제 2 카메라 렌즈의 중심부 사이의 거리(b) 및 제 1 카메라와 제 2 카메라에 맺힌 골프공의 변위 차(d)에 따라 아래 식으로 연산하는 것을 특징으로 한다.
Figure 112013105503158-pat00001
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 골프공 인식기에 의하면 고가의 기기가 사용되지 않아도 골프공의 궤적이 신뢰성 높게 추측될 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 골프공 인식기에 의하면 골프공이 촬영되는 데 있어 주변 광도에 영향을 적게 받을 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 골프공 인식기에 의하면 골프공이 지나는 순간이 감지되어 필요한 이미지만 촬영할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 골프공 인식기에 의하면 고화소 이미지가 고속으로 전송될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 골프공 인식기를 간략하게 도시한 블럭도.
도 2는 본 발명에 따른 골프공 인식기의 작동을 도시한 작동 순서도.
도 3은 본 발명에 따른 골프공 인식기의 제 1 카메라, 제 2 카메라 및 골프공과 물리적 관계를 도시한 관계도.
본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 이하에서 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 구체적인 설명을 생략하기로 한다.
본 발명은 골프공 인식기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일반 카메라를 이용하여 골프공의 궤적을 정확도 있게 추측할 수 있는 골프공 인식기에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 골프공 인식기를 간략하게 도시한 블럭도이고, 도 2는 본 발명에 따른 골프공 인식기의 동작을 도시한 동작 순서도이며, 도 3은 본 발명에 따른 골프공 인식기의 제 1 카메라, 제 2 카메라 및 골프공과 물리적 관계를 도시한 관계도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 골프공 인식기는 골프공이 지나면 트리거 신호가 출력되는 시작 신호부(100)와, 상기 골프공의 움직임이 복수번 촬영되는 고화소의 제 1 카메라(310)와 제 2 카메라(320)가 포함되는 카메라부(300)와, 상기 카메라부가 주변 광도에 영향받지 않고 상기 골프공의 움직임을 촬영하기 위한 IR 램프(400)와, 상기 트리거 신호가 입력되어 상기 카메라부의 동작을 제어하며, 상기 IR 램프의 출력을 제어하는 제어부(200)와, 상기 카메라부의 복수개 촬영 이미지에서 상기 골프공의 속도와 방향이 연산되는 연산부(500)를 포함한다.
시작 신호부(100)는 골프공이 지나면 트리거 신호가 출력되어 상기 골프공의 움직임이 촬영될 수 있는 촬영 시작 시점을 제공한다.
상기 촬영 시작 시점이 요구되는 이유는 하단에 설명할 카메라부의 제 1 카메라와 제 2 카메라가 고화소(예를 들어 1280×1024Pixel)의 이미지를 연속으로 촬영하기 때문이다.
공의 회전 방향의 회전 벡터를 추출하기 위해서는 상기 골프공의 고화소의 연속된 이미지가 필요하다.
상기 카메라부에서 촬영된 복수개의 고화소 이미지가 촬영되는데 촬영 시작 시점을 알 수 있는 트리거 신호(시작 신호)가 없다면 실제 필요한 골프공의 움직임이 촬영되기 위해서 골프공이 움직이지 않는 부분부터 실제 필요한 이미지를 제외하고 골프공이 이미지 상에 존재하지 않는 부분까지 연속으로 촬영되어 불필요한 고화소의 이미지가 쌓이게 된다.
이것은 상기 고화소의 이미지가 처리되어야 하는 장치에 많은 부담을 주며 오작동을 일으킬 수도 있기에 필요한 움직임만을 촬영하기 위하여 촬영 시작 시점을 알리는 시작 신호부가 필요하다.
본 발명에 따른 골프공 인식기의 상기 시작 신호부(100)는 광센서를 이용하여 상기 골프공이 지나는 순간을 감지한다.
광센서의 종류에는 레이저 센서, IR 센서 등이 있으며 광원에서 빛을 발하여 상기 빛에 부딪혀 반사되어 오는 것을 수신하여 물체의 존재 유무가 파악될 수 있다.
사용자가 골프공을 치면 움직이는 골프공이 시작 신호부의 센서에 감지되는 순간 트리거 신호(시작 신호)가 출력된다.
제 1 카메라(310)와 제 2 카메라(320)가 포함되는 카메라부(300)는 골프공의 움직임이 복수번 촬영되어 상기 골프공의 연속된 움직임이 포착되는 고화소의 이미지를 생성한다.
골프공과 골프 클럽 헤더와의 접촉면을 보고 공의 회전과 진행 방향을 추측하는 방법과 다르게 실제 골프공의 연속된 움직임으로부터 골프공의 궤적을 추측하여 정확도가 높다.
본 발명에 따른 골프공 인식기의 상기 카메라부의 제 1 카메라와 제 2 카메라는 상기 골프공까지의 거리가 연산 되도록 일정한 간격을 두고 위치한다.
제 1 카메라와 제 2 카메라를 간격을 두고 위치시키고 동시에 2장의 이미지가 촬영되면 사람의 두 눈과 같이 임의의 물체까지의 원근이 판단될 수 있고, 연산 알고리즘이 사용되면 임의의 물체까지 정확한 거리가 연산될 수 있다.
원근이란 카메라 또는 사람의 눈으로부터 보여지는 임의의 물체까지의 멀고 가까운 정도를 뜻한다.
상기 제 1 카메라와 제 2 카메라는 촬영되는데 동일한 조건을 가질 수 있도록 초점 조절과 노출 조절 및 셔터의 작동이 동시에 이루어지도록 연동되는 것이 바람직할 것이다.
또한 제 1 카메라의 렌즈와 제 2 카메라의 렌즈는 나란하게 설치되는 것이 바람직하다.
예를 들어 두 개의 렌즈가 하나의 면 위에 기울지 않고 올려져 있는 것처럼 위치되어야 한다.
IR 램프(400)는 상기 카메라부가 주변 광도에 영향받지 않고 상기 골프공의 움직임을 촬영하기 위한 장치이다.
가상 골프 게임이 제공되는 장소는 대부분 게임 화면을 사용자에게 선명하게 제공하기 위하여 조명을 어둡게 한다.
가시광선이 이용되는 카메라는 골프공을 제대로 인식하지 못할 수 있으므로 주변의 광도에 따라 밝기가 조절되는 IR 램프가 제공되어 주변의 광도가 낮아도 선명한 고화소의 이미지가 제공될 수 있도록 한다.
제어부(200)는 상기 트리거 신호가 입력되어 상기 카메라부의 동작을 제어하며, 상기 IR 램프의 출력을 제어한다.
상기 시작 신호부에서 골프공의 움직임이 인식되면 트리거 신호가 제어부로 출력된다.
상기 제어부에 트리거 신호가 입력되면 상기 카메라부의 작동 명령이 출력되고 골프공의 연속적인 움직임이 촬영된다.
또한, 본 발명에 따른 골프공 인식기의 상기 제어부는 주변의 광도가 측정되는 광도 측정장치가 더 포함되어 측정된 광도 값에 따라 상기 IR 램프의 출력을 조절한다.
연산부(500)는 상기 카메라부의 복수번 촬영된 고화소의 이미지가 입력되어 상기 골프공의 속도와 방향이 연산된다.
또한, 상기 카메라부에 포함되는 제 1 카메라와 제 2 카메라의 사이의 거리와 상기 제 1 카메라와 제 2 카메라의 초점거리가 이용되어 카메라부와 골프공 사이의 거리가 연산된다.
카메라부와 골프공 사이의 거리 연산은 하단의 도 3의 설명에서 자세하게 설명하기로 한다.
상기 골프공의 연속적인 움직임이 촬영된 이미지에서 시간에 따라 움직이는 골프공의 이동 거리를 알 수 있어 속도와 가속도가 연산 될 수 있으며, 골프공이 회전하는 방향과 회전 속도가 연산 될 수 있다.
상기 골프공의 회전 방향과 회전 속도가 용이하게 연산 될 수 있도록 상기 골프공에 마킹 표시가 포함될 수도 있다.
상기 골프공의 방향은 골프공이 날아가는 일직선의 방향만을 지시하는 것이 아니라 상기 카메라부의 고화소 이미지로부터 추출된 골프공의 회전 방향과 회전 속도가 포함되는 골프공의 정확한 궤적을 지시하는 것이다.
본 발명에 따른 골프공 인식기의 상기 카메라부는 촬영된 복수개의 고화소 이미지를 상기 연산부에 USB3.0 규격으로 고속 전송한다.
USB3.0은 고속 전송이 장점인 전송 규격으로 복수개의 고화소 이미지가 빠르게 처리되기 위하여 고속 전송되는 데 이용되는 것이 바람직할 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 골프공 인식기의 바람직한 작동 순서를 설명하면, 우선 주변의 광도를 측정(S1)하여 IR 램프의 출력이 제어(S2)된다.
본 발명에 따른 골프공 인식기의 상기 제어부는 주변의 광도가 측정되는 광도 측정장치가 더 포함되어 측정된 광도 값에 따라 상기 IR 램프의 출력을 조절한다.
주변의 광도가 높게 측정되면 IR 램프의 출력이 줄고 주변의 광도가 낮게 측정되면 IR 램프의 출력이 높아지도록 제어되어 촬영되는 이미지의 품질이 주변 광도에 영향을 적게 받을 수 있다.
시작 신호부에서 시작 신호가 출력(S3-Y)되면 카메라부에 포함된 제 1 카메라와 제 2 카메라가 골프공의 움직임을 복수번 촬영(S4)하여 고화소의 이미지를 복수 개 얻는다.
본 발명에 따른 골프공 인식기의 상기 시작 신호부는 광센서를 이용하여 상기 골프공이 지나는 순간을 감지한다.
상기 광센서의 종류에는 레이저 센서, IR 센서 등이 있으며 빛의 세기에 변화가 생기면 출력 전압이 변화하여 빛을 가리는 대상물의 존재가 여부가 빠르게 인식될 수 있으므로 시작 신호를 출력하는 역할에 적당하다.
또한, 상기 제 1 카메라와 제 2카메라에 의해 촬영된 이미지가 영상부에 전송(S5)된다.
본 발명에 따른 골프공 인식기의 상기 카메라부는 촬영된 복수개의 고화소 이미지를 상기 연산부에 USB3.0 규격으로 고속 전송한다.
USB3.0 규격의 최대 속도는 5Gbps로서 이론적으로 USB2.0에 비해 10배 이상의 고속의 전송 속도를 갖는다. 또한 USB3.0 포트에서 공급되는 전력량이 500mA(USB2.0)에서 900mA로 높아져서 기기의 충전 시간이 단축되고 별도의 전력선이 필요했던 기기들에 충분한 전력이 공급될 수 있다.
상기 카메라부에서 연산부로 고속 전송된 복수개의 이미지를 이용하여 골프공의 속도와 방향이 연산(S6)된다.
상기 카메라부는 골프공의 움직임이 복수번 촬영되어 연속적인 골프공의 움직임이 고화소의 이미지로 제공할 수 있다.
상기 골프공의 속도와 방향이 연산되기 위해서는 최소 2장의 이미지가 촬영되어야 하며 그 이상 복수 개의 이미지가 초고속으로 촬영되어 상기 연산부에 제공될 수도 있으나 초고속으로 고화소의 이미지가 연속으로 촬영되거나 상기 연속으로 촬영된 복수개의 고화소 이미지가 연산부에 전송되는 것은 이미지를 처리하는 기기에 많은 부담이 될 수 있으며 골프공 인식기의 오작동을 일으킬 수도 있다.
이에 따라 2장에서 4장 사이의 고화소 이미지가 촬영되어 상기 연산부에 고속 전송되어 상기 골프공의 속도와 방향이 연산 되는데 이용되는 것이 바람직할 것이다.
상기 연산부에서 연산된 골프공의 속도와 방향 값을 이용하여 가상 골프 게임 환경을 구축하여 디스플레이 장치에 전송하면 사용자가 친 골프공이 가상의 골프공으로 표시되어 가상 골프 게임 환경에서 가상 골프공의 정확한 궤적이 제공될 수 있다.
상기 가상 골프 게임 환경에는 골프공의 궤적에 영향을 주는 바람의 세기 등과 같은 가변적 환경 데이터가 포함될 수도 있으며 상기 연산부는 상기 환경 데이터를 사용자가 친 골프공의 궤적 연산에 포함하여 연산할 수도 있다.
본 발명에 따른 골프공 인식기는 상기 복수번 촬영된 이미지에서 상기 골프공이 존재하는 영역만 고화소로 포함되도록 이미지를 처리하고 상기 연산부에 전송하는 이미지 처리부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 이미지 처리부는 각 이미지에서 상기 골프공 부분만을 추출하는 것을 목적으로 한다.
예를 들어 상기 골프공의 움직임이 시간 순서대로 촬영된 고화소의 제 1 이미지, 제 2 이미지가 존재한다. 상기 제 1 이미지와 제 2 이미지는 제 1 카메라에서만 촬영된 이미지이며 제 2 카메라에서 촬영된 이미지는 상기 제 1 카메라에서 촬영된 이미지와 따로 처리되어야 한다.
상기 카메라부는 타석 근처에 상기 골프공이 움직이는 영역이 촬영될 수 있는 소정의 위치에 존재하며 상기 소정의 위치에서 촬영한 연속된 이미지에서 상기 골프공을 제외한 배경 영역은 변하지 않는다.
상기 카메라부의 촬영 이미지에서 변하지 않는 배경 영역은 제거될 것이므로 상기 골프공을 제외한 배경 영역이 변하지 않도록 제 1 카메라와 제 2 카메라에서 촬영된 이미지가 따로 처리되도록 한다.
상기 제 1 이미지와 제 2 이미지가 차연산(Difference Operation)되면 움직이는 골프공 부분을 제외한 겹치는 부분의 이미지는 제거되고 상기 골프공이 존재하는 관심 영역인 제 1 영역과 제 2 영역을 추출할 수 있다.
상기 관심 영역은 골프공의 모양과 같은 원 모양의 영역으로 설정되도록 하고 골프공이 존재할 가능성이 큰 픽셀이 밀집된 영역이 포함되도록 추출된다.
또한, 상기 제 1 이미지와 제 2 이미지를 비교하여 골프공의 진행 방향을 연산한다.
상기 관심 영역과 진행 방향을 이용하여 상기 제 1 이미지와 제 2 이미지에서 골프공이 존재하는 영역을 설정하고, 상기 영역을 제외한 나머지 부분은 저화소 처리 등 불필요한 배경 영역을 단순화한다.
이와 같이 골프공이 존재하는 관심 영역만 고화소로 포함되는 제 1 이미지와 제 2 이미지가 상기 연산부에 전송되면 전송 시간과 전송 데이터 용량을 줄일 수 있다.
본 발명에 따른 골프공 인식기의 상기 연산부는 상기 이미지에서 골프공이 존재하는 영역을 명암 차이로 추출하는 골프공 영역 추출부를 포함한다.
골프공은 일반적으로 흰색으로서 다른 영역과 명암 차이가 분명하다. 명암 차이는 밝기 차이와 같은 의미로서, 상기 이미지의 밝기가 갑자기 변하는 부분을 추출할 수 있다.
가상 골프 게임이 제공되는 장소는 사용자에게 게임 화면을 선명하게 제공하기 위하여 조명을 어둡게 하므로 상기 골프공과 배경 영역과의 명암 차이는 더욱 분명하게 구분될 것이다.
또한, 상기 골프공은 항상 원 모양의 영역에 포함될 것이므로 명암 차이로 추출된 신뢰도 높은 영역 중에 원 모양에 포함되는 영역만 추출되도록 설정하여 추출하려는 상기 골프공이 존재하는 영역 이외에 배경 영역에 존재할 수 있는 밝은 영역이 제외될 수 있도록 한다.
따라서 명암 분류기가 포함되는 골프공 영역 추출부를 이용하여 신뢰도 높은 골프공 영역을 추출할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 골프공 인식기는 상기 제 1 카메라와 제 2 카메라의 초점거리(f)와 상기 제 1 카메라 렌즈의 중심부와 제 2 카메라 렌즈의 중심부 사이의 거리(b)를 알면 상기 제 1 카메라와 제 2 카메라에서 골프공 사이의 거리(r)는 다음 식을 이용하여 추출할 수 있다.
Figure 112013105503158-pat00002
초점거리란 카메라 렌즈의 중심에서부터 이미지 센서 사이의 거리를 말한다.
상기 r은 제 1 카메라 렌즈(311)의 중심부와 제 2 카메라 렌즈(321)의 중심부를 잇는 선과 골프공(P) 사이의 거리이고, 상기 b는 제 1 카메라 렌즈의 중심부와 제 2 카메라 렌즈의 중심부 사이의 거리이며, 상기 f는 제 1 카메라와 제 2 카메라의 초점거리이고, 상기 d는 제 1 카메라와 제 2 카메라에 맺힌 골프공의 변위 차(dl-dr)이다.
이상과 같이 본 발명은, 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였지만 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자가 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어야 한다.
100 : 시작 신호부
200 : 제어부
300 : 카메라부
310 : 제 1 카메라
311 : 제 1 카메라의 렌즈
320 : 제 2 카메라
321 : 제 2 카메라의 렌즈
400 : IR 램프
500 : 연산부
S1 : 주변 광도 측정
S2 : IR 램프 출력 제어
S3 : 시작 신호 감지?
S4 : 카메라부 작동
S5 : 촬영된 이미지 연산부에 전송
S6 : 골프공의 속도와 방향 연산

Claims (8)

  1. 골프공이 지나면 트리거 신호가 출력되는 시작 신호부와;
    상기 골프공의 움직임이 복수번 촬영되는 제 1 카메라와 제 2 카메라가 포함되는 카메라부와;
    상기 카메라부가 주변 광도에 영향받지 않고 상기 골프공의 움직임을 촬영하기 위한 IR 램프와;
    상기 트리거 신호가 입력되어 상기 카메라부의 동작을 제어하며, 상기 IR 램프의 출력을 제어하는 제어부와;
    상기 카메라부의 복수개 촬영 이미지에서 상기 골프공의 속도와 방향이 연산되는 연산부;를 포함하며
    상기 카메라부의 제 1 카메라와 제 2 카메라는 상기 골프공까지의 거리가 연산 되도록 일정한 간격을 두고 위치하고 상기 제 1 카메라와 제 2 카메라에서 골프공 사이의 거리(r)는 상기 제 1 카메라와 제 2 카메라의 초점거리(f)와 상기 제 1 카메라 렌즈의 중심부와 제 2 카메라 렌즈의 중심부 사이의 거리(b) 및 제 1 카메라와 제 2 카메라에 맺힌 골프공의 변위 차(d)에 따라 아래 식으로 연산하는 것을 특징으로
    하는 골프공 인식기.
    Figure 112014018190299-pat00007

  2. 제 1항에 있어서,
    상기 시작 신호부는 광센서를 이용하여 상기 골프공이 지나는 순간을 감지하는 것을 특징으로 하는
    골프공 인식기.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 카메라부는 촬영된 복수개의 이미지를 상기 연산부에 USB3.0 규격으로 고속 전송하는 것을 특징으로 하는
    골프공 인식기.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는 주변의 광도가 측정되는 광도 측정장치가 더 포함되어 측정된 광도 값에 따라 상기 IR 램프의 출력을 조절하는 것을 특징으로 하는
    골프공 인식기.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 복수번 촬영된 이미지에서 상기 골프공이 존재하는 영역만 포함되도록 이미지를 처리하고 상기 연산부에 전송하는 이미지 처리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    골프공 인식기.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 연산부는 상기 이미지에서 골프공이 존재하는 영역을 명암 차이로 추출하는 골프공 영역 추출부를 포함하는 것을 특징으로 하는
    골프공 인식기.
  8. 삭제
KR1020130141221A 2013-11-20 2013-11-20 골프공 인식기 KR101407972B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130141221A KR101407972B1 (ko) 2013-11-20 2013-11-20 골프공 인식기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130141221A KR101407972B1 (ko) 2013-11-20 2013-11-20 골프공 인식기

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101407972B1 true KR101407972B1 (ko) 2014-06-20

Family

ID=51133027

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130141221A KR101407972B1 (ko) 2013-11-20 2013-11-20 골프공 인식기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101407972B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003507150A (ja) * 1999-08-24 2003-02-25 アクシュネット カンパニー マルチシャッターカメラ装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003507150A (ja) * 1999-08-24 2003-02-25 アクシュネット カンパニー マルチシャッターカメラ装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10058733B2 (en) Sports simulator and simulation method
KR101044887B1 (ko) 고속 씨씨디 카메라의 촬상 이미지를 이용한 골프공의 비행데이터 측정방법
US9132345B2 (en) Methods and systems for sports simulation
KR101902283B1 (ko) 물체의 3차원 정보 획득을 위한 카메라 센싱 장치 및 이를 이용한 가상 골프 시뮬레이션 장치
CN108351523A (zh) 利用头戴式显示器使用立体照相机以及结构光的深度映射
CN108416285A (zh) 枪球联动监控方法、装置及计算机可读存储介质
ATE484322T1 (de) Simulationssystem für sport
US10564250B2 (en) Device and method for measuring flight data of flying objects using high speed video camera and computer readable recording medium having program for performing the same
KR20130032853A (ko) 주변 밝기에 따라 카메라를 제어하여 양호한 공 이미지를 획득하기 위한 가상 스포츠 시스템
JP5988113B2 (ja) ステレオビジョンシステムの映像処理方法及びその装置
JP4307511B1 (ja) 移動体の挙動計測装置および移動体の挙動計測方法
CN102548465A (zh) 视线估计装置
KR20090021407A (ko) 골프공의 거동 측정장치 및 그 제어방법
KR20180002408A (ko) 공의 회전을 측정하기 위한 방법, 시스템 및 비일시성의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체
JP2018005913A (ja) ボールの画像の明るさを補正するための方法、システム、及び非一時的なコンピュータ読み取り可能な記録媒体
US20090202180A1 (en) Rotation independent face detection
KR101912126B1 (ko) 야구 연습 장치에 이용되는 센싱장치 및 센싱방법과, 이를 이용한 야구 연습 장치 및 이의 제어방법
JP7061304B2 (ja) ゴルフショット撮影装置、ゴルフショット解析システム及びボールスピン計測装置
KR101407972B1 (ko) 골프공 인식기
TWI430823B (zh) 推桿速度之測量裝置及包含該測量裝置之推桿及推桿速度之測量方法
KR101187345B1 (ko) 골프공궤적 분석 시스템
JP7148192B1 (ja) 表示制御装置および方法並びにプログラム
JP2021103483A (ja) 画像処理装置および方法並びにプログラム
JP5849622B2 (ja) 撮像装置及び撮像方法
KR101905848B1 (ko) 골프클럽 및 골프공 측정장치 및 측정방법 및 이를 수행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독가능한 기록매체

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee