KR102317914B1 - Billiards System Capable of Movable Entertainment Object Presentation - Google Patents
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Abstract
본 발명의 당구 시스템은, 엔터테인먼트 객체를 포함하는 제2 객체의 영상을 당구대에 투사하는 프로젝터부; 당구공 또는 큐대를 포함하는 제1 객체의 영상을 촬영하는 카메라부; 상기 제1 객체의 영상 및 상기 제2 객체의 영상을 구분 인식하는 서버; 를 포함할 수 있다.The billiards system of the present invention includes: a projector unit for projecting an image of a second object including an entertainment object on a billiard table; a camera unit for photographing an image of a first object including a billiard ball or a cue table; a server for distinguishing between the image of the first object and the image of the second object; may include.
Description
본 발명은 동작 가변 엔터테인먼트 객체의 표시가 가능한 당구 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a billiards system capable of displaying a motion-variable entertainment object.
카메라가 설치된 종래 당구 시스템은 진행 완료된 당구 게임에 대한 재생 확인 또는 단순한 코칭 정보의 제공일 뿐, 당구공에 연동된다든지 사용자의 예상을 뛰어넘는 다양한 영상을 통해 시각적으로 당구 게임의 흥미를 유발시키고, 당구 게임시 보다 더 흥미를 느끼고 게임을 즐길 수 있는 시스템은 제안되지 못하고 있다. The conventional billiards system installed with a camera visually stimulates interest in the billiard game through various images that exceed the user's expectation, such as interlocking with a billiard ball, or simply providing coaching information for a completed billiard game. A system that can be more interesting and enjoyable than the game of billiards has not been proposed.
본 발명은 사용자의 상상을 뛰어넘은 재미를 유발할 수 있는 엔터테인먼트 기능을 통해 당구 게임을 보다 흥미롭게 즐길 수 있도록 한 동작 가변 엔터테인먼트 객체 구현이 가능한 당구 시스템을 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a billiards system capable of realizing a motion-variable entertainment object so that the user can enjoy the game of billiards more interestingly through an entertainment function that can induce fun beyond the user's imagination.
본 발명의 당구 시스템은, 엔터테인먼트 객체를 포함하는 제2 객체의 영상을 당구대에 투사하는 프로젝터부; 당구공 또는 큐대를 포함하는 제1 객체의 영상을 촬영하는 카메라부; 상기 제1 객체의 영상 및 상기 제2 객체의 영상을 구분 인식하는 서버; 를 포함할 수 있다.The billiards system of the present invention includes: a projector unit for projecting an image of a second object including an entertainment object on a billiard table; a camera unit for photographing an image of a first object including a billiard ball or a cue table; a server for distinguishing between the image of the first object and the image of the second object; may include.
여기서, 상기 카메라부로 상기 제1 객체를 촬영하며, 상기 제1 객체의 이동 경로에 연동되도록 상기 제2 객체를 상기 당구공의 상면에서 이동시킬 수 있다.Here, the first object may be photographed with the camera unit, and the second object may be moved on the upper surface of the billiard ball so as to be linked to a movement path of the first object.
본 발명은 프로젝터부에서 투사된 엔터테인먼트 객체가 당구대 상면에 선명한 영상으로 구현되고, 엔터테인먼트 객체는 당구공에 연동하여 움직일 수 있으며, 엔터테인먼트 객체는 당구대 상면을 배경 화면으로 활용하여 영화나 비디오 게임 효과를 낼 수 있다. According to the present invention, the entertainment object projected from the projector is implemented as a clear image on the top surface of the billiard table, the entertainment object can move in conjunction with the billiard ball, and the entertainment object utilizes the top surface of the billiard table as a background screen to produce a movie or video game effect. can
제1 객체인 당구공 또는 큐대에 연동되는 엔터테인먼트 객체로서 움직이는 제2 객체, 제2 객체로서 당구대 상면에 투과되는 과녁 또는 구획부, 당구공에 연동되며 영화처럼 움직이는 제2 객체, 제2 객체로서 구획된 각 영역에 점수를 표기하거나, 당구공이 지나갈 때 플레이트가 회동되는 제2 객체로서 엔터테인먼트 객체를 구현 가능하다. 사용자의 상상력을 자극하는 고부가 콘텐츠를 보여주는 당구 시스템을 구현할 수 있다.A first object, a billiard ball, or a second object that moves as an entertainment object linked to a cue table, a target or compartment that is transmitted through the top surface of the billiard table as a second object, a second object that moves like a movie in conjunction with the billiard ball, and a second object that moves as a second object It is possible to implement an entertainment object as a second object in which a score is marked in each area or a plate is rotated when a billiard ball passes. It is possible to implement a billiards system that shows high value-added content that stimulates the user's imagination.
구획된 영역에 특정의 그림 이미지나 색상도 삽입 가능하여 시각적 효과를 극대화할 수 있으며, 프로젝터부를 통해 투사된 영상은 당구대 상면에 빛의 형태로 표현되므로, 프로젝터부를 끄면 통상의 당구대로 사용할 수 있다. A specific picture image or color can be inserted into the partitioned area to maximize the visual effect, and the projected image through the projector is expressed in the form of light on the top surface of the pool table, so if the projector unit is turned off, it can be used as a normal billiard table.
당구대 상면에 투사되는 엔터테인먼트 객체를 게임자의 기호에 따라 수시로 다른 엔터테인먼트 객체로 바꿀 수도 있고, 제1 객체에 연동되는 제2 객체의 재미 요소를 부가할 수 있으므로 다양한 변신이 가능할 수 있다. The entertainment object projected on the top surface of the billiard table may be changed to another entertainment object at any time according to the player's preference, and a fun element of the second object linked to the first object may be added, so that various transformations may be possible.
도 1은 본 발명의 당구 시스템을 구현하기 위한 장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 당구 시스템의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 프로젝터부를 통해 엔터테인먼트 객체가 당구대 상면에 투사된 일례를 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 6은 본 발명의 엔터테인먼트 객체의 일 실시예가 구현된 당구대의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 엔터테인먼트 객체의 다른 실시예가 구현된 당구대의 사시도이다.1 is a schematic diagram of an apparatus for implementing the billiard system of the present invention;
2 is a block diagram of the billiard system of the present invention.
3 is a view showing an example in which the entertainment object is projected onto the top surface of the billiard table through the projector unit of the present invention.
4 and 6 are perspective views of a billiard table in which an embodiment of the entertainment object of the present invention is implemented.
5 is a perspective view of a billiard table in which another embodiment of the entertainment object of the present invention is implemented.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 당구 시스템은 당구대(100)를 촬영하는 카메라부(200), 프로젝터부(300), 서버(400) 및 디스플레이부(500)를 포함할 수 있다.1 and 2 , the billiards system of the present invention may include a
본 발명의 당구 시스템은 엔터테인먼트 객체를 포함하는 제2 객체의 영상을 당구대(100)에 투사하는 프로젝터부(300), 당구공 또는 큐대(102)를 포함하는 제1 객체의 영상을 촬영하는 카메라부(200), 제1 객체의 영상 및 제2 객체의 영상을 구분 인식하는 서버(400)를 포함할 수 있다. 제1 객체의 영상 및 제2 객체의 영상외에 다양한 게임 또는 메뉴를 표시하는 디스플레이부(500)를 포함할 수 있다. The billiards system of the present invention includes a
제1 객체로서, 당구공은 수구(104), 제1 적구(106)와 제2 적구(107)를 포함할 수 있다.As the first object, the billiard ball may include a
큐대(102) 또는 당구공은 카메라부(200)의 촬영을 통하여 서버(400)가 인식해야 할 제1 객체가 될 수 있다. 제2 객체(120)는 증강 현실을 구현하기 위하여 프로젝터부(300)가 당구대(100)에 투사하는 가상의 이미지로서, 물고기 그림, 추천 경로, 메뉴 버튼, 애니메이션 캐릭터, 엔터테인먼트 객체 중 적어도 하나가 될 수 있다. The cue table 102 or the billiard ball may become the first object to be recognized by the
한편, 카메라부(200)에서 촬영되어 서버(400)로 전달되는 2D 이미지를 카메라부 이미지(201)로 정의할 수 있다. 당구대(100)의 당구대 상면(110)에 투사하도록 서버(400)가 프로젝터부(300)에 전달한 2D 이미지는, 프로젝터부 이미지(301), 제2 객체의 영상, 또는 콘텐츠 이미지로 정의될 수 있다. Meanwhile, a 2D image captured by the
제1 객체의 영상은 에지 디텍션(edge detection)이나 기타의 방법으로 인식된 당구공 또는 큐대(102)의 영상으로 정의할 수 있다. 제1 객체의 영상은 당구공 또는 큐대(102)의 윤곽을 담은 흑백 영상 또는 적외선 촬영 영상일 수 있고, 당구공 또는 큐대(102)의 색상을 담은 컬러 영상일 수 있다.The image of the first object may be defined as an image of a billiard ball or cue table 102 recognized by edge detection or other methods. The image of the first object may be a black-and-white image or an infrared photographed image containing the outline of the billiard ball or cue table 102 , or a color image containing the color of the billiard ball or cue table 102 .
당구대 상면(110)의 3차원 좌표계를 당구대 좌표계(105)로 정의할 때, 당구대 좌표계(105)는 당구대(100)의 설치 위치나 각도에 따라 달라질 수 있다. 카메라부(200)의 3차원 좌표계를 카메라부 좌표계(205)로 정의할 때, 카메라부 좌표계(205)는 카메라부(200)의 설치 위치나 각도에 따라 달라질 수 있다. 프로젝터부(300)의 3차원 좌표계를 프로젝터부 좌표계(305)로 정의할 때, 프로젝터부 좌표계(305)는 프로젝터부(300)의 설치 위치나 각도에 따라 달라질 수 있다.When the three-dimensional coordinate system of the
서버(400)는, 2차원 좌표계인 카메라부 이미지(201) 좌표계 - 3차원 좌표계인 카메라부 좌표계(205) - 3차원 좌표계인 당구대 좌표계(105) - 3차원 좌표계인 프로젝터부 좌표계(305) - 2차원 영상인 프로젝터부 이미지(301) 좌표계가 상호 연결되면서 특정점(190)이 동일한 좌표값 또는 일대일 대응되는 좌표값으로 인식되도록 각 좌표계를 매핑(mapping) 또는 캘리브레이션(calibration)시킬 수 있다. The
서버(400)는 각 좌표계를 매핑 또는 캘리브레이션한 후에 특정점(190)의 좌표값을 카메라부 이미지(201), 당구대 상면(110), 프로젝터부 이미지(301)에서 동일 내지 일대일 대응되는 좌표값으로 인식할 수 있다.After mapping or calibrating each coordinate system, the
예를 들어, 당구대(100)의 당구대 좌표계(105)에서 [10, 70, 0]의 좌표값을 갖는 특정점(190)은, 카메라부 이미지(201) 또는 프로젝터부 이미지(301)에서 2D 좌표값 [10, 70]으로 인식될 수 있다. For example, a
서버(400)는 매핑 내지 캘리브레이션에 의하여, 당구대 상면(110)의 제1 객체인 당구공 또는 큐대(102)의 좌표값과, 프로젝터부(300)에서 당구대 상면(110)에 투사하는 제2 객체(120)인 콘텐츠 이미지의 좌표값을 시간 동기화 또는 연동시킬 수 있다. The
본 발명에 따르면 카메라부(200)로 제1 객체를 촬영하고, 제1 객체인 당구공의 이동 경로에 연동되도록 제2 객체(120)인 물고기 등의 엔터테인먼트 객체를 당구대 상면(110)에서 움직일 수 있다. 서버(400)에 의하여 생성되는 프로젝터부 이미지는 제2 객체(120)를 포함하며, 제2 객체(120)가 제1 객체의 이동 경로에 연동되도록 실시간 수정될 수 있다. 제2 객체(120)의 다양한 자세 및 움직이는 형상은 서버의 데이터베이스에 미리 저장되어 있고, 제1 객체의 움직임에 연동되어 최적의 데이터베이스 추출이 이루어질 수 있다.According to the present invention, the first object is photographed with the
도 4 및 도 6을 참조하면, 제2 객체에 포함되는 엔터테인먼트 객체로서 물고기 영상(120a, 120b)이 도시된다. 4 and 6 ,
제2 객체에 포함되는 물고기 영상(120a, 120b)은, 제2 객체와 제1 객체의 이격 거리가 수구(104)의 트리거 범위(△1) 또는 제1 적구(106))의 트리거 범위(△2)를 벗어난 상태에서는, 제2 객체가 제1 객체에 연동되지 않고 미리 정의된 제1 영역(610)내에서 임의의 이동 경로를 따라 움직일 수 있다.In the
제2 객체에 포함되는 물고기 영상(120a, 120b)은, 제2 객체와 제1 객체의 이격 거리가 수구(104)의 트리거 범위(△1) 또는 제1 적구(106))의 트리거 범위(△2)이하인 상태에서는, 제2 객체가 제1 객체의 움직임에 연동되며 제1 객체로부터 멀어지는 제2 영역(620)으로 회피 기동할 수 있다.In the
제1 객체 및 제2 객체의 이격 거리를 트리거 범위(△1, △2)와 비교하면서, 제2 객체의 투사 영역을 제1 영역 또는 제2 영역 중 하나로 결정하는 본 발명의 특징은 당구공 또는 큐대의 움직임에 연동되는 캐릭터 이미지를 구현할 수 있는 장점이 있다. A feature of the present invention in which the projection area of the second object is determined as either the first area or the second area while comparing the separation distance between the first object and the second object with the trigger range (Δ1, Δ2) is a billiard ball or It has the advantage of being able to implement a character image that is linked to the movement of the cue table.
제2 객체의 이격 거리가 트리거 범위를 벗어나면 제2 객체는 당구대 상면에서 제1 영역 내에서 움직이다가, 제2 객체에 대하여 당구공의 위치가 소정 범위내로 접근하면 당구공을 피하기 위한 회피 경로로서 제2 객체는 제2 영역으로 이동될 수 있다. 이는 제1 객체 및 제2 객체의 상호 연동에 따른 다양한 증강 현실 구현을 가능하게 하며, 실시간 게임을 구성하는 핵심 콘텐츠가 될 수 있다.If the separation distance of the second object is out of the trigger range, the second object moves within the first area on the top surface of the billiard table. As a result, the second object may be moved to the second area. This enables various augmented reality implementations according to the interworking of the first object and the second object, and may be a core content constituting a real-time game.
제2 객체(120)인 콘텐츠 이미지는 당구공의 3쿠션 확률이 가장 높은 추천 경로, 메뉴 버튼, 당점, 큐대(102)의 속도 표시 바, 애니메이션, 게임 정보 버튼 등을 포함할 수 있다. The content image, which is the
제2 객체(120)는 제1 객체의 움직임에 연동되고, 제2 객체(120)는 제1 객체로부터 소정의 트리거 범위를 벗어난 제1 영역(610)에 표시될 수 있다. 만약, 제1 객체 및 제2 객체의 이격 거리가 트리거 범위 이하로 감소되면 제2 객체(120)는 제1 객체로부터 적어도 상기 트리거 범위보다 먼 이격된 위치에 표시될 수 있도록 제2 영역(620)으로 이동될 수 있다. The
이와 같은 로직은 엔터테인먼트 객체로서 도 5의 메뉴 버튼을 클릭하는 경우에도 적용될 수 있다. 사용자가 제1 객체인 큐대(102)의 단부를 제2 객체(120)으로부터 소정의 이격 거리인 트리거 범위 이내로 접근시키면, 새로운 이벤트가 발생할 수 있다. 아까의 물고기 이미지가 제2 영역으로 멀어지는 이벤트와 유사하게 메뉴 버튼이 실행되는 로직이 실행될 수 있다. Such logic may be applied even when the menu button of FIG. 5 is clicked as an entertainment object. When the user approaches the end of the cue table 102, which is the first object, within a trigger range that is a predetermined distance from the
즉, 제1 객체와 제2 객체의 이격 거리가 트리거 범위 이내로 접근되면 새로운 이벤트가 실행되는 것이 본 발명의 핵심이다. 새로운 이벤트의 종류는 대표적으로 두 가지가 있을 수 있다. 첫번째 새로운 이벤트는 제1 객체 및 제2 객체의 이격 거리가 트리거 범위를 초과하도록 제2 객체가 이동되는 로직이다. 두번째 새로운 이벤트는 제2 객체가 추가의 기능을 수행하는 로직이다. 즉, 제1 객체와 제2 객체의 이격 거리가 트리거 범위 이내로 접근되면 도 5와 같이 제2 객체가 고유의 기능을 실행하는 로직이다. 해당 메뉴 버튼의 기능 해제는 제1 객체 및 제2 객체의 이격 거리가 트리거 범위를 벗어나면 제2 객체가 초기값을 유지하면서 아무런 기능도 수행하지 않고 초기값을 유지할 수 있다.That is, it is the core of the present invention that a new event is executed when the separation distance between the first object and the second object approaches within the trigger range. There may be two representative types of new events. The first new event is the logic that the second object is moved so that the separation distance of the first object and the second object exceeds the trigger range. The second new event is the logic for the second object to perform an additional function. That is, when the separation distance between the first object and the second object approaches within the trigger range, as shown in FIG. 5 , the second object executes a unique function. The function release of the corresponding menu button may maintain the initial value without performing any function while the second object maintains the initial value when the separation distance between the first object and the second object is out of the trigger range.
이와 같이 제1 객체 및 제2 객체의 이격 거리에 따라, 이격 거리가 트리거 범위 이내이면 새로운 이벤트가 수행되고, 이격 거리가 트리거 범위를 초과하면 제2 객체가 미리 정의된 초기 상태 또는 초기값을 유지하고 새로운 이벤트가 발생하지 않을 수 있다. 이러한 로직에 의하여 당구 시스템이 운영되면 사용자는 자신이 컨트롤할 수 있는 제1 객체를 제2 객체에 근접시키는 활동을 통하여 제2 객체의 변화를 유발할 수 있다. 이는 게임 또는 콘텐츠 수행을 가능하게 하는 본 발명의 핵심 구성이 될 수 있다.As such, according to the separation distance of the first object and the second object, if the separation distance is within the trigger range, a new event is performed, and if the separation distance exceeds the trigger range, the second object maintains a predefined initial state or initial value and new events may not occur. When the billiard system is operated by such logic, the user may cause a change in the second object through an activity of bringing the first object that the user can control to the second object. This can be a core component of the present invention that enables playing a game or content.
서버(400)는 프로젝터부 이미지(301)의 생성 수단이며, 서버(400)는 제2 객체(120)인 물고기 영상 또는 메뉴 버튼의 프로젝터부 이미지(301) 좌표값을 이미 알고 있다. 서버(400)는 카메라부(200)가 촬영한 영상으로부터 제1 객체인 큐대(102)의 카메라부 이미지(201) 좌표값을 인식할 수 있다. 서버(400)는 제1 객체의 카메라부 이미지(201) 좌표값과 제2 객체(120)의 프로젝터부 이미지(301) 좌표값이 소정 범위 이내로 접근되면 물고기 영상의 이동이 실행 지령되었거나 메뉴 버튼이 눌려진 것으로 판단하며 서버(400)는 해당 기능을 실행한다.The
프로젝터부(300)는 이미 좌표값을 알고 있는 제2 객체(120)의 콘텐츠 이미지가 포함된 프로젝터부 이미지(301)를 당구대 상면(110)에 투사할 수 있다. The
서버(400)는 카메라부 이미지(201)로부터 큐대(102)의 좌표값을 인식할 수 있다. 제1 객체인 큐대(102)의 카메라부 이미지(201) 좌표값과 제2 객체(120)인 콘텐츠 이미지의 프로젝터부 이미지(301) 좌표값이 소정 범위 내로 접근되면 서버(400)는 사용자가 콘텐츠 이미지의 실행을 지령한 간주하고 콘텐츠 이미지에 대응되는 기능을 수행할 수 있다.The
서버(400)는 카메라부(200)에서 촬영된 제1 객체의 영상과 제2 객체의 영상의 중첩 영상을 전송받고, 중첩 영상의 비전 처리를 통하여 제1 객체의 영상을 분리함으로써 제2 객체의 영상을 인식할 수 있다. The
도 1 및 도 4를 참조하면, 프로젝터부(300)는 당구대(100)의 상면에 영상의 투사가 가능하도록 당구대(100)와 일정거리 떨어진 천장에 설치될 수 있다. 프로젝터부(300)는 천장에 설치시, 당구대(100)의 중앙 상부에 설치되거나, 서버(400)의 매핑이 가능하므로 당구대(100)의 중앙 상부로부터 기울어진 위치에 설치될 수 있다. 프로젝터부(300)는 영상의 투사가 가능한 빔 프로젝터(beam projecter)로 구성될 수 있다.1 and 4 , the
디스플레이부(500)는, 수구와 적구, 당점, 충돌되는 두께, 수구를 칠 때 필요한 세기 및 치는 방식이 포함된 스트로크 방법을 당구대(100)가 아닌 별도의 터치 스크린 화면에 표시할 수 있다. The
도 2를 참조하면, 서버(400)는 영상 변환부(410), 오차 보정부(420), 객체 식별부(430), 좌표 판별부(440), 방향 검출부(450), 경로 예상부(460), 경로 추출부(470), 객체 추적부(480), 포인트 계산부(490)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the
[영상 좌표계 변환][Image coordinate system transformation]
영상 변환부(410)는 카메라부(200)를 통해 촬영된 영상으로부터 3차원 좌표계의 당구공 좌표값을 변환 인식하기 위한 장치일 수 있다. 영상 변환부(410)는 카메라부(200)의 기준 좌표계인 카메라부 좌표계(205)와 당구대(100)의 기준 좌표계인 당구대 좌표계(105) 사이의 변환 행렬을 파악하고, 변환 행렬에 의거하여 카메라부(200)에서 촬영된 영상으로부터 당구대(100)의 어느 좌표에 당구공이 위치하는지 좌표값을 획득할 수 있다. 영상 변환부(410)는, 프로젝터부(300)의 기준 좌표계인 프로젝터부 좌표계(305)와 당구대 좌표계(105) 사이의 변환 행렬, 또는 프로젝터부 좌표계(305)와 카메라부 좌표계(205) 사이의 변환 행렬을 통하여 각 3차원 좌표계의 영상 및 위치를 자유롭게 인식할 수 있다.The
당구대(100)에 대하여 기울어진 카메라부(200)를 통해 촬영되는 영상은 3차원의 실제 영상을 2차원의 영상으로 촬영한다. 따라서 사선으로 촬영한 2차원 영상을 실제 현실상의 3차원 좌표계로 변환할 필요가 있다. The image taken through the
영상 변환부(410)는 카메라부(200)를 통해 촬영된 객체 영상과 실제 당구대(100)에 위치한 객체간의 오차를 없애기 위해 2차원의 좌표계로 촬영된 영상을 3차원의 좌표계의 좌표값으로 변환할 수 있다. The
카메라부 좌표계(205)는 카메라부(200)의 광축 방향이 Zc, 광축에 수직한 횡방향 및 종방향이 Xc, Yc가 될 수 있다. 프로젝터부 좌표계(305)는 광축 방향이 Zp, 광축에 수직한 횡방향 및 종방향이 Xp, Yp가 될 수 있다. 당구대 좌표계(105)는 당구대(100)를 기준으로 하는 좌표계일 수 있다. 이러한 카메라부 좌표계(205), 프로젝터부 좌표계(305), 당구대(100)의 좌표계를 설정한 후, 좌표 변환을 통해 객체의 위치를 알 수 있다.In the camera unit coordinate
[당구공 및 큐대(102) 식별][Identification of billiard ball and cue table 102]
카메라부(200)는 당구공 또는 큐대(102)의 구분 인식 영상인 제1 객체의 영상을 획득할 수 있다. 한편, 프로젝터부(300)에서 당구대(100)에 투사한 제2 객체의 영상에 메뉴 버튼이 포함되어 있을 때, 메뉴 버튼을 큐대(102)로 가리키면 두 객체 사이의 이격 거리를 소정값과 비교하는 로직을 통하여 사용자가 메뉴 버튼을 누른 것인지 여부를 판단할 수 있다.The
카메라로 촬영한 영상에서 당구공의 에지를 구분 인식하면 당구공을 알 수 있다. 큐대(102)를 구분 인식하면 큐대(102)를 알 수 있다. 컬러 카메라를 사용하면 제1 객체인 당구공의 색상을 알 수 있다. The billiard ball can be identified by distinguishing and recognizing the edge of the billiard ball in the image captured by the camera. If the cue stand 102 is distinguished and recognized, the cue stand 102 can be recognized. If the color camera is used, the color of the first object, the billiard ball, may be known.
객체 식별부(430)는 영상을 색조, 채도 및 명함의 세 가지 형태로 색상이 표시될 수 있도록 변환하며, 변환된 영상을 라벨링(labeling)영상 처리를 통하여 노이즈를 제거한 후, 당구공 및 큐대(102)를 식별하기 위한 장치이다.The
객체 식별부(430)는 HSV 컬러공간으로 구성된 영상을 이진화하여 당구공을 인식하기 위해 인접한 화소에 같은 번호(label)을 붙여서 그룹을 형성할 수 있다. The
오차 보정부(420)는 객체 식별부(430)를 통해 인식된 당구공의 윤곽선을 이루는 고주파 영역을 제한하여 당구공의 윤곽선을 보정할 수 있다. The
[추천 경로 예상][Prediction of recommended route]
좌표 판별부(440)는 객체 식별부(430)에 의해 식별된 당구공의 위치를 좌표화할 수 있다. 방향 검출부(450)는 당구공의 좌표와 큐대(102)의 손잡이로부터 팁에 이르는 방향을 검출하여 큐대(102)의 직선 운동방향을 검출할 수 있다. 손잡이는 사용자가 큐대(102)를 잡기 위한 부분이며, 팁은 큐대(102)가 당구공을 때릴 때, 큐대(102)의 끝에 부착되어 물리적으로 접촉되는 부분이다.The coordinate
도 1을 참조하면, 경로 예상부(460)는 검출된 직선방향에 따라 당구공이 이동될 이동 예측경로(L)를 예상할 수 있다. 당구대(100)의 상면에 이동 예측경로(L)가 투사된 것을 확인할 수 있다. 따라서, 큐대(102)를 통해 수구(104)를 쳤을 때, 수구(104)가 이동되는 경로가 예측될 수 있다. 이동 예측경로(L)는 분리각, 반사각 및 회전각 이론에 따라 생성될 수 있다. Referring to FIG. 1 , the
[경로 추출 및 안내][Route Extraction and Guidance]
경로 추출부(470)는 객체 인식부(430)에 의해 인식된 당구공의 좌표에 따라 수구(104)를 이동시킬 적어도 하나의 경로방향을 탐색하며, 경로 방향에 대응하는 스트로크 방법을 계산할 수 있다. 경로 방향은 분리각, 반사각, 회전각 중 어느 하나를 통해 수구(104)를 이동시킬 방향을 탐색하게 될 수 있다. The
프로젝터부(300)는 경로 추출부(470)를 통하여 도출된 경로 방향 및 스트로크 방법을 당구대(100)에 구현되게 할 수 있다. The
또한, 당구대(100)의 상면에 당구공을 경로에 맞게 이동시키기 위하여, 도 3의 점선 원안의 도시된 당점, 세기(예를 들어 각 세기별로 막대 그래프로 활성화되게 표시), 두께를 당구대(100)의 상면(110) 일측에 표시되게 할 수 있다. In addition, in order to move the billiard ball on the upper surface of the billiard table 100 according to the path, the billiard table 100 shown in the dotted circle of FIG. ) may be displayed on one side of the
도 3을 참조하면, 예상 경로부를 통해 당구공을 이동시키고자 한다면, 수구(104)의 우측 상단을 조금 세게 쳐서 제1 적구(106)를 얇게 맞출 경우, 제2 적구(107)도 맞출 수 있는 경로이다. Referring to FIG. 3 , if you want to move the billiard ball through the expected path, if you hit the upper right corner of the cue ball 104 a little hard to hit the first
[경로 추적 및 포인트 계산][Route tracking and point counting]
객체 추적부(480)는 큐대(102)에 의해 수구(104)가 이동되면, 실시간으로 수구(104)의 색상 분포가 밀집된 영역을 식별하여 수구(104)를 추적하게 될 수 있다. 수구(104)의 추적에 따라, 수구(104)가 당구대(100)의 벽(큐션)에 맞았는지 적구에 맞았는지 여부를 확인할 수 있다. When the
포인트 계산부(490)는 수구(104)의 추천 경로 및 제1 적구(106)와 제2 적구(107)의 충돌을 인식하여 점수 획득 및 실패를 계산하기 위한 장치이다. The
포인트 계산부(490)는 자동으로 포인트를 계산하며, 점수는 디스플레이부(500)에 의해 출력되거나, 프로젝터부(300)를 통해 당구대(100)의 당구대 상면(110)에 콘텐츠 이미지로 투사될 수 있다. The
[콘텐츠 이미지][Content image]
본 발명은 프로젝터부(300)에 연결된 서버(400)를 통해 미리 저장된 다양한 종류의 콘텐츠 이미지들을 프로젝터부(300)를 통하여 영상으로 출력하여 당구대(100) 당구대 상면(110)에 빛의 형태로 이미지를 투사하여 보여줄 수 있다.In the present invention, various types of content images stored in advance through the
도 4를 참조하면, 본 발명의 엔터테인먼트 객체(120)는 당구대(100)가 마치 연못을 연상시키는 이미지로 제공될 수 있다.Referring to FIG. 4 , the
구체적으로, 제2 객체인 복수의 물고기가 이리저리 유영을 하고, 제1 객체인 당구공이 지나가면, 당구공이 지나가면서 물결 모양이 구현되며, 유영하는 제2 객체인 물고기에 제1 객체인 당구공이 접근하면 놀래서 도망하는 동작을 구현할 수 있다. Specifically, a plurality of fish as the second object swims around, and when the billiard ball as the first object passes, a wave shape is realized as the billiard ball passes, and when the billiard ball as the first object approaches the fish as the second object swimming You can implement the behavior of running away by surprise.
당구대(100)의 상면(110)에 놓인 제1 객체인 당구공의 이동 경로는 미리 추적 인지하고 있는 상태이다. 프로젝터부(300)를 통해 당구대(100)의 상면(110)에 비춰지는 이미지중 물고기가 노는 영상는 이미 물고기의 유영하는 형태를 다양하게 데이터로 서버(400)에 저장되어 있다. The movement path of the first object, the billiard ball, placed on the
따라서, 이동하는 당구공이 유영하는 물고기에 접근하면, 물고기가 놀래서 도망하는 영상이 구현되도록 할 수 있는 것이다. Therefore, when a moving billiard ball approaches a swimming fish, an image of the fish running away in surprise can be realized.
또한, 당구공이 움직일때, 당구공의 후방에서 물결이 이는 영상이 구현되게 할 수 있다. 당구대(100)가 마치 연못과 같은 이미지를 연출할 수 있고, 당구 게임시 마치 연못에서 당구 게임을 하는 것과 같은 환경을 조성함으로써, 보다 흥미롭게 당구 게임을 즐길 수 있다. Also, when the billiard ball moves, an image waving at the back of the billiard ball may be realized. The billiard table 100 can produce an image like a pond, and when playing billiards, it is possible to enjoy the game of billiards more interestingly by creating an environment like playing a game of billiards in a pond.
도 5를 참조하면, 당구대(100)의 상면(110)에 다른 형태의 엔터테인먼트 객체(130)가 구현될 수 있다.Referring to FIG. 5 , a different type of
상기 엔터테인먼트 객체(130)의 구체적인 내용을 보면, 소정의 면적을 가지는 복수의 구획부(131)가 형성되도록 하고, 구획부 안에 플레이트부(132)가 구비된 엔터테인먼트 객체를 구현할 수 있다. Looking at the details of the
이러한 엔터테인먼트 객체는, 당구대(100)의 상면(110)에서 당구공이 이동하면, 플레이트부(132)가 회동되고 복원되는 동작이 구현되는 엔터테인먼트 객체로 제공될 수 있다. 플레이트부(132)는 소정의 기능이 수행되는 메뉴 버튼이 될 수 있다. 당구 게임시, 당구공이 당구대(100)의 상면(110)을 지나갈때 마다 구획부의 플레이트가 회동되는 동작이 구현되므로, 보다 흥미롭게 당구 게임을 즐길 수 있다. Such an entertainment object may be provided as an entertainment object in which, when a billiard ball moves on the
또한, 본 발명은 다른 엔터테인먼트 객체로서, 당구공이 이동할 때, 당구공 후방에서 화염이 생기는 이미지, 당구대(100)의 상면(110)에 우주 배경 이미지, 산타클로스 등 다양한 엔터테인먼트 객체를 구현할 수 있다. In addition, as another entertainment object, the present invention can implement various entertainment objects, such as an image in which a flame is generated from the back of the billiard ball when the billiard ball moves, a cosmic background image on the
100 : 당구대 102 : 큐대
104 : 수구 106 : 제1 적구
107 : 제2 적구 110 : 당구대 상면
122 : 포인터 120,130 : 엔터테인먼트 객체
131 : 구획부 132 : 플레이트부
134 : 포인트
200 : 카메라부 300 : 프로젝터부
400 : 서버 410 : 영상 변환부
420 : 오차 보정부 430 : 객체 식별부
440 : 좌표 판별부 450 : 방향 검출부
460 : 경로 예상부 470 : 경로 추출부
480 : 객체 추적부 490 : 포인트 계산부
500 : 디스플레이부100: billiard table 102: cue table
104: water polo 106: first red ball
107: second red ball 110: top surface of the billiard table
122: pointer 120,130: entertainment object
131: compartment 132: plate part
134: points
200: camera unit 300: projector unit
400: server 410: video conversion unit
420: error correction unit 430: object identification unit
440: coordinate determination unit 450: direction detection unit
460: path estimation unit 470: path extraction unit
480: object tracking unit 490: point calculation unit
500: display unit
Claims (6)
당구공 또는 큐대를 포함하는 제1 객체의 영상을 촬영하는 카메라부;
상기 제1 객체의 영상 및 상기 제2 객체의 영상을 구분 인식하는 서버; 를 포함하고,
상기 카메라부로 상기 제1 객체를 촬영하며,
상기 제1 객체의 이동 경로에 연동되도록 상기 제2 객체를 상기 당구공의 상면에서 이동시키고,
상기 제1 객체 및 상기 제2 객체의 이격 거리를 트리거 범위와 비교하면서, 상기 제2 객체의 투사 영역을 제1 영역 또는 제2 영역 중 하나로 결정하고, 상기 제1 객체의 움직임에 연동되는 상기 제2 객체의 이미지를 상기 당구대에 투사하며,
상기 제2 객체는,
상기 제2 객체와 상기 제1 객체의 이격 거리가 트리거 범위를 벗어난 상태에서는, 상기 제2 객체가 상기 제1 객체에 연동되지 않고 미리 정의된 제1 영역내에서 임의의 이동 경로를 따라 움직이고,
상기 제2 객체와 상기 제1 객체의 이격 거리가 상기 트리거 범위 이하인 상태에서는, 상기 제2 객체가 상기 제1 객체의 움직임에 연동되며 상기 제1 객체로부터 멀어지는 제2 영역으로 회피 기동하는 당구 시스템.a projector unit for projecting an image of a second object including an entertainment object on the pool table;
a camera unit for photographing an image of a first object including a billiard ball or a cue table;
a server for distinguishing and recognizing the image of the first object and the image of the second object; including,
Taking the first object with the camera unit,
moving the second object on the upper surface of the billiard ball so as to be linked to the movement path of the first object;
While comparing the separation distance between the first object and the second object with a trigger range, the projection area of the second object is determined as one of the first area or the second area, and the second object linked to the movement of the first object is determined. 2 Project the image of the object onto the pool table,
The second object is
When the separation distance between the second object and the first object is out of the trigger range, the second object moves along an arbitrary movement path within a predefined first area without interlocking with the first object,
In a state in which the separation distance between the second object and the first object is less than or equal to the trigger range, the second object is linked to the movement of the first object, and the billiard system avoids maneuvering to a second area away from the first object.
상기 서버에 의하여 생성되는 프로젝터부 이미지는 상기 제2 객체를 포함하고,
상기 서버는 상기 제2 객체가 상기 제1 객체의 이동 경로에 연동되도록 상기 제2 객체의 자세 및 위치를 실시간 수정하며,
상기 제2 객체의 자세 및 형상은 상기 서버의 데이터베이스에 미리 저장되어 있고, 상기 제1 객체의 움직임에 연동되어 상기 제2 객체의 자세 및 형상에 관한 상기 데이터베이스 추출이 이루어지는 당구 시스템.
According to claim 1,
The projector unit image generated by the server includes the second object,
The server corrects the posture and position of the second object in real time so that the second object is linked to the movement path of the first object,
The posture and shape of the second object are stored in advance in the database of the server, and the database is extracted with respect to the posture and shape of the second object by interlocking with the movement of the first object.
상기 당구대의 상면에 연못이 연출되도록 물고기가 유영하고,
상기 당구공이 지나가면 물결이 구현되며,
상기 유영하는 물고기에 상기 당구공이 접근하면 상기 물고기가 놀래서 도망가는 동작이 구현되고,
상기 물고기, 연못 및 물결은 가상의 이미지 형태로 상기 당구대에 표현되는 당구 시스템.
According to claim 1,
The fish swims so that a pond is created on the upper surface of the billiard table,
When the billiard ball passes, a wave is realized,
When the billiard ball approaches the swimming fish, the fish runs away by surprise,
The fish, the pond and the wave are represented on the billiard table in the form of a virtual image billiards system.
상기 프로젝터부를 통해 상기 당구대의 상면에 소정의 면적을 가지는 구획부를 형성하고,
상기 구획부에 플레이트부가 형성되며,
상기 당구공이 상기 플레이트부에 접근할 때 상기 플레이트부에 대응되는 메뉴가 실행되는 당구 시스템. According to claim 1,
forming a partition having a predetermined area on the upper surface of the billiard table through the projector;
A plate portion is formed in the partition portion,
When the billiard ball approaches the plate part, a menu corresponding to the plate part is executed.
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