KR102330420B1 - 인공지능을 이용한 당구 학습 진행 시스템 - Google Patents

인공지능을 이용한 당구 학습 진행 시스템 Download PDF

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Abstract

인공지능을 이용한 당구 학습 진행 시스템이 개시된다. 본 발명의 실제 당구 선수들의 당구 경기를 분석 및 딥러닝 학습하여 수구 및 2개의 목적구에 대한 당구공의 위치 정보에 따른 수구의 당점, 큐 스피드, 브릿지 거리, 그리고 수구의 경로를 포함하는 당구 학습정보를 생성하여 데이터베이스화한 서버를 이용하여 학습을 진행하는 인공지능을 이용한 당구 학습 진행 시스템은, 수구 및 2개의 목적구의 위치가 포함된 당구대의 경기 영상을 획득하는 적어도 하나의 카메라, 및 상기 당구대의 주변에 설치되고, 상기 카메라로부터 획득된 수구 및 2개의 목적구의 위치정보를 상기 서버로 전송하고, 상기 서버로부터 위치정보에 따른 수구의 당점과 코스 정보를 포함하는 당구 학습정보를 수신하여 상기 당구대에 표시하도록 제어하는 제어장치를 포함하게 구성함으로써, 이용자가 당구 전문가의 지도 없이도 당구 게임 중이나 종료 후에 당구의 체계적인 이론과 기법을 초보자도 쉽게 이해하고 실전감각을 익힐 수 있는 효과가 있다.

Description

인공지능을 이용한 당구 학습 진행 시스템{BILLIARD LEARNING PROGRESS SYSTEM USING ARTIFICIAL INTELLIGENCE}
본 발명은 당구 학습장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 실제 당구 선수들의 당구 경기를 인공지능으로 학습하고, 이용자의 당구 경기 시, 당구공의 위치정보를 수신하여 득점이 높은 코스와 당점을 포함하는 당구 학습정보를 제공하는 인공지능을 이용한 당구 학습 진행 시스템에 관한 것이다.
현대 사회를 여가 중심의 사회라고 한다. 이와 같은 배경에는 일하는 것도 중요하지만 여가를 효과적으로 선용하는 것이 일을 보다 잘할 수 있고, 한편 우리의 삶을 보다 풍요롭게 할 수 있기 때문일 것이다.
여가의 종류는 매우 다양하지만 능동적 여가 활동에는 스포츠 활동이 대표적이고, 효율적인 여가 활동으로 꼽히고 있다. 우리가 일상에서 가장 쉽게 접할 수 있고, 가장 많은 동호인을 보유하고 있는 대표적인 스포츠 종목은 당구이다.
당구는 몇 년 전까지만 해도 어두운 이미지로 부각되어 있어서 성인 남성을 제외하고는 거리를 두었던 스포츠 종목 중 하나였다. 하지만, 아시안 게임에서 당구가 정식 종목으로 채택이 되고, 당구장이 체육 시설로 지정되면서 단순한 여가 활동에서 하나의 대중적인 스포츠로 자리매김하였다. 현재 당구는 대한민국 체육 시설 중 가장 많이 등록된 체육 시설이며, 연령과 성별 그리고 계절에 관계없이 누구나 즐길 수 있는 실내 스포츠 중 하나이다.
또한, 우리나라 당구 선수들은 3 쿠션, 포켓볼 등 여러 차례의 국제 경기에서 세계적인 실력을 인정받고 있어서 많은 사람이 관심을 갖고 있는 종목이다. 특히, 최근에는 생활 스포츠로서의 입지를 굳혀감에 따라 다양한 TV 프로그램을 통해 당구 경기가 중계되고 있어서 당구의 인기가 증가되고 있는 실정이다.
일반적으로 당구는 경기(또는 게임)의 종류에 따라 다양한 개수 및 색상의 당구공을 이용하여 진행되며, 당구 경기를 위해서는 큐대와 당구대가 설치되어 있어야 하므로 통상적으로 당구장을 이용하게 된다. 당구장에는 복수 개의 당구대들 각각의 주변에 해당 당구대의 스코어를 표시하기 위한 보드판이 설치되어 있고, 이를 이용하여 스코어 및 시간을 카운트하여 표시한다. 최근에는 보드판을 대신하여 터치 스크린 형태나 키오스크 형태의 당구대 단말기를 구비하고, 이를 통해 스코어 및 시간을 표시함은 물론, 당구 경기 진행에 따른 다양한 서비스를 제공하고 있다.
이러한 당구 경기는 당구대의 가장자리에 표시된 포인트와, 당구공이 위치한 각도, 당구공의 회전력, 당구공의 당점과 큐대의 힘 조절 등 다양한 요소를 고려하여 이용자가 당구공을 쳐야 하기 때문에, 각 타구마다 당구공의 충돌에 따른 반발력, 당구대 쿠션의 탄성 및 반발력 등을 고려한 다양한 경우의 수와 다양한 경험을 바탕으로 운영해야 한다. 따라서 당구 경기는 매 게임 또는 각 타구마다 다양한 기술이 적용될 수 있으므로, 상황에 따라 당구공의 위치나 각도 등을 고려한 타구 기술이 필요하다. 특히, 경기력을 높이기 위해서는 이러한 기술들이 일관적이고 지속적으로 이루어져야 하므로, 상황에 따라 이용자에게 가장 적합한 타구를 학습할 체계적인 당구 학습이 필요하다.
그러나 현재의 당구 관련 시스템은 활성화되고 있는 당구 산업을 보다 활성화시키고, 이용자에게 적합한 당구 학습을 제공하여 보다 인기있는 생활 스포츠로 자리 잡는데 필요한 서비스가 매우 미흡한 실정이다.
KR 등록특허공보 제10-0624976호(2006.09.08)
본 발명은, 이러한 종래의 문제점을 해결하고자 당구공의 위치에 따른 당점과 경로를 표시할 수 있는 인공지능을 이용한 당구 학습 진행 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 실제 당구 선수들의 당구 경기를 분석하여 현재 당구공의 위치에 따른 가장 확률이 높은 코스와 당점을 포함하는 당구 학습정보를 생성하여 데이터베이스화하고 이용자에게 당구 학습정보를 제공하는 인공지능을 이용한 당구 학습 진행 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 카메라로부터 획득된 당구 위치정보에 유사도가 가장 높은 학습정보를 제공할 수 있는 인공지능을 이용한 당구 학습 진행 시스템을 제공하는 것이다.
그리고 본 발명은 또 다른 목적은 당구 학습과정을 제공하고 그 결과를 분석 및 학습하여 이용자에게 필요한 당구 학습과정을 집중적으로 훈련할 수 있도록 제공하는 인공지능을 이용한 당구 학습 진행 시스템을 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실제 당구 선수들의 당구 경기를 분석 및 딥러닝 학습하여 수구 및 2개의 목적구에 대한 당구공의 위치 정보에 따른 수구의 당점, 큐 스피드, 브릿지 거리, 그리고 수구의 경로를 포함하는 당구 학습정보를 생성하여 데이터베이스화한 서버를 이용하여 학습을 진행하는 인공지능을 이용한 당구 학습 진행 시스템은, 수구 및 2개의 목적구의 위치가 포함된 당구대의 경기 영상을 획득하는 적어도 하나의 카메라, 및 상기 당구대의 주변에 설치되고, 상기 카메라로부터 획득된 수구 및 2개의 목적구의 위치정보를 상기 서버로 전송하고, 상기 서버로부터 위치정보에 따른 수구의 당점과 코스 정보를 포함하는 당구 학습정보를 수신하여 상기 당구대에 표시하도록 제어하는 제어장치를 포함하게 구성함으로써 달성할 수 있다.
또한, 제어장치는 상기 서버로부터 당구 학습정보를 수신한 경우, 상기 당구공의 수구로부터 이격된 위치에 수구의 당점을 표기하는 이미지를 표시하고, 상기 수구의 당점 타격시 상기 수구가 이동하는 경로를 상기 수구와 제1 목적구 그리고 제2 목적구를 연결하는 선으로 표시하도록 구성한다.
또한, 제어장치는 부가 정보 표시 요청시 큐 스피드 또는 브릿지 거리를 추가적으로 표시하고, 상기 수구 및 2개의 목적구의 위치 정보를 당구공의 반경에 해당하는 간격으로 격자를 상하로 형성하고 각 격자마다 위치정보를 부여하거나 상기 당구대의 이미지분석을 통하여 기준점에 대하여 각 당구공의 중심까지의 가로세로 길이를 위치정보로 부여하고 각 격자에 위치하는 당구공의 위치정보를 상기 서버로 전송하도록 구성할 수 있다.
또한, 서버는 상기 제어장치로부터 수신된 위치정보에 대응하는 당구 학습정보가 존재하지 않는 경우 유사도가 가장 근접한 당구 학습정보를 전송하거나, 또는 위치정보에 따른 당구 선수들의 해당 학습정보를 전송하도록 할 수 있다.
그리고 제어장치는 수구를 선택할 때 이전 이용자가 선택한 수구와 다른 칼라의 당구공을 수구로 자동으로 선택하거나 또는 이용자가 선택한 당구공을 수구로 선택하여 당구공의 위치정보를 상기 서버로 전송할 수 있다.
본 발명에 의하면 이용자가 당구 전문가의 지도 없이도 당구 게임 중이나 종료 후에 당구의 체계적인 이론과 기법을 초보자도 쉽게 이해하고 실전감각을 익힐 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 실제 당구 선수들의 당구 경기를 분석 및 딥러닝 학습하고, 이를 통해 다양한 당구공의 위치에 따른 다양한 코스와 당점을 포함하는 당구 학습정보를 생성하여 데이터베이스화하고, 이용자의 당구 경기, 연습 및 훈련 시의 경기 영상을 획득 및 분석하여 현재 당구공의 위치에 대응하는 당구 학습정보를 제공하고, 당구 학습결과를 분석하여 이용자의 단점을 파악하고, 이를 해소할 수 있도록 하여 집중적으로 훈련할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 당구대가 학습 기능을 가지므로 실력자의 지도 없이도 당구 실력을 향상시키는 것이 가능하고, 타격 후 수구의 이동 경로를 제시하고, 실제 타격 후 당구공이 이동하는 경로도 함께 표시해 줌으로써 자신의 타격이 최적 경로와 비교해 볼 수 있으므로 자신의 문제점을 매우 정확하게 파악할 수 있는 효과가 있다.
그리고 본 발명에 의하면, 당구 경기, 연습, 훈련 시, 카메라와 연동되는 제어장치를 이용하여 경기 영상으로부터 당구공의 위치를 감지하고 이를 통해 이용자에게 가장 효과적인 코스와 당점을 알려줌으로써, 샷 처리 시, 득점 확률을 높일 수 있으며, 필요한 경우 큐 스피드 또는 브릿지 거리를 추가적으로 제공함으로써 보다 구체적인 학습을 진행할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명이 일실시예에 의한 인공지능을 이용한 당구 학습 진행 시스템의 주요 구성도,
도 2는 단말기와 서버의 상세 구성도,
도 3과 도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 당구공의 위치 정보를 표시하기 위한 도면,
도 5는 당구공 포지션에 따른 당점과 경로를 표시한 도면,
그리고
도 6은 실패한 경우의 복기 화면의 일례를 예시한 도면이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈", "장치" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 및/또는 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
명세서 전체에서 "및/또는"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1 항목, 제2 항목 및/또는 제3 항목"의 의미는 제1, 제2 또는 제3 항목뿐만 아니라 제1, 제2 또는 제3 항목들 중 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.
명세서 전체에서 각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c, ...)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 한정하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
이하, 도면을 참고하여 본 발명의 일실시예에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명이 일실시예에 의한 인공지능을 이용한 당구 학습 진행 시스템의 주요 구성도이고, 도 2는 단말기와 서버의 상세 구성도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 인공지능을 이용한 당구 학습 진행 시스템은, 실제 당구장에서 발생하는 당구공의 위치에 따라 당점과 수구의 진행방향을 표시하는 학습정보를 당구대에 표시하여 이용자가 집중적으로 훈련할 수 있도록 하는 것을 하나의 특징으로 한다.
이를 위하여 본 발명의 당구 학습 진행시스템은 당구대(120)와 당구대(120)의 상부 또는 측면에서 수구 및 2개의 목적구의 위치가 포함된 당구대의 경기 영상을 획득하는 적어도 하나 이상의 카메라(110)와, 당구대(120)의 주변에 설치되고, 카메라(110)로부터 획득된 수구 및 2개의 목적구의 위치정보를 서버(200)로 전송하고, 서버(200)로부터 위치정보에 따른 수구의 당점과 코스 정보를 포함하는 당구 학습정보를 수신하여 당구대(120)에 표시하도록 제어하는 제어장치(130)와 실제 당구 선수들의 당구 경기를 분석 및 딥러닝 학습하여 수구 및 2개의 목적구에 대한 당구공의 위치 정보에 따른 수구의 당점, 큐 스피드, 브릿지 거리, 그리고 수구의 경로를 포함하는 당구 학습정보를 생성하여 데이터베이스화한 서버(200)를 포함하여 구성할 수 있다.
카메라(110)는 복수 개의 당구공이 구비된 하나의 당구대(120)에 대응하여 적어도 하나 이상 구비하여 수구를 겨냥하는 큐대의 당점위치와 수구에 대한 큐대의 대향 각도, 수구의 진행방향과 제1목적구와 제2목적구의 충돌 후 이동방향, 그리고 당구대(210)의 상부면 전체를 촬영할 수 있도록 당구대(120)의 상부와 측면 등에 설치된다.
바람직하게는 트랙킹이 가능한 트랙을 설치하여 수구의 위치에 따라 카메라의 위치를 이동하여 당점과 수구의 이동방향 등을 정확하게 촬영할 수 있도록 할 수 있다.
카메라(100)는 당구 경기 시, 당구대(120)를 촬영하여 진행 중인 당구 경기에 대한 경기 영상을 실시간으로 획득하여 제어장치(130)로 전송한다.
한편, 서버(200)는 상술한 바와 같이 주요 프로 선수들의 당구 경기나 성공한 경우의 당구공 위치를 분석 및 딥러닝 학습하여 수구 및 2개의 목적구에 대한 당구공의 위치 정보를 먼저 학습하여 저장하고, 해당 위치에서의 수구의 당점, 큐 스피드, 브릿지 거리, 그리고 큐대에서 타격된 후 수구의 이동경로를 포함하는 당구 학습정보를 생성하여 데이터베이스화하여 DB부(240)에 저장한다.
또한, 해당 학습 정보를 제공한 프로선수의 성명이나 이용자의 성명을 기록하여 선호하는 프로선수들의 경기 장면을 참고로 학습을 하게 할 수 있다.
또한, 서버(200)는 제어장치(130)로부터 수구와 2개의 목적구에 대한 위치 정보를 수신하면, 해당 위치 정보에 대한 학습 정보를 DB부(240)에서 검색하여 해당 당구공의 위치에 대한 학습 정보를 추출하여 제어장치(130)로 제공하여 이용자가 학습 정보를 이용하여 학습을 할 수 있도록 한다.
또한, 서버(200)는 제어장치(130)로부터 카메라가 촬영한 영상과 수구와 2개의 목적구에 대한 위치정보를 수신한 경우 먼저 카메라의 촬영영상으로부터 당구공의 위치에 대한 위치정보를 위치정보분석부(210)에서 분석하여 수신된 위치정보와 비교하여 일치하는 지 여부를 판단할 수 있다.
이를 위하여 서버(200)는 딥러닝 학습이 가능한 분석 알고리즘 또는 인공지능(AI) 엔진 내장형으로 구비될 수 있다.
즉, 서버(200)는 카메라(110)로부터 획득된 경기 영상으로부터 현재 위치의 당구공을 인식하고, 이를 통해 당구 경기를 분석 및 딥러닝 학습을 처리하여 제어장치로 현재 당구공의 위치에 따른 추천 경로 및 당점에 대한 당구 학습 정보를 제공할 수 있다.
또한, 서버(200)는 수구와 2개의 목적구에 대한 위치정보를 DB부(240)에서 검색하여 해당 위치정보에 대한 수구의 당점, 큐 스피드, 브릿지 거리, 그리고 수구의 이동 경로를 포함하는 당구 학습정보를 추출하여 제어장치(130)로 전송한다.
한편, 서버(200)는 제어장치(130)로부터 수신된 위치정보에 대응하는 당구 학습정보가 DB부(240)에 존재하지 않는 경우 유사도가 가장 근접한 당구 학습정보를 전송하거나, 또는 해당 포지션에 대한 당구 선수들의 당구 학습정보를 제어장치(130)로 전송할 수 있다.
아래 표 1에 해당 위치에 대한 학습정보가 서버(200)의 DB부(240)에 존재하지 않는 경우 서버(200)는 제어장치(130)로 유사도 점수가 가장 높은 경우의 학습정보를 표시하거나, 또는 이용자가 선택한 프로 선수의 해당 포지션에 대한 학습정보를 선택하여 표시하게 할 수 있다.
또한, 유사도 점수가 가장 높은 경우의 학습정보를 표시하는 경우, 이용자의 선택에 따라 유사도 점수의 상위 리스트를 표시하여 사용자가 선택하게 할 수도 있다.
이러한 유사도는 성공확률로도 표시할 수 있음은 물론이다.
유사도 수구위치 제1목적구 위치 제2목적구 위치 선수명
100% 동일 동일 동일 ABC
95% ±5% BCD
90% ±5% 동일 CDE
85% ±5% DEF
80% ±5% 동일 동일 EFG
75% ±5% FGH
70% ±5% 동일 GHI
65% ±5% HIJ
표 1을 참고하면, 수구의 위치와 제1 목적구의 위치 그리고 제2 목적구의 위치에 따라 유사도 점수를 부여하고, 위치에 대한 정보는 ±5%의 범위내의 위치 정보만 유효하게 판단하도록 하고, 해당 유사도 점수에 해당하는 선수명도 표시하여 시용자가 선수명을 선택하여 해당 위치정보에 대한 학습정보를 제공받을 수 있게 한다.
또한, 서버(200)는 이용자가 제공된 학습정보에 따라 수구를 타격한 경우의 영상을 학습이미지저장부(230)에 저장하고 있다가 필요한 경우 해당 영상을 불러내어 당구대(120)에 표시하게 할 수 있다.
구체적으로 서버(200)는 이용자가 수구를 타격한 경우 수구의 타격 위치, 수구의 진행방향, 제1목적구의 진행방향, 제2목적구의 진행방향 등을 당구대(120)에 표시하게 할 수 있다.
도 6의 실패한 경우의 복기 화면의 일례를 예시한 도면을 참고하면, 조금 전 당구공의 위치 정보에 따른 수구에 대한 이미지(121b)와 제1 목적구에 대한 이미지(122b), 제2 목적구에 대한 이미지(123b) 그리고 수구의 이동 경로(127)가 당구대에 표시되어 있다.
또한, 수구에 대한 이미지(121b) 옆에는 실제 타격한 수구의 이미지(126)와 당점(126a)을 표시하여 학습 정보가 제공한 당점의 위치와 비교할 수 있게 할 수 있다.
이 경우에는 학습정보를 제공한 당점의 위치를 함께 표시하여 비교하게 하는 것이 바람직하다.
예를 들어 도 5의 경우는 수구와 제1목적구 및 제2목적구의 배치에 따라 124a처럼 수구의 센터를 타격하라는 당점을 표시하였는데, 도 6의 실패한 경우의 수구와 당점을 보면 실제 타격시 타격점이 우측으로 편심되어 있음을 알 수 있으며, 이때의 수구의 운동 경로도 확인할 수 있는 것이다.
그리고 실패한 경우의 학습 정보를 제공하는 경우에는 수구에 대한 큐대의 방향, 브릿지 거리, 큐대의 스피드 등을 음성이나 화면을 통하여 표시할 수도 있다.
이를 위하여 제어장치(120)는 서버(200)로부터 당구 학습정보를 수신한 경우, 당구공의 수구(121)로부터 이격된 위치에 수구(121)의 이미지(124)와 당점(124a)을 표시한 이미지를 표시하고, 수구(121)를 큐대가 타격시 수구(121)가 이동하는 경로를 수구(121)와 제1 목적구(123) 그리고 제2 목적구(122)를 연결하는 선으로 표시한다.
이때 필요한 경우 당구대의 장축과 당축에 해당 수구가 입사하여 반사되는 경우 그 경로도 표시하여 전체적인 수구의 움직임을 확인할 수 있게 한다.
이를 위하여 제어장치(130)는 카메라(110)로부터 촬영한 영상과 해당 영상으로부터 위치 정보를 분석하여 통신부(137)를 통하여 서버(200)로 전송하고 해당 위치 정보에 대한 학습 정보를 서버(200)로부터 수신하여 투사부(139)를 통하여 당구대(120)에 수구의 이미지와 당점 그리고 수구의 이동경로 등을 표시하도록 제어하는 제어부(131)를 포함한다.
투사부(139)는 당구대(120)의 수구(121)의 인근 위치에 수구에 대한 이미지(124)와 당점(124a)을 표시하고, 타격시 수구의 이동 경로(125) 등에 대한 이미지를 당구대에 표시할 수 있는 장치로 구성한다.
도 5의 당구공 포지션에 따른 당점과 경로를 표시한 도면을 참고하면, 수구(121)와 제1목적구(123) 그리고 제2목적구(122)가 당구대에 위치하고 있고, 수구(121)의 인근 위치에 수구에 대한 이미지(124)와 해당 이미지에 당점(124a)을 표시하고, 수구 타격시 수구가 이동할 이동 경로(125)가 이미지로 표시되어 있다.
본 발명에서 제1목적구는 수구가 1차적으로 타격하는 당구공을 제2 목적구는 1차 타격 후 2차로 타격되는 당구공을 의미하면, 수구는 예를 들면 흰색과 황색 그리고 적색으로 구성된 3구 중 황색과 흰색이 수구가 될 수 있으며, 수구가 선택되면, 나머지 공은 목적구가 된다.
제어장치(130)는 전 게임에서 수구가 선택되면 다음 게임에서는 황색과 흰색 중 선택되지 않은 당구공을 수구로 선택하면 된다.
즉, 제어장치(130)는 수구를 선택할 때 이전 플레이어가 선택한 수구와 다른 칼라의 당구공을 수구로 자동으로 선택하거나 또는 키입력부(136)를 통하여 수구 선택키를 입력하면 수구선택부(134)에서 이용자가 선택한 당구공을 수구로 선택하여 당구공의 위치정보를 서버(200)로 전송한다.
또한, 제어장치의 제어부(131)는 키입력부(136)를 통하여 부가 정보 요청신호가 입력되면 부가정보표시부(132)에서 부가정보를 판독하여 투사부(139)를 통하여 큐 스피드 또는 브릿지 거리를 표시할 수 있도록 한다.
또한, 제어장치의 제어부(131)는 카메라(110)로부터 수신한 수구 및 2개의 목적구가 포함된 당구대의 경기 영상으로부터 위치정보추출부(138)를 통하여 당구공의 위치정보를 판독한다.
위치정보추출부(138)는 당구대의 각 당구공의 위치 정보를 추출하기 위하여 당구대를 격자 모양이나 기준점을 기준으로 하는 좌표 정보를 추출하도록 동작한다.
도 3과 도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 당구공의 위치 정보를 표시하기 위한 도면으로, 먼저 도 3을 참고하면, 수구 및 2개의 목적구의 위치 정보를 당구공의 반경에 해당하는 간격으로 격자를 상하로 형성하고 각 격자마다 위치정보를 부여하는 것을 특징으로 한다.
즉, 격자의 가로와 세로의 크기를 당구공의 2분의 1 크기로 형성하여, 기준점을 기준으로 각 격자에 대한 위치정보를 부여하여 수구의 위치한 격자의 위치정보와 제1목적구와 제2목적그의 격자의 위치정보를 판독하는 것이다.
도면에서 확대도면을 보면, 각 격자마다 "n. n+1, . . . n+d"등의 격자 정보가 격자마다 부여되어 있어 위치정보추출부(138)는 각 당구공의 격자 정보를 판독하여 위치정보로 서버(200)로 전송하는 것이다.
이때 격자점이 당구공의 1/2의 크기에 해당하므로 당구공의 위치정보를 추출할 경우에는 당구공의 센터축이 속해 있는 격자 정보를 추출하면 된다.
물론 이때 서버(200)는 각 격자정보에 대한 학습 정보를 저장한다.
또한, 위치 정보를 추출하기 위한 다른 정보로 당구대의 이미지분석을 통하여 기준점에 대하여 각 당구공의 중심까지의 가로세로 길이를 위치정보로 부여하고 각 격자에 위치하는 당구공의 위치정보를 서버로 전송하는 방법이다.
일례로 도 4를 참고하면, 수구(121)와 제1목적구(123), 그리고 제2목적구(122)가 촤측 하단의 기준점(0)을 기준으로 수평방향의 x좌표와 수직방향의 y좌표를 판독하여 위치정보로 추출하는 것이다.
예를 들면 수구(121)는 (x1,y1)의 위치정보로, 제1목적구(123)는 (x3,y3)의 위치정보를 그리고 제2목적구(122)는 (x2,y2)로 위치정보를 판독하는 것이다.
입력된 이미지로부터 각 객체들을 기준점으로부터 당구공의 센터축 까지의 수평거리(x)와 수직거리(y)를 산정하는 것은 일반적인 기술이므로 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 제어장치(130)는 큐대가 수구를 타격할 때의 스피드를 측정하는 스피드측정부(133)와 실경기가 아니고 학습을 하고자 할 경우 즉, 키입력부(136)를 통하여 학습키가 입력되면, 학습부(135)를 구동하여 수구와 제1목적구 그리고 제2목적구의 위치에 따른 학습정보를 제공하여 해당 배치에 대한 학습을 할 수 있도록 구성할 수 있다.
또한, 제어장치(130)는 스피커를 구비하고 음성으로 안내를 진행할 수 있다.
예를 들면 당점의 위치에 대한 안내, 제1목적구의 타격위치, 가능하다면 스피드 또는 세기 정도 등을 안내하여 시청각적으로 이해를 쉽게 도울 수 있다.
이하, 상술한 구성을 이용하여 본 발명의 일실시예에 의한 인공지능을 이용한 당구 학습 진행 시스템의 작동에 대하여 설명한다.
이하에서는 실제 당구 선수들의 당구 경기를 분석 및 딥러닝 학습하여 수구 및 2개의 목적구에 대한 당구공의 위치 정보에 따른 수구의 당점, 큐 스피드, 브릿지 거리, 그리고 수구의 이동 경로를 포함하는 당구 학습정보가 서버에 저장된 것으로 설명한다.
먼저 경기를 진행하는 경우, 본 발명의 학습 진행 시스템을 가동하면, 카메라(110)는 당구대(120)와 수구(121), 제1목적구(123) 그리고 제2목적구(122)에 대한 영상을 촬영하여 당구대의 경기 영상을 제어장치(130)로 전송한다.
제어장치(130)의 제어부(131)는 수신한 경기 영상을 위치정보추출부(138)에서 수구(121), 제1목적구(123) 그리고 제2목적구(122)에 대한 위치정보를 추출하여 서버(200)로 전송한다.
서버(200)는 전송받은 위치정보를 기준으로 DB부(240)에서 수구(121), 제1목적구(123) 그리고 제2목적구(122)에 대한 위치정보에 부합하는 학습정보를 추출하여 제어장치(130)로 전송하면, 제어장치(130)의 제어부(111)는 수신한 학습정보를 투사부(139)를 통하여 당구대(120)에 표시하면 된다.
이후, 이용자가 수구를 타격한 경우 수구의 당점과 수구의 이동경로, 제1목적구와 제2목적수의 이동경로, 큐 스피드도, 타격 방향, 브릿지 거리 등을 추출하여 타격정보로 저장하거나 또는 서버(200)로 전송한다.
서버(200)는 전송받은 타격정보와 함께 전송한 학습정보를 학습이미지저장부(230)에 저장하고 있다가 제어장치(130)의 요청 시 수구와 제1목적구 그리고 제2목적구에 대한 좌표정보와 당점정보 그리고 수구와 제1목적구 및 제2목적구의 이동경로를 포함하는 타격정보와 학습정보를 전송하면, 제어장치(130)는 투사부(139)를 통하여 타격전의 수구와 제1목적구 및 제2목적구에 대한 이미지 정보와 당점을 표시하고, 소정 시간 경과 후 예를 들어 재생키가 입력되면 수구가 타격되어 이동하는 이동경로와 제1목적구 및 제2목적구의 이동경로를 표시한다.
이후, 복기키가 입력되면, 제어장치(130)의 제어부(111)는 당구대에 수구와 제1목적구 그리고 제2목적구의 이미지를 당구대에 표시함과 동시에 당점을 포함하는 학습정보를 당구대에 표시하여 이용자가 다시 정확한 당점을 타격할 수 있도록 유도함으로써 당구 학습결과를 분석하여 이용자의 단점을 파악하고, 이를 해소할 수 있도록 함과 동시에 집중적으로 훈련할 수 있는 효과가 있는 것이다.
또한, 제어장치(130)의 키입력부(136)를 통하여 학습키가 입력되고, 이용자가 당구대에 수구와 제1목적구와 제2목적구를 위치시키면 제어장치(130)는 서버(200)로 위치정보를 제공하고 해당 위치에 대한 학습정보를 수신하여 투사부(139)를 통하여 투사하게 하여 당구공의 위치에 따른 학습을 할 수 있게 하고, 실패한 경우 상술한 바와 같이 복기하여 실패의 원인을 분석하고, 상대적으로 약한 포지션에 대한 학습을 반복하여 훈련할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대하여 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.
100 : 학습 진행 시스템 110 : 카메라
120 : 당구대 130 : 제어장치
131 : 제어부 132 : 부가정보표시부
133 : 스피드측정부 134 : 수구선택부
135 : 학습부 136 : 키입력부
137 : 통신부 138 : 위치정보추출부
139 : 투사부 200 : 서버
210 : 위치정보분석부 220 : 학습정보추출부
230 : 학습이미지저장부 240 : DB부

Claims (6)

  1. 실제 당구 선수들의 당구 경기를 분석 및 딥러닝 학습하여 수구 및 2개의 목적구에 대한 당구공의 위치 정보에 따른 수구의 당점, 큐 스피드, 브릿지 거리, 그리고 수구의 이동 경로를 포함하는 당구 학습정보를 생성하여 데이터베이스화한 서버를 이용하여 학습을 진행하는 인공지능을 이용한 당구 학습 진행 시스템에 있어서,
    수구 및 2개의 목적구의 위치가 포함된 당구대의 경기 영상을 획득하는 적어도 하나 이상의 카메라;및
    상기 당구대의 주변에 설치되고, 상기 카메라로부터 획득된 수구 및 2개의 목적구의 위치정보를 상기 서버로 전송하고, 상기 서버로부터 위치정보에 따른 수구의 당점과 코스 정보를 포함하는 당구 학습정보를 수신하여 상기 당구대에 표시하도록 제어하는 제어장치;
    를 포함하고,
    상기 제어장치는
    상기 서버로부터 당구 학습정보를 수신한 경우, 상기 당구공의 수구로부터 이격된 위치에 수구의 당점을 표기하는 이미지를 표시하고, 상기 수구의 당점 타격시 상기 수구가 이동하는 경로를 상기 수구와 제1 목적구 그리고 제2 목적구를 연결하는 선으로 표시하고,
    상기 서버는
    상기 제어장치로부터 수신된 위치정보에 대응하는 당구 학습정보가 존재하지 않는 경우 유사도가 가장 근접한 당구 학습정보를 전송하거나, 또는 프로 선수들의 해당 위치에 대한 당구 학습정보를 전송하는 인공지능을 이용한 당구 학습 진행 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제어장치는
    부가 정보 표시 요청시 큐 스피드 또는 브릿지 거리를 추가적으로 표시하는 것을 특징으로 하는 인공지능을 이용한 당구 학습 진행 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제어장치는
    상기 수구 및 2개의 목적구의 위치 정보를 당구공의 반경에 해당하는 간격으로 격자를 상하로 형성하고 각 격자마다 위치정보를 부여하거나 상기 당구대의 이미지분석을 통하여 기준점에 대하여 각 당구공의 중심까지의 가로세로 길이를 위치정보로 부여하고 각 격자에 위치하는 당구공의 위치정보를 상기 서버로 전송하는 인공지능을 이용한 당구 학습 진행 시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 서버는
    유사도 점수가 가장 높은 경우의 학습정보를 표시하는 경우, 이용자의 선택에 따라 유사도 점수의 상위 리스트를 표시하여 사용자가 선택하게 있게 하고,
    상기 유사도는
    수구의 위치와 제1 목적구의 위치 그리고 제2 목적구의 위치에 따라 유사도 점수를 부여하고, 위치에 대한 정보는 ±5%의 범위내의 위치 정보만 유효하게 판단하도록 하고, 해당 유사도 점수에 해당하는 선수명도 표시하여 시용자가 선수명을 선택하여 해당 위치정보에 대한 학습정보를 제공받을 수 있게 하는 인공지능을 이용한 당구 학습 진행 시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제어장치는
    수구를 선택할 때 이전 플레이어가 선택한 수구와 다른 칼라의 당구공을 수구로 자동으로 선택하거나 또는 이용자가 선택한 당구공을 수구로 선택하여 당구공의 위치정보를 상기 서버로 전송하는 것을 특징으로 하는 인공지능을 이용한 당구 학습 진행 시스템







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