KR102454790B1 - System and method of providing replay video of stroke on billiard ball - Google Patents

System and method of providing replay video of stroke on billiard ball Download PDF

Info

Publication number
KR102454790B1
KR102454790B1 KR1020200078226A KR20200078226A KR102454790B1 KR 102454790 B1 KR102454790 B1 KR 102454790B1 KR 1020200078226 A KR1020200078226 A KR 1020200078226A KR 20200078226 A KR20200078226 A KR 20200078226A KR 102454790 B1 KR102454790 B1 KR 102454790B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
image
stroke
billiard
billiard ball
frame
Prior art date
Application number
KR1020200078226A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20220000499A (en
Inventor
권기환
구경모
허우형
Original Assignee
주식회사 픽셀스코프
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 주식회사 픽셀스코프 filed Critical 주식회사 픽셀스코프
Priority to KR1020200078226A priority Critical patent/KR102454790B1/en
Publication of KR20220000499A publication Critical patent/KR20220000499A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102454790B1 publication Critical patent/KR102454790B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/20Analysis of motion
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/60Analysis of geometric attributes
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/14Picture signal circuitry for video frequency region
    • H04N5/144Movement detection
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00Television systems
    • H04N7/18Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30221Sports video; Sports image
    • G06T2207/30224Ball; Puck

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

본 발명은 당구 스트로크 리플레이 영상 제공 방법 및 시스템에 관한 것으로, 당구공의 움직임을 기반으로 회전된 스트로크 전후 영상을 추출 및 제공하는 것을 목적으로 한다. 이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 카메라가 촬영한 영상에 포함된 적어도 하나의 프레임에서, 당구공을 인식하는 a 단계, 상기 당구공의 움직임 및 각도를 판단하는 b 단계, 상기 영상에서 스트로크 전후의 제1 이미지를 추출하는 c 단계, 상기 제1 이미지를 상기 각도를 기반으로 회전하여 제2 이미지를 생성하고, 상기 제2 이미지에 포함된 스트로크 영역을 추출하여 스트로크 이미지를 생성하는 d 단계, 및 상기 제1 이미지 및 상기 스트로크 이미지를 디스플레이부에 전송하는 e 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a method and system for providing a billiard stroke replay image, and an object of the present invention is to extract and provide an image before and after a stroke rotated based on the motion of a billiard ball. In the present invention for achieving this object, in at least one frame included in an image captured by a camera, step a of recognizing a billiard ball, step b of determining the motion and angle of the billiard ball, and before and after the stroke in the image Step c of extracting a first image, step d of generating a second image by rotating the first image based on the angle, extracting a stroke area included in the second image to generate a stroke image, and the and step e of transmitting the first image and the stroke image to a display unit.

Description

당구 스트로크 리플레이 영상 제공 방법 및 시스템{SYSTEM AND METHOD OF PROVIDING REPLAY VIDEO OF STROKE ON BILLIARD BALL}Billiard stroke replay video providing method and system {SYSTEM AND METHOD OF PROVIDING REPLAY VIDEO OF STROKE ON BILLIARD BALL}

본 발명은 당구 스트로크 리플레이 영상 제공 방법 및 시스템에 관한 것으로, 보다 자세하게는 당구공의 움직임을 기반으로 스트로크 전후 영상을 제공하여 스트로크 분석을 정밀하게 수행할 수 있게 하는 당구 스트로크 리플레이 영상 제공 방법 및 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a method and system for providing a billiard stroke replay image, and more particularly, to a method and system for providing a billiard stroke replay image that enables precise stroke analysis by providing an image before and after a stroke based on the motion of a billiard ball it's about

스포츠에서 영상의 활용은 다양한 기능을 제공하는데, 방송경기 하이라이트 리플레이, VAR 판독 시스템이 대표적이며 개인이 레저 스포츠 활동을 하는 모습을 촬영함으로써 새로운 컨텐츠를 창출하기도 한다. 단순 영상의 재생 뿐 아니라 영상 분석 기술을 접목하여 대중들에게 새로운 요소를 제공하고 있다. 예를 들어 영상 분석을 통해 인아웃 판독을 하여 경기의 공정성을 더하거나, 레저 스포츠와 접목하여 고객들에게 편리성을 제공하고, 교육 용도로 더 활용할 수 있다. 이와 같은 레저 스포츠 분석 기술은 당구에도 적용이 가능하여, 자동 점수 카운트 기능과 리플레이 기능 등을 제공하고 있다.The use of video in sports provides various functions, such as broadcast match highlight replay and VAR reading system. It provides a new element to the public by combining video analysis technology as well as simple video playback. For example, it is possible to add fairness to the game by reading in-out through video analysis, provide convenience to customers by combining it with leisure sports, and use it more for educational purposes. Such leisure sports analysis technology can be applied to billiards as well, providing an automatic score count function and a replay function.

기존의 당구 리플레이 시스템은 스트로크 분석을 위한 기능이 부족한데, 구체적으로 설명하면 리플레이 영상의 화각이 당구대 전체로 설정되어 있음에 따라 스트로크를 분석하기 위한 큐대의 크기가 상대적으로 작아 큐대의 움직임을 정확하게 분석하기 힘들고, 고속 프레임이 아닌 일반 영상 재생 프레임(30~60 프레임)만을 제공하기 때문에 큐대의 세밀한 스트로크를 분석하는 것에 어려움이 있다.The existing billiard replay system lacks a function for stroke analysis. Specifically, as the angle of view of the replay image is set to the entire billiard table, the size of the cue table for analyzing the stroke is relatively small, so it is difficult to accurately analyze the movement of the cue table. It is difficult, and it is difficult to analyze the detailed strokes of the cue group because it provides only general video playback frames (30 to 60 frames), not high-speed frames.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 고속 카메라를 이용하여 당구공의 움직임을 인식하고, 이를 기반으로 스트로크 전후 영상을 추출하여 스트로크 분석을 정밀하게 하는 것을 일 목적으로 한다. An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, recognize the motion of a billiard ball using a high-speed camera, and extract images before and after a stroke based on this to accurately analyze a stroke.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 서버가 당구 스트로크 리플레이 영상을 제공하는 방법에 있어서, 카메라가 촬영한 영상에 포함된 적어도 하나의 프레임에서, 당구공을 인식하는 a 단계, 상기 당구공의 움직임 및 각도를 판단하는 b 단계, 상기 영상에서 스트로크 전후의 제1 이미지를 추출하는 c 단계, 상기 제1 이미지를 상기 각도를 기반으로 회전하여 제2 이미지를 생성하고, 상기 제2 이미지에 포함된 스트로크 영역을 분리하여 스트로크 이미지를 생성하는 d 단계 및 상기 제1 이미지 및 상기 스트로크 이미지를 디스플레이부에 전송하는 e 단계를 포함하는 것을 일 특징으로 한다.The present invention for achieving this object is a method for a server to provide a billiard stroke replay image, a step of recognizing a billiard ball in at least one frame included in an image captured by a camera, the movement of the billiard ball, and step b of determining an angle, step c of extracting a first image before and after the stroke from the image, generating a second image by rotating the first image based on the angle, and a stroke area included in the second image and a step d of generating a stroke image by separating them, and a step e of transmitting the first image and the stroke image to a display unit.

또한 본 발명은 당구 스트로크 리플레이 영상을 제공하는 시스템에 있어서, 당구대의 일 영역을 포함하는 촬영 범위를 촬영하고, 촬영한 영상을 서버에 전송하는 카메라, 상기 영상에 포함된 적어도 하나의 프레임에서 당구공을 인식하고, 상기 당구공의 움직임 및 각도를 판단하며, 상기 영상에서 스트로크 전후의 제1 이미지를 추출하고, 상기 제1 이미지를 상기 각도를 기반으로 회전하여 제2 이미지를 생성하고, 상기 제2 이미지에 포함된 스트로크 영역을 분리하여 스트로크 이미지를 생성하며, 상기 제1 이미지 및 상기 스트로크 이미지를 디스플레이부에 전송하는 서버 및 상기 제1 이미지 및 스트로크 이미지를 수신하여 디스플레이하는 디스플레이부를 포함하는 것을 일 특징으로 한다.In addition, in a system for providing a billiard stroke replay image, the present invention includes a camera that shoots a shooting range including one area of a billiard table, and transmits the captured image to a server, and a billiard ball in at least one frame included in the image. recognizes, determines the motion and angle of the billiard ball, extracts a first image before and after the stroke from the image, rotates the first image based on the angle to generate a second image, and the second image is generated. A server that generates a stroke image by separating a stroke region included in an image, and transmits the first image and the stroke image to a display unit, and a display unit that receives and displays the first image and the stroke image do it with

전술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 고속 카메라를 이용하여 당구공의 움직임을 인식하고, 이를 기반으로 공이 나아가는 방향에 따라 회전된 스트로크 전후 영상을 추출 및 제공하여 스트로크 분석을 정밀하게 할 수 있게 한다.According to the present invention as described above, the motion of the billiard ball is recognized using a high-speed camera, and based on this, it is possible to accurately analyze the stroke by extracting and providing images before and after the stroke rotated according to the direction in which the ball moves.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 당구 스트로크 리플레이 영상 제공 방법을 설명하기 위한 순서도,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 의한 당구공의 움직임에 대응하는 각도를 판단하는 방법을 설명하기 위한 순서도,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 의한 카메라로 촬영한 원본 프레임을 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 의해 생성된 스트로크 이미지를 나타낸 도면
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 의한 당구 스트로크 리플레이 영상 제공 시스템의 대략적인 사시도이다.
1 is a flowchart for explaining a method for providing a billiard stroke replay image according to an embodiment of the present invention;
2 is a flowchart for explaining a method of determining an angle corresponding to the movement of a billiard ball according to an embodiment of the present invention;
3 is a view showing an original frame photographed by a camera according to an embodiment of the present invention;
4 is a view showing a stroke image generated according to an embodiment of the present invention;
5 is a schematic perspective view of a billiard stroke replay image providing system according to an embodiment of the present invention.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.The above-described objects, features and advantages will be described below in detail with reference to the accompanying drawings, and accordingly, those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to easily implement the technical idea of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.

도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용되며, 명세서 및 특허청구의 범위에 기재된 모든 조합은 임의의 방식으로 조합될 수 있다. 그리고 다른 식으로 규정하지 않는 한, 단수에 대한 언급은 하나 이상을 포함할 수 있고, 단수 표현에 대한 언급은 또한 복수 표현을 포함할 수 있음이 이해되어야 한다.In the drawings, the same reference numerals are used to refer to the same or similar elements, and all combinations described in the specification and claims may be combined in any manner. And unless otherwise specified, it is to be understood that references to the singular may include one or more, and references to the singular may also include the plural.

본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정 예시적 실시 예들을 설명할 목적을 가지고 있으며 한정할 의도로 사용되는 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같은 단수적 표현들은 또한, 해당 문장에서 명확하게 달리 표시하지 않는 한, 복수의 의미를 포함하도록 의도될 수 있다. 용어 "및/또는," "그리고/또는"은 그 관련되어 나열되는 항목들의 모든 조합들 및 어느 하나를 포함한다. 용어 "포함한다", "포함하는", "포함하고 있는", "구비하는", "갖는", "가지고 있는" 등은 내포적 의미를 갖는 바, 이에 따라 이러한 용어들은 그 기재된 특징, 정수, 단계, 동작, 요소, 및/또는 컴포넌트를 특정하며, 하나 이상의 다른 특징, 정수, 단계, 동작, 요소, 컴포넌트, 및/또는 이들의 그룹의 존재 혹은 추가를 배제하지 않는다. 본 명세서에서 설명되는 방법의 단계들, 프로세스들, 동작들은, 구체적으로 그 수행 순서가 확정되는 경우가 아니라면, 이들의 수행을 논의된 혹은 예시된 그러한 특정 순서로 반드시 해야 하는 것으로 해석돼서는 안 된다. 추가적인 혹은 대안적인 단계들이 사용될 수 있음을 또한 이해해야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing specific exemplary embodiments only and is not intended to be limiting. As used herein, singular expressions may also be intended to include plural meanings unless the sentence clearly indicates otherwise. The term “and/or,” “and/or” includes any and all combinations of the items listed therewith. The terms "comprises", "comprising", "comprising", "comprising", "having", "having" and the like have an implicit meaning, so that these terms refer to their described features, integers, It specifies steps, operations, elements, and/or components and does not exclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, and/or groups thereof. The steps, processes, and acts of the method described herein should not be construed as necessarily performing their performance in such a specific order as discussed or exemplified, unless a specific order of performance is determined. . It should also be understood that additional or alternative steps may be used.

또한, 각각의 구성요소는 각각 하드웨어 프로세서로 구현될 수 있고, 위 구성요소들이 통합되어 하나의 하드웨어 프로세서로 구현될 수 있으며, 또는 위 구성요소들이 서로 조합되어 복수 개의 하드웨어 프로세서로 구현될 수도 있다.In addition, each component may be implemented as a hardware processor, respectively, the above components may be integrated into one hardware processor, or the above components may be combined with each other and implemented as a plurality of hardware processors.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 당구공 스핀 계산 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 1을 참조하면, 카메라부는 설정된 촬영 범위 내를 지속적으로 촬영할 것이다(S100). 본 발명의 일 실시 예에 의한 카메라부는 당구대와 수직하는 곳에 위치하여 당구대 전체를 촬영할 수 있게 하여, 촬영 범위는 당구대의 전체 영역으로 설정될 것이다. 1 is a flowchart illustrating a method for calculating spin of a billiard ball according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1 , the camera unit will continuously take pictures within a set shooting range ( S100 ). The camera unit according to an embodiment of the present invention is positioned perpendicular to the billiard table so that the entire billiard table can be photographed, so that the shooting range will be set to the entire area of the billiard table.

카메라부는 촬영 범위를 촬영한 영상을 실시간으로 서버로 전송할 수 있다(S109). The camera unit may transmit the image captured in the shooting range to the server in real time (S109).

서버는 카메라부로부터 수신한 영상에 포함된 적어도 하나의 프레임에 당구공이 존재하는 지를 인식할 수 있다(S200). 서버는 당구공의 존재 여부를 판단하기 위하여, 통상적으로 사용되는 객체 인식 방법에 당구공의 색상을 더 적용할 수 있다. 서버는 프레임에 흰색, 빨간색, 노란색의 색상을 갖는 원형의 객체를 인식하여 프레임에 당구공이 위치하는 지의 여부를 판단할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에서 언급하는 당구공은 큐대에 의해 타격되는 것을 의미한다.The server may recognize whether a billiard ball is present in at least one frame included in the image received from the camera unit (S200). In order to determine the existence of the billiard ball, the server may further apply the color of the billiard ball to a commonly used object recognition method. The server may determine whether a billiard ball is positioned in the frame by recognizing a circular object having white, red, and yellow colors in the frame. The billiard ball referred to in an embodiment of the present invention means being hit by a cue table.

서버는 영상에 포함된 제1 프레임에 당구공이 존재한다고 판단하면, 당구공의 움직임을 판단할 수 있다(S300). 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 의한 당구공의 움직임에 대응하는 각도를 판단하는 방법을 설명하기 위한 순서도로, 도 2를 참조하여 단계 300을 구체적으로 설명하면, 서버는 제1 프레임에서의 당구공의 제1 위치를 식별할 수 있다(S301).If the server determines that the billiard ball is present in the first frame included in the image, the server may determine the movement of the billiard ball (S300). 2 is a flowchart for explaining a method of determining an angle corresponding to the movement of a billiard ball according to an embodiment of the present invention. When step 300 is specifically described with reference to FIG. The first position of the billiard ball may be identified (S301).

서버는 제1 프레임과 연속하는 다음 프레임인 제2 프레임에 포함된 당구공의 제2 위치를 식별할 수 있다(S302).The server may identify the second position of the billiard ball included in the second frame, which is the next frame continuous with the first frame (S302).

서버는 제1 프레임 및 제2 프레임에서의 당구공의 위치를 인식함으로써, 당구공의 움직임을 파악할 수 있다(S303). 서버는 제1 프레임에서의 당구공의 제1 위치와 제2 프레임에서의 당구공의 제2 위치의 유클리드 거리를 연산하여 당구공의 움직임을 파악할 수 있다. The server may recognize the motion of the billiard ball by recognizing the positions of the billiard balls in the first frame and the second frame (S303). The server may determine the motion of the billiard ball by calculating the Euclidean distance between the first position of the billiard ball in the first frame and the second position of the billiard ball in the second frame.

서버는 당구공의 움직임을 감지하면, 프레임의 왜곡을 보정할 수 있다(S304).When the server detects the movement of the billiard ball, the server may correct the distortion of the frame (S304).

도 3은 카메라로부터 촬영된 원본 프레임으로, 카메라 렌즈의 중심과 외곽의 굴절률의 차이로 인해 왜곡이 발생하였음을 알 수 있어, 서버는 이와 같은 왜곡을 보정할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 의한 서버가 프레임의 왜곡을 보정하는 방식은 3점의 공간적 위치를 확인하여 연산한 왜곡율을 반대로 적용하여 보정하는 방법 등 종래 방식을 따를 수 있다. 3 is an original frame photographed from the camera, and it can be seen that distortion has occurred due to a difference in refractive index between the center and the outside of the camera lens, so that the server can correct the distortion. The method of correcting the distortion of the frame by the server according to an embodiment of the present invention may follow the conventional method, such as a method of correcting the distortion rate calculated by checking the spatial positions of three points.

나아가 서버는 수학식 1을 이용하여 당구공이 움직인 각도(angle)를 더 연산할 수 있다(S305).Furthermore, the server may further calculate an angle at which the billiard ball moves by using Equation 1 (S305).

Figure 112020065985807-pat00001
Figure 112020065985807-pat00001

서버는 영상에 포함된 적어도 하나의 프레임에서 추출한 각도 값을 정규화할 것이다(S306). 이는 당구공이 나아가는 각도가 항상 일정한 값을 갖도록 위함이다. 서버는 각도 값을 정규화하기 위하여 종래의 방식을 이용할 수 있다. The server will normalize the angle value extracted from at least one frame included in the image (S306). This is to ensure that the angle at which the billiard ball travels always has a constant value. The server may use conventional methods to normalize the angle values.

다시 도 1에 대한 설명으로 돌아가면, 서버는 스트로크 전후의 제1 이미지를 추출할 수 있다(S400). 스트로크는 큐대에 의해 당구공이 타격되는 것을 의미하여, 서버는 당구공의 움직임이 감지된 시점을 스트로크가 발생한 시점으로 보고 해당 시점 전후의 제1 이미지를 추출할 것이다. 이 때, 서버는 스트로크가 발생한 시점의 전후 프레임으로 기 설정된 프레임의 수만큼을 추출하여 제1 이미지로 설정할 수 있다.Returning to the description of FIG. 1 , the server may extract the first image before and after the stroke ( S400 ). The stroke means that the billiard ball is hit by the cue table, and the server considers the point at which the motion of the billiard ball is sensed as the point at which the stroke occurs and extracts the first image before and after the point. In this case, the server may extract as many frames as the number of frames before and after the stroke occurs and set it as the first image.

본 발명의 다른 실시 예에 의하면, 서버는 스트로크가 발생한 시점의 이전 프레임을 기 설정된 프레임의 수로 하고, 이후 프레임을 움직임을 인식한 당구공의 움직임이 정지된 시점까지의 프레임으로 하여 제1 이미지를 추출할 수도 있다.According to another embodiment of the present invention, the server sets the previous frame at the point of time when the stroke occurs as the preset number of frames, and sets the subsequent frames as frames until the point at which the motion of the billiard ball that recognizes the motion stops, and generates the first image. can also be extracted.

서버는 제1 이미지를 단계 300에서 연산한 각도를 이용하여 회전하여 제2 이미지를 생성할 수 있다(S500). 본 발명은 단계 300에서 연산한 각도를 정규화하는 과정을 추가적으로 거침에 따라, 공이 나아가는 각도가 일정하게 하여 제2 이미지가 용이하게 생성될 수 있게 한다.The server may generate a second image by rotating the first image using the angle calculated in step 300 (S500). In the present invention, as the normalization of the angle calculated in step 300 is additionally performed, the angle at which the ball travels is made constant so that the second image can be easily generated.

본 발명의 일 실시 예에 의해 생성되는 제2 이미지는 큐대가 수직 방향으로 위치할 수 있도록 생성됨에 따라, 큐대에 의해 타격된 공은 큐대의 움직임에 대응하여 수직 방향의 움직임을 가질 수도 있고, 큐대의 움직임과 다르게 대각선 방향의 움직임을 가질 수도 있다.As the second image generated according to an embodiment of the present invention is generated so that the cue table can be positioned in a vertical direction, the ball hit by the cue table may have a vertical movement corresponding to the movement of the cue table, Unlike the movement of , it may have a movement in a diagonal direction.

서버는 제2 이미지에서 스트로크 영역을 분리하여 스트로크 이미지를 생성할 수 있다(S600). 서버는 당구공의 중심점을 기준으로 기 설정된 크기의 영역을 추출하여 스트로크 이미지를 생성할 수 있다. 따라서, 생성된 스트로크 이미지에는 큐대가 포함될 수도, 그렇지 않을 수도 있다. 스트로크 이미지의 기 설정된 크기는 관리자에 의해 변경 가능한 값이다.The server may generate a stroke image by separating the stroke area from the second image (S600). The server may generate a stroke image by extracting an area of a preset size based on the center point of the billiard ball. Accordingly, the generated stroke image may or may not include a cue table. The preset size of the stroke image is a value changeable by an administrator.

서버는 식별된 스트로크 영역을 잘라내어 스트로크 이미지로 설정할 수 있다. 설정된 스트로크 이미지는 초당 120 프레임의 고속 프레임의 영상으로, 스트로크 분석이 정밀하게 이루어질 수 있게 한다. 단계 600에서 생성된 스트로크 이미지의 일 예시는 도 4와 같다.The server may cut out the identified stroke area and set it as a stroke image. The set stroke image is a high-speed frame image of 120 frames per second, enabling precise stroke analysis. An example of the stroke image generated in step 600 is shown in FIG. 4 .

본 발명의 다른 실시 예에 의한 제1 이미지, 제2 이미지 및 스트로크 이미지는 카메라부에 포함된 카메라의 수에 따라 상이하게 생성될 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 카메라부에 복수 개의 카메라가 포함되어 있는 경우 각 카메라에서 추출되는 당구공의 위치 및 이를 기반으로 연산된 각도를 3D 좌표계 상에 표시하여, 3D 그래픽 형태로 재구성할 수 있다.The first image, the second image, and the stroke image according to another embodiment of the present invention may be generated differently according to the number of cameras included in the camera unit. More specifically, when a plurality of cameras are included in the camera unit, the position of the billiard ball extracted from each camera and the angle calculated based thereon are displayed on the 3D coordinate system to be reconstructed in a 3D graphic form.

서버는 제1 이미지 및 스트로크 이미지를 디스플레이부에 전송(S609)할 수 있다.The server may transmit the first image and the stroke image to the display unit (S609).

디스플레이부는 서버로부터 수신한 제1 이미지 및 스트로크 이미지를 표시할 수 있다(S700).The display unit may display the first image and the stroke image received from the server (S700).

이하에서는 도 5를 이용하여, 본 발명의 일 실시 예에 의한 당구 스트로크 리플레이 영상 제공 시스템을 설명한다. 당구 스트로크 리플레이 영상 제공 시스템에 관한 설명에 있어서, 전술한 당구 스트로크 리플레이 영상 제공 방법과 중복되는 세부 실시 예는 생략될 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면 당구 스트로크 리플레이 영상 제공 시스템은 카메라부(10), 서버(20), 그리고 디스플레이부(30)를 포함할 수 있다.Hereinafter, a billiard stroke replay image providing system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 5 . In the description of the billiard stroke replay image providing system, a detailed embodiment overlapping with the above-described billiard stroke replay image providing method may be omitted. More specifically, the billiard stroke replay image providing system may include a camera unit 10 , a server 20 , and a display unit 30 .

카메라부(10)는 설정된 촬영 범위 내를 지속적으로 촬영할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 의한 카메라부는 당구대와 수직하는 곳에 위치하여 당구대 전체를 촬영할 수 있게 하여, 촬영 범위는 당구대의 전체 영역으로 설정될 것이다. The camera unit 10 may continuously photograph within a set photographing range. The camera unit according to an embodiment of the present invention is positioned perpendicular to the billiard table so that the entire billiard table can be photographed, so that the shooting range will be set to the entire area of the billiard table.

카메라부(10)는 촬영된 영상을 서버(20)에 실시간으로 전송할 수 있다.The camera unit 10 may transmit the captured image to the server 20 in real time.

서버(20)는 카메라로부터 수신한 영상에서 당구공의 움직임을 인식하고, 당구공의 움직임을 기반으로 스트로크 이미지를 생성할 수 있다. 보다 구체적으로 서버(20)는 객체 인식부(21), 모션 인식부(22), 보정부(23), 각도 연산부(24), 이미지 생성부(25), 그리고 통신부(26)를 포함할 수 있다.The server 20 may recognize the motion of the billiard ball in the image received from the camera and generate a stroke image based on the motion of the billiard ball. More specifically, the server 20 may include an object recognition unit 21 , a motion recognition unit 22 , a correction unit 23 , an angle calculation unit 24 , an image generation unit 25 , and a communication unit 26 . have.

객체 인식부(21)는 카메라(10)로부터 수신한 영상에 포함된 적어도 하나의 프레임에 당구공이 존재하는 지를 인식할 수 있다. 객체 인식부(21)는 당구공의 존재 여부를 판단하기 위하여, 통상적으로 사용되는 객체 인식 방법에 당구공의 색상을 더 적용할 수 있다. 객체 인식부(21)는 프레임에 흰색, 빨간색, 노란색의 색상을 갖는 원형의 객체를 인식하여 프레임에 당구공이 위치하는 지의 여부를 판단할 수 있다.The object recognition unit 21 may recognize whether a billiard ball is present in at least one frame included in the image received from the camera 10 . The object recognition unit 21 may further apply the color of the billiard ball to a commonly used object recognition method in order to determine whether the billiard ball exists. The object recognition unit 21 may determine whether a billiard ball is positioned in the frame by recognizing a circular object having white, red, and yellow colors in the frame.

모션 인식부(22)는 영상에 포함된 제1 프레임에 당구공이 존재한다고 판단되면, 당구공의 움직임을 인식할 수 있다. 모션 인식부(22)는 제1 프레임에서의 당구공의 제1 위치를 식별하고, 제1 프레임과 연속하는 다음 프레임인 제2 프레임에 포함된 당구공의 제2 위치를 식별할 수 있다. 모션 인식부(22)는 제1 프레임에서의 당구공의 제1 위치와 제2 프레임에서의 당구공의 제2 위치의 유클리드 거리를 연산하여 당구공의 움직임을 파악할 수 있다.If it is determined that the billiard ball is present in the first frame included in the image, the motion recognition unit 22 may recognize the motion of the billiard ball. The motion recognition unit 22 may identify a first position of the billiard ball in the first frame, and identify a second position of the billiard ball included in a second frame that is a next frame continuous with the first frame. The motion recognition unit 22 may determine the motion of the billiard ball by calculating the Euclidean distance between the first position of the billiard ball in the first frame and the second position of the billiard ball in the second frame.

보정부(23)는 당구공의 움직임이 인식되면, 프레임의 왜곡을 보정할 수 있다. 프레임의 왜곡은 카메라 렌즈의 중심과 외곽의 굴절률의 차이로 인해 발생하는 것으로, 보정부(23)는 3점의 공간적 위치를 확인하여 연산한 왜곡율을 반대로 적용하여 보정하는 방법 등 종래 방식을 따를 수 있다.When the motion of the billiard ball is recognized, the correction unit 23 may correct the distortion of the frame. The distortion of the frame is caused by the difference in refractive index between the center and the outer edge of the camera lens, and the correction unit 23 checks the spatial positions of the three points and applies the calculated distortion rate in reverse to correct it. have.

각도 연산부(24)는 상기 수학식 1을 이용하여 당구공이 움직인 각도(angle)를 연산하고, 당구공이 나아가는 각도가 항상 일정하도록 영상에 포함된 적어도 하나의 프레임에서 추출한 각도 값을 정규화할 것이다. The angle calculator 24 calculates the angle at which the billiard ball moves by using Equation 1, and normalizes the angle value extracted from at least one frame included in the image so that the angle at which the billiard ball moves is always constant.

이미지 생성부(25)는 스트로크 전후의 제1 이미지, 제1 이미지를 각도 연산부(24)에서 연산한 각도를 기반으로 회전한 제2 이미지, 제2 이미지에서 스트로크 영역을 추출한 스트로크 이미지를 생성할 수 있다.The image generating unit 25 may generate a first image before and after the stroke, a second image in which the first image is rotated based on the angle calculated by the angle calculating unit 24, and a stroke image obtained by extracting the stroke area from the second image. have.

이미지 생성부(25)는 스트로크 전후의 제1 이미지를 추출할 수 있다. 이미지 생성부(25)는 당구공의 움직임이 감지된 시점을 스트로크가 발생한 시점으로 보고 해당 시점 전후의 제1 이미지를 추출할 것이다. 이 때, 이미지 생성부(25)는 스트로크가 발생한 시점의 전후 프레임에서 기 설정된 프레임의 수만큼 추출하여 제1 이미지로 설정할 수 있다.The image generator 25 may extract the first image before and after the stroke. The image generating unit 25 will extract the first image before and after the point of time when the motion of the billiard ball is sensed as the point at which the stroke occurs. In this case, the image generating unit 25 may extract as many as a preset number of frames from the frames before and after the stroke occurs and set it as the first image.

본 발명의 다른 실시 예에 의하면, 이미지 생성부(25)는 스트로크가 발생한 시점의 이전 프레임을 기 설정된 프레임의 수로 하고, 이후 프레임을 움직임을 인식한 당구공의 움직임이 정지된 시점까지의 프레임으로 하여 제1 이미지를 추출할 수도 있다.According to another embodiment of the present invention, the image generating unit 25 sets the previous frame at the point of time the stroke occurs as the preset number of frames, and sets the frame to the frame up to the point at which the motion of the billiard ball that recognizes the motion stops. to extract the first image.

이미지 생성부(25)는 제1 이미지를 각도 연산부(24)에서 연산한 각도를 이용하여 회전시켜 제2 이미지를 생성할 수 있다. 이미지 생성부(25)는 각도 연산부(24)에서 각도를 정규화시키는 과정을 거침으로써 각도 값을 항상 일정하게 하기 때문에, 제2 이미지를 용이하게 생성할 수 있다.The image generating unit 25 may generate the second image by rotating the first image using the angle calculated by the angle calculating unit 24 . Since the image generating unit 25 always makes the angle value constant by going through the process of normalizing the angle in the angle calculating unit 24, it is possible to easily generate the second image.

이미지 생성부(25)는 제2 이미지에서 스트로크 영역을 분리하여 스트로크 이미지를 생성할 수 있다. 스트로크 이미지는 초당 120 프레임의 고속 프레임의 영상으로, 스트로크 분석이 정밀하게 이루어질 수 있게 한다.The image generator 25 may generate a stroke image by separating a stroke region from the second image. The stroke image is a high-speed image of 120 frames per second, enabling precise stroke analysis.

통신부(26)는 이미지 생성부(25)에서 생성된 제1 이미지 및 스트로크 이미지를 디스플레이부(30)에 전송할 것이다.The communication unit 26 may transmit the first image and the stroke image generated by the image generation unit 25 to the display unit 30 .

디스플레이부(30)는 서버(20)로부터 수신한 제1 이미지 및 스트로크 이미지를 표시할 수 있다.The display unit 30 may display the first image and the stroke image received from the server 20 .

본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.Embodiments of the present invention disclosed in the present specification and drawings are merely provided for specific examples in order to easily explain the technical contents of the present invention and help the understanding of the present invention, and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains that other modifications based on the technical spirit of the present invention can be implemented in addition to the embodiments disclosed herein.

Claims (6)

서버가 당구 스트로크 리플레이 영상을 제공하는 방법에 있어서,
카메라가 촬영한 영상에 포함된 적어도 하나의 프레임에서, 당구공을 인식하는 a 단계;
상기 당구공의 움직임 및 상기 움직임에 대응하는 각도를 판단하는 b 단계;
상기 영상에서 스트로크 전후의 제1 이미지를 추출하는 c 단계;
상기 제1 이미지를 상기 각도를 기반으로 회전하여 제2 이미지를 생성하고, 상기 제2 이미지에 포함된 스트로크 영역을 분리하여 스트로크 이미지를 생성하는 d 단계;
상기 제1 이미지 및 상기 스트로크 이미지를 디스플레이부에 전송하는 e 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 당구 스트로크 리플레이 영상 제공 방법.
A method for a server to provide a billiard stroke replay image,
a step of recognizing a billiard ball in at least one frame included in the image captured by the camera;
b step of determining the motion of the billiard ball and an angle corresponding to the motion;
c step of extracting a first image before and after the stroke from the image;
a d step of generating a second image by rotating the first image based on the angle, and generating a stroke image by separating a stroke region included in the second image;
and step e of transmitting the first image and the stroke image to a display unit.
제1항에 있어서, 상기 a 단계는,
상기 카메라로부터 당구대의 일 영역을 포함하는 촬영 범위를 촬영한 상기 영상을 수신하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 프레임에 상기 당구공이 존재하는지 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 당구 스트로크 리플레이 영상 제공 방법.
According to claim 1, wherein the step a,
receiving, from the camera, the image obtained by photographing a shooting range including one area of the billiard table; and
The method for providing a billiard stroke replay image further comprising the step of determining whether the billiard ball is present in the at least one frame.
제1항에 있어서, 상기 b 단계는,
제1 프레임에서의 상기 당구공의 제1 위치를 식별하는 단계;
상기 제1 프레임과 연속하는 다음 프레임인 제2 프레임에서의 상기 당구공의 제2 위치를 식별하는 단계; 및
상기 제1 및 제2 위치를 이용하여 상기 움직임을 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 당구 스트로크 리플레이 영상 제공 방법.
The method of claim 1, wherein step b comprises:
identifying a first position of the billiard ball in a first frame;
identifying a second position of the billiard ball in a second frame that is a next frame continuous with the first frame; and
and determining the movement using the first and second positions.
제3항에 있어서,
상기 제1 및 제2 위치를 이용하여 상기 당구공의 움직임에 대응하는 상기 각도를 연산하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 프레임에서 연산된 상기 각도를 정규화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 당구 스트로크 리플레이 영상 제공 방법.
4. The method of claim 3,
calculating the angle corresponding to the movement of the billiard ball using the first and second positions; and
Billiard stroke replay image providing method, characterized in that it further comprises the step of normalizing the angle calculated in the at least one frame.
제1항에 있어서, 상기 c 단계는,
상기 당구공의 움직임을 감지한 시점의 전후 프레임에서 상기 제1 이미지를 추출하되,
기 설정된 프레임의 수만큼 전후 프레임을 추출하는 것을 특징으로 하는 당구 스트로크 리플레이 영상 제공 방법.
According to claim 1, wherein step c,
Extracting the first image from frames before and after the point in time when the motion of the billiard ball is sensed,
A method for providing a billiard stroke replay image, characterized in that the frame is extracted before and after a preset number of frames.
당구 스트로크 리플레이 영상을 제공하는 시스템에 있어서,
당구대의 일 영역을 포함하는 촬영 범위를 촬영하고, 촬영한 영상을 서버에 전송하는 카메라;
상기 영상에 포함된 적어도 하나의 프레임에서 당구공을 인식하고, 상기 당구공의 움직임 및 상기 움직임에 대응하는 각도를 판단하며, 상기 영상에서 스트로크 전후의 제1 이미지를 추출하고, 상기 제1 이미지를 상기 각도를 기반으로 회전하여 제2 이미지를 생성하고, 상기 제2 이미지에 포함된 스트로크 영역을 분리하여 스트로크 이미지를 생성하며, 상기 제1 이미지 및 상기 스트로크 이미지를 디스플레이부에 전송하는 상기 서버; 및
상기 제1 이미지 및 상기 스트로크 이미지를 수신하여 디스플레이하는 상기 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 하는 당구 스트로크 리플레이 영상 제공 시스템.
In the system for providing a billiard stroke replay image,
a camera for photographing a shooting range including one area of the billiard table and transmitting the captured image to a server;
Recognizing a billiard ball in at least one frame included in the image, determining the movement of the billiard ball and an angle corresponding to the movement, extracting a first image before and after a stroke from the image, and generating the first image the server generating a second image by rotating based on the angle, generating a stroke image by separating a stroke region included in the second image, and transmitting the first image and the stroke image to a display unit; and
Billiard stroke replay image providing system, characterized in that it comprises the display unit for receiving and displaying the first image and the stroke image.
KR1020200078226A 2020-06-26 2020-06-26 System and method of providing replay video of stroke on billiard ball KR102454790B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200078226A KR102454790B1 (en) 2020-06-26 2020-06-26 System and method of providing replay video of stroke on billiard ball

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200078226A KR102454790B1 (en) 2020-06-26 2020-06-26 System and method of providing replay video of stroke on billiard ball

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220000499A KR20220000499A (en) 2022-01-04
KR102454790B1 true KR102454790B1 (en) 2022-10-17

Family

ID=79342479

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200078226A KR102454790B1 (en) 2020-06-26 2020-06-26 System and method of providing replay video of stroke on billiard ball

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102454790B1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101581594B1 (en) * 2014-12-17 2016-01-11 전북대학교산학협력단 Real time billiard assistant system
KR102044874B1 (en) 2018-07-17 2019-12-02 (주)와이제이컴퍼니 Billiard room video management system

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110085735A (en) * 2010-01-21 2011-07-27 조영복 Apparatus for offering image of billiard and method thereof
KR102109206B1 (en) * 2013-03-19 2020-05-11 이유정 Billiards image management system
KR20200026417A (en) * 2018-08-31 2020-03-11 이정무 Apparatus and method for providing electronic image

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101581594B1 (en) * 2014-12-17 2016-01-11 전북대학교산학협력단 Real time billiard assistant system
KR102044874B1 (en) 2018-07-17 2019-12-02 (주)와이제이컴퍼니 Billiard room video management system

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220000499A (en) 2022-01-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106228628B (en) Check-in system, method and device based on face recognition
US8477995B2 (en) Image processing device and method
JP5843751B2 (en) Information processing apparatus, information processing system, and information processing method
CN106650671A (en) Human face identification method, apparatus and system
JP4373840B2 (en) Moving object tracking method, moving object tracking program and recording medium thereof, and moving object tracking apparatus
US8428313B2 (en) Object image correction apparatus and method for object identification
US9154710B2 (en) Automatic camera identification from a multi-camera video stream
KR20180092495A (en) Apparatus and method for Object of Interest-centric Best-view Generation in Multi-camera Video
US10991124B2 (en) Determination apparatus and method for gaze angle
JP2015106252A (en) Face direction detection device and three-dimensional measurement device
US20190228559A1 (en) Casting a Ray Projection from a Perspective View
JP6873644B2 (en) Image processing equipment, image processing methods, and programs
CN110674729A (en) Method for identifying number of people based on heat energy estimation, computer device and computer readable storage medium
JP4465150B2 (en) System and method for measuring relative position of an object with respect to a reference point
CN108197549A (en) Face identification method and terminal based on 3D imagings
Chen et al. Sound to visual: Hierarchical cross-modal talking face video generation
KR102454790B1 (en) System and method of providing replay video of stroke on billiard ball
CN114037923A (en) Target activity hotspot graph drawing method, system, equipment and storage medium
Miles et al. Investigation of a virtual environment for rugby skills training
CN112508998A (en) Visual target alignment method based on global motion
JP6548306B2 (en) Image analysis apparatus, program and method for tracking a person appearing in a captured image of a camera
CN109309827B (en) Multi-user real-time tracking device and method for 360-degree suspended light field three-dimensional display system
KR102453585B1 (en) System and method of calculating spins of billiard ball
CN111144363B (en) Behavior identification method under first view angle based on scene and object information
CN116597470B (en) Scene identification method and device based on image understanding

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant