KR102483474B1 - 공의 회전을 측정하기 위한 방법, 시스템 및 비일시성의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 태양에 따르면, 공의 회전을 측정하기 위한 방법으로서, 물리량 측정의 대상이 되는 공을 촬영한 복수의 이미지 각각에서 복수의 딤플(dimple)을 검출하는 단계, 및 상기 복수의 이미지 중 제1 이미지에서 검출되는 복수의 딤플의 속성 및 제2 이미지에서 검출되는 복수의 딤플의 속성 사이의 연관 관계를 참조하여 상기 공의 회전에 관한 물리량을 측정하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.

Description

공의 회전을 측정하기 위한 방법, 시스템 및 비일시성의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체{METHOD, SYSTEM, AND NON-TRANSITORY COMPUTER-READABLE RECORDING MEDIUM FOR MEASURING BALL SPIN}

본 발명은 공의 회전을 측정하기 위한 방법, 시스템 및 비일시성의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 관한 것이다.

골퍼들이 도심 등에서도 적은 비용으로 가상적으로 골프를 즐길 수 있도록 하는 가상 골프 시스템이 널리 보급되고 있다. 이와 같은 가상 골프 시스템은, 골퍼가 골프 공을 치면 그 골프 공을 촬영한 이미지를 다수 획득하고, 그 궤적, 간격, 크기 등에 기초하여 골프 공에 관한 물리량을 측정하며, 이를 바탕으로 시뮬레이션을 행하여 골프 샷의 시뮬레이션 결과를 스크린 상에 표시하여 주는 것을 그 기본 컨셉으로 할 수 있다. 이러한 가상 골프 시스템에서는 골프 공의 촬영된 이미지를 가능한 한 양호한 상태로 획득하는 것이 중요하다.

이와 관련하여, 한국 공개특허공보 제10-2009-0112538호는 조명의 위치나 색상을 조절하면서 골프 연습 장면을 촬영함으로써 골프 공의 이미지를 보다 다양하게 획득하는 기술에 관하여 개시한 바 있다(상기 공보의 명세서는 그 전체로서 본 명세서에 편입된 것으로 간주되어야 한다). 그러나, 이 기술을 포함한 여러 종래 기술은 골프 공의 물리량을 정확하게 측정하는 데에 필요한 골프 공 이미지를 양호한 상태로 획득하는 데에는 필요한 기술이지만, 복수의 골프 공 이미지로부터 얻을 수 있는 딤플(dimple)을 이용하여 골프 공의 회전에 관한 물리량을 측정하는 기술에 관하여는 관심을 보이지 않고 있는 것이 사실이다.

본 발명자(들)는 카메라로부터 획득되는 골프 공에 관한 복수의 이미지에서 검출되는 딤플을 분석하여 골프 공의 회전에 관한 물리량을 정확하게 측정할 수 있는 신규하고도 진보된 기술에 관하여 제안하는 바이다.

본 발명은, 전술한 종래 기술의 문제점을 모두 해결하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 복수의 공 이미지에 걸쳐서 나타나는 딤플을 분석하여 공의 회전에 관한 물리량을 간편하면서도 정확하게 측정하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 물리량 측정의 대상이 되는 공에 마크나 표식이 없더라도 해당 공의 회전에 관한 물리량을 정확하게 측정하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 대표적인 구성은 다음과 같다.

본 발명의 일 태양에 따르면, 공의 회전을 측정하기 위한 방법으로서, 물리량 측정의 대상이 되는 공을 촬영한 복수의 이미지 각각에서 복수의 딤플(dimple)을 검출하는 단계, 및 상기 복수의 이미지 중 제1 이미지에서 검출되는 복수의 딤플의 속성 및 제2 이미지에서 검출되는 복수의 딤플의 속성 사이의 연관 관계를 참조하여 상기 공의 회전에 관한 물리량을 측정하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 공의 회전을 측정하기 위한 시스템으로서, 물리량 측정의 대상이 되는 공을 촬영한 복수의 이미지 각각에서 복수의 딤플(dimple)을 검출하는 딤플 검출 관리부, 및 상기 복수의 이미지 중 제1 이미지에서 검출되는 복수의 딤플의 속성 및 제2 이미지에서 검출되는 복수의 딤플의 속성 사이의 연관 관계를 참조하여 상기 공의 회전에 관한 물리량을 측정하는 물리량 측정부를 포함하는 시스템이 제공된다.

이 외에도, 본 발명을 구현하기 위한 다른 방법, 다른 시스템 및 상기 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록하는 비일시성의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체가 더 제공된다.

본 발명에 의하면, 복수의 공 이미지에 걸쳐서 나타나는 딤플을 분석하여 공의 회전에 관한 물리량을 간편하면서도 정확하게 측정할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 의하면, 물리량 측정의 대상이 되는 공에 마크나 표식이 없더라도 해당 공의 회전에 관한 물리량을 정확하게 측정할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 측정 시스템의 내부 구성을 상세하게 도시하는 도면이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 공의 딤플을 검출하기 위하여 복수의 이미지 각각에 대하여 수행될 수 있는 전처리 과정을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 골프 시뮬레이션 시스템에서 본 발명의 일 실시예에 따른 측정 시스템이 활용되는 상황을 예시적으로 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 공의 회전에 관한 물리량이 측정되는 상황을 예시적으로 나타내는 도면이다.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이러한 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 본 명세서에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않으면서 일 실시예로부터 다른 실시예로 변경되어 구현될 수 있다. 또한, 각각의 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치도 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 행하여지는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 특허청구범위의 청구항들이 청구하는 범위 및 그와 균등한 모든 범위를 포괄하는 것으로 받아들여져야 한다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 구성요소를 나타낸다.

이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 여러 바람직한 실시예에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

측정 시스템의 구성

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 측정 시스템(100)의 내부 구성을 상세하게 도시하는 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 측정 시스템(100)은 딤플 검출 관리부(110), 물리량 측정부(120), 통신부(130) 및 제어부(140)를 포함하여 구성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 딤플 검출 관리부(110), 물리량 측정부(120), 통신부(130) 및 제어부(140)는 그 중 적어도 일부가 외부 시스템(미도시됨)과 통신하는 프로그램 모듈일 수 있다. 이러한 프로그램 모듈은 운영 시스템, 응용 프로그램 모듈 또는 기타 프로그램 모듈의 형태로 측정 시스템(100)에 포함될 수 있고, 물리적으로는 여러 가지 공지의 기억 장치에 저장될 수 있다. 또한, 이러한 프로그램 모듈은 측정 시스템(100)과 통신 가능한 원격 기억 장치에 저장될 수도 있다. 한편, 이러한 프로그램 모듈은 본 발명에 따라 후술할 특정 업무를 수행하거나 특정 추상 데이터 유형을 실행하는 루틴, 서브루틴, 프로그램, 오브젝트, 컴포넌트, 데이터 구조 등을 포괄하지만, 이에 제한되지는 않는다.

한편, 측정 시스템(100)에 관하여 위와 같이 설명되었으나, 이러한 설명은 예시적인 것이고, 측정 시스템(100)의 구성요소 또는 기능 중 적어도 일부가 필요에 따라 공지의 가상 골프 시뮬레이션 시스템에서 실현되거나 공 지의 가상 골프 시뮬레이션 시스템 내에 포함될 수도 있음은 당업자에게 자명하다. 또한, 경우에 따라서는, 측정 시스템(100)의 모든 기능과 모든 구성요소가 공지의 가상 골프 시뮬레이션 시스템 내에서 전부 실행되거나 공지의 가상 골프 시뮬레이션 시스템 내에 전부 포함될 수도 있다.

먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 딤플 검출 관리부(110)는 물리량 측정의 대상이 되는 공을 촬영한 복수의 이미지 각각에서 복수의 딤플을 검출하는 기능을 수행할 수 있다.

예를 들어, 딤플 검출 관리부(110)는 위의 촬영되는 복수의 이미지 각각에 대하여 복수의 딤플에 관한 식별력을 향상시키기 위한 전처리를 수행할 수 있고, 그 전처리된 복수의 이미지를 기준으로 복수의 딤플을 검출할 수 있다.

보다 구체적으로, 딤플 검출 관리부(110)는 복수의 이미지(210) 각각에 대하여 블러(blur), 히스토그램 균일화(histogram equalization), 콘트라스트(contrast), 적응형 임계치 이진화(adaptive thresholding binarization) 및 모폴로지(morphology) 중 적어도 하나의 전처리를 수행함으로써, 위의 복수의 이미지의 안정화(stabilization), 노이즈 제거, 품질 향상 등이 이루어지도록 할 수 있다. 한편, 위와 같은 전처리 과정은 공의 딤플의 크기와 동일하거나 유사한 크기의 윈도우(window)에 기초하여 수행될 수 있으며, 예를 들어, 공의 딤플의 크기와 동일하거나 유사한 크기의 윈도우를 갖는 적어도 하나의 필터(예를 들어, 블러, 콘트라스트, 적응형 임계치 이진화 및 모폴로지 중 적어도 하나의 처리를 위한 필터)를 기반으로 복수의 이미지 각각에 대하여(또는 각 이미지 내에서 딤플로 추정되는 영역을 중심으로) 처리(예를 들어, 필터와 이미지 사이의 합성곱(convolution) 연산)가 이루어질 수 있다.

예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따라 복수의 이미지(210) 각각에 대하여 수행되는 전처리 과정을 도 2를 참조하여 구체적으로 살펴보면, (1) 먼저, 딤플 검출 관리부(110)는 위의 복수의 이미지 각각에 대하여 노이즈를 감소시키기 위한 블러 처리를 수행할 수 있다. (2) 그 다음에, 딤플 검출 관리부(110)는 복수의 이미지 각각에 대하여 원본 이미지와 밝기가 동일하게 유지되면서 대비가 증가되도록 하는 콘트라스트 처리를 수행할 수 있다(220). 위의 콘트라스트 처리를 도 3을 참조하여 구체적으로 살펴보면, 콘트라스트 처리를 위한 가우시안 필터(Gaussian filter)(구체적으로는, 노말 가우시안 필터)(310)를 기반으로 그 필터의 중심부(구체적으로는, 중심 및 그 주변)의 크기를 소정 수준 증가시키고(320), 해당 필터의 전체적인 분포 평균이 소정 수준(예를 들어, 0 또는 1이나, 위와 같이 크기를 증가시키기 이전과 동일한 수준)으로 유지될 수 있도록 오프셋시킨(예를 들어, 해당 필터를 음의 방향으로 평행 이동시킨) 필터(330)를 적용함으로써, 복수의 이미지(220) 각각에서 평균 밝기는 유지되면서도 대비가 증가되도록 처리할 수 있다. (3) 그 다음에, 딤플 검출 관리부(110)는 위의 복수의 이미지 각각에서(구체적으로는, 각 이미지 영역에서 각 딤플 영역을 중심으로) 적응형 임계치 이진화 처리를 수행할 수 있다(230). 예를 들어, 각 딤플의 인접 영역을 중심으로 픽셀 밝기를 분석(예를 들어, 위의 복수의 이미지 각각에서 특정되는 각 딤플의 적응 임계(adaptive threshold)에서 각 픽셀마다 그 주변에 대한 밝기 평균을 산출하고, 그 밝기 평균에 기초하여 각 딤플의 임계값을 산출)하여 이진화 처리를 수행함으로써, 각 딤플 영역을 보다 명확하게 특정할 수 있다. 한편, 픽셀 밝기를 분석하는 과정에서 위의 밝기 평균의 산출을 위한 합계를 재차 산출하는 대신에, 전체 영역에 대하여 누적하여 관리될 수 있는 누적 맵(accumulation map)에 관한 정보에 기초하여 해당 처리가 이루어지도록 함으로써 연산 부하를 감소시킬 수도 있다. (4) 그 다음에, 딤플 검출 관리부(110)는, 위의 복수의 이미지 각각에 대하여 모폴로지 연산을 수행함으로써, 복수의 이미지 각각에서 각 딤플 영역이 보다 명확하게 나타나도록 처리할 수 있다. (5) 그 다음에, 공이 촬영되는 과정에서 공에 대하여 가해지는 빛(예를 들어, 카메라 촬영을 위하여 가해지는 적외선 LED 조명 또는 햇빛)에 의하여, 복수의 이미지 각각에서는 공의 딤플에 해당하는 영역이 다른 영역에 비해 밝게 나타나게 되므로, 딤플 검출 관리부(110)는 복수의 이미지 각각에서 밝은 영역을 기준으로 복수의 딤플(구체적으로는, 공 이미지 내에서의 각 딤플의 위치)을 검출할 수 있다(240). (6) 한편, 딤플 검출 관리부(110)는, 복수의 이미지 각각에서 검출되는 공에 대하여 빛이 가해지는 방향에 기초하여 복수의 이미지 각각에서의 딤플의 위치를 보정할 수 있다. 예를 들어, 도 4를 참조하면, 위와 같이 복수의 이미지 각각에서 밝은 영역을 기준으로 복수의 딤플(401)을 검출하게 되면, 그 복수의 이미지 각각에서 검출되는 딤플의 위치(410)는 공에 대하여 빛이 가해지는 방향에 따라 공(또는 딤플(401))의 형상으로 인해 실제 딤플의 위치(420)에 비해 오차가 있을 수 있다. 예를 들어, 공 및 딤플(401)의 곡률 등으로 인해 각 딤플(401)의 법선과 빛이 가해지는 방향이 이루는 각도의 차이가 커질수록 어두운 영역(즉, 빛이 도달하지 않는 영역)(402)이 증가하고 밝은 영역(403)이 줄어들게 되며, 그 밝은 영역(403)의 중심의 위치(410)는 실제 딤플의 중심의 위치(420)에 대해 더 큰 오차를 갖게 된다. 따라서, 딤플 검출 관리부(110)는 빛이 가해지는 방향에 기초하여 위와 같이 검출되는 딤플(401)의 위치(구체적으로는 밝은 영역(403)의 중심의 위치)에 대하여 소정의 오프셋을 부여함으로써, 복수의 이미지 각각에서 각 딤플(401)의 위치를 보다 정확하게 특정할 수 있다. 보다 구체적으로, 딤플(401)의 지름(d)(또는 반지름) 및 딤플(401)의 개구면이 소정 지점(예를 들어, 지면)과 이루는 각도(θ)를 중심으로 복수의 이미지 각각에서 밝은 영역의 중심의 위치(410)가 실제 딤플의 중심의 위치(420)와 일치하도록 오프셋을 부여함으로써, 복수의 이미지 각각에서 각 딤플(401)의 위치를 보다 정확하게 검출할 수 있다. 한편, 이러한 오프셋의 크기는 sin 함수 또는 cos 함수를 기반으로 특정될 수 있고, 예를 들어 k·d·sin(2θ)/4(여기서, k는 소정의 가중치)로 특정될 수 있다. 한편, 추가적인 광원(예를 들어, 햇빛)이 존재하는 경우에는 그 추가 광원의 위치를 더 참조하여 딤플의 위치를 보정할 수 있다. 예를 들어, 실외와 같이 실내 조명 외에 햇빛이 더 가해지는 경우에는, 그 햇빛이 가해지는 위치(예를 들어, 태양의 고도에 관한 정보를 참조하여 특정됨)를 참조하여 앞서 살펴본 과정과 유사한 과정을 수행함으로써, 복수의 이미지에서 검출되는 딤플의 위치를 더 보정할 수 있다. 한편, 실내 조명이 이용되지 않고 햇빛만이 가해지는 경우에는, 그 햇빛이 가해지는 위치만을 고려하여 딤플의 위치를 보정할 수도 있다.

한편, 딤플 검출 관리부(110)는 물리량 측정의 대상이 되는 공을 촬영한 복수의 이미지 각각에서 그 공에 해당하는 영역 내에 나타나는 적어도 하나의 표식(예를 들어, 로고, 마크 등)이 검출되는 경우에, 그 적어도 하나의 표식을 적어도 하나의 딤플로서 특정할 수 있다.

예를 들어, 딤플 검출 관리부(110)은 검출되는 표식의 테두리를 딤플 간의 평균 거리와 비슷한 정도로 조각화하고, 각 조각이 하나의 딤플을 나타내도록 처리함으로써, 해당 표식을 앞서 살펴본 딤플과 마찬가지의 방식으로 특정할 수 있다(240). 이 경우에, 위와 같은 표식을 딤플로 나누는 시작 기준점이 어디인지에 따라 딤플의 위치가 다르게 특정될 수 있기 때문에, 그 테두리를 조각화하는 시작점은 공이 회전하더라도 그로 인한 영향이 최소화될 수 있는 지점(예를 들어, 이러한 지점은 최대 곡률 지점 및 최소 곡률 지점을 참조하여 결정될 수 있음)을 참조하여 특정될 수 있다.

위의 복수의 이미지 각각에서 검출되는 적어도 하나의 표식은 대개 어두운 색에 해당하고, 딤플과 달리 밝기의 차이가 거의 나타나지 않아 해당 영역으로부터 딤플로서 특정하기가 다소 어렵지만, 그 적어도 하나의 표식을 딤플과 마찬가지로 활용할 수 있게 되므로 공에서 검출되는 딤플의 수가 적은 상황에 대비할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 물리량 측정부(120)는 복수의 이미지 중 제1 이미지에서 검출되는 복수의 딤플의 속성 및 제2 이미지에서 검출되는 복수의 딤플의 속성 사이의 연관 관계를 참조하여 공의 회전에 관한 물리량을 측정하는 기능을 수행할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 딤플의 속성은 딤플 사이의 거리 관계, 위치 관계, 방향 관계 등을 포함하는 개념일 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 위의 공의 회전에 관한 물리량은 공의 회전 방향, 회전 속도, 회전 가속도, 회전 각속도, 회전량 등에 관한 정보를 포함할 수 있다. 다만, 본 발명에 따른 공의 회전에 관한 물리량은 위의 열거된 정보에 반드시 한정되지 않고, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위 내에서 다양하게 변경될 수 있음을 밝혀 둔다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 딤플의 속성 사이의 연관 관계는 복수의 딤플의 속성이 물리적, 공간적, 수치적, 또는 논리적으로 서로 어느 정도로 일치하거나 유사한지를 나타내는 개념일 수 있다.

예를 들어, 물리량 측정부(120)는 제1 이미지의 복수의 딤플로부터 특정되는 적어도 하나의 딤플 쌍(이러한 딤플 쌍은 적어도 두 개의 딤플로 이루어질 수 있음)의 속성과 제2 이미지의 복수의 딤플로부터 특정되는 적어도 하나의 딤플 쌍의 속성을 서로 비교하여 그 매칭 정도를 기준으로 적어도 하나의 제1 연계 딤플 쌍을 결정하고, 그 결정되는 적어도 하나의 제1 연계 딤플 쌍의 회전 정보를 참조하여 공의 회전에 관한 물리량을 측정할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 위와 같은 매칭 정도는 딤플 쌍의 속성 사이의 평균 제곱근 오차, 평균 절대값 퍼센트 오차, 행렬의 특이값 분해(singular value decomposition) 등 다양한 최소 오차 산출 방식에 기초하여 특정될 수 있다. 다만, 본 발명에 따른 매칭 정도는 위의 열거된 방식에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위 내에서 스코어(또는 가중치 스코어) 방식 등으로 다양하게 변경될 수 있음을 밝혀 둔다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 연계 딤플 쌍은 적어도 두 이미지 각각의 딤플 쌍을 포함하여 구성될 수 있는데, 예를 들어, 위의 매칭 정도를 기준으로 제1 이미지의 제1 딤플 쌍 및 제2 이미지의 제3 딤플 쌍과 제1 이미지의 제2 딤플 쌍 및 제2 이미지의 제5 딤플 쌍이 위의 제1 연계 딤플 쌍으로서 각각 결정될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 연계 딤플 쌍의 회전 정보는 어느 정도의 회전이 이루어지는 경우에 제1 연계 딤플 쌍의 매칭이 이루어지는지에 관한 정보를 포함하는 개념일 수 있다. 예를 들어, 위의 제1 딤플 쌍이 30도 회전하는 경우에 위의 제3 딤플 쌍과 매칭되고, 위의 제2 딤플 쌍이 40도 회전하는 경우에 위의 제5 딤플 쌍과 매칭되면, 그 회전하는 각도인 30도 및 40도에 관한 정보를 위의 회전 정보로서 특정할 수 있다.

보다 구체적으로, 물리량 측정부(120)는 제1 이미지의 적어도 하나의 딤플 쌍(또는 제2 이미지의 적어도 하나의 딤플 쌍)에 대하여 소정의 회전(구체적으로, 공의 회전)이 발생하는 것으로 가정하여, 제2 이미지의 적어도 하나의 딤플 쌍(또는 제1 이미지의 적어도 하나의 딤플 쌍)과 (1) 각 딤플 쌍의 중점이 서로 일치하는 정도, (2) 각 딤플 쌍을 연결하는 직선(또는 선분)이 서로 일치하는 정도, (3) 소정의(또는 임의의) 지점으로부터 제1 딤플을 연결하는 제1 축, 위의 소정 지점으로부터 제2 딤플을 연결하는 제2 축 및 위의 제1 축과 제2 축에 기초하여 특정되는 제3 축(예를 들어, 법선축)에 기초하여 특정되는 각 딤플 쌍의 3개 축이 서로 일치하는 정도 등에 기초하여 위의 딤플 쌍 사이의 속성을 비교하여 분석(예를 들어, 최소 오차가 발생하는지를 비교하여 분석)함으로써, 매칭 정도를 기준으로 소정 개수(예를 들어, 상위 10% 또는 5개)의 제1 이미지의 딤플 쌍 및 제2 이미지의 딤플 쌍을 위의 제1 연계 딤플 쌍으로서 결정할 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 이미지에서 10개의 딤플이 특정되는 경우에 총 45개의 딤플 쌍이 특정될 수 있고, 제2 이미지에서 10개의 딤플이 특정되는 경우에 제1 이미지와 마찬가지로 총 45개의 딤플 쌍이 특정될 수 있으며, 각각의 딤플 쌍의 속성 간의 비교는 총 2,025회(즉, 45 X 45회) 이루어질 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 물리량 측정부(120)는 복수의 이미지 각각으로부터 특정되는 적어도 하나의 딤플 쌍 중 딤플 간의 거리가 소정 범위 이내인 딤플 쌍을 유효 딤플 쌍으로서 결정하고, 그 유효 딤플 쌍을 기준으로 제1 연계 딤플 쌍을 결정함으로써 연산 부하를 감소시킬 수도 있다.

즉, 딤플 간의 거리가 제1 거리 이하인 경우(즉, 딤플 간의 거리가 소정 수준 이하로 가까운 경우)에는 딤플 간의 거리가 상당히 가깝기 때문에 딤플 쌍 사이의 속성을 비교하는 과정에서 오차(예를 들어, 각 오차)가 커지게 될 가능성이 높고, 딤플 간의 거리가 제2 거리(이러한 제2 거리는 위의 제1 거리 보다 크게 설정됨) 이상인 경우(즉, 딤플 간의 거리가 소정 수준 이상으로 멀리 떨어진 경우)에는 공이 회전함에 따라 인접한 이미지 내에서 매칭 정도가 높은 딤플 쌍이 검출되지 않을 가능성이 높으므로, 딤플 간의 거리가 소정 범위 이내인 딤플 쌍만을 유효 딤플로서 결정하고, 이를 기준으로 위의 제1 연계 딤플 쌍을 결정할 수 있다. 한편, 위의 소정 범위는 공의 이미지 내에서 딤플 쌍이 검출될 확률(예를 들어, 공의 표면적과 연관됨)을 참조하여 기설정되거나 동적으로 특정될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따라 복수의 이미지로부터 특정되는 딤플 쌍이 반드시 앞서 열거된 실시예와 같이 각각의 이미지 전체에서 특정되는 것은 아니며, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위 내에서 각 이미지 내의 소정 영역을 중심으로 딤플 쌍이 특정되도록 함으로써 연산 부하를 감소시키고 연산 속도를 향상시킬 수도 있다. 위와 같은 이미지 내의 소정 영역은 각 이미지마다 동일하거나, 또는 시간적으로 인접한 이미지 사이에서 해당 영역이 회전할 수 있는 범위를 고려하여 특정될 수 있다.

또한, 물리량 측정부(120)는 제1 이미지의 딤플 쌍과 제2 이미지의 딤플 쌍 사이에서 회전 가능한 소정의 회전 범위를 특정하고, 위의 결정되는 적어도 하나의 제1 연계 딤플 쌍 중 위의 소정 회전 범위 내에 존재하는 연계 딤플 쌍을 위의 적어도 하나의 제1 연계 딤플 쌍으로서 결정할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 공의 최대 회전 수 및 공을 촬영하는 카메라의 프레임 레이트(frame rate)를 참조하여 인접한 이미지 사이에서의 이미지 프레임당 공의 최대 회전 범위가 산출될 수 있고, 이를 기준으로 위의 소정 회전 범위가 특정될 수 있다.

또한, 물리량 측정부(120)는, 공의 회전에 관한 물리량을 보다 정확하게 특정하기 위하여, 위의 적어도 하나의 제1 연계 딤플 쌍의 회전 정보에 기초하여 산출되는 제1 이미지 및 제2 이미지의 복수의 딤플 사이의 매칭 정도를 기준으로 위의 적어도 하나의 제1 연계 딤플 쌍 중에서 적어도 하나의 제2 연계 딤플 쌍을 결정하고, 그 결정되는 제2 연계 딤플 쌍의 회전 정보를 참조하여 공의 회전에 관한 물리량을 측정할 수도 있다.

보다 구체적으로, 물리량 측정부(120)는, 위의 적어도 하나의 제1 연계 딤플 쌍 중 제1 이미지의 딤플 쌍이 제1 이미지와 시간적으로 인접한 제2 이미지의 대응되는 딤플 쌍으로 회전하는 정도만큼 제1 이미지의 복수의 딤플이 회전하는 경우에, 제1 이미지의 복수의 딤플이 제2 이미지의 복수의 딤플과 서로 매칭되는 정도를 비교하여 분석하고, 그 매칭 정도를 기준으로 위의 적어도 하나의 제1 연계 딤플 쌍 중에서 소정 개수(예를 들어, 상위 10%)의 딤플 쌍을 위의 제2 연계 딤플 쌍으로 결정하며, 그 결정되는 제2 연계 딤플 쌍의 회전 정보를 참조하여 공의 회전에 관한 물리량을 측정할 수 있다.

또한, 물리량 측정부(120)는, 위의 적어도 하나의 제1 연계 딤플 쌍 중 제1 이미지의 딤플 쌍이 제1 이미지와 시간적으로 소정 수준 떨어진 제3 이미지의 대응되는 딤플 쌍으로 회전하는 정도만큼 제1 이미지에서 특정되는 각 딤플이 회전하는 경우에, 제1 이미지에서 특정되는 각 딤플이 제3 이미지에서 특정되는 각 딤플과 서로 매칭되는 정도를 비교하여 분석하고, 그 매칭 정도를 기준으로 위의 적어도 하나의 제1 연계 딤플 쌍 중에서 소정 개수(예를 들어, 상위 10%)의 딤플 쌍을 위의 제2 연계 딤플 쌍으로 결정하며, 그 결정되는 제2 연계 딤플 쌍의 회전 정보를 더 참조하여 앞서 살펴본 시간적으로 인접한 이미지 사이에서 특정되는 제2 연계 딤플 쌍을 결정하거나, 그 결정되는 제2 연계 딤플 쌍의 회전 정보를 참조하여 공의 회전에 관한 물리량을 측정할 수도 있다.

한편, 위와 같이 제1 이미지의 복수의 딤플과 제2 이미지의 복수의 딤플 사이의 매칭 정도를 비교하는 과정에서 연산 부하를 감소시키기 위하여, 각 이미지 내에서 적어도 하나의 제1 연계 딤플 쌍이 존재하는 지점을 특정하고, 그 지점을 중심으로 인접 영역 내에 존재하는 딤플만을 비교하여 분석함으로써 위의 매칭 정도가 빠르고 간단하게 결정될 수 있다. 위와 같은 인접 영역을 중심으로 하는 비교 분석을 위하여, 유사 역행렬(pseudoinverse) 또는 행렬의 특이값 분해(singular value decomposition) 등의 다양한 방식이 활용될 수 있다. 또한, 세타 파이(theta-phi) 기준, X, Y, Z 좌표 기준, 피보나치 격자(Fibonacci lattice) 기준 등에 기초하여 각 이미지 내의 영역이 복수의 영역으로 구분될 수 있고, 위의 적어도 하나의 제1 연계 딤플 쌍이 존재하는 지점을 중심으로 그 인접 영역이 특정될 수 있다.

다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신부(130)는 딤플 검출 관리부(110) 및 물리량 측정부(120)로부터의/로의 데이터 송수신이 가능하도록 하는 기능을 수행할 수 있다.

마지막으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(140)는 딤플 검출 관리부(110), 물리량 측정부(120) 및 통신부(130) 간의 데이터의 흐름을 제어하는 기능을 수행할 수 있다. 즉, 제어부(140)는 측정 시스템(100)의 외부로부터의/로의 데이터 흐름 또는 측정 시스템(100)의 각 구성요소 간의 데이터 흐름을 제어함으로써, 딤플 검출 관리부(110), 물리량 측정부(120) 및 통신부(130)에서 각각 고유 기능을 수행하도록 제어할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 골프 시뮬레이션 시스템(200)에서 본 발명의 일 실시예에 따른 측정 시스템(100)이 활용되는 상황을 예시적으로 도시하는 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 가상 골프 시뮬레이션 시스템(200)은 타격부(10), 조명 장치(20), 촬영 장치(210), 시뮬레이터(220) 및 표시 장치(230)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 시뮬레이터(220)에는 본 발명에 따른 측정 시스템(100)이 포함될 수 있다.

먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 타격부(10)는 골퍼가 가상 골프 시뮬레이션 시스템(200)을 이용할 때에 발을 딛고 올라서서 골프 공을 놓고 치는 부분일 수 있다. 이러한 타격부(10)는 그 경사각이 조절될 수 있는 공지의 스윙 플레이트를 포함할 수 있다. 참고로, 본 발명이 다른 종류의 가상 스포츠 시뮬레이터 시스템에 적용되는 경우에, 당업자는 타격부(10)의 구성을, 필요한 경우 그와 함께 연동하는 다른 구성요소의 구성과 함께, 해당 스포츠의 특성에 맞도록 적절하게 변경할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치(20)는 골퍼가 실내나 실외에서 가상 골프를 즐기는 경우에 인위적으로 빛을 조사할 수 있는 장치일 수 있다. 이러한 조명 장치(20)는 필요에 따라 켜지고 꺼지거나 그 밝기가 조절될 수 있다. 바람직하게는, 조명 장치(20)는 빛의 떨림 현상으로 인한 골프 공 이미지의 자연적인 열화를 막기 위한 적외선 조명(예를 들어, LED)일 수 있다.

다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 장치(210)는 적어도 하나의 카메라(예를 들면, 고속 카메라)(미도시됨)를 포함하여 골프 공의 이미지(예를 들면, 운동하고 있는 골프 공의 이미지)를 둘 이상 획득하는 기능을 수행할 수 있다. 이러한 촬영 장치(210)는 도 5에 도시된 바와 같이 운동하는 골프 공을 위에서 아래로 내려다보는 위치에 배치될 수도 있지만, 기타 다른 위치에 배치될 수도 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 촬영 장치(210)는, 촬영 속도가 상이한 적어도 두 개의 카메라(미도시됨)를 이용하여 골프 공의 이미지를 순차적으로 획득함으로써, 고속 카메라와 유사한 성능을 구현할 수도 있다. 즉, 이 경우에는, 위의 적어도 두 개의 카메라가 서로 동기화되지 않아도 되므로, 고가의 장비를 구비할 필요가 없을 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 골프 공의 이미지는 촬영된 골프 공의 표면에 소정의 딤플이 선명하게 형성되어 있어서 그 딤플을 특정하기에 좋은 것일수록 더 양호한 것이라고 할 수 있다. 예를 들어, 골프 공의 이미지에서 공에 해당하는 영역에 형성된 딤플이 더 선명할수록, 후술하는 바와 같은 시뮬레이터(220)가 다수의 골프 공 이미지에 걸쳐서 나타나는 딤플을 더 정확하게 포착할 수 있어 골프 공의 물리량(예를 들어, 회전 속도 및 회전 방향)을 더 정확하게 연산할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 시뮬레이터(220)는 물리량 측정의 대상이 되는 공을 촬영한 복수의 이미지 각각에서 복수의 딤플을 검출하고, 위의 복수의 이미지 중 제1 이미지에서 검출되는 복수의 딤플의 속성 및 제2 이미지에서 검출되는 복수의 딤플의 속성 사이의 연관 관계를 참조하여 공의 회전에 관한 물리량을 측정하는 기능을 수행할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 시뮬레이터(220)는 촬영 장치(210) 및 표시 장치(230)와 통신할 수 있고, 가상 골프 시뮬레이션(200)을 위한 전용 프로세서를 포함할 수 있다. 이러한 전용 프로세서는 메모리 수단을 구비하고 수치 연산 능력과 그래픽 처리 능력을 갖춘 것일 수 있다.

마지막으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(230)는 시뮬레이터(220)의 물리량 측정, 가상 현실 구현 등의 결과를 표시하여 주는 기능을 수행할 수 있다. 이러한 표시 장치(230)는 소정의 디스플레이 수단을 통하여 소정의 영상을 표시할 수 있는데, 예를 들면, 타격된 골프 공의 충격을 흡수하는 한편 직접 발광하지는 않는 스크린과, 이러한 스크린에 영상을 출력하는 프로젝터로 구성될 수 있다.

이하에서는, 이상에서 살펴본 가상 골프 시뮬레이션 시스템(200)을 이용하여 사용자가 골프 공을 타격하는 경우에 그 골프 공의 회전에 관한 물리량을 측정하는 과정을 살펴본다.

먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 타격부(10)에서 사용자에 의해 골프 공이 타격되면, 촬영 장치(210)에 의해 그 타격되는 골프 공에 대한 복수의 이미지가 획득될 수 있다.

그 다음에, 본 발명의 일 실시예에 따른 시뮬레이터(220)는 공의 딤플의 크기와 동일하거나 유사한 크기의 윈도우를 갖는 적어도 하나의 필터에 기초하여 위의 복수의 이미지 각각에 대하여 블러, 콘트라스트, 적응형 임계치 이진화 및 모폴로지 중 적어도 하나의 전처리를 수행할 수 있다.

그 다음에, 본 발명의 일 실시예에 따른 시뮬레이터(220)는 물리량 측정의 대상이 되는 공을 촬영한 복수의 이미지(예를 들어, 시간적으로 인접한 5개의 이미지) 각각에서 특정되는 밝은 영역(즉, 위의 조명 장치(20)에 의해 가해지는 빛에 의해 밝게 나타나는 영역)을 기준으로 복수의 딤플을 검출할 수 있다.

그 다음에, 본 발명의 일 실시예에 따른 시뮬레이터(220)는 위의 복수의 이미지 중 제1 이미지의 복수의 딤플로부터 특정되는 적어도 하나의 딤플 쌍의 속성과 위의 복수의 이미지 중 제2 이미지의 복수의 딤플로부터 특정되는 적어도 하나의 딤플 쌍의 속성을 서로 비교하여 분석함으로써, 그 매칭되는 정도를 기준으로 상위 10%에 해당하는 복수의 제1 연계 딤플 쌍을 결정할 수 있다(즉, 개략 탐색(coarse search) 방식으로 제1 연계 딤플 쌍을 결정함).

그 다음에, 본 발명의 일 실시예에 따른 시뮬레이터(220)는, 위의 복수의 제1 연계 딤플 쌍의 회전 정보에 기초하여 산출되는 위의 제1 이미지 및 제2 이미지의 복수의 딤플 사이의 매칭 정도를 기준으로, 위의 복수의 제1 연계 딤플 쌍 중에서 그 매칭 정도가 가장 높은 제2 연계 딤플 쌍을 결정할 수 있다(즉, 정밀 탐색(fine search) 방식으로 제2 연계 딤플 쌍을 결정함). 위의 제1 이미지 및 제2 이미지는 획득 시간을 기준으로 시간적으로 인접하거나 시간적으로 소정 수준 떨어진 이미지를 모두 포함할 수 있다.

예를 들어, 위의 복수의 이미지 중 제1 이미지와 시간적으로 인접한 제2 이미지 사이에서의 제2 연계 딤플 쌍, 위의 복수의 이미지 중 제2 이미지와 시간적으로 인접한 제3 이미지 사이에서의 제2 연계 딤플 쌍 및 위의 복수의 이미지 중 제1 이미지와 시간적으로 소정 수준 떨어진 제3 이미지 사이에서의 제2 연계 딤플 쌍이 모두 각각 결정될 수 있다.

그 다음에, 본 발명의 일 실시예에 따른 시뮬레이터(220)는 위의 제2 연계 딤플 쌍 중에서 그 매칭 정도가 가장 높은 제2 연계 딤플 쌍의 회전 정보를 참조하여 위의 공의 회전량 및 회전 방향을 측정할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 공의 회전에 관한 물리량이 측정되는 상황을 예시적으로 나타내는 도면이다.

도 6을 참조하면, 물리량 측정의 대상이 되는 공을 촬영한 복수의 이미지(즉, 제1 이미지, 제2 이미지 및 제3 이미지) 각각에서 복수의 딤플이 검출될 수 있다. 이러한 제1 이미지 내지 제3 이미지는 순차적으로 획득되고 각각 시간적으로 인접한 이미지일 수 있다.

그 다음에, 제1 이미지의 복수의 딤플(제1-1 딤플(611), 제1-2 딤플(612), 제1-3 딤플(613) 및 제1-4 딤플(614))로부터 복수의 딤플 쌍, 즉 (1) 제1-1 딤플(611) <-> 제1-2 딤플(612), (2) 제1-2 딤플(612) <-> 제1-3 딤플(613), (3) 제1-3 딤플(613) <-> 제1-4 딤플(614), (4) 제1-1 딤플(611) <-> 제1-3 딤플(613), (5) 제1-1 딤플(611) <-> 제1-4 딤플(614) 및 (6) 제1-2 딤플(612) <-> 제1-4 딤플(614)이 특정되고, 제2 이미지의 복수의 딤플(제2-1 딤플(621), 제2-2 딤플(622), 제2-3 딤플(623) 및 제2-4 딤플(624))로부터 복수의 딤플 쌍, 즉 (1) 제2-1 딤플(621) <-> 제2-2 딤플(622), (2) 제2-2 딤플(622) <-> 제2-3 딤플(623), (3) 제2-3 딤플(623) <-> 제2-4 딤플(624), (4) 제2-1 딤플(621) <-> 제2-3 딤플(623), (5) 제2-1 딤플(621) <-> 제2-4 딤플(624) 및 (6) 제2-2 딤플(622) <-> 제2-4 딤플(624)이 특정되며, 제3 이미지의 복수의 딤플(제3-1 딤플(631), 제3-2 딤플(632), 제3-3 딤플(633) 및 제3-4 딤플(634))로부터 복수의 딤플 쌍, 즉 (1) 제3-1 딤플(631) <-> 제3-2 딤플(632), (2) 제3-2 딤플(632) <-> 제3-3 딤플(633), (3) 제3-3 딤플(633) <-> 제3-4 딤플(634), (4) 제3-1 딤플(631) <-> 제3-3 딤플(633), (5) 제3-1 딤플(631) <-> 제3-4 딤플(634) 및 (6) 제3-2 딤플(632) <-> 제3-4 딤플(634)이 특정될 수 있다.

그 다음에, 제1 이미지의 복수의 딤플로부터 특정되는 복수의 딤플 쌍의 속성(예를 들어, 601)과 제2 이미지의 복수의 딤플로부터 특정되는 복수의 딤플 쌍의 속성(예를 들어, 602)을 서로 비교하여 분석함으로써, 그 매칭 정도를 기준으로 적어도 하나의 제1 연계 딤플 쌍이 결정될 수 있다. 또한, 제2 이미지의 복수의 딤플로부터 특정되는 복수의 딤플 쌍의 속성(예를 들어, 602)과 제3 이미지의 복수의 딤플로부터 특정되는 복수의 딤플 쌍의 속성(예를 들어, 603)을 서로 비교하여 분석함으로써, 그 매칭 정도를 기준으로 적어도 하나의 제1 연계 딤플 쌍이 결정될 수 있다. 또한, 제1 이미지의 복수의 딤플로부터 특정되는 복수의 딤플 쌍의 속성(예를 들어, 601)과 제3 이미지의 복수의 딤플로부터 특정되는 복수의 딤플 쌍의 속성(예를 들어, 603)을 서로 비교하여 분석함으로써, 그 매칭 정도를 기준으로 적어도 하나의 제1 연계 딤플 쌍이 결정될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 위의 딤플 쌍의 속성은, 소정의(또는 임의의) 지점으로부터 해당 딤플 쌍의 제1 딤플을 연결하는 제1 축, 위의 소정 지점으로부터 해당 딤플 쌍의 제2 딤플을 연결하는 제2 축 및 위의 제1 축과 제2 축에 기초하여 특정되는 제3 축(예를 들어, 법선축)에 기초하여 특정되는 것일 수 있다.

예를 들어, 제1 이미지의 복수의 딤플 쌍에 대하여 소정의 회전이 발생하는 것으로 가정하여, 제2 이미지의 복수의 딤플 쌍에 대한 각 딤플 쌍의 속성, 즉 위의 3개 축이 서로 매칭되는 정도를 비교하여 분석(예를 들어, 최소 오차가 발생하는지를 비교하여 분석)함으로써, 그 매칭 정도를 기준으로 소정 개수(예를 들어, 상위 2개)의 제1 이미지의 딤플 쌍 및 제2 이미지의 딤플 쌍이 위의 제1 연계 딤플 쌍으로서 결정될 수 있다.

보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1-1 딤플(611) <-> 제1-2 딤플(612) 및 제2-2 딤플(622) <-> 제2-3 딤플(623)과 제1-1 딤플(611) <-> 제1-4 딤플(614) 및 제2-1 딤플(621) <-> 제2-4 딤플(624)이 각각 위의 제1 연계 딤플 쌍으로서 결정될 수 있다.

그 다음에, 위의 적어도 하나의 제1 연계 딤플 쌍의 회전 정보에 기초하여 산출되는 제1 이미지 및 제2 이미지의 복수의 딤플 사이의 매칭 정도를 기준으로, 위의 적어도 하나의 제1 연계 딤플 쌍 중에서 적어도 하나의 제2 연계 딤플 쌍이 결정될 수 있다. 또한, 위의 적어도 하나의 제1 연계 딤플 쌍의 회전 정보에 기초하여 산출되는 제1 이미지 및 제3 이미지의 복수의 딤플 사이의 매칭 정도를 기준으로, 위의 적어도 하나의 제1 연계 딤플 쌍 중에서 적어도 하나의 제2 연계 딤플 쌍이 결정될 수 있다. 또한, 위의 적어도 하나의 제1 연계 딤플 쌍의 회전 정보에 기초하여 산출되는 제2 이미지 및 제3 이미지의 복수의 딤플 사이의 매칭 정도를 기준으로, 위의 적어도 하나의 제1 연계 딤플 쌍 중에서 적어도 하나의 제2 연계 딤플 쌍이 결정될 수 있다.

예를 들어, 제1-1 딤플(611) <-> 제1-2 딤플(612)이 어느 정도로 회전하는 경우에 제1-1 딤플(611) <-> 제1-2 딤플(612)의 속성 및 제2-2 딤플(622) <-> 제2-3 딤플(623)의 속성이 서로 매칭되는지에 관한 정보를 참조하여, 위의 적어도 하나의 제1 연계 딤플 쌍 각각에 대하여 제1 이미지 및 제2 이미지의 복수의 딤플이 매칭되는 정도를 산출할 수 있다. 또한, 제1-1 딤플(611) <-> 제1-4 딤플(614)이 어느 정도로 회전하는 경우에 제1-1 딤플(611) <-> 제1-4 딤플(614)의 속성 및 제2-1 딤플(621) <-> 제2-4 딤플(624)의 속성이 서로 매칭되는지에 관한 정보를 참조하여, 위의 적어도 하나의 제1 연계 딤플 쌍 각각에 대하여 제1 이미지 및 제2 이미지의 복수의 딤플이 매칭되는 정도를 산출할 수 있다. 이러한 과정에 따라, 제1 이미지 및 제2 이미지의 복수의 딤플이 매칭되는 정도가 가장 높은 것으로 산출되는 제1-1 딤플(611) <-> 제1-4 딤플(614) 및 제2-1 딤플(621) <-> 제2-4 딤플(624)이 제2 연계 딤플 쌍으로 결정될 수 있다. 한편, 이와 같이 제2 연계 딤플 쌍을 결정하는 과정은 제2 이미지 및 제3 이미지와 제1 이미지 및 제3 이미지에 대해서도 더 수행될 수 있다.

그 다음에, 위의 결정되는 제2 연계 딤플 쌍의 회전 정보를 참조하여 공의 회전에 관한 물리량이 측정될 수 있다.

구체적으로, 제1 이미지 및 제2 이미지 사이에서 결정되는 적어도 하나의 제2 연계 딤플 쌍, 제2 이미지 및 제3 이미지 사이에서 결정되는 적어도 하나의 제2 연계 딤플 쌍 및 제1 이미지 및 제3 이미지 사이에서 결정되는 적어도 하나의 제2 연계 딤플 쌍 중에서 그 매칭 정도가 가장 높은 제2 연계 딤플 쌍의 회전 정보를 참조하여 공의 회전에 관한 물리량이 측정될 수 있다.

예를 들어, 위의 제2 연계 딤플 쌍 중에서 제1-1 딤플(611) <-> 제1-4 딤플(614) 및 제2-1 딤플(621) <-> 제2-4 딤플(624)이 매칭 정도가 가장 높은 제2 연계 딤플 쌍으로 결정되면, 제1-1 딤플(611) <-> 제1-2 딤플(612)이 어느 정도로 회전하는 경우에 제1-1 딤플(611) <-> 제1-2 딤플(612)의 속성 및 제2-2 딤플(622) <-> 제2-3 딤플(623)의 속성이 서로 매칭되는지에 관한 정보를 참조하여 공의 회전 속도, 회전량, 회전 가속도 등이 산출될 수 있고, 이를 기준으로 공의 회전에 관한 물리량이 측정될 수 있다.

이상 설명된 본 발명에 따른 실시예는 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 실행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은, 프로그램 명령어를 저장하고 실행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의하여 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용하여 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위하여 하나 이상의 소프트웨어 모듈로 변경될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항과 한정된 실시예 및 도면에 의하여 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위하여 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정과 변경을 꾀할 수 있다.

따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

100: 측정 시스템
110: 딤플 검출 관리부
120: 물리량 측정부
130: 통신부
140: 제어부
200: 가상 골프 시뮬레이션 시스템
210: 촬영 장치
220: 시뮬레이터
230: 표시 장치

Claims (13)

1. 공의 회전을 측정하기 위한 방법으로서,
   물리량 측정의 대상이 되는 공을 촬영한 복수의 이미지 각각에서 복수의 딤플(dimple)을 검출하는 단계, 및
   상기 복수의 이미지 중 제1 이미지에서 검출되는 복수의 딤플의 속성 및 제2 이미지에서 검출되는 복수의 딤플의 속성 사이의 연관 관계를 참조하여 상기 공의 회전에 관한 물리량을 측정하는 단계를 포함하고,
   상기 검출 단계에서, 상기 복수의 이미지 각각에서 상기 공에 대하여 빛이 가해지는 방향을 참조하여 상기 복수의 이미지 각각에서 검출되는 복수의 딤플의 위치를 보정하는
   방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 검출 단계에서, 상기 공의 딤플의 크기와 동일하거나 유사한 크기의 윈도우(window)를 갖는 적어도 하나의 필터를 상기 복수의 이미지 각각에 대하여 적용함으로써, 상기 복수의 딤플에 대한 식별력을 향상시키기 위한 전처리를 수행하는
   방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 검출 단계에서, 가우시안 필터를 기반으로 중심부의 크기를 소정 수준 증가시키고 분포의 평균이 소정 수준으로 유지되도록 오프셋시킨 필터를 적용함으로써, 상기 복수의 이미지의 대비(contrast)를 증가시키는 전처리를 수행하는
   방법.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 측정 단계는,
   상기 제1 이미지에서 검출되는 복수의 딤플 중 적어도 하나의 딤플 쌍의 속성과 상기 제2 이미지에서 검출되는 복수의 딤플 중 적어도 하나의 딤플 쌍의 속성을 서로 비교하여 그 매칭 정도를 기준으로 적어도 하나의 연계 딤플 쌍을 결정하는 단계, 및
   상기 적어도 하나의 연계 딤플 쌍의 회전 정보를 참조하여 상기 공의 회전에 관한 물리량을 측정하는 단계를 포함하는
   방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 측정 단계는,
   상기 제1 이미지에서 검출되는 복수의 딤플 중 적어도 하나의 딤플 쌍의 속성과 상기 제2 이미지에서 검출되는 복수의 딤플 중 적어도 하나의 딤플 쌍의 속성을 서로 비교하여 그 매칭 정도를 기준으로 적어도 하나의 제1 연계 딤플 쌍을 결정하는 단계, 및
   상기 적어도 하나의 제1 연계 딤플 쌍의 회전 정보에 기초하여 산출되는 상기 제1 이미지 및 상기 제2 이미지의 복수의 딤플 사이의 매칭 정도를 기준으로 상기 적어도 하나의 제1 연계 딤플 쌍 중에서 적어도 하나의 제2 연계 딤플 쌍을 결정하는 단계, 및
   상기 적어도 하나의 제2 연계 딤플 쌍의 회전 정보를 참조하여 상기 공의 회전에 관한 물리량을 측정하는 단계를 포함하는
   방법.
7. 제1항에 따른 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 기록하는 비일시성의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
8. 공의 회전을 측정하기 위한 시스템으로서,
   물리량 측정의 대상이 되는 공을 촬영한 복수의 이미지 각각에서 복수의 딤플(dimple)을 검출하는 딤플 검출 관리부, 및
   상기 복수의 이미지 중 제1 이미지에서 검출되는 복수의 딤플의 속성 및 제2 이미지에서 검출되는 복수의 딤플의 속성 사이의 연관 관계를 참조하여 상기 공의 회전에 관한 물리량을 측정하는 물리량 측정부를 포함하고,
   상기 딤플 검출 관리부는, 상기 복수의 이미지 각각에서 상기 공에 대하여 빛이 가해지는 방향을 참조하여 상기 복수의 이미지 각각에서 검출되는 복수의 딤플의 위치를 보정하는
   시스템.
9. 제8항에 있어서,
   상기 딤플 검출 관리부는, 상기 공의 딤플의 크기와 동일하거나 유사한 크기의 윈도우(window)를 갖는 적어도 하나의 필터를 상기 복수의 이미지 각각에 대하여 적용함으로써, 상기 복수의 딤플에 대한 식별력을 향상시키기 위한 전처리를 수행하는
   시스템.
10. 제8항에 있어서,
    상기 딤플 검출 관리부는, 가우시안 필터를 기반으로 중심부의 크기를 소정 수준 증가시키고 분포의 평균이 소정 수준으로 유지되도록 오프셋시킨 필터를 적용함으로써, 상기 복수의 이미지의 대비(contrast)를 증가시키는 전처리를 수행하는
    시스템.
11. 삭제
12. 제8항에 있어서,
    상기 물리량 측정부는, 상기 제1 이미지에서 검출되는 복수의 딤플 중 적어도 하나의 딤플 쌍의 속성과 상기 제2 이미지에서 검출되는 복수의 딤플 중 적어도 하나의 딤플 쌍의 속성을 서로 비교하여 그 매칭 정도를 기준으로 적어도 하나의 연계 딤플 쌍을 결정하고, 상기 적어도 하나의 연계 딤플 쌍의 회전 정보를 참조하여 상기 공의 회전에 관한 물리량을 측정하는
    시스템.
13. 제8항에 있어서,
    상기 물리량 측정부는, 상기 제1 이미지에서 검출되는 복수의 딤플 중 적어도 하나의 딤플 쌍의 속성과 상기 제2 이미지에서 검출되는 복수의 딤플 중 적어도 하나의 딤플 쌍의 속성을 서로 비교하여 그 매칭 정도를 기준으로 적어도 하나의 제1 연계 딤플 쌍을 결정하고, 상기 적어도 하나의 제1 연계 딤플 쌍의 회전 정보에 기초하여 산출되는 상기 제1 이미지 및 상기 제2 이미지의 복수의 딤플 사이의 매칭 정도를 기준으로 상기 적어도 하나의 제1 연계 딤플 쌍 중에서 적어도 하나의 제2 연계 딤플 쌍을 결정하며, 상기 적어도 하나의 제2 연계 딤플 쌍의 회전 정보를 참조하여 상기 공의 회전에 관한 물리량을 측정하는
    시스템.

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