KR102534463B1 - Golf lesson system using a joint of human body and a golf club based on AI - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예의 시스템은, 2D 촬영이 가능하고, 피사체를 촬영하기 위하여 서로 다른 위치 또는 서로 다른 높이에 설치되는 제 1 카메라와 제 2 카메라; 상기 제 1 및 제 2 카메라 각각으로부터 촬영된 촬영 영상을 이용하여 피사체인 인체의 관절 위치를 3D로 생성하는 3D 관절 생성부; 및 상기 3D 관절 생성부에 의해 생성된 3D 관절 위치를 이용하여 피사체의 골프 스윙을 분석하여 자세 레슨이 이루어지도록 하는 자세 지도부;를 포함한다.
본 발명에 의해서, 골프 스윙 자세를 AI 기반으로 정확한 분석을 할 수 있으며, 특히, 인체 관절의 위치와 회전 정보를 이용해 현재 스윙 자세에 대한 레슨을 효율적으로 수행할 수 있는 장점이 있다.
The system according to an embodiment of the present invention includes a first camera and a second camera capable of 2D shooting and installed at different positions or at different heights to photograph a subject; a 3D joint generation unit for generating joint positions of a human body, which is a subject, in 3D using captured images taken from each of the first and second cameras; and a posture guidance unit that analyzes a golf swing of a subject using the 3D joint positions generated by the 3D joint generation unit to provide a posture lesson.
According to the present invention, it is possible to accurately analyze the golf swing posture based on AI, and in particular, there is an advantage in that lessons for the current swing posture can be efficiently performed using position and rotation information of human joints.

Description

AI기반의 인체 관절 및 골프 클럽 추출을 이용한 골프 레슨 시스템{Golf lesson system using a joint of human body and a golf club based on AI}Golf lesson system using a joint of human body and a golf club based on AI}

본 발명은, AI 기반의 인체 관절 및 골프 클럽 추출을 이용한 골프 레슨 시스템에 대한 것으로서, 특히, 2D 카메라를 복수개 사용하여 인체의 관절과, 골프 클럽을 촬영하고, 촬영된 결과를 AI에 기반하여 3D로 생성하여 정확한 스윙 분석을 통한 효과적인 학습 방법을 제공할 수 있는 시스템에 대한 것이다. The present invention relates to a golf lesson system using AI-based extraction of human joints and golf clubs. In particular, a plurality of 2D cameras are used to photograph human joints and golf clubs, and the photographed results are 3D based on AI. It is about a system that can provide an effective learning method through accurate swing analysis.

골프는 잔디가 형성된 필드에서 하는 운동으로 작고 단단한 골프공을 골프 클럽으로 치면서 홀컵에 넣는 방식으로 진행된다. 골프는 이미 국내에서 대중화되어 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION [0002] Golf is a sport played on a field where grass is formed, and proceeds by putting a small and hard golf ball into a hole cup while hitting it with a golf club. Golf has already become popular in Korea.

한편, 골프는 스윙 동작시 몸의 균형과 자세를 안정되게 유지하고 신체의 유연성과 그 역학 관계를 효율적으로 운영하는 것이 매우 중요하기 때문에, 골프 수련자들은 그 기본기를 익히기 위해 전문 프로골퍼 혹은 세미 프로 골퍼로부터 스윙 자세의 진단과 교정을 받는다. 그러나, 전문가로부터 체계적인 지도를 받기 위해서는 상당한 시간적, 경제적 투자가 요구되는바, 이런 현실적인 이유로 인하여 잘못된 스윙 자세에 대해 체계적으로 교정 받는데 많은 어려움이 있다.On the other hand, since it is very important in golf to keep the balance and posture of the body stable during the swing motion and to efficiently operate the body's flexibility and its dynamics, golf trainees use professional professional golfers or semi-professional golfers to learn the basics. receive diagnosis and correction of swing posture from However, in order to receive systematic guidance from experts, considerable time and economic investment are required. Due to this realistic reason, there are many difficulties in systematically correcting wrong swing posture.

그리하여, 시중에는 골프 스윙을 분석해 주는 장치들이 다수 출시되어 있다. 이런 장치들은 예를 들어, 스윙을 분석하기 위해 사용자의 스윙 영상을 비디오 촬영한다. 그리고, 촬영 영상에서 사용자의 특정 관절 부위에 대한 각도의 변화를 살펴 스윙 동작의 자세가 올바른지 여부를 판단할 수 있는 자료를 제공하였다.Thus, a number of devices for analyzing golf swings have been released on the market. These devices, for example, take video of a user's swing to analyze the swing. In addition, by examining the change in the angle of the user's specific joint part in the photographed image, data for determining whether the posture of the swing motion is correct was provided.

그러나, 종래의 스윙 분석 장치중 광학식,센서방식의 모션캡쳐를 이용한 분석장치는 사용자가 몸에 광학식 마커 또는 센서를 부착하고 촬영하여야 사용자의 관절의 각도를 추적 분석할 수 있으나, 골프라는 운동의 특성상 부가적인 장치를 부착한 분석장치는 사용자가 착용이 어려워 실용화에 문제점이 있다. However, among conventional swing analysis devices, analysis devices using optical and sensor-type motion capture can trace and analyze the angle of the user's joints only when the user attaches an optical marker or sensor to the body and takes pictures. An analysis device attached with an additional device has a problem in practical use because it is difficult for a user to wear.

다른 장치로 깊이카메라(Depth Camera)방식의 분석장치는 사용자의 몸에 마커를 부착하지 않아도 되지만, 사용자가 착용한 복장에 대한 3차원 깊이 카메라를 인식하여 분석하므로 착용한 복장에 따라서 분석의정밀도가 떨어지는 문제점이 있다.As another device, the depth camera-type analysis device does not have to attach a marker to the user's body, but it recognizes and analyzes the 3D depth camera for the clothes worn by the user, so the accuracy of analysis depends on the clothes worn by the user. There is a problem with falling.

그러나, 종래 스윙 분석 장치는 촬영 영상에서 직접 사용자의 팔꿈치와 손목에 대한 각도 변화를 추적하여 분석하였으나, 이는 장소나 촬영 각도에 따라 역광으로 촬영되는 경우 각도 분석이 부정확하다는 문제점이 있었다.However, the conventional swing analysis device tracks and analyzes the angle change of the user's elbow and wrist directly from the captured image, but this has a problem that the angle analysis is inaccurate when the image is taken with backlight depending on the location or the shooting angle.

또한, 겨울철 골퍼가 두꺼운 상의를 입거나 폭이 넓은 길 팔 상의를 입은 경우 팔꿈치 등의 관절 부위에 대한 정확한 각도 측정이 어렵다는 문제점이 있었다.In addition, in winter, when a golfer wears a thick top or a long top with a wide arm, it is difficult to accurately measure the angle of a joint such as an elbow.

골프 레슨에 있어서 교정이 가장 필요한 것은 스윙 자세이며, 본 발명은 이러한 스윙 자세를 정확하게 분석하기 위해 카메라 촬영이 가능한 단말기를 각 관절에 부착한다거나 지자계 센서와 같은 웨어러블 장치를 사용자가 착용하는 등의 불편함을 제공하지 않으면서도, 정확한 스윙 자세 추출 및 분석이 가능한 시스템을 제안하는 것을 목적으로 한다. In golf lessons, it is the swing posture that needs correction the most, and in the present invention, in order to accurately analyze such a swing posture, a terminal capable of photographing a camera is attached to each joint or a user wears a wearable device such as a geomagnetic sensor. The purpose of this study is to propose a system capable of extracting and analyzing an accurate swing posture without providing a proper function.

제안되는 본 발명의 실시예의 시스템은, 2D 촬영이 가능하고, 피사체를 촬영하기 위하여 서로 다른 위치 또는 서로 다른 높이에 설치되는 제 1 카메라와 제 2 카메라; 상기 제 1 및 제 2 카메라 각각으로부터 촬영된 촬영 영상을 이용하여 피사체인 인체의 관절 위치를 3D로 생성하는 3D 관절 생성부; 및 상기 3D 관절 생성부에 의해 생성된 3D 관절 위치를 이용하여 피사체의 골프 스윙을 분석하여 자세 레슨이 이루어지도록 하는 자세 지도부;를 포함한다. The system according to the proposed embodiment of the present invention includes a first camera and a second camera capable of 2D shooting and installed at different positions or at different heights to photograph a subject; a 3D joint generation unit for generating joint positions of a human body, which is a subject, in 3D using captured images taken from each of the first and second cameras; and a posture guidance unit that analyzes a golf swing of a subject using the 3D joint positions generated by the 3D joint generation unit to provide a posture lesson.

그리고, 상기 제 1 및 제 2 카메라에 의해 촬영된 촬영 영상으로부터 2D 관절 위치를 AI 기술에 기반하여 검출하는 2D 관절 검출부를 더 포함하고, 상기 3D 관절 생성부는 상기 제 1 및 제 2 카메라에 의해 촬영되지 않은 미촬영 영역에 대하여 골프 운동 특성을 고려한 보간법을 이용하여 미촬영 영역에 대한 관절 위치를 더 부가하는 것을 특징으로 한다. Further, a 2D joint detection unit for detecting a 2D joint position based on AI technology from the captured images taken by the first and second cameras, wherein the 3D joint generation unit captures images taken by the first and second cameras. It is characterized in that the joint position for the unphotographed area is further added using an interpolation method considering golf movement characteristics for the unphotographed area.

그리고, 상기 3D 관절 생성부에 의해 생성된 3D 관절 위치를 이용하여 검출된 각 위치별 관절에 대한 회전 각도 또는 회전 방향을 포함하는 회전 정보를 부여하는 3D 관절 회전부와, 상기 3D 관절 위치 및 회전 정보를 이용하여 3D 아바타를 생성하는 3D 아바타 생성부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. And, a 3D joint rotation unit for providing rotation information including a rotation angle or rotation direction of the joint for each position detected using the 3D joint position generated by the 3D joint generator, and the 3D joint position and rotation information It is characterized in that it further comprises a 3D avatar creation unit for generating a 3D avatar using.

그리고, 상기 2D 관절 추출부는 AI 기술에 기반하여 골프 클럽의 형상으로부터 촬영 영상 내에 포함된 골프 클립의 위치를 더 검출하고, 상기 3D 관절 생성부는 상기 촬영 영상 내의 골프 클럽의 헤드와 그립 위치를 이용하여 골프 클럽 샤프트의 3D 위치를 생성해내고, 상기 3D 관절 회전부는 이미 생성된 인체 관절의 회전 정보를 이용하여 골프 클럽의 회전 방향 또는 회전 각도를 나타내는 골프클럽 회전값을 계산하는 것을 특징으로 한다. In addition, the 2D joint extractor further detects the position of the golf clip included in the captured image from the shape of the golf club based on AI technology, and the 3D joint generator uses the location of the golf club head and grip in the captured image. The 3D position of the golf club shaft is generated, and the 3D joint rotation unit calculates a golf club rotation value representing a rotation direction or rotation angle of the golf club using previously generated rotation information of human joints.

제안되는 본 발명의 시스템에 의해서, 골프 스윙 자세를 AI 기반으로 정확한 분석을 할 수 있으며, 특히, 인체 관절의 위치와 회전 정보를 이용해 현재 스윙 자세에 대한 레슨을 효율적으로 수행할 수 있는 장점이 있다. The proposed system of the present invention can accurately analyze the golf swing posture based on AI, and in particular, has the advantage of efficiently conducting lessons on the current swing posture using the position and rotation information of the human body joints. .

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 AI기반의 인체 관절 및 골프 클럽 추출을 이용한 골프 레슨 시스템의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 카메라를 통한 2D 관절 추출과 3D 관절 생성을 보여주는 예시도면이다.
도 3은 골프 운동시에 중요시하는 10개의 태그 포지션을 보여주는 도면이다.
1 is a block diagram showing the configuration of a golf lesson system using AI-based human body joint and golf club extraction according to an embodiment of the present invention.
2 is an exemplary view showing 2D joint extraction and 3D joint generation through a camera according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram showing 10 tag positions that are considered important during golf exercise.

이하에서는, 본 실시예에 대하여 첨부되는 도면을 참조하여 상세하게 살펴보도록 한다. 다만, 본 실시예가 개시하는 사항으로부터 본 실시예가 갖는 발명의 사상의 범위가 정해질 수 있을 것이며, 본 실시예가 갖는 발명의 사상은 제안되는 실시예에 대하여 구성요소의 추가, 삭제, 변경 등의 실시변형을 포함한다고 할 것이다. Hereinafter, this embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the scope of the inventive idea of this embodiment can be determined from the matters disclosed in this embodiment, and the inventive idea of this embodiment is the implementation of addition, deletion, change, etc. of components with respect to the proposed embodiment. will include transformation.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 AI기반의 인체 관절 및 골프 클럽 추출을 이용한 골프 레슨 시스템의 구성을 보여주는 블록도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 카메라를 통한 2D 관절 추출과 3D 관절 생성을 보여주는 예시도면이다. 1 is a block diagram showing the configuration of a golf lesson system using AI-based human body joint and golf club extraction according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a 2D joint extraction and 3D joint extraction through a camera according to an embodiment of the present invention. It is an example diagram showing joint creation.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에서는 2D 촬영이 가능하면서 서로 다른 위치 또는 각도로 피사체(사람 또는 골프 클럽)를 촬영하는 제 1 카메라(10)와 제 2 카메라(20)가 구성되고, 제 1 카메라 및 제 2 카메라로부터 촬영되는 이미지 또는 동영상(이하, "촬영 이미지"라고 함)에 대해서 각각 인체 관절을 검출하기 위한 2D 관절 검출부(11,21)들을 포함한다. Referring to FIGS. 1 and 2 , in this embodiment, a first camera 10 and a second camera 20 are configured to capture a subject (person or golf club) at different positions or angles while enabling 2D shooting. , 2D joint detectors 11 and 21 for detecting human body joints for images or moving pictures (hereinafter, referred to as "photographed images") captured by the first camera and the second camera, respectively.

그리고, 상기 2D 관절 검출부(11,21)는 AI 기술 기반으로 미리 저장된 샘플 이미지들로부터 인체 각 부위의 관절 위치를 검출하고, 검출된 각 관절 위치들에 대해서는 인체 부위에 해당하는 관절 연결선을 작성할 수 있다. 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 각각의 2D 관절 검출부는 기준 이미지 내지는 미리 저장된 AI 기반의 다수의 이미지들 정보를 이용해 촬영 이미지에 포함된 인체의 각 관절 위치를 지정하고, 지정된 각 관절 위치를 인체 부위에 맞게 각 관절을 연결하는 연결선을 작성한다. In addition, the 2D joint detection units 11 and 21 may detect joint positions of each part of the human body from pre-stored sample images based on AI technology, and create joint connection lines corresponding to the body parts for each detected joint position. there is. For example, as shown in FIG. 2 , each 2D joint detection unit designates a position of each joint of the human body included in a captured image using information on a reference image or a plurality of pre-stored AI-based images, and each designated joint Draw a connection line connecting each joint according to the body part.

상기 2D 관절 추출부들로부터 추출된 2D 촬영 이미지들은 서로 다른 위치에서 촬영되거나, 촬영 각도가 서로 다르게 촬영된 것이기 때문에, 3D 관절 생성부(30)는 관절 위치 정보가 포함된 촬영 이미지들로부터 3D 관절 위치를 추출한다. Since the 2D captured images extracted from the 2D joint extractors are captured at different positions or at different angles, the 3D joint generator 30 extracts 3D joint positions from the captured images including joint position information. extract

상기 3D 관절 생성부(30)는 제 1 카메라(10)와 제 2 카메라(20)에 의해 촬영되지 않는 부위/영역(즉, 미촬영 영역)에 대해서는 골프 운동의 특성을 고려하여 보간(interpolation)을 통하여 추가/부가한다. 3D 관절 위치를 생성하기 위해서는 최소 2개 카메라에서 동일하게 측정되는 위치가 필요하나, 회전 운동인 골프 스윙의 특성상 한 쪽 카메라에서 보이지 않는 부위가 발생한다. 예를 들어 측면 카메라는 스윙하는 골퍼의 오른쪽에서 촬영을 하고 있으며, 골퍼가 카메라를 등지는 일부 위치에서 골퍼의 얼굴이나 손이 보이지 않게 된다. 다행히 골프 스윙은 3차원 방정식으로 해석이 가능한 운동 궤적 특성을 보이기 때문에 시간축을 기준으로 측정이 된 위치와 측정이 되지 않은 대입하여 미 측정된 2D 위치를 예측할 수 있다.The 3D joint generation unit 30 performs interpolation in consideration of the characteristics of the golf movement for a part/area not captured by the first camera 10 and the second camera 20 (ie, unphotographed area). Add/add via In order to create a 3D joint position, a position that is equally measured by at least two cameras is required, but due to the nature of the golf swing, which is a rotational motion, a part that is not visible from one camera occurs. For example, the side camera is filming to the right of the swinging golfer, and in some positions where the golfer has their back to the camera, the golfer's face or hands are not visible. Fortunately, since the golf swing shows motion trajectory characteristics that can be interpreted as a three-dimensional equation, it is possible to predict the unmeasured 2D position by substituting the measured position and the unmeasured position based on the time axis.

관절 생성부(30)는 2개의 카메라에서 검출되었거나 보간법에 의해 생성된 동일 위치를 사용하여 3D 위치를 계산하여 도 2에 도시된 바와 같은 3D 포즈를 생성한다. The joint generating unit 30 generates a 3D pose as shown in FIG. 2 by calculating a 3D position using the same position detected by two cameras or generated by interpolation.

그리고, 본 실시예의 시스템은 3D 관절 회전부(40)를 포함하고, 상기 3D 관절 회전부(40)는 특정된 위치에 검출된 각 관절에 대하여 AI 기술에 기반하여 각 관절의 회전 정보를 획득하고, 각 위치별 관절에 대한 회전 정보(회전방향, 회전각도 등)를 생성한다. In addition, the system of the present embodiment includes a 3D joint rotation unit 40, and the 3D joint rotation unit 40 obtains rotation information of each joint based on AI technology for each joint detected at a specific position, and Creates rotation information (rotation direction, rotation angle, etc.) for each joint at each location.

인체의 관절의 위치 및 관절의 회전으로 표현할 수 있는데, 상기 3D 관절 생성부(30)에 의해 검출 및 생성되는 3D 관절 각각은 측정된 관절은 위치 값만 있고, 어떻게 회전이 되는지에 대한 데이터는 없으므로, AI 기술에 기반하여 각 위치별 관절에 대한 회전 정보를 생성한다. It can be expressed as the position of the joint of the human body and the rotation of the joint. Each of the 3D joints detected and generated by the 3D joint generator 30 has only the position value of the measured joint, and there is no data on how it rotates. Based on AI technology, rotation information for each joint at each position is generated.

또한, 본 실시예의 시스템은 상기 3D 관절 생성부(30) 및 3D 관절 회전부(40)에 의해 생성되는 각 관절의 위치 및 회전 정보를 이용하여 3D 아바타를 생성하는 3D 아바타 생성부(50)를 포함한다. 즉, 3D 아바타 생성부(50)는 상기 3차원 관절 위치 및 회전 정보를 3D 아바타에 입력으로 인가하여 3D 아바타의 스윙 애니메이션을 만들어내는 역할을 수행한다. In addition, the system of this embodiment includes a 3D avatar generator 50 that generates a 3D avatar using the position and rotation information of each joint generated by the 3D joint generator 30 and the 3D joint rotation unit 40. do. That is, the 3D avatar creation unit 50 serves to create a swing animation of the 3D avatar by applying the 3D joint position and rotation information to the 3D avatar as an input.

또한, 실시예의 시스템은 각 위치별 관절과 그 관절의 회전 운동을 참조하여 미리 저장된 기준 동작/자세를 참조하여 사용자의 스윙 자세에 대한 힌트 내지는 레슨이 이루어지도록 하는 자세 지도부(60)와, 2D 또는 3D 촬영 영상이나 3D 아바타 또는 자세 지도 정보 등이 표시되는 디스플레이부(70)를 포함한다. In addition, the system of the embodiment includes a posture guidance unit 60 for providing hints or lessons on the user's swing posture by referring to pre-stored reference motions/postures with reference to joints and rotational motions of the joints for each position, and a 2D or It includes a display unit 70 that displays 3D captured images, 3D avatars, or posture map information.

한편, 본 실시예의 카메라(10,20)를 이용하여 사용자가 손에 쥐고 있는 골프 클럽에 대한 위치 추출 역시 가능하며, 이 경우, 상기 2D 관절 검출부(11,21)들은 AI 기술에 기반하여 골프 클럽의 형상으로부터 골프 클럽의 위치를 검출한다. HRNet, PoseNet과 같은 일반적인 관절 추출 AI 기반 기술은 인체의 관절만을 추출하는 딥러닝 네트워크로 구성이 되어 있으며, 이 딥러닝 네트워크에 골프 클럽의 헤드와 골프 클럽의 그립의 위치를 추가하여 재 학습을 진행하게 되면 기본 추출 결과인 인체의 관절과 골프 클럽의 위치를 검출하는 딥러닝 네트워크로 확장하여 사용할 수 있다. Meanwhile, it is also possible to extract the location of the golf club held by the user using the cameras 10 and 20 of this embodiment. In this case, the 2D joint detectors 11 and 21 detect the golf club based on AI technology. The position of the golf club is detected from the shape of . Common joint extraction AI-based technologies such as HRNet and PoseNet consist of a deep learning network that extracts only the joints of the human body, and relearning is performed by adding the location of the golf club head and golf club grip to this deep learning network. If this is done, it can be expanded and used as a deep learning network that detects the location of the joints of the human body and the golf club, which are the basic extraction results.

그리고, 3D 관절 생성부(30)에서 골프 클럽의 헤드와 그립의 위치를 이용하여 골프 클럽 샤프트의 3차원 위치를 생성해 내고, 3D 관절 회전부(40)에서, 이미 생성된 인체 관절의 회전 정보(회전 방향, 회전 각도)를 이용하여 골프 클럽의 회전 정보(회전 방향, 회전 각도)를 계산한다.In addition, the 3D joint generating unit 30 generates the 3D position of the golf club shaft using the positions of the head and grip of the golf club, and the 3D joint rotation unit 40 generates rotation information of the already generated human joints ( Rotation information (rotation direction, rotation angle) of the golf club is calculated using the rotation direction and rotation angle.

즉, 스테레오 카메라에서 촬영된 영상에서 AI 기술을 활용하여 2D 골프 클럽 포인트를 추출한 후 각 카메라의 2D 포인트로 3D 골프 클럽 위치를 추출하고, 인체 관절의 3D 회전 운동을 골프 클럽에 반영하여, 골프 클럽의 3D 회전 운동을 생성한다.That is, after extracting 2D golf club points from images taken by stereo cameras using AI technology, 3D golf club positions are extracted with 2D points of each camera, and 3D rotational motions of human joints are reflected on the golf club to create golf club points. generate a 3D rotational motion of

이러한 골프 클럽의 추출 및 3D 골프 클럽 생성을 통해, 골프 클럽 역시 3D 아바타로 생성해낼 수 있으며, 3차원 관절의 이동과 클럽의 위치로 레슨 시스템을 구성하는 것 역시 가능하다. Through such extraction of golf clubs and generation of 3D golf clubs, golf clubs can also be created as 3D avatars, and it is also possible to construct a lesson system with 3D joint movement and club positions.

도 3은 골프 운동시에 중요시하는 10개의 태그 포지션을 보여주는 도면이다. 3 is a diagram showing 10 tag positions that are considered important during golf exercise.

도시된 각 포지션에서의 이상적인 관절과 클럽의 위치, 또는 프로 골퍼의 관절과 클럽의 위치를 측정된 골퍼의 위치와 비교하여 직관적인 레슨 시스템을 구성할 수 있으며, 직접 촬영된 사용자의 사진을 이용하는 것도 가능하고, 생성된 3D 아바타를 이용하여 레슨을 진행하는 것 역시 가능하다. An intuitive lesson system can be configured by comparing the ideal joint and club position in each position shown, or the professional golfer's joint and club position with the measured position of the golfer, and using a user's photograph taken directly is also possible. It is possible, and it is also possible to conduct a lesson using the generated 3D avatar.

Claims (5)

2D 촬영이 가능하고, 피사체를 촬영하기 위하여 서로 다른 위치 또는 서로 다른 높이에 설치되는 제 1 카메라와 제 2 카메라;
상기 제 1 및 제 2 카메라 각각으로부터 촬영된 촬영 영상을 이용하여 피사체인 인체의 관절 위치를 3D로 생성하는 3D 관절 생성부;
상기 3D 관절 생성부에 의해 생성된 3D 관절 위치를 이용하여 피사체의 골프 스윙을 분석하여 자세 레슨이 이루어지도록 하는 자세 지도부;
상기 제 1 및 제 2 카메라에 의해 촬영된 촬영 영상으로부터 2D 관절 위치를 AI 기술에 기반하여 검출하는 2D 관절 검출부;
상기 3D 관절 생성부에 의해 생성된 3D 관절 위치를 이용하여 검출된 각 위치별 관절에 대한 회전 각도 또는 회전 방향을 포함하는 회전 정보를 부여하는 3D 관절 회전부; 및
상기 3D 관절 위치 및 회전 정보를 이용하여 3D 아바타를 생성하는 3D 아바타 생성부;를 포함하고,
상기 3D 관절 생성부는 상기 제 1 및 제 2 카메라에 의해 촬영되지 않은 미촬영 영역에 대하여 골프 운동 특성을 고려한 보간법을 이용하여 미촬영 영역에 대한 관절 위치를 더 부가하고,
상기 2D 관절 추출부는 AI 기술에 기반하여 골프 클럽의 형상으로부터 촬영 영상 내에 포함된 골프 클립의 위치를 더 검출하고,
상기 3D 관절 생성부는 상기 촬영 영상 내의 골프 클럽의 헤드와 그립 위치를 이용하여 골프 클럽 샤프트의 3D 위치를 생성해내고, 상기 3D 관절 회전부는 이미 생성된 인체 관절의 회전 정보를 이용하여 골프 클럽의 회전 방향 또는 회전 각도를 나타내는 골프클럽 회전값을 계산하는 것을 특징으로 하는 AI기반의 인체 관절 및 골프 클럽 추출을 이용한 골프 레슨 시스템.
A first camera and a second camera capable of 2D shooting and installed at different locations or at different heights to photograph a subject;
a 3D joint generation unit for generating joint positions of a human body, which is a subject, in 3D using captured images taken from each of the first and second cameras;
a posture guidance unit that analyzes a golf swing of a subject using the 3D joint positions generated by the 3D joint generation unit to provide a posture lesson;
a 2D joint detection unit for detecting 2D joint positions based on AI technology from the captured images taken by the first and second cameras;
a 3D joint rotation unit for providing rotation information including a rotation angle or a rotation direction for each joint at each location detected using the 3D joint positions generated by the 3D joint generation unit; and
A 3D avatar creation unit generating a 3D avatar using the 3D joint position and rotation information;
The 3D joint generating unit further adds joint positions for the uncaptured areas not captured by the first and second cameras by using an interpolation method considering golf movement characteristics,
The 2D joint extraction unit further detects the position of the golf clip included in the captured image from the shape of the golf club based on AI technology,
The 3D joint generation unit creates a 3D position of the golf club shaft using the golf club head and grip positions in the captured image, and the 3D joint rotation unit rotates the golf club using already generated rotation information of the human body joints. A golf lesson system using an AI-based human joint and golf club extraction, characterized in that it calculates a golf club rotation value representing a direction or rotation angle.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 카메라와 제 2 카메라에 의해 생성된 2D 영상과, 상기 3D 관절 생성부에 의해 생성된 3D 인체 관절 위치 영상과, 상기 3D 아바타 생성부에 의해 생성된 3D 아바타와, 상기 자세 레슨 정보가 표시되는 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 AI기반의 인체 관절 및 골프 클럽 추출을 이용한 골프 레슨 시스템.
According to claim 1,
2D images generated by the first and second cameras, 3D body joint position images generated by the 3D joint generator, 3D avatars generated by the 3D avatar generator, and the posture lesson information A golf lesson system using an AI-based human joint and golf club extraction, further comprising a display unit displayed.
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