KR102582362B1 - floor golf simulation system using two cameras - Google Patents

floor golf simulation system using two cameras Download PDF

Info

Publication number
KR102582362B1
KR102582362B1 KR1020210053033A KR20210053033A KR102582362B1 KR 102582362 B1 KR102582362 B1 KR 102582362B1 KR 1020210053033 A KR1020210053033 A KR 1020210053033A KR 20210053033 A KR20210053033 A KR 20210053033A KR 102582362 B1 KR102582362 B1 KR 102582362B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ball
cameras
unit
golf
floor
Prior art date
Application number
KR1020210053033A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20220146737A (en
Inventor
정영란
Original Assignee
정영란
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 정영란 filed Critical 정영란
Priority to KR1020210053033A priority Critical patent/KR102582362B1/en
Publication of KR20220146737A publication Critical patent/KR20220146737A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102582362B1 publication Critical patent/KR102582362B1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B24/00Electric or electronic controls for exercising apparatus of preceding groups; Controlling or monitoring of exercises, sportive games, training or athletic performances
    • A63B24/0021Tracking a path or terminating locations
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B69/00Training appliances or apparatus for special sports
    • A63B69/36Training appliances or apparatus for special sports for golf
    • A63B69/3658Means associated with the ball for indicating or measuring, e.g. speed, direction
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B71/00Games or sports accessories not covered in groups A63B1/00 - A63B69/00
    • A63B71/06Indicating or scoring devices for games or players, or for other sports activities
    • A63B71/0619Displays, user interfaces and indicating devices, specially adapted for sport equipment, e.g. display mounted on treadmills
    • A63B71/0622Visual, audio or audio-visual systems for entertaining, instructing or motivating the user
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T5/00Image enhancement or restoration
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T5/00Image enhancement or restoration
    • G06T5/001Image restoration
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/20Analysis of motion
    • G06T7/292Multi-camera tracking
    • 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
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/90Arrangement of cameras or camera modules, e.g. multiple cameras in TV studios or sports stadiums
    • 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
    • H04N7/181Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast for receiving images from a plurality of remote sources
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B24/00Electric or electronic controls for exercising apparatus of preceding groups; Controlling or monitoring of exercises, sportive games, training or athletic performances
    • A63B24/0021Tracking a path or terminating locations
    • A63B2024/0028Tracking the path of an object, e.g. a ball inside a soccer pitch
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2220/00Measuring of physical parameters relating to sporting activity
    • A63B2220/80Special sensors, transducers or devices therefor
    • A63B2220/806Video cameras
    • 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

Abstract

본 발명은 두 대의 카메라를 이용한 바닥형 골프 시뮬레이션 시스템에 관한 것으로, 상하 수직으로 배치된 제1, 제2 카메라에 의해 촬영되는 영상을 분석하여, 기준점(tee) 공의 공중으로의 비행을 확인하는 제1 단계, 제1, 제2 카메라에 의해 촬영되어 입력되는 영상을 통해 제1, 제2 카메라에서 공을 향하는 제1, 제2 방향벡터를 구하는 제2 단계, 제2 단계에서 구한 제1, 제2 방향벡터와 제1, 제2 카메라의 위치정보와 시점각도를 포함하는 상수값으로 삼각측량하여 제1 카메라를 영점으로 하는 공의 상대좌표를 구하는 제3 단계, 제2, 제3 단계를 반복적으로 실행하여 구한 공의 상대좌표들의 배열을 저장하는 제4 단계, 제4 단계에서 저장된 공의 3차원 좌표를 이용하여 공의 상대적 진행방행벡터와 속도를 구하는 제5 단계, 제1, 제2 카메라에 의해 촬영되는 영상 이미지를 분석하여, 클럽의 진행방향을 추정하는 제6 단계, 클럽의 진행방향과, 공의 방위각의 차이와 미리 설정된 데이터를 기준으로 사이드스핀을 시뮬레이션하는 제7 단계, 공의 발사각과 미리 설정된 데이터를 기준으로 백스핀을 시뮬레이션하는 제8 단계, 및 비행하는 공의 백스핀, 사이드스핀, 방위각 및 발사각을 근거로 공의 궤적 데이터를 계산하는 제9 단계로 구성된다.The present invention relates to a floor-type golf simulation system using two cameras, which analyzes images captured by first and second cameras arranged vertically up and down to confirm the flight of the reference point (tee) ball into the air. First step, a second step of obtaining first and second direction vectors toward the ball from the first and second cameras through images captured and input by the first and second cameras, the first and second direction vectors obtained in the second step, Steps 2 and 3 to obtain the relative coordinates of the ball with the first camera as the zero point by triangulating with a constant value including the second direction vector and the position information and viewpoint angles of the first and second cameras. The fourth step of storing the array of relative coordinates of the ball obtained by repeatedly executing it, the fifth step, first and second steps of calculating the relative direction vector and speed of the ball using the three-dimensional coordinates of the ball stored in the fourth step. A sixth step of estimating the direction of movement of the club by analyzing the video image captured by the camera, a seventh step of simulating sidespin based on the difference between the direction of movement of the club and the azimuth of the ball and preset data, the ball It consists of an eighth step of simulating backspin based on the launch angle and preset data, and a ninth step of calculating ball trajectory data based on the backspin, sidespin, azimuth angle, and launch angle of the flying ball.

Description

두 대의 카메라를 이용한 바닥형 골프 시뮬레이션 시스템{floor golf simulation system using two cameras}Floor golf simulation system using two cameras}

본 발명은 두 대의 카메라를 이용한 바닥형 골프 시뮬레이션 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 두 대의 카메라가 공을 향하는 방향벡터와 카메라의 위치 및 시선방향 상수값을 공의 상대좌표를 구하여 공의 진행방향을 추정하되, Z축 중심으로 하는 카메라의 방향변화에 따라 공의 진행방향을 보정함으로써, 공의 진행방향을 포함하는 정보로 계산되는 골프공 궤적 데이터의 정확도를 높일 수 있는 두 대의 카메라를 이용한 바닥형 골프 시뮬레이션 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a floor-type golf simulation system using two cameras. More specifically, the direction vector of the two cameras facing the ball, the position of the camera, and the gaze direction constant value are used to obtain the relative coordinates of the ball and determine the direction of the ball. floor using two cameras that can increase the accuracy of golf ball trajectory data calculated with information including the direction of the ball by estimating the direction of the ball and correcting the direction of the ball according to the change in direction of the camera centered on the Z axis. It is about a type golf simulation system.

최근 야구, 축구, 농구, 그리고 골프 등과 같은 인기 스포츠 경기를 실내나 특정 장소에서 시뮬레이션을 통해 인터랙티브 스포츠 게임(Interactive Sports Game)의 형태로 즐길 수 있도록 하는 여러 가지 다양한 장치들에 대한 개발이 활발하게 이루어지고 있다.Recently, there has been active development of various devices that allow users to enjoy popular sports games such as baseball, soccer, basketball, and golf in the form of interactive sports games through simulation indoors or in specific locations. I'm losing.

특히, 최근에는 이른바 스크린 골프 시스템이 등장하여 사용자가 골프 클럽을 들고 골프 스윙을 함에 따라 타격 매트에 놓인 볼을 타격하면 감지장치가 이를 감지하여 이동하는 골프공의 물리적 특성을 추출하고 이를 바탕으로 가상의 골프코스에서 볼의 궤적이 시뮬레이션되도록 함으로써, 사용자가 가상 현실상에서 골프를 즐길 수 있도록 하는 기술이 개발되고 있다.In particular, the so-called screen golf system has recently emerged, and when a user holds a golf club and makes a golf swing and hits the ball placed on the hitting mat, a sensor detects this, extracts the physical characteristics of the moving golf ball, and based on this, creates a virtual golf ball. Technology is being developed that allows users to enjoy golf in virtual reality by simulating the trajectory of the ball on a golf course.

이와 같은 인터랙티브 스포츠 게임에서 골프공 등의 볼을 이용하는 스포츠에 대한 시뮬레이션이 이루어지도록 하기 위해 운동하는 볼의 움직임에 대한 물리적 정보를 정확하게 감지하기 위한 각종 감지시스템에 대한 연구개발이 매우 활발하게 진행되고 있다.
그 결과 해당 기술분야에 대한 다수의 특허출원이 이루어지고 이미 공개된 바 있는데, 그 중 특허 제10-1963090호(2019. 03. 27. 등록공고)의 '모의 골프클럽을 이용한 복합 플레이 방식의 가상 골프 시뮬레이션 장치'는, 청구항 1에 기재된 바와 같이, 가상의 골프코스 및 가상의 골프공을 디스플레이하는 스크린; 및 상기 가상의 골프코스에 있어서 상기 가상의 골프공의 움직임을 산출하는 제어부를;포함하고, 복합 플레이 방식이 구비되어 있어서 사용자는 제1 및 제2 플레이 모드 중 어느 하나에서 플레이 할 수 있고, 상기 제1 플레이 모드에서 사용자는 타격 플레이트에 놓여있는 실제의 골프공을 타격하며, 상기 제어부는 상기 실제의 골프공에 대한 타격결과에 근거하여 상기 가상의 골프공의 움직임을 산출하고, 상기 제2 플레이 모드에서 사용자는 실제의 골프공을 타격하지 않고 골프클럽만을 스윙하며, 상기 제어부는 상기 골프클럽의 스윙결과에 근거하여 상기 가상의 골프공의 움직임을 산출하는 것이다.
또한, 특허 제10-1048089호(2011. 07. 08. 등록공고)의 '가상 골프 시뮬레이션 장치와 이에 이용되는 센싱장치 및 센싱방법'은, 청구항 1, 10 및 13에 기재된 바와 같이, 센싱장치는, 가상 골프 시뮬레이션 장치에 이용되는 센싱장치에 있어서, 타격이 이루어지는 일정 촬영 범위에 대한 이미지를 연속적으로 취득하는 적어도 하나의 센서부; 상기 센서부로부터 이미지를 입수하여 저장하는 그래버; 상기 그래버로부터 전송되는 이미지를 전달받아 처리함으로써 타격 준비 완료 여부 및 사용자에 의한 타격이 이루어졌는지 여부를 감지하는 샷 디텍터; 및 상기 샷 디텍터에 의해 타격이 감지되는 경우, 그에 대한 이미지를 처리함으로써 이동하는 볼의 물리적 특성 정보를 추출하는 이미지 처리부를 포함하여 구성되고,
시뮬레이션 장치는, 타격이 이루어지는 일정 촬영 범위에 대한 이미지를 연속적으로 취득하는 카메라 유닛; 및 상기 카메라 유닛으로부터 이미지를 입수하여 저장하는 그래버와, 상기 그래버로부터 전송되는 이미지를 전달받아 처리함으로써 타격 준비 완료 여부 및 사용자에 의한 타격이 이루어졌는지 여부를 감지하는 샷 디텍터와, 상기 샷 디텍터에 의해 타격이 감지되는 경우, 그에 대한 이미지를 처리함으로써 이동하는 볼의 물리적 특성 정보를 추출하는 이미지 처리부를 포함하는 센싱처리유닛을 포함하는 센싱장치와, 상기 센싱처리유닛에서 추출된 정보에 따라 볼의 궤적에 대한 시뮬레이션 영상을 구현하는 영상구현유닛을 포함하여 구성되며,
센싱방법은, 가상 골프 시뮬레이션을 위한 센싱방법에 있어서, 타격이 이루어지는 일정 촬영 범위에 대한 이미지를 연속적으로 취득하는 단계; 상기 연속적으로 취득하는 이미지를 전달받아 저장하는 단계; 상기 저장되는 이미지를 전달받아 이미지 처리를 함으로써 타격 준비 완료 여부를 감지하는 단계; 상기 타격 준비가 완료된 경우, 사용자에 의한 타격이 이루어졌는지 여부를 감지하는 단계; 및 상기 타격이 감지된 경우, 그에 대한 이미지를 처리함으로써 이동하는 볼의 물리적 특성 정보를 추출하는 단계를 포함하여 구성되어 있다.
또한, 특허 제10-1729746호(2017. 04. 25. 등록공고)의 '골프공 감지센서를 이용한 네트워크 골프 시스템은, 청구항 4에 기재된 바와 같이, 골프공의 위치 및 방향을 감지하는 골프공 감지센서를 포함하고, 골프공의 위치 및 방향에 따라 속도를 산출하며, 풍향 및 습도 정보를 기초로 비거리를 산출하고, 네트워크를 통해 다른 골프 연습장 또는 다른 타석에 구비된 골프 연습기와 골프 게임을 제어하며, 인도어에 마련된 골프 연습기; 및 상기 골프 연습기와 다른 골프장 또는 다른 타석에 구비된 골프 연습기 간의 골프 연습을 중계하거나 골프 게임을 중계해주는 골프연습 중계 서버를 포함하고, 상기 골프 연습기는 골프공의 위치 및 방향을 감지하는 골프공 감지센서; 골퍼를 촬영하기 위한 카메라; 풍향을 측정하는 풍향계; 습도를 측정하는 습도계; 감지한 골프공의 위치 및 방향 정보에 측정한 풍향 및 습도 정보를 적용하여 비거리를 산출하며, 산출한 비거리 및 속도 정보와 감지한 위치 및 방향 정보에 따라 생성한 골프 게임 정보의 저장 및 표시를 제어하고, 상기 골프 게임 정보의 전송을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 감지한 골프공의 위치 정보를 기초로 속도를 산출하는 속도 산출부; 상기 골프공 감지센서에서 감지한 위치 및 방향 정보를 골프공 방향정보로 산출하는 방향 산출부; 상기 속도 및 방향 정보에 풍향 및 습도정보를 적용하여 비거리를 산출하는 비거리 산출부; 상기 카메라에 의해 획득한 영상을 처리하는 영상 처리부를 포함하고 있다.
In order to enable simulation of sports using balls such as golf balls in such interactive sports games, research and development on various sensing systems to accurately detect physical information about the movement of the moving ball is very actively underway. .
As a result, a number of patent applications in the relevant technology field have been filed and already disclosed, among which is Patent No. 10-1963090 (registration notice dated March 27, 2019) titled 'Virtual Complex Play Method Using Simulated Golf Clubs' The 'golf simulation device', as described in claim 1, includes a screen that displays a virtual golf course and a virtual golf ball; And a control unit that calculates the movement of the virtual golf ball in the virtual golf course; A complex play method is provided so that the user can play in any one of the first and second play modes, In the first play mode, the user hits an actual golf ball placed on the hitting plate, the control unit calculates the movement of the virtual golf ball based on the result of hitting the actual golf ball, and the second play mode In this mode, the user swings only the golf club without hitting the actual golf ball, and the control unit calculates the movement of the virtual golf ball based on the result of swinging the golf club.
In addition, in Patent No. 10-1048089 (registration notice issued on July 8, 2011), 'Virtual golf simulation device and sensing device and sensing method used therefor', as described in claims 1, 10, and 13, the sensing device is , A sensing device used in a virtual golf simulation device, comprising: at least one sensor unit that continuously acquires images of a certain shooting range where a hit is made; A grabber that obtains and stores the image from the sensor unit; A shot detector that receives and processes the image transmitted from the grabber to detect whether the shot is ready and whether a hit has been made by the user; and an image processing unit that extracts physical characteristic information of the moving ball by processing the image when a hit is detected by the shot detector,
The simulation device includes a camera unit that continuously acquires images of a certain shooting range in which a strike is made; and a grabber that obtains and stores images from the camera unit, a shot detector that receives and processes images transmitted from the grabber to detect whether preparations for hitting are complete and whether a hit has been made by the user, and the shot detector When a hit is detected, a sensing device including a sensing processing unit including an image processing unit that extracts physical characteristic information of the moving ball by processing the image, and the trajectory of the ball according to the information extracted from the sensing processing unit. It consists of an image implementation unit that implements a simulation image for
The sensing method for virtual golf simulation includes the steps of continuously acquiring images of a certain shooting range where a hit is made; receiving and storing the continuously acquired images; Detecting whether preparation for hitting is complete by receiving the stored image and processing the image; When the preparation for hitting is completed, detecting whether a hitting has been made by the user; and, when the hit is detected, extracting physical characteristic information of the moving ball by processing the image.
In addition, the 'network golf system using a golf ball detection sensor' of Patent No. 10-1729746 (registration notice on April 25, 2017) is a golf ball detection system that detects the position and direction of the golf ball, as described in claim 4. It includes a sensor, calculates the speed according to the position and direction of the golf ball, calculates the distance based on wind direction and humidity information, and controls golf practice machines and golf games installed at other golf driving ranges or other batting tables through a network. , a golf practice machine provided indoors; And a golf practice relay server that relays golf practice or a golf game between the golf practice machine and a golf practice machine provided on another golf course or in another batting box, and the golf practice machine detects the position and direction of the golf ball. sensor; Camera for filming golfers; a wind vane to measure wind direction; Hygrometer to measure humidity; Calculate the distance by applying the measured wind direction and humidity information to the position and direction information of the detected golf ball, and control the storage and display of golf game information generated according to the calculated distance and speed information and the detected position and direction information. and a control unit that controls transmission of the golf game information, wherein the control unit includes a speed calculation unit that calculates speed based on position information of the detected golf ball. A direction calculation unit that calculates the position and direction information detected by the golf ball sensor as golf ball direction information; a distance calculation unit that calculates the distance by applying wind direction and humidity information to the speed and direction information; It includes an image processing unit that processes images acquired by the camera.

위와 같은 선행기술문헌들을 포함하는 종래기술에서는, 적외선 센서를 이용한 감지장치, 레이저 센서를 이용한 감지장치, 음향 센서를 이용한 감지장치, 그리고 카메라 센서를 이용한 감지장치 등 다양한 감지 방식이 등장하고 있으며, 운동하는 볼의 상태를 정확하게 감지하기 위하여 운동하는 볼에 대한 이미지를 취득하여 분석하는 카메라 센서 방식의 감지장치에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다.In the prior art, including the above prior art documents, various detection methods such as a detection device using an infrared sensor, a detection device using a laser sensor, a detection device using an acoustic sensor, and a detection device using a camera sensor are appearing. In order to accurately detect the state of a moving ball, research is being actively conducted on a camera sensor type sensing device that acquires and analyzes images of the moving ball.

또한, 종래의 IR 센서 골프 시스템은, 조명으로서 할로겐 전구를 사용하고, 공의 전방, 즉 스크린을 향하는 공의 전방에 2열로 배열되는 두 개의 IR 센서모듈만을 이용하여, 타격으로 인해 공중을 비행하는 공을 감지하여 인식하고 있으나, 이 경우 공의 비행을 단순히 2열로 배열된 두 개의 IR 센서모듈로만 두 번만 감지하기 때문에 공의 비행 감지가 연속적으로 반복적으로 이루어지지 않아 공의 비행정보와 함께 클럽에 대한 정확도가 떨어지는 문제점이 있다.In addition, the conventional IR sensor golf system uses a halogen bulb as lighting and uses only two IR sensor modules arranged in two rows in front of the ball, that is, in front of the ball facing the screen, so that the ball flies in the air due to a hit. The ball is detected and recognized, but in this case, since the flight of the ball is simply detected twice by two IR sensor modules arranged in two rows, the flight of the ball is not detected continuously and repeatedly, so the flight information of the ball is sent to the club along with the ball's flight information. There is a problem with low accuracy.

특히, IR 센서 모듈의 해상도가 낮아, IR 센서모듈에 의해 감지되는 정보를 기초로 하는 클럽이나 공의 진행방향, 공의 속도, 회전 등에 대한 정보 역시 정확도가 낮다는 문제점이 있다.In particular, since the resolution of the IR sensor module is low, there is a problem in that information about the direction of movement of the club or ball, speed of the ball, rotation, etc. based on the information detected by the IR sensor module also has low accuracy.

상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 공의 진행방향에 대한 정확성을 높여 이를 포함하는 정보로 계산되는 골프공 궤적 데이터의 정확도를 높일 수 있는 두 대의 카메라를 이용한 바닥형 골프 시뮬레이션 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention, which aims to solve the problems of the prior art as described above, is a floor-type golf simulation using two cameras that can increase the accuracy of the golf ball trajectory data calculated with information including this by increasing the accuracy of the direction of movement of the ball. The purpose is to provide a system.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적은,상하 수직으로 배치된 제1, 제2 카메라에 의해 촬영되는 영상을 분석하여, 기준점(tee) 공의 공중으로의 비행을 확인하는 제1 단계; 제1, 제2 카메라에 의해 촬영되어 입력되는 영상을 통해 제1, 제2 카메라에서 공을 향하는 제1, 제2 방향벡터를 구하는 제2 단계; 상기 제2 단계에서 구한 제1, 제2 방향벡터와 제1, 제2 카메라의 위치정보와 시점각도를 포함하는 상수값으로 삼각측량하여 제1 카메라를 영점으로 하는 공의 상대좌표를 구하는 제3 단계; 상기 제2, 제3 단계를 반복적으로 실행하여 구한 공의 상대좌표들의 배열을 저장하는 제4 단계; 상기 제4 단계에서 저장된 공의 3차원 좌표를 이용하여 공의 상대적 진행방향벡터와 속도를 구하는 제5 단계; 제1, 제2 카메라에 의해 촬영되는 영상 이미지를 분석하여, 클럽의 진행방향을 추정하는 제6 단계; 상기 클럽의 진행방향과, 공의 방위각의 차이와 미리 설정된 데이터를 기준으로 사이드스핀을 시뮬레이션하는 제7 단계; 상기 공의 발사각과 미리 설정된 데이터를 기준으로 백스핀을 시뮬레이션하는 제8 단계; 및 상기 비행하는 공의 백스핀, 사이드스핀, 방위각 및 발사각을 근거로 공의 궤적 데이터를 계산하는 제9 단계로 구성되는, 두 대의 카메라를 이용한 바닥형 골프 시뮬레이션 방법에 의해 달성된다.The purpose of the present invention as described above is to analyze the images captured by the first and second cameras arranged vertically up and down, and confirm the flight of the reference point (tee) ball into the air; A second step of obtaining first and second direction vectors pointing toward the ball from the first and second cameras through images captured and input by the first and second cameras; A third step to obtain the relative coordinates of the ball with the first camera as the zero point by triangulating with the first and second direction vectors obtained in the second step and constant values including the position information and viewpoint angles of the first and second cameras. step; a fourth step of storing an array of relative coordinates of the ball obtained by repeatedly executing the second and third steps; A fifth step of calculating the relative moving direction vector and speed of the ball using the three-dimensional coordinates of the ball stored in the fourth step; A sixth step of estimating the direction of movement of the club by analyzing video images captured by the first and second cameras; A seventh step of simulating side spin based on the difference between the moving direction of the club and the azimuth of the ball and preset data; An eighth step of simulating backspin based on the launch angle of the ball and preset data; and a ninth step of calculating trajectory data of the ball based on the backspin, sidespin, azimuth, and launch angle of the flying ball. This is achieved by a floor-type golf simulation method using two cameras.

본 발명의 하나의 측면에 의하면, 상기 제5 단계는, 제1, 제2 카메라의 Z축을 중심으로 하는 회전에 따라 각도 상수값을 입력하여 공의 진행방향을 보정하는 단계를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, the fifth step further includes the step of correcting the direction of the ball by inputting an angle constant value according to the rotation about the Z axis of the first and second cameras. It is characterized by

본 발명의 다른 측면에 의하면, 상기 제1 단계에 이전에 상하 수직으로 배치된 제1, 제2 카메라의 위치정보와 기준점의 공을 바라보는 제1, 제2 카메라의 시점 각도를 상수값으로 설정하는 단계를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, the position information of the first and second cameras arranged vertically up and down before the first step and the viewpoint angles of the first and second cameras looking at the ball at the reference point are set to constant values. It is characterized in that it further includes the step of:

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 영상 입력부를 통해 입력되는 제1, 제2 카메라에 의해 촬영되는 영상을 분석하여, 기준점(tee) 공의 공중으로의 비행을 확인하는 타격 확인부; 상기 영상 입력부를 통해 입력되는 상기 제1, 제2 카메라의 영상을 통해 상기 제1, 제2 카메라에서 공을 향하는 제1, 제2 방향벡터를 구하는 방향벡터 연산부; 상기 방향벡터 연산부에서 구한 제1, 제2 방향벡터와 상기 제1, 제2 카메라의 위치정보와 시점각도를 포함하는 상수값으로 삼각측량하여 상기 제1 카메라를 영점으로 하는 공의 상대좌표를 구하는 상대좌표 연산부; 상기 방향벡터 연산부에 의한 제1, 제2 방향벡터와 상기 상대좌표 연산부에 의한 상대좌표를 반복적으로 구해, 공의 상대좌표들의 배열을 저장하는 상대좌표 배열 저장부; 상기 상대좌표 배열 저장부에서 저장된 공의 3차원 좌표를 이용하여 공의 상대적 진행방향벡터와 속도를 구하는 비행정보 연산부; 상기 제1, 제2 카메라에 의해 촬영되는 영상 이미지를 분석하여, 클럽의 진행방향을 검출하는 진행방향 검출부; 상기 클럽의 진행방향과, 공의 방위각의 차이와 미리 설정된 데이터를 기준으로 사이드스핀을 시뮬레이션하는 사이드스핀 시뮬레이션부; 상기 공의 발사각과 미리 설정된 데이터를 기준으로 백스핀을 시뮬레이션하는 백스핀 시뮬레이션부; 및 상기 비행하는 공의 백스핀, 사이드스핀, 방위각 및 발사각을 근거로 공의 궤적 데이터를 계산하는 골프공 궤적 데이터 계산부로 구성되는, 두 대의 카메라를 이용한 바닥형 골프 시뮬레이션 시스템에 의해 달성된다.In addition, another object of the present invention is to analyze the images captured by the first and second cameras input through the image input unit, and confirm the flight of the reference point (tee) ball into the air; a direction vector calculation unit that obtains first and second direction vectors pointing toward the ball from the first and second cameras through images of the first and second cameras input through the image input unit; The relative coordinates of the ball with the first camera as the zero point are obtained by triangulating with the first and second direction vectors obtained from the direction vector calculation unit and constant values including the position information and viewpoint angles of the first and second cameras. Relative coordinate calculation unit; a relative coordinate array storage unit that repeatedly obtains first and second direction vectors by the direction vector calculation unit and relative coordinates by the relative coordinate calculation unit and stores an array of relative coordinates of the ball; a flight information calculation unit that calculates the relative heading vector and speed of the ball using the three-dimensional coordinates of the ball stored in the relative coordinate array storage unit; a moving direction detection unit that detects the moving direction of the club by analyzing video images captured by the first and second cameras; A side spin simulation unit that simulates side spin based on the difference between the direction of movement of the club and the azimuth angle of the ball and preset data; a backspin simulation unit that simulates backspin based on the launch angle of the ball and preset data; and a golf ball trajectory data calculation unit that calculates ball trajectory data based on the backspin, side spin, azimuth, and launch angle of the flying ball. This is achieved by a floor-type golf simulation system using two cameras.

본 발명의 하나의 측면에 의하면, 상기 제1, 제2 카메라는, 상하로 수직으로 배치되어, 동일한 X, Y 좌표를 가지는 것을 특징으로 한다.According to one aspect of the present invention, the first and second cameras are arranged vertically up and down and have the same X and Y coordinates.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 상기 비행정보 연산부는, 상기 제1, 제2 카메라의 Z축을 중심으로 하는 회전에 따라 각도 상수값을 입력하여 공의 진행방향을 보정하는 보정부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, the flight information calculation unit further includes a correction unit for correcting the direction of the ball by inputting an angle constant value according to rotation about the Z axis of the first and second cameras. It is characterized by

본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 상기 제1, 제2 카메라의 위치정보와 기준점의 공을 바라보는 상기 제1, 제2 카메라의 시점 각도를 상수값으로 설정하는 제1, 제2 카메라 위치정보 입력부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, the position information of the first and second cameras and the first and second camera position information that set the viewpoint angles of the first and second cameras looking at the ball of the reference point to constant values. It is characterized in that it further includes an input unit.

본 발명에 의하면, 두 대의 카메라가 공을 향하는 방향벡터와 카메라의 위치 및 시선방향 상수값을 공의 상대좌표를 구해, 공의 진행방향을 추정하되, Z축 중심으로 하는 카메라의 방향변화에 따라 공의 진행방향을 보정함으로써, 공의 진행방향을 포함하는 정보로 계산되는 골프공 궤적 데이터의 정확도를 높일 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the direction vector of two cameras facing the ball, the position of the camera, and the gaze direction constant value are used to calculate the relative coordinates of the ball to estimate the direction of the ball, depending on the change in the direction of the camera centered on the Z-axis. By correcting the direction of movement of the ball, there is an effect of increasing the accuracy of golf ball trajectory data calculated with information including the direction of movement of the ball.

도 1a는 본 발명의 실시예에 의한 두 대의 카메라를 이용한 바닥형 골프 시뮬레이션 시스템의 구성도이다.
도 1b는 도 1a에 개시된 카메라와 조명 모듈의 설치상태를 보인 도면이다.
도 2는 도 1a에 개시된 골프공 궤적 시뮬레이션부의 상세 구성도이다.
도 3은 도 1a에 개시된 두 대의 카메라를 이용한 바닥형 골프 시뮬레이션 시스템에 의해 골프 가상 코스에서 골프공 궤적 시뮬레이션 과정을 보여주는 흐름도이다.
Figure 1a is a configuration diagram of a floor-type golf simulation system using two cameras according to an embodiment of the present invention.
FIG. 1B is a diagram showing the installation state of the camera and lighting module disclosed in FIG. 1A.
FIG. 2 is a detailed configuration diagram of the golf ball trajectory simulation unit disclosed in FIG. 1A.
FIG. 3 is a flowchart showing a golf ball trajectory simulation process on a golf virtual course by the floor-type golf simulation system using two cameras disclosed in FIG. 1A.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1a는 본 발명의 실시예에 의한 두 대의 카메라를 이용한 바닥형 골프 시뮬레이션 시스템의 구성도, 도 1b는 도 1a에 개시된 카메라와 조명 모듈의 설치상태를 보인 도면이다.FIG. 1A is a configuration diagram of a floor-type golf simulation system using two cameras according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a diagram showing the installation state of the camera and lighting module disclosed in FIG. 1A.

도 1a 및 도 1b에 의하면, 본 발명의 실시예에 의한 두 대의 카메라를 이용한 바닥형 골프 시뮬레이션 시스템은, 상하 수직으로 배치되어 공의 시작 위치와 타격으로 인해 비행하는 골프공을 촬영하는 고해상도의 제1, 제2 카메라(110)(120), 제1, 제2 카메라(110)(120)에 의해 촬영되는 골프 클럽과 공에 대한 영상을 분석하여, 가상 골프 코스에서의 골프 시뮬레이션을 위한 공의 궤적 데이터를 계산하는 골프공 궤적 시뮬레이션부(200), 가상 골프 코스와 공의 궤적을 표시하기 위한 프로젝트의 구동을 제어하는 프로젝트 구동 제어부(400), 골프 가상 코스와 골프공의 움직임이 표시되는 스크린(500) 및 제1, 제2 카메라(110)(120)의 위치정보와 기준점의 공을 바라보는 제1, 제2 카메라(110)(120)의 시점 각도를 상수값으로 설정하는 제1, 제2 카메라 위치정보 입력부(600)로 구성된다.According to FIGS. 1A and 1B, the floor-type golf simulation system using two cameras according to an embodiment of the present invention is a high-resolution camera arranged vertically up and down to capture the starting position of the ball and the golf ball flying due to hitting. 1, second cameras 110 and 120, by analyzing images of golf clubs and balls captured by the first and second cameras 110 and 120, the ball for simulation of golf in a virtual golf course is determined. A golf ball trajectory simulation unit 200 that calculates trajectory data, a project drive control unit 400 that controls the operation of a project to display the virtual golf course and the trajectory of the ball, and a screen that displays the virtual golf course and the movement of the golf ball. (500) and a first, It consists of a second camera location information input unit 600.

위에서 언급한 제1, 제2 카메라(110)(120)의 위치좌표는, 제1 카메라(110)의 위치좌표, 즉 X, Y Z 좌표를 0, 0, 0으로 하고, 제1 카메라(110)에 대한 제2 카메라(120)의 상대좌표, 즉 X, Y, Z 좌표를 0, 0, N으로 하는 것을 예로 들 수 있다. 이하에서 설명될 시점 각도는 공의 진행방향을 기준으로 하는 값이다.The position coordinates of the first and second cameras 110 and 120 mentioned above are the position coordinates of the first camera 110, that is, the X, Y Z coordinates are 0, 0, 0, and the first camera 110 An example is that the relative coordinates of the second camera 120, that is, the X, Y, and Z coordinates, are set to 0, 0, and N. The viewpoint angle, which will be explained below, is a value based on the direction of progress of the ball.

또한, 제1, 제2 카메라(110)(120)를 상하로 수직으로 배치하되, 제1, 제2 카메라(110)(120)의 시선이 교차하도록 배치한다. 조명 모듈(4)은 제1, 제2 카메라(110)(120)와 함게 하나의 모듈로 구성된다. 골프공 궤적 시뮬레이션부(400)를 포함하는 키오스크(3)는 골프 매트(2)에 근접되게 배치된다.Additionally, the first and second cameras 110 and 120 are arranged vertically up and down, and the line of sight of the first and second cameras 110 and 120 intersect. The lighting module 4 is composed of one module together with the first and second cameras 110 and 120. The kiosk 3 including the golf ball trajectory simulation unit 400 is disposed close to the golf mat 2.

도 2는 도 1a에 개시된 골프공 궤적 시뮬레이션부(200)의 상세 구성도이다.FIG. 2 is a detailed configuration diagram of the golf ball trajectory simulation unit 200 disclosed in FIG. 1A.

도 2에 의하면, 도 1a에 개시된 골프공 궤적 시뮬레이션부(200)는, 영상 입력부(210)를 통해 입력되는 제1, 제2 카메라(110)(120)에 의해 촬영되는 영상을 분석하여, 기준점(tee) 공의 공중으로의 비행을 확인하는 타격 확인부(220), 영상 입력부(210)를 통해 입력되는 제1, 제2 카메라(110)(120)의 영상을 통해 제1, 제2 카메라(110)(120)에서 공을 향하는 제1, 제2 방향벡터를 구하는 방향벡터 연산부(230), 방향벡터 연산부(230)에 구한 제1, 제2 방향벡터와 제1, 제2 카메라(110)(120)의 위치정보와 시점각도를 포함하는 상수값으로 삼각측량하여 제1 카메라(110)를 영점으로 하는 공의 상대좌표를 구하는 상대좌표 연산부(240), 방향벡터 연산부(230)에 의한 제1, 제2 방향벡터와 상대좌표 연산부(240)에 의한 상대좌표를 반복적으로 구해, 공의 상대좌표들의 배열을 저장하는 상대좌표 배열 저장부(250), 상대좌표 배열 저장부(250)에서 저장된 공의 3차원 좌표를 이용하여 공의 상대적 진행방행벡터와 속도를 구하는 비행정보 연산부(260), 제1, 제2 카메라(110)(120)에 의해 촬영되는 영상 이미지를 분석하여, 클럽의 진행방향을 검출하는 진행방향 검출부(270), 클럽의 진행방향과, 공의 방위각의 차이와 미리 설정된 데이터를 기준으로 사이드스핀을 시뮬레이션하는 사이드스핀 시뮬레이션부(280), 공의 발사각과 미리 설정된 데이터를 기준으로 백스핀을 시뮬레이션하는 백스핀 시뮬레이션부(290), 및 비행하는 공의 백스핀, 사이드스핀, 방위각 및 발사각을 근거로 공의 궤적 데이터를 계산하는 골프공 궤적 데이터 계산부(300)로 구성된다.According to FIG. 2, the golf ball trajectory simulation unit 200 disclosed in FIG. 1A analyzes images captured by the first and second cameras 110 and 120 input through the image input unit 210, and determines a reference point. (tee) A hitting confirmation unit 220 that confirms the flight of the ball into the air, and images from the first and second cameras 110 and 120 input through the image input unit 210. In (110) (120), the direction vector calculation unit 230 obtains the first and second direction vectors toward the ball, the first and second direction vectors obtained by the direction vector calculation unit 230, and the first and second cameras 110 ) by the relative coordinate calculation unit 240 and the direction vector calculation unit 230 to obtain the relative coordinates of the ball with the first camera 110 as the zero point by triangulating with a constant value including the position information and viewpoint angle of (120). In the relative coordinate array storage unit 250, which repeatedly obtains the first and second direction vectors and the relative coordinates by the relative coordinate calculation unit 240 and stores the array of the relative coordinates of the ball, the relative coordinate array storage unit 250 By analyzing the video images captured by the flight information calculation unit 260 and the first and second cameras 110 and 120 to obtain the relative heading vector and speed of the ball using the stored 3D coordinates of the ball, the club's A moving direction detection unit 270 that detects the moving direction, a side spin simulation unit 280 that simulates side spin based on the difference between the moving direction of the club and the azimuth angle of the ball and preset data, the launch angle of the ball and preset data A backspin simulation unit 290, which simulates backspin based on It is composed.

여기서, 제1, 제2 카메라(110)(120)는, 상하로 수직으로 배치되어, 동일한 X, Y 좌표를 가지는 것을 예로 할 수 있다.Here, the first and second cameras 110 and 120 may be arranged vertically up and down and have the same X and Y coordinates.

위에서 비행정보 연산부(260)는 제1, 제2 카메라(110)(120)의 Z축을 중심으로 하는 회전에 따라 각도 상수값을 입력하여 공의 진행방향을 보정하는 보정부(261)를 더 포함하여 구성될 수 있다.Above, the flight information calculation unit 260 further includes a correction unit 261 that corrects the direction of the ball by inputting an angle constant value according to the rotation about the Z axis of the first and second cameras 110 and 120. It can be configured as follows.

도 3은 도 1a에 개시된 두 대의 카메라를 이용한 바닥형 골프 시뮬레이션 시스템에 의해 골프 가상 코스에서 골프공 궤적의 시뮬레이션 과정을 보여주는 흐름도이다.FIG. 3 is a flowchart showing a simulation process of a golf ball trajectory on a golf virtual course by the floor-type golf simulation system using two cameras disclosed in FIG. 1A.

도 3에 의하면, 가상 스크린 골프, 즉 골프 가상 코스에서의 골프공 궤적 시뮬레이션을 실행하기에 앞서, 사용자는 공(골프공)을 골프 매트 위의 시작 위치(tee)에 배치 후 제1, 제2 카메라(110)(120)를 상하로 수직으로 배치(S1)하여, 제1, 제2 카메라(110)(120)의 시선이 교차하도록 한다.According to FIG. 3, before executing virtual screen golf, that is, a golf ball trajectory simulation on a golf virtual course, the user places the ball (golf ball) at the starting position (tee) on the golf mat and then moves the first and second golf balls to the starting position (tee). The cameras 110 and 120 are arranged vertically (S1) so that the line of sight of the first and second cameras 110 and 120 intersect.

이와 함께 사용자는 제1, 제2 카메라 위치정보 입력부(600)의 조작으로 상하 수직으로 배치된 제1, 제2 카메라(110)(120)의 위치정보와 기준점의 공을 바라보는 제1, 제2 카메라(110)(120)의 시점 각도를 상수값으로 설정(S2)한다.In addition, by manipulating the first and second camera position information input unit 600, the user can obtain the position information of the first and second cameras 110 and 120 arranged vertically up and down and the first and second cameras looking at the ball at the reference point. 2 Set the viewing angles of the cameras 110 and 120 to constant values (S2).

이어서, 타격 확인부(220)에 의한 영상 입력부(210)를 통해 입력되는 영상 분석으로, 사용자가 기준점의 공을 타격하여 공중으로 비행하는 것으로 확인되는 경우, 방향 벡터 연산부(230)는 영상 입력부(210)를 통해 입력되는 제1, 제2 카메라(110)(120)의 영상을 통해 제1, 제2 방향벡터를 구한다(S3). 여기서, 제1 방향벡터는 제1 카메라(110)에서 보는 공의 진행방향을 말하고, 제2 방향벡터는 제2 카메라(120)에서 보는 공의 진행방향을 말한다.Next, by analyzing the image input through the image input unit 210 by the hitting confirmation unit 220, when it is confirmed that the user hits the ball at the reference point and flies in the air, the direction vector calculation unit 230 is connected to the image input unit ( First and second direction vectors are obtained through images of the first and second cameras 110 and 120 input through 210 (S3). Here, the first direction vector refers to the direction of movement of the ball as seen from the first camera 110, and the second direction vector refers to the direction of movement of the ball as seen from the second camera 120.

이어서, 상대좌표 연산부(240)는 방향벡터 연산부(230)에서 구한 제1, 제2 방향벡터와 제1, 제2 카메라(110)(120)의 위치정보와 시선방향(시점각도) 등의 상수값으로 삼각 측량하여 제1 카메라(110)를 영점으로 하는 공의 상대좌표를 구(S4)하는데, 이어 상대좌표 배열 저장부(250)는 위의 S3, S4 단계의 반복 수행으로 방향벡터 연산부(230)에 의해 얻어진 제1, 제2 방향벡터와 상대좌표 연산부(240)에 얻어진 상대좌표를 취득하여 상대좌표를 배열 저장한다(S5).Subsequently, the relative coordinate calculation unit 240 calculates the first and second direction vectors obtained from the direction vector calculation unit 230 and constants such as position information and gaze direction (viewing angle) of the first and second cameras 110 and 120. By triangulating with the value, the relative coordinates of the ball with the first camera 110 as the zero point are obtained (S4), and then the relative coordinate array storage unit 250 repeats the steps S3 and S4 above to obtain a direction vector calculation unit (S4). The first and second direction vectors obtained by 230) and the relative coordinates obtained by the relative coordinate calculation unit 240 are acquired and the relative coordinates are stored in an array (S5).

위와 같이 상대좌표 배열 저장부(250)에 의해 배열에 공의 3차원 좌표들이 저장되면, 비행정보 연산부(260)는 3차원 좌표를 이용하여 공의 상대적 진행방향벡터를 구한다(S6). 이때 비행정보 연산부(260) 내의 보정부(261)는 제1, 제2 카메라(110)(120)의 Z축을 중심으로 하는 회전에 따라 각도 상수값을 입력하여 공의 진행방향을 보정할 수 있다.When the three-dimensional coordinates of the ball are stored in the array by the relative coordinate array storage unit 250 as above, the flight information calculation unit 260 uses the three-dimensional coordinates to obtain the relative heading vector of the ball (S6). At this time, the correction unit 261 in the flight information calculation unit 260 can correct the direction of the ball by inputting an angle constant value according to the rotation around the Z axis of the first and second cameras 110 and 120. .

이어서, 진행방향 검출부(270)는 제1 카메라(110)(120)에 의해 촬영되는 영상의 프레임에서 변경된 이미지를 분석하여, 클럽의 진행방향을 추정(S7)하고, 이어서, 사이드스핀 시뮬레이션부(280)는 클럽의 진행방향과 공의 방위각 차이 그리고 미리 설정된 데이터를 기준으로 공의 사이드스핀(sidespin)을 시뮬레이션(S18)하고, 백스핀 시뮬레이션부(290)는 공의 상하각과 미리 설정된 데이터를 기준으로 공의 백스핀(backspin)을 시뮬레이션(S9)한다.Next, the moving direction detection unit 270 analyzes the changed image in the frame of the image captured by the first camera 110 and 120 to estimate the moving direction of the club (S7), and then the side spin simulation unit ( 280) simulates the sidespin of the ball based on the club's moving direction, the difference in the ball's azimuth angle, and preset data (S18), and the backspin simulation unit 290 simulates the ball's up/down angle and preset data. Simulate the backspin of the ball (S9).

그리고, 골프공 궤적 데이터 계산부(300)는 공의 백스핀, 사이드스핀, 방위각 및 발사각을 근거로 공의 궤적 데이터를 계산(S10)하여, 프로젝트 구동 제어부(400)를 통해 스크린(500)상에 가상 골프 코스와 함께 공의 궤적을 표시한다.Then, the golf ball trajectory data calculation unit 300 calculates the ball trajectory data based on the backspin, side spin, azimuth, and launch angle of the ball (S10) and displays it on the screen 500 through the project driving control unit 400. Displays the trajectory of the ball along with the virtual golf course.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시 구조들은 본 발명의 기술 사상으로부터 벗어나는 것으로 이해되어져서는 안될 것이다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been shown and described, but the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and may be used in the technical field to which the invention pertains without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Of course, various modifications can be made by those skilled in the art, and these modifications should not be construed as departing from the technical spirit of the present invention.

110, 120 : 제1, 제2 카메라 200 : 골프공 궤적 시뮬레이션부
210 : 영상 입력부 220 : 타격 확인부
230 : 방향벡터 연산부 240 : 상대좌표 연산부
250 : 상대좌표 배열 저장부 260 : 비행정보 연산부
261 : 보정부 270 : 진행방향 검출부
280 : 사이드스핀 시뮬레이션부 290 : 백스핀 시뮬레이션부
300 : 골프공 궤적 데이터 계산부 400 : 프로젝트 구동 제어부
500 : 스크린 600 : 제1, 제2 카메라 위치정보 입력부
110, 120: first and second cameras 200: golf ball trajectory simulation unit
210: video input unit 220: hit confirmation unit
230: Direction vector calculation unit 240: Relative coordinate calculation unit
250: relative coordinate array storage unit 260: flight information calculation unit
261: Correction unit 270: Travel direction detection unit
280: Side spin simulation unit 290: Back spin simulation unit
300: Golf ball trajectory data calculation unit 400: Project driving control unit
500: Screen 600: First and second camera location information input unit

Claims (7)

상하 수직으로 배치된 제1, 제2 카메라에 의해 촬영되는 영상을 분석하여, 기준점(tee) 공의 공중으로의 비행을 확인하는 제1 단계;
제1, 제2 카메라에 의해 촬영되어 입력되는 영상을 통해 제1, 제2 카메라에서 공을 향하는 제1, 제2 방향벡터를 구하는 제2 단계;
상기 제2 단계에서 구한 제1, 제2 방향벡터와 제1, 제2 카메라의 위치정보와 시점각도를 포함하는 상수값으로 삼각측량하여 제1 카메라를 영점으로 하는 공의 상대좌표를 구하는 제3 단계;
상기 제2, 제3 단계를 반복적으로 실행하여 구한 공의 상대좌표들의 배열을 저장하는 제4 단계;
상기 제4 단계에서 저장된 공의 3차원 좌표를 이용하여 공의 상대적 진행방행벡터와 속도를 구하는 제5 단계;
제1, 제2 카메라에 의해 촬영되는 영상 이미지를 분석하여, 클럽의 진행방향을 추정하는 제6 단계;
상기 클럽의 진행방향과, 공의 방위각의 차이와 미리 설정된 데이터를 기준으로 사이드스핀을 시뮬레이션하는 제7 단계;
상기 공의 발사각과 미리 설정된 데이터를 기준으로 백스핀을 시뮬레이션하는 제8 단계; 및
상기 비행하는 공의 백스핀, 사이드스핀, 방위각 및 발사각을 근거로 공의 궤적 데이터를 계산하는 제9 단계
로 구성되는, 두 대의 카메라를 이용한 바닥형 골프 시뮬레이션 방법.
A first step of confirming the flight of the reference point (tee) ball into the air by analyzing images captured by first and second cameras arranged vertically up and down;
A second step of obtaining first and second direction vectors pointing toward the ball from the first and second cameras through images captured and input by the first and second cameras;
A third step to obtain the relative coordinates of the ball with the first camera as the zero point by triangulating with the first and second direction vectors obtained in the second step and constant values including the position information and viewpoint angles of the first and second cameras. step;
a fourth step of storing an array of relative coordinates of the ball obtained by repeatedly executing the second and third steps;
A fifth step of calculating the relative direction vector and speed of the ball using the three-dimensional coordinates of the ball stored in the fourth step;
A sixth step of estimating the direction of movement of the club by analyzing video images captured by the first and second cameras;
A seventh step of simulating side spin based on the difference between the moving direction of the club and the azimuth of the ball and preset data;
An eighth step of simulating backspin based on the launch angle of the ball and preset data; and
Step 9: Calculating ball trajectory data based on the backspin, sidespin, azimuth, and launch angle of the flying ball.
A floor-type golf simulation method using two cameras, consisting of.
제1항에 있어서,
상기 제5 단계는, 제1, 제2 카메라의 Z축을 중심으로 하는 회전에 따라 각도 상수값을 입력하여 공의 진행방향을 보정하는 단계를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, 두 대의 카메라를 이용한 바닥형 골프 시뮬레이션 방법.
According to paragraph 1,
The fifth step further includes the step of correcting the direction of the ball by inputting an angle constant value according to the rotation about the Z axis of the first and second cameras. Floor golf simulation method used.
제1항에 있어서,
상기 제1 단계에 이전에 상하 수직으로 배치된 제1, 제2 카메라의 위치정보와 기준점의 공을 바라보는 제1, 제2 카메라의 시점 각도를 상수값으로 설정하는 단계를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, 두 대의 카메라를 이용한 바닥형 골프 시뮬레이션 방법.
According to paragraph 1,
In the first step, the step of setting the position information of the first and second cameras previously arranged vertically and the viewpoint angles of the first and second cameras looking at the ball at the reference point to constant values. A floor golf simulation method using two cameras, characterized in that:
영상 입력부(210)를 통해 입력되는 제1, 제2 카메라(110)(120)에 의해 촬영되는 영상을 분석하여, 기준점(tee) 공의 공중으로의 비행을 확인하는 타격 확인부(220);
상기 영상 입력부(210)를 통해 입력되는 상기 제1, 제2 카메라(110)(120)의 영상을 통해 상기 제1, 제2 카메라(110)(120)에서 공을 향하는 제1, 제2 방향벡터를 구하는 방향벡터 연산부(230);
상기 방향벡터 연산부(230)에 구한 제1, 제2 방향벡터와 상기 제1, 제2 카메라(110)(120)의 위치정보와 시점각도를 포함하는 상수값으로 삼각측량하여 상기 제1 카메라(110)를 영점으로 하는 공의 상대좌표를 구하는 상대좌표 연산부(240);
상기 방향벡터 연산부(230)에 의한 제1, 제2 방향벡터와 상기 상대좌표 연산부(240)에 의한 상대좌표를 반복적으로 구해, 공의 상대좌표들의 배열을 저장하는 상대좌표 배열 저장부(250);
상기 상대좌표 배열 저장부(250)에서 저장된 공의 3차원 좌표를 이용하여 공의 상대적 진행방행벡터와 속도를 구하는 비행정보 연산부(260);
상기 제1, 제2 카메라(110)(120)에 의해 촬영되는 영상 이미지를 분석하여, 클럽의 진행방향을 추정하는 진행방향 검출부(270);
상기 클럽의 진행방향과, 공의 방위각의 차이와 미리 설정된 데이터를 기준으로 사이드스핀을 시뮬레이션하는 사이드스핀 시뮬레이션부(280);
상기 공의 발사각과 미리 설정된 데이터를 기준으로 백스핀을 시뮬레이션하는 백스핀 시뮬레이션부(290); 및
상기 비행하는 공의 백스핀, 사이드스핀, 방위각 및 발사각을 근거로 공의 궤적 데이터를 계산하는 골프공 궤적 데이터 계산부(300)
로 구성되는, 두 대의 카메라를 이용한 바닥형 골프 시뮬레이션 시스템.
A hitting confirmation unit 220 that analyzes the images captured by the first and second cameras 110 and 120 input through the image input unit 210 and confirms the flight of the reference point (tee) ball into the air;
First and second directions toward the ball from the first and second cameras 110 and 120 through the images of the first and second cameras 110 and 120 input through the image input unit 210. A direction vector operation unit 230 that calculates a vector;
The first and second direction vectors obtained from the direction vector calculation unit 230 are triangulated with a constant value including the position information and viewpoint angles of the first and second cameras 110 and 120, and the first camera ( A relative coordinate calculation unit 240 that calculates the relative coordinates of the ball with 110) as the zero point;
A relative coordinate array storage unit 250 that repeatedly obtains the first and second direction vectors by the direction vector calculation unit 230 and the relative coordinates by the relative coordinate calculation unit 240 and stores an array of relative coordinates of the ball. ;
a flight information calculation unit 260 that calculates the relative direction vector and speed of the ball using the three-dimensional coordinates of the ball stored in the relative coordinate array storage unit 250;
a moving direction detection unit 270 that estimates the moving direction of the club by analyzing video images captured by the first and second cameras 110 and 120;
A side spin simulation unit 280 that simulates side spin based on the difference between the moving direction of the club and the azimuth angle of the ball and preset data;
A backspin simulation unit 290 that simulates backspin based on the launch angle of the ball and preset data; and
A golf ball trajectory data calculation unit 300 that calculates ball trajectory data based on the backspin, side spin, azimuth, and launch angle of the flying ball.
A floor golf simulation system using two cameras.
제4항에 있어서,
상기 제1, 제2 카메라(110)(120)는, 상하로 수직으로 배치되어, 동일한 X, Y 좌표를 가지는 것을 특징으로 하는, 두 대의 카메라를 이용한 바닥형 골프 시뮬레이션 시스템.
According to paragraph 4,
The first and second cameras 110 and 120 are arranged vertically up and down and have the same X and Y coordinates. A floor-type golf simulation system using two cameras.
제4항에 있어서,
상기 비행정보 연산부(260)는, 상기 제1, 제2 카메라(110)(120)의 Z축을 중심으로 하는 회전에 따라 각도 상수값을 입력하여 공의 진행방향을 보정하는 보정부(261)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, 두 대의 카메라를 이용한 바닥형 골프 시뮬레이션 시스템.
According to paragraph 4,
The flight information calculation unit 260 includes a correction unit 261 that corrects the direction of the ball by inputting an angle constant value according to the rotation around the Z axis of the first and second cameras 110 and 120. A floor-type golf simulation system using two cameras, characterized in that it further includes.
제4항에 있어서,
상기 제1, 제2 카메라(110)(120)의 위치정보와 기준점의 공을 바라보는 상기 제1, 제2 카메라(110)(120)의 시점 각도를 상수값으로 설정하는 제1, 제2 카메라 위치정보 입력부(600)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, 두 대의 카메라를 이용한 바닥형 골프 시뮬레이션 시스템.
According to paragraph 4,
The first and second cameras set the position information of the first and second cameras 110 and 120 and the viewpoint angles of the first and second cameras 110 and 120 looking at the ball at the reference point to constant values. A floor-type golf simulation system using two cameras, characterized in that it further includes a camera position information input unit 600.
KR1020210053033A 2021-04-23 2021-04-23 floor golf simulation system using two cameras KR102582362B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210053033A KR102582362B1 (en) 2021-04-23 2021-04-23 floor golf simulation system using two cameras

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210053033A KR102582362B1 (en) 2021-04-23 2021-04-23 floor golf simulation system using two cameras

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220146737A KR20220146737A (en) 2022-11-02
KR102582362B1 true KR102582362B1 (en) 2023-09-25

Family

ID=84043209

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210053033A KR102582362B1 (en) 2021-04-23 2021-04-23 floor golf simulation system using two cameras

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102582362B1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7143639B2 (en) 2004-06-07 2006-12-05 Acushnet Company Launch monitor

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090021407A (en) * 2007-08-27 2009-03-04 마이크로 인스펙션 주식회사 Apparatus for measuring motion of golf ball and control method thereof
KR20160139634A (en) * 2015-05-28 2016-12-07 주식회사 씨알아이지 Golf ball spin calculation method and apparatus
KR101902283B1 (en) * 2016-05-26 2018-09-28 주식회사 골프존 Camera sensing device for obtaining three-dimensional information of object and virtual golf simulation apparatus using the same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7143639B2 (en) 2004-06-07 2006-12-05 Acushnet Company Launch monitor

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220146737A (en) 2022-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108697922B (en) Sensing device and sensing method for baseball practice device, baseball practice device using the same, and control method thereof
KR101048090B1 (en) Apparatus for virtual golf simulation, and sensing device and method used to the same
JP5960240B2 (en) Sensing device and sensing method used in virtual golf simulation device
TWI448318B (en) Virtual golf simulation apparatus and sensing device and method used for the same
US20160247292A1 (en) Systems and methods for coordinating radar data and image data to track a flight of a projectile
KR102205639B1 (en) Golf ball tracking system
KR20190031111A (en) Virtual tennis simulation system, sensing device and method for sensing process using the same
CN105999677B (en) Portable golf simulation system capable of being networked and simulation method
CN106964129A (en) Motion track follow-up mechanism and method and utilize their shooting analogue means
KR102517067B1 (en) Ceiling golf simulation system using two cameras
KR102582362B1 (en) floor golf simulation system using two cameras
KR102567201B1 (en) A console-type golf simulation system using two cameras
KR102567199B1 (en) golf simulation system using 3D information
KR102146358B1 (en) Sensing method for sensing movement of ball and sensing device using the same
US20230347209A1 (en) Device for sensing golf swing and method for sensing impact position on club head using the same
CN111282241A (en) Virtual reality system, golf game method, and computer-readable storage medium
US20240100407A1 (en) Hybrid golf system, control method of mobile terminal used to the same and method for locating golf ball at ball position on field using user's mobile terminal in hybrid golf system
TW202402362A (en) Hybrid golf system and automatic scoring method of controller in the same
KR20230174878A (en) Hybrid golf system and method for automatic scoring using user's mobile terminal in the same
TW202305664A (en) Method for analyzing image for sensing moving ball and sensing device using the same
TW201934179A (en) Real-time golf ball data simulation system and method for user to clearly understand previous swinging record and make real-time adjustment and correction for next swinging
KR20180012661A (en) Sports game apparatus for soccer sumulation experience, and system and method for soccer sumulation experience using the same

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