KR20050079893A - 스포츠 자세 교습용 영상 시스템 - Google Patents

스포츠 자세 교습용 영상 시스템 Download PDF

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KR20050079893A
KR20050079893A KR1020040105062A KR20040105062A KR20050079893A KR 20050079893 A KR20050079893 A KR 20050079893A KR 1020040105062 A KR1020040105062 A KR 1020040105062A KR 20040105062 A KR20040105062 A KR 20040105062A KR 20050079893 A KR20050079893 A KR 20050079893A
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Abstract

본 발명에서 스포츠 교습자의 모션을 촬상하고 이를 근거로 학습이 가능한 스포츠 교습용 영상 시스템을 개시한다.
본 발명은, 스포츠 연습자를 동영상으로 촬영하기 위한 카메라; 및 동영상의 궤적을 인지할 수 있도록 소정 형상의 자세 교정용 고정패턴을 제공하고, 카메라로부터 촬상된 동영상을 외부 통신포트를 통해 접수하여 동영상 상으로 자세 교정용 고정패턴을 디스플레이하며, 유무선 통신모듈을 이용하여 동영상에 대한 영상 편집제어를 수행하기 위한 교습용 컴퓨터로 구성된다.
따라서, 본 발명은 카메라로부터 촬상된 스포츠 연습자 예컨대, 골프, 야구, 테니스 등의 동작을 녹화하고, 이를 교습용 컴퓨터로 디스플레이 함에 있어, 화면상으로 고정패턴을 형성하여 스포츠 연습자의 연습 동작에 대한 회전각도를 산출하도록 하고, 교본 영상화면과 현재 촬상된 스포츠 연습자의 동작을 상호 비교하거나, 스포츠 연습자의 기 저장된 다수 동작을 화면상으로 디스플레이 하도록 함에 따라, 스포츠 학습의 효율성을 증대시키는 효과가 있다. 또한, 별도의 센서나 장비를 갖추지 않고 스포츠 연습자의 동작을 손쉽게 학습할 수 있는 효과를 제공한다.

Description

스포츠 자세 교습용 영상 시스템{SYSTEM FOR TRAINING OF SPORTS POSTURE}
본 발명은 스포츠 학습을 위한 영상 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 임의의 영상 카메라와 연동하여 스포츠 종목별 교습자의 동영상을 제공하고, 동영상의 궤적을 인지할 수 있도록 소정 형상의 자세 교정용 고정패턴을 생성하며, 자세 교정용 고정패턴에 기반하여 스포츠 학습을 수행할 수 있는 스포츠 자세 교습용 영상 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 정지상태에서 연속적인 운동 모션이 이루어지는 운동경기 예컨대, 골프, 야구, 테니스 등은 자세(form), 특히 연속적인 운동 모션이 매우 중요하다. 이와 같이 성인이 취미로 즐길 수 있는 운동은 많은 사람들이 많은 비용과 시간을 할애하여 스포츠 자세를 올바르게 익히기 위한 전문가의 레슨을 받고 있다.
골프나 야구의 프로선수들도 슬럼프에 빠지는 경우가 종종 발생하며, 이러한 이유는 대부분 자신의 자세가 어딘가 모르게 바뀐 것에 기인하고 있으므로 자신의 전성기에 촬영해 놓았던 비디오 또는 다른 우수한 선수들의 경기 모습을 촬영한 비디오를 보거나, 이들 비디오와 자신의 현재 모습을 촬영한 비디오를 비교 분석하면서 자신의 바꿔진 자세를 다시 바로잡는 시도를 하고 있다. 더욱이, 골프에 있어서는 자신의 핸디를 높이기 위한 중요한 한가지 방법으로서 드라이브샷의 비거리를 향상시키거나, 퍼팅의 정확도를 높이는데 필요한 올바른 체중의 이동을 위해 수많은 스윙 및 퍼팅 연습과 체력훈련을 실시하고 있다.
이와 같은 골프 연습은 시간과 비용에 많은 부담이 가중될 수 밖에 없는 현실인데, 이를 보완하기 위해 프로그램화된 시스템을 기반으로 이용자의 부담을 줄일 수 있는 기술이 다량으로 공개되고 있다. 예컨대, 출원번호 10-1999-0052474 발명의 명칭 : 운동 모션의 동작하중 분포 측정시스템 및 그의 표시방법은 다수 개의 센서와 무선 송수신 장치를 포함하여 영상 픽업 수단을 갖고 이용자의 스윙 동작을 영상 및 이용자의 위치를 검출하여 자세 교정을 이행할 수 있도록 한다. 또한, 출원번호 20-2002-0032995 발명의 명칭 : 골프연습장용 자판기식 녹화영상 제공장치는 녹화용 카메라와, 비디오 레코더, CD-ROM 레코더, DVD 레코더를 연결하고, 지폐 및 코인 인식기와 연동시켜 자판기 방식으로 골프 스위칭 연습이 가능하도록 하고 있다. 이를 위해 타격 위치에 비거리 측정레이더를 설치하여 타구의 속도와, 각도 및 골프채의 회전속도를 측정하여 기능성을 향상시키고 있다.
또한, 출원번호 10-2001-0078626 발명의 명칭 : 이동식 골프스윙 자세 교정장치는 촬영하고 재생하는 장치를 뒤쪽에 내장하고, 앞면에 디스플레이 패널이 일체형으로 구비된 본체와, 사용자의 신발 밑창이나 깔창에 설치되는 체중이동 판독기인 체중분석 측정시스템으로 구성되어, 사용자가 스윙 모션시의 하중 데이터를 검출하고, 이를 본체에 전송시킴으로써, 사용자의 체중 이동현황을 파악하여 정확히 교정할 수 있도록 하고 있다.
이와 같이 현재 공개된 다수의 문헌은 정확한 자세 교정을 위한 다수의 센서를 포함하고, 센서로부터 검출되는 신호에 근거하여 이용자의 스윙 모션을 교정하도록 하고 있어 이용자 스스로의 학습이 가능하도록 하는 시스템을 구현하고 있다. 그러나, 상술된 골프 교정 시스템은 수치적인 결과 값에 기반하여 이용자의 골프 자세를 교정함에 주안점이 있기 때문에, 고가의 장비가 동원될 수 밖에 없는 실정이다. 실질적으로, 이용자의 골프 자세는 이용자의 체형에 맞도록 가변적인 자세가 요구되는데, 이러한 가변적인 변형내에서 사용자의 자세 교정이 이루어져야 할 것이며, 따라서 이에 대응하여 간소화된 자세 교정 장치의 필요성이 제기되고 있다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 단순 구조에 의한 시스템의 단가를 격감시켜 시스템의 보편화를 제공할 수 있는 스포츠 자세 교습용 영상 시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 이용자의 체형에 따른 서로 다른 자세 교정용 패턴을 제공하여 스포츠 자세에 대한 자습 또는 교습이 가능한 스포츠 자세 교습용 영상 시스템을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 관점에 따른 스포츠 자세 교습용 영상 시스템은, 스포츠 연습자의 동작을 학습하기 위한 스포츠 교습용 영상 시스템에 있어서, 스포츠 연습자를 동영상으로 촬영하기 위한 카메라; 및 상기 동영상의 궤적을 인지할 수 있도록 소정 형상의 자세 교정용 고정패턴을 제공하고, 상기 카메라로부터 촬상된 동영상을 외부 통신포트를 통해 접수하여 상기 동영상 상으로 상기 자세 교정용 고정패턴을 디스플레이하며, 유무선 통신모듈을 이용하여 상기 동영상에 대한 영상 편집제어를 수행하기 위한 교습용 컴퓨터로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 영상 편집제어는, 촬상된 영상의 화면크기를 조절하기 위한 화면크기 조절모드와, 촬상된 영상의 프레임 재생 속도를 제어하여 스포츠 동작에 대한 궤적을 디스플레이 하거나, 스틸 영상으로 디스플레이하기 위한 영상 속도제어 모드와, 카메라의 촬영 위치에 따른 상기 고정패턴의 3차원 회전각도 제어를 위한 패턴 제어모드와, 기 저장된 교본 영상과 현재 촬영되거나 기 촬영된 스포츠 연습자의 영상을 상호 대비하기 위한 멀티 화면을 제공하는 자세 대비모드와, 기 촬영된 스포츠 연습자의 시간대별 영상을 화면 상으로 디스플레이 하기 위한 멀티 캡쳐모드를 보유하는 자세 교습 프로그램에 기반하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 교습용 컴퓨터는, 카메라로부터 제공되는 영상 신호를 소정의 디지트화된 영상 데이터로 변환하기 위한 영상처리 장치; 시간대 별 또는 소정의 인덱스화된 식별정보에 기초하여 상기 영상 처리장치에서 제공되는 디지털 영상정보를 저장하기 위한 프레임 메모리; 상기 디지털 영상정보에 대한 영상 화면의 크기를 조절하여 디스플레이하기 위한 화면크기 조절 알고리즘, 상기 디지털 영상정보에 대한 프레임별 영상속도를 제어하기 위한 영상속도 제어 알고리즘, 상기 화면 상으로 소정 형상의 오버레이(Overlay)를 디스플레이하기 위한 패턴 제어 알고리즘, 외부에서 제공되는 외부 입력 영상과 상기 프레임 메모리로부터 제공되는 영상을 분할된 각각의 화면으로 디스플레이하기 위한 자세 대비 알고리즘, 상기 프레임 메모리로부터 상기 디지털 영상정보를 시간대별로 추출하고 이를 디스플레이하기 위한 멀티 캡쳐 알고리즘 및 사용자 선택에 따라 각각의 알고리즘을 추출 제어하기 위한 시스템 제어 알고리즘을 저장하기 위한 시스템 메모리; 상기 교습용 컴퓨터의 키패드 신호에 응답하여 상기 시스템 제어 알고리즘을 기동하고, 이에 기초하여 상기 유무선 통신모듈로부터 인지되는 영상 편집제어 신호를 입력받으며, 상기 영상 편집제어 신호에 응답하여 상기 각 알고리즘 중 어느 하나를 기동시켜 상기 디지털 영상정보 및 외부 영상정보에 대한 영상 편집정보를 생성하기 위한 제어부; 상기 제어부에서 출력되는 상기 영상 편집정보를 임시저장하기 위한 버퍼 메모리; 및 상기 버퍼 메모리에 저장된 상기 영상 편집정보를 화면 상으로 디스플레이하기 위한 디스플레이 장치로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1a, 1b, 1c는 본 발명에 따른 스포츠 자세 교습을 위한 시스템을 설명하기 위한 구성도이다.
도시된 바와 같이, 스포츠 연습자 예컨대, 골프 연습자, 야구 연습자 및 테니스 연습자 등의 스윙 모션을 동영상으로 촬영하기 위한 카메라(103)와, 상기 카메라(103)와의 접속 가능한 구조를 갖고 상기 카메라(103)로부터 촬상된 동영상을 입력받아 화면(105) 상으로 디스플레이하며, 상기 동영상의 궤적 각도를 인지할 수 있도록 소정 형상의 자세 교정용 패턴(107)을 제공하기 위한 자세 교습 프로그램이 탑재되고, 상기 자세 교습 프로그램을 외부에서 조정 가능하도록 유무선 통신장치를 갖는 교습용 컴퓨터(101)로 구성된다.
상기 자세 교습 프로그램은 카메라(103)로부터 촬상되는 동영상의 캡쳐 및 가공을 지시하기 위한 메뉴바(109)를 포함하며, 상기 교습용 컴퓨터(101)의 키버튼(111) 또는 마우스(113)를 통해 상기 메뉴바(109) 선택을 수행한다.
한편, 상기 메뉴바(109)에서 제어되는 기능은 촬상된 영상의 화면크기를 조절하기 위한 화면크기 조절모드와, 촬상된 영상의 프레임 재생 속도를 제어하여 스윙 궤적을 디스플레이 하거나, 스틸 영상으로 디스플레이하기 위한 영상 속도제어 모드와, 상기 카메라(103)의 촬영 위치에 따른 상기 자세 교정용 패턴(107)의 3차원 회전각도 제어를 위한 패턴 제어모드와, 기 저장된 교본 영상과 현재 촬영되거나 기 촬영된 스포츠 연습자(골프 연습자, 야구 연습자 및 테니스 연습자)의 영상을 현재 촬상된 영상과 상호 대비하기 위해 멀티 화면을 제공하는 자세 대비모드와, 현재 촬영된 영상을 포함하여 기 촬영된 스포츠 연습자(골프 연습자, 야구 연습자 및 테니스 연습자)의 시간대별 영상을 상기 화면(105) 상으로 디스플레이 하기 위한 멀티 캡쳐모드를 포함한다.
상기 교습용 컴퓨터(101)는 상기 카메라(103)로부터 촬상된 동영상을 제공받도록 하고 있으나, 상기 카메라(103)를 디지털 카메라로 한정함으로서 교습용 컴퓨터(101)가 보다 간소화될 수 있을 것이다. 물론, 상기 카메라(103)는 아날로그 카메라일 수 있으며, 이 때 상기 교습용 컴퓨터(101)는 상기 카메라(103)로부터 촬상되는 영상을 디지털 신호로 변환하기 위한 A/D 컨버터가 부가될 것이다.
또한, 상기 카메라(103)와 교습용 컴퓨터(101)간 접속을 위한 통신방식은 USB 포트가 바람직하며, 필요에 따라 RS 통신 방식을 사용하거나 무선 통신을 이용하여도 본원 발명의 요지가 변형되지 않을 것이다. 또한, 상기 유무선 통신장치는 무선 리모콘으로써, RF방식이 바람직하며 필요에 따라 적외선 방식 또는 유선방식도 가능할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 교습용 컴퓨터의 주요 기능을 설명하기 위한 구성도이다.
도시된 바와 같이, 상기 카메라(103)로부터 제공되는 영상 신호를 소정의 디지트화된 영상 데이터로 변환하기 위한 영상처리 모듈(201)과, 상기 영상처리 모듈(201)을 통해 제공되는 디지털 영상정보에 대한 화면크기 조절 알고리즘, 상기 디지털 영상정보에 대한 프레임별 영상속도 제어 알고리즘, 상기 화면(105) 상으로 소정 형상의 오버레이(Overlay) 즉, 자세 교정용 패턴을 디스플레이하기 위한 패턴 제어 알고리즘, 외부 입력 영상과 상기 영상처리 모듈(201)로부터 제공되는 영상과의 상호 대비를 위해 분할 화면을 제공하기 위한 자세 대비 알고리즘, 상기 카메라(103)로부터 촬상되고 기 저장된 디지털 영상정보를 시간대별로 추출하고 이를 디스플레이하기 위한 멀티 캡쳐 알고리즘을 저장하며, 사용자 선택에 따라 각각의 알고리즘을 추출 제어하기 위한 시스템 알고리즘 및 시스템의 초기 화면정보가 저장되는 시스템 메모리(205), 상기 교습용 컴퓨터(101)의 버튼(111) 또는 마우스(113)를 포함하는 키패드(223), 상기 키패드(223)의 선별신호에 응답하여 상기 각 알고리즘 중 어느 하나를 선택 구동하며, 해당 알고리즘의 구동 결과에 따라 가공된 영상 데이터를 생성하기 위한 제어부(203), 상기 제어부(203)에서 출력되는 영상 데이터를 임시저장하기 위한 버퍼 메모리(209), 시간대 별 또는 소정의 인덱스화된 식별정보에 기초하여 상기 제어부(203)에서 출력되는 영상 데이터를 저장하기 위한 프레임 메모리(221), 상기 버퍼 메모리(209)에 저장된 영상 데이터를 화면(105) 상으로 디스플레이하기 위한 디스플레이 모듈(207), 상기 자세 대비 알고리즘에 따라 외부 영상신호를 입력받아 상기 제어부(203)로 제공하기 위한 비디오신호 입출력 모듈(211)로 구성된다.
한편, 상기 제어부(203)는 상기 각 알고리즘을 선택 구동함에 있어, 무선 리모콘과 연동할 수 있으며, 이를 위해 상기 제어부(203)는 USB 포트(215) 및 USB 컨트롤러(213)를 구비하고, 상기 USB 포트(215)는 사용자의 리모콘 조정수단(219)으로 발신되는 제어신호를 수신하기 위한 리모콘 수신모듈(217)과 접속된다. 상기 무선 리모콘은 알에프(RF) 리모콘이 바람직하며, 상기 리모콘은 각 알고리즘을 각각으로 구동시키거나, 둘 이상의 알고리즘을 구동 제어할 수 있는 키 버튼을 보유한다.
상기 각 알고리즘에 대한 선택은 상기 화면(105)의 일측면으로 각 알고리즘 선별을 위한 메뉴바(109)를 생성하며, 상기 메뉴바(109)는 상기 마우스(113) 또는 버튼(111)을 이용하여 어느 하나 이상의 메뉴를 선택한다.
또한, 상기 화면크기 조절 알고리즘은 상기 카메라(103)로부터 촬상된 영상에 대한 확대 및 축소 기능을 나타내는 것으로, 상기 카메라(103)와 스포츠 연습자와의 이격된 거리가 적절하지 못할 경우, 촬상된 영상을 소정 배율로 확대 또는 축소하여 교습에 용이하도록 한다. 상기 영상속도 제어 알고리즘은 기 저장된 영상정보의 디스플레이 프레임을 가변시키기 위한 것으로, 교습자의 스윙 자세 즉, 골프의 스윙 또는 야구의 배팅 스윙 등을 보다 구체적으로 관찰하기 위해 느린 화면을 제공할 수 있도록 한다.
상기 패턴 제어 알고리즘은 화면(105) 상으로 디스플레이되는 오버레이를 도시하기 위한 것으로, 원형을 포함하는 다각형으로 구현이 가능하고, 원형 또는 다각형의 고정 패턴은 균일한 각도로 분할되어 스윙 각도를 인지할 수 있도록 한다. 그리고, 상기 패턴 제어 알고리즘은 상기 고정패턴(107)을 화면상에서 유동될 수 있도록 함에 따라, 촬상된 스포츠 연습자(골프 연습자, 야구 연습자, 테니스 연습자 등)의 위치에 관계없이 정조준이 이루어진다.
상기 자세 대비 알고리즘은 현재 촬상되는 스포츠 연습자의 영상 또는 기 촬상된 스포츠 연습자의 영상을 화면(105) 상으로 분할된 어느 하나의 분할면 예컨대, 2분할, 4분할, 9분할, 16분할, 25분할 및 36분할 등으로 디스플레이하고, 상기 비디오신호 입출력모듈(211)을 통해 유입되는 영상을 다른 하나의 분할면으로 디스플레이 한다. 따라서, 스포츠 연습자의 스윙 자세와 교본 자세를 상호 비교할 수 있으며, 다수의 분할면을 통해 특정 스윙 모션별 학습이 가능하다.
상기 멀티 캡쳐 알고리즘은 카메라(103)로부터 촬상되어 상기 프레임 메모리(221)로 저장된 다수의 영상을 다수 개로 분할된 영상 화면으로 제공하기 위한 것으로, 상기 프레임 메모리(221)로 기 저장된 영상화면을 시간대별 또는 임의로 설정되어 인덱스화된 영상화면을 선별하여 동시 시청할 수 있도록 한다.
이하, 본 발명의 바람직할 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 3 내지 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 교습용 컴퓨터의 화면을 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 상기 제어부(203)는 시스템 전원을 인가 받아 상기 시스템 메모리(205)로부터 초기화면 정보를 제공받는다. 이는 도 3a에 도시되며, 화면(105)의 상측 면으로 메뉴바(109)가 제공된다. 상기 메뉴바(109)는 화면크기 조절 알고리즘에 대응하는 화면크기 모드 설정을 위한 '화면크기' 메뉴와, 영상속도 제어 알고리즘에 대응하는 영상속도 제어 모드 설정을 위한 '영상속도' 메뉴와, 패턴 제어 알고리즘에 대응하는 패턴제어 모드 설정을 위한 '패턴' 메뉴와, 자세 대비 알고리즘에 대응하는 자세 대비 모드 설정을 위한 '대비' 메뉴와, 멀티 캡쳐 알고리즘에 대응하는 멀티 캡쳐 모드 설정을 위한 '멀티' 메뉴를 포함한다.
이어서, 상기 제어부(203)는 영상처리 모듈(201)로 상기 카메라(103)가 접속되어 있는지를 판단한다. 상기 영상처리 모듈(201)로 상기 카메라(103)가 접속되어 있을 경우, 상기 제어부(203)는 시스템 메모리(205)를 인에이블시켜 상기 시스템 알고리즘에 대응하는 시스템 프로그램을 패치한다. 상기 제어부(203)는 시스템 프로그램에 기초하여 시스템의 초기화를 수행한다. 이는 상기 제어부(203)가 상기 시스템 메모리(205)의 패턴 제어 알고리즘을 기동하여 화면(105)상으로 고정패턴(107)을 형성하며, 상기 영상처리 모듈(201)로부터 입력되는 영상신호를 상기 버퍼 메모리(209)를 이용하여 영상 프레임 별로 저장한다.
그리고, 상기 디스플레이 모듈(207)은 상기 버퍼 메모리(209)로 저장되는 영상신호를 프레임별로 패치하며, 상기 화면(105) 상으로 상기 영상신호를 실시간 디스플레이 한다. 이 때, 스포츠 연습자를 지도하기 위한 사용자가 상기 키패드(223)를 이용하여 상기 메뉴바(109)의 '패턴' 기능을 선택하며, 상기 제어부(203)는 이에 기초하여 상기 시스템 메모리(205)의 패턴 제어 알고리즘을 기동한다.
즉, 고정패턴(107)을 디스플레이하기 위한 영상정보는 디스플레이 모듈(207)을 통해 상기 화면(105) 상으로 제공되며, 도 3a와 같이 소정 형상으로 등 분할된 패턴을 제공한다. 이와 같은 고정패턴(107)은 소정 각도로 등 분할된 원형이 될 수 있으며, 소정 각도로 등 분할된 다각형이 될 수 있을 것이다. 그리고, 고정패턴(107)의 근접된 위치로 두 개의 포인트(301)를 제공하며, 상기 포인트(301)는 골프 연습자, 야구 연습자 및 테니스 연습자의 스윙 동작 시작점과 동작 종료점을 지칭하도록 한다.
상기 포인트(301)는 사용자가 마우스(113)를 이용하여 두 개의 포인트를 지정하도록 하며, 두 포인트간 간격은 상기 등 분할된 패턴의 칸 수를 이용하여 대략적인 스윙 각도를 인지할 수 있도록 한다. 물론, 두 포인트간 회전 각도를 자동으로 산출할 수 있으며, 이러한 산출 결과는 회전각 표시창(303)을 통해 디스플레이될 것이다. 스윙 각도의 자동 산출은 고정패턴(107)의 등 분할 각도를 다량으로 설정하고, 두 포인트(301) 사이의 등 분할된 각도의 갯 수를 카운트 함으로서, 스포츠 연습자의 스윙 동작에 따른 회전 각도 즉, 스윙 각도를 산출할 수 있을 것이다.
이 후, 상기 제어부(203)는 영상처리 모듈(201)로부터 제공되는 영상정보와 상기 고정패턴(107)을 상기 화면(105) 상으로 디스플레이 한다. 상기 영상정보는 카메라(103)로부터 촬상된 골퍼의 영상으로, 카메라(103)의 위치에 따라 화면(105)의 정 중앙으로 디스플레이 되지 않을 수 있으며, 이 때, 사용자는 마우스(113)를 이용하여 상기 고정패턴(107)을 골퍼의 영상 중앙으로 조준한다. 그리고, 골퍼의 스윙 자세가 촬상되면, 상기 시작 포인트를 중심으로 종료 포인트(301)를 설정하여 스윙 각도를 산출한다.
한편, 카메라(103)로 촬상되는 스포츠 연습자의 스윙 자세는 빠른 속도로 진행되기 때문에, 정확한 스윙 모션을 인지할 수 없으며, 사용자는 상기 메뉴바(109)의 영상속도 제어모드를 선택하여 현재 촬상되는 동영상을 슬로우(Slow) 비디오 또는 소정 프레임 단위의 영상 중첩을 수행한다. 이는 키패드(223)를 통해 상기 메뉴바(109)의 특정 항목이 선택될 경우, 상기 제어부(203)는 이를 인지한 후, 상기 시스템 메모리(205)로 기 저장된 영상속도 제어 알고리즘을 패치함으로서 이루어진다.
상기 제어부(203)는 영상처리 모듈(201)로부터 제공되는 영상정보를 버퍼 메모리(209)로 프레임 단위별로 저장하도록 하며, 일정 단위의 프레임 예컨대, 10프레임 단위의 영상을 소정 시간간격을 갖고 재생하도록 한다. 이러한 재생은 상기 디스플레이 모듈(207)을 통해 이루어지며, 필요에 따라 재생 프레임에 대한 영상을 중첩하여 디스플레이 할 수 있을 것이다. 즉, 도 3a, 3b, 3c에서와 같이, 현재 촬상된 스포츠 연습자의 스윙 모션은 소정 시간 간격을 갖고 중첩된 영상(305)을 제공한다.
이 때, 상기 중첩된 영상(305)은 도 4a, 4b, 4c에서와 같이, 상기 고정패턴(107)과 더불어 디스플레이 됨에 따라, 사용자는 슬로우 모션에 따른 중첩 영상의 스윙 회전각을 쉽게 인지한다. 이는 도시된 바와 같이, 골프, 야구, 테니스 등으로 적용될 수 있다. 또한, 사용자는 상기 키패드(223)의 버튼(111) 또는 마우스(113)를 이용하여, 상기 고정패턴(107)을 이동시켜 고정 패턴(107)과 중첩 영상(305)을 상호 조준시켜 스윙 회전각을 정확하게 측정할 수 있다.
도 5a, 5b, 5c는 골프 또는 야구에 대한 자세 대비모드를 나타낸 도면이다. 사용자는 키패드(223)를 이용하여 자세 대비모드를 선택할 경우, 상기 제어부(203)는 상기 디스플레이 모듈(207)을 제어하여 화면(105)을 분할시키고, 분할된 어느 일측 면으로 상기 프레임 메모리(221)로 저장된 영상정보(503)를 디스플레이 한다. 영상정보(503)는 상기 카메라(103)로부터 현재 촬상된 영상정보이거나, 이미 저장된 영상정보를 나타내는 것으로, 사용자는 프레임 메모리(221)로 저장되어 인덱스화된 어느 하나의 영상을 선택한다.
또한, 상기 제어부(203)는 비디오신호 입출력 모듈(211)을 인에이블시켜 외부 영상정보(501)를 제공받아 상기 버퍼 메모리(209)로 제공한다. 상기 버퍼 메모리(209)는 프레임 단위로 저장되는 외부 영상정보(501)를 디스플레이 모듈(207)로 전송함에 따라, 상기 분할 화면의 다른 일측 면으로 디스플레이 한다. 사용자는 상기 영상속도 제어모드를 구동시켜 상기 프레임 메모리(221)로 저장된 영상정보(503)의 재생속도를 제어할 수 있으며, 이로부터 외부영상 정보(501)와 카메라(103)로부터 촬상된 상기 영상정보(503)를 동일 시간대의 동작모션으로 상호 대비할 수 있다.
도 6a, 6b, 6c는 본 발명에 따른 멀티 캡쳐모드를 설명하기 위한 도면이다. 사용자는 상기 메뉴바(109)로 설정되는 '멀티' 모드를 동작시키며, 상기 제어부(203)는 이를 인지하여 상기 시스템 메모리(205)를 인에이블시켜 멀티 캡쳐 알고리즘을 패치한다. 제어부(203)는 멀티 캡쳐 알고리즘에 따라 상기 화면(105)을 소정 갯수 예컨대, 4개의 분할면을 형성한다. 그리고, 상기 제어부(203)는 사용자 설정에 따라 상기 프레임 메모리(221)로 저장된 인덱스화된 영상정보를 추출한다. 제어부(203)는 사용자 선택에 따른 4개의 서로 다른 시간대별로 추출하고, 4개의 서로 다른 영상은 순차적으로 버퍼 메모리(209)로 저장한다. 또한, 제어부(203)는 디스플레이 모듈(207)을 통해 각각의 서로 다른 영상을 상기 4분할된 화면(105)으로 전송한다. 디스플레이 모듈(207)은 서로 다른 영상을 서로 다른 분할 화면으로 순차적으로 전송함에 따라, 사용자는 스포츠 연습자의 스윙 동작에 대한 변화를 인지할 수 있게 된다.
한편, 이상의 설명에서 스포츠 연습자는 골프, 야구 및 테니스의 스윙 동작을 한정하여 설명하고 있으나, 볼링, 당구, 수영, 배구, 농구 등의 각 동작을 포함할 수 있다.
앞서 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 스포츠 교습용 영상 시스템은 카메라로부터 촬상된 스포츠 연습자 예컨대, 골프, 야구, 테니스 등의 동작을 녹화하고, 이를 교습용 컴퓨터로 디스플레이 함에 있어, 화면상으로 고정패턴을 형성하여 스포츠 연습자의 연습 동작에 대한 회전각도를 산출하도록 하고, 교본 영상화면과 현재 촬상된 스포츠 연습자의 동작을 상호 비교하거나, 스포츠 연습자의 기 저장된 다수 동작을 화면상으로 디스플레이 하도록 함에 따라, 스포츠 학습의 효율성을 증대시키는 효과가 있다. 또한, 별도의 센서나 장비를 갖추지 않고 스포츠 연습자의 동작을 손쉽게 학습할 수 있는 효과를 제공한다.
이상에서 본 발명을 특정한 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정하지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.
도 1a, 1b, 1c는 본 발명에 따른 스포츠 자세 교습용 영상 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 교습용 컴퓨터의 주요 기능을 설명하기 위한 구성도이다.
도 3a, 3b, 3c는 본 발명에 따른 고정패턴 및 영상속도 제어 모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 4a, 4b, 4c는 도 3a,3b,3c의 각 합성화면을 나타낸 도면이다.
도 5a, 5b, 5c는 본 발명에 따른 자세 대비모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 6a, 6b, 6c는 본 발명에 따른 멀티 캡쳐 모드를 설명하기 위한 도면이다.
<주요 도면에 대한 부호의 설명>
101 : 교습용 컴퓨터 103 : 카메라
105 : 화면 107 : 고정패턴
109 : 메뉴바 111 : 버튼
113 : 마우스 201 : 영상처리 모듈
203 : 제어부 205 : 시스템 메모리
207 : 디스플레이 모듈 209 : 버퍼 메모리
211 : 비디오신호 입출력 모듈 213 : USB 컨트롤러
215 : USB 포트 217 : 리모콘 수신모듈
219 : 리모콘 조정수단 221 : 프레임 메모리

Claims (6)

  1. 스포츠 연습자의 동작을 학습하기 위한 스포츠 교습용 영상 시스템에 있어서,
    스포츠 연습자를 동영상으로 촬영하기 위한 카메라; 및
    상기 동영상의 궤적을 인지할 수 있도록 소정 형상의 자세 교정용 고정패턴을 제공하고, 상기 카메라로부터 촬상된 동영상을 외부 통신포트를 통해 접수하여 상기 동영상으로 상기 자세 교정용 고정패턴을 디스플레이하며, 유무선 통신모듈을 이용하여 상기 동영상에 대한 영상 편집제어를 수행하기 위한 교습용 컴퓨터로 구성되는 것을 특징으로 하는 스포츠 자세 교습용 영상 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 영상 편집제어는,
    촬상된 영상의 화면크기를 조절하기 위한 화면크기 조절모드와, 촬상된 영상의 프레임 재생 속도를 제어하여 스포츠 동작에 대한 궤적을 디스플레이 하거나, 스틸 영상으로 디스플레이하기 위한 영상 속도제어 모드와, 상기 카메라의 촬영 위치에 따른 상기 고정패턴의 3차원 회전각도 제어를 위한 패턴 제어모드와, 기 저장된 교본 영상과 현재 촬영되거나 기 촬영된 스포츠 연습자의 영상을 상호 대비하기 위한 멀티 화면을 제공하는 자세 대비모드와, 기 촬영된 스포츠 연습자의 시간대별 영상을 상기 화면 상으로 디스플레이 하기 위한 멀티 캡쳐모드를 보유하는 자세 교습 프로그램에 기반하는 것을 특징으로 하는 스포츠 자세 교습용 영상 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 외부 통신포트로 적용되는 통신방식은,
    USB 포트를 이용한 통신방식 또는 RF 통신 방식인 것을 특징으로 하는 스포츠 자세 교습용 영상 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 유무선 통신모듈은,
    상기 교습용 컴퓨터로 구비되는 USB 포트 및 USB 컨트롤러와 연동하여, 사용자의 리모콘 조정수단으로부터 제공되는 영상 편집제어 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 스포츠 자세 교습용 영상 시스템.
  5. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 유무선 통신모듈은,
    알에프(RF) 통신 또는 적외선 통신 방식이 적용되며, 상기 리모콘 조정수단은 알에프(RF) 리모콘 또는 적외선 리모콘인 것을 특징으로 하는 스포츠 자세 교습용 영상 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 교습용 컴퓨터는,
    상기 카메라로부터 제공되는 영상 신호를 소정의 디지트화된 영상 데이터로 변환하기 위한 영상처리 장치;
    시간대 별 또는 소정의 인덱스화된 식별정보에 기초하여 상기 영상 처리장치에서 제공되는 디지털 영상정보를 저장하기 위한 프레임 메모리;
    상기 디지털 영상정보에 대한 영상 화면의 크기를 조절하여 디스플레이하기 위한 화면크기 조절 알고리즘, 상기 디지털 영상정보에 대한 프레임별 영상속도를 제어하기 위한 영상속도 제어 알고리즘, 상기 화면 상으로 소정 형상의 오버레이(Overlay)를 디스플레이하기 위한 패턴 제어 알고리즘, 외부에서 제공되는 외부 입력 영상과 상기 프레임 메모리로부터 제공되는 영상을 분할된 각각의 화면으로 디스플레이하기 위한 자세 대비 알고리즘, 상기 프레임 메모리로부터 상기 디지털 영상정보를 시간대별로 추출하고 이를 디스플레이하기 위한 멀티 캡쳐 알고리즘 및 사용자 선택에 따라 각각의 알고리즘을 추출 제어하기 위한 시스템 제어 알고리즘을 저장하기 위한 시스템 메모리;
    상기 교습용 컴퓨터의 키패드 신호에 응답하여 상기 시스템 제어 알고리즘을 기동하고, 이에 기초하여 상기 유무선 통신모듈로부터 인지되는 영상 편집제어 신호를 입력받으며, 상기 영상 편집제어 신호에 응답하여 상기 각 알고리즘 중 어느 하나를 기동시켜 상기 디지털 영상정보 및 외부 영상정보에 대한 영상 편집정보를 생성하기 위한 제어부;
    상기 제어부에서 출력되는 상기 영상 편집정보를 임시저장하기 위한 버퍼 메모리; 및
    상기 버퍼 메모리에 저장된 상기 영상 편집정보를 화면 상으로 디스플레이하기 위한 디스플레이 장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 스포츠 자세 교습용 영상 시스템.
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