KR20090112538A - 조명 제어를 이용한 골프 영상 획득 장치, 및 그를 이용한 영상처리 기반의 골프 연습 시스템 - Google Patents

조명 제어를 이용한 골프 영상 획득 장치, 및 그를 이용한 영상처리 기반의 골프 연습 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 조명 제어를 이용한 골프 영상 획득 장치, 및 그를 이용한 영상처리 기반의 골프 연습 시스템에 관한 것으로서, 조명 위치 및 조명 색상 중 적어도 하나 이상을 서로 다르게 하여 소정의 골프연습 영역에 대해 투사되는 조명을 이용하여 카메라의 노출을 조절하고, 이렇게 조절된 노출 상태에서 획득한 영상(골프 연습장면에 대한 영상)을 분석하여 골프공이나 골프채의 이동 상황을 파악하고자 한다.
이를 위하여, 본 발명은, 조명 제어를 이용한 골프 영상 획득 장치에 있어서, 조명 위치 및 조명 색상 중 적어도 하나 이상을 서로 다르게 하여 소정의 골프연습 영역에 대해 조명 광선을 투사하기 위한 조명 수단; 및 상기 조명 수단에 의한 조명 상태에서 상기 골프연습 영역에서의 골프 연습장면에 대한 영상을 획득하기 위한 영상획득 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
골프, 골프 연습, 카메라, 조명, 조명 제어, 노출

Description

조명 제어를 이용한 골프 영상 획득 장치, 및 그를 이용한 영상처리 기반의 골프 연습 시스템{APPARATUS FOR OBTAINING GOLF IMAGES USING ILLUMINATION CONTROL, AND GOLF PRACTICE SYSTEM BASED ON IMAGE PROCESSING USING IT}
본 발명은 조명 제어를 이용한 골프 영상 획득 장치, 및 그를 이용한 영상처리 기반의 골프 연습 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 조명 위치 및 조명 색상 중 적어도 하나 이상을 서로 다르게 하여 소정의 골프연습 영역에 대해 투사되는 조명(예를 들어, 서로 다른 복수의 위치에서 동일 색상 또는 서로 다른 색상으로 투사되는 조명이나, 하나의 조명 위치에서 서로 다른 색상으로 투사되는 조명 등)을 이용하여 카메라의 노출을 조절하고, 이렇게 조절된 노출 상태에서 획득한 영상(골프 연습장면에 대한 영상)을 분석함으로써, 골프공이나 골프채의 이동 상황을 신속/정확하게 파악할 수 있는, 조명 제어를 이용한 골프 영상 획득 장치, 및 그를 이용한 영상처리 기반의 골프 연습 시스템에 관한 것이다.
도 1은 종래의 카메라를 이용한 골프 연습 장치의 구성도이다.
종래의 골프 연습 장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 수직과 수평으로 고속 카메라(11, 12)를 설치하여 '사용자가 골프채로 골프공을 타격하는 과정에 대한 영상'을 취득하고, 그 획득된 영상을 바탕으로 골프공의 방향과 속도, 골프채의 방향과 속도 등을 측정해서 골프 연습에 이용하게 하는 기술이다.
즉, 종래 기술은 카메라를 통하여 수집된 영상을 처리하여 골프채의 방향이나 속도, 골프공의 방향이나 속도, 회전속도, 회전방향 등을 산출하고, 그 산출 결과를 이용하여 골프공의 비거리나 높이, 방향 등을 산출하여 골프 연습에 이용하는 것이다.
영상을 획득하기 위하여 설정된 일정한 거리, 즉 골프공이나 골프채가 지나가는 약 60cm 정도의 거리를 골프채가 시속 360KM로 지나가는데 걸리는 시간은 약 6ms 정도로 매우 짧고, 그 골프채에 맞은 골프공(중앙에 있는 골프공)(10)이 최고 시속 500KM로 30cm 거리를 지나가는데 걸리는 시간은 약 2.16ms로 더욱 짧다.
골프공의 궤적을 알기 위해서는 최소한 2개 이상의 영상이 있어야 하고, 따라서 별도의 장치(골프공이 움직이기 시작하는 시각을 알 수 있는 장치)가 없는 한 영상을 취득하는 시간을 1.08ms이내로 줄여야 한다. 이렇게 짧은 영상 취득 시간으로 인해 카메라 노출 시간도 짧아져서, 결국에는 영상 취득을 어렵게 한다. 또한 카메라마다 초당 최대 1000장 정도의 영상을 처리해야하고, 영상의 정밀도를 위해 영상의 해상도를 높이면, 그에 따라 데이터 처리량도 증가하게 된다.
따라서, 상기와 같은 종래의 기술을 적용하기 위해서는 고속 카메라 및 고속의 영상 처리 장치가 필요한데 이러한 장치는 고가의 장비라는 문제가 있으며, 또 한 종래 기술은 주변 환경의 영향을 많이 받기 때문에 영상 처리가 어려워질 수 있다는 문제가 있다.
상기와 같은 종래기술은 고가의 장비를 필요로 하고 주변 환경의 영향으로 인하여 영상 처리가 곤란하다는 문제점이 있으며, 이러한 문제점을 해결하고 더 나아가 저비용으로 물체의 이동 상황을 신속/정확하게 파악할 수 있는, 조명 제어를 이용한 골프 영상 획득 장치, 및 그를 이용한 영상처리 기반의 골프 연습 시스템을 제공하는데 본 발명의 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 조명 제어를 이용한 골프 영상 획득 장치에 있어서, 조명 위치 및 조명 색상 중 적어도 하나 이상을 서로 다르게 하여 소정의 골프연습 영역에 대해 조명 광선을 투사하기 위한 조명 수단; 및 상기 조명 수단에 의한 조명 상태에서 상기 골프연습 영역에서의 골프 연습장면에 대한 영상을 획득하기 위한 영상획득 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 조명 제어를 이용한 영상처리 기반의 골프 연습 시스템에 있어서, 조명 위치 및 조명 색상 중 적어도 하나 이상을 서로 다르게 하여 소정의 골프연습 영역에 대해 조명 광선을 투사하여 골프 연습장면에 대한 영상을 획득하기 위한 골프 영상 획득 장치; 및 상기 골프 영상 획득 장치를 통하여 획득된 영상들을 분석하여 상기 골프공 또는 상기 골프채의 이동 상태정보를 획득하기 위한 영상분석 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 발명은, 카메라와 조명을 이용하여 획득된 영상에 기초하여 골프공의 이동 상황을 측정(추정)함으로써, 고속으로 이동하는 물체에 대한 다양한 영상을 획득하고, 그로 인하여 신속하고 정확하게 물체의 이동 상황을 파악할 수 있게 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 고속의 카메라나 고가의 영상 처리 장치를 구비하지 않고도, 저렴한 비용으로, 고속으로 이동하는 물체의 이동 상황을 신속하고 정확하게 측정할 수 있게 하는 효과가 있다.
본 발명은 조명을 통해 카메라의 노출을 조절(제어)하고, 이렇게 조절된 노 출 상태에서 골프 타격 장면(골프채가 골프공을 타격하기 전부터 타격한 후까지의 짧은 상황으로, 가상의 골프공의 타격 장면도 포함함)에 대한 영상을 획득하고, 이렇게 획득한 영상들을 분석하여 골프공/골프채의 이동 상태정보를 산출하는 것을 특징으로 한다.
즉, 본 발명은 카메라의 노출을 해당 카메라의 노출 제어 모듈을 통하여 조절하는 것이 아니라 조명을 통하여 노출을 조절하는 것으로서, 본 발명을 통하여 획득한 영상들에서는 어느 한 개체의 시간적/공간적 연관성이 분명하고, 또한 영상 수가 많지 않아 영상의 해상도를 높여도 영상 분석은 용이하게 할 수 있다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 제1 실시예에 따른 조명 제어를 이용한 영상 처리 기반의 골프 연습 시스템의 구성도이다. 여기서, 도 2a는 정면도이고, 도 2b는 상측에서 보았을 때의 도면이며, 도 2c는 xyz 좌표계에서 나타낸 도면이다.
본 발명에 따른 골프 연습 시스템은 복수의 카메라(201, 202)로 이루어진 영상 획득부, 복수의 조명기(211 내지 214)로 이루어진 조명부, 조명부의 조명을 제 어하기 위한 조명 제어부(210), 및 영상 분석부(220)를 포함하여 이루어진다. 여기서, 영상 획득부, 조명부, 및 조명 제어부를 포함해서는 '골프 영상 획득 장치'라 할 수 있다.
영상 획득부(201, 202)는 조명부(211 내지 214)에 의한 조명 상태에서 골프연습 영역(지면 상의 일정한 범위에 해당하는 영역으로서, 예를 들어, 타격 대상이 되는 골프공이 놓이는 지점을 중심으로 하는 일정한 영역)에서의 골프 타격 장면(예를 들면, 스윙 장면, 퍼팅 장면 등)에 대한 영상을 획득하는 것으로서, 도면에 도시된 바와 같이 골프연습 영역의 중심에서 출발하여 지면에 수직한 방향으로 제1 이격 거리에 위치한 카메라 1(201)과, 골프연습 영역의 중심에서 출발하여 지면에 수평한 방향으로 제2 이격 거리(실시예에 따라 제1 이격거리와 같을 수도 다를 수도 있음)에 위치한 카메라 2(202)를 포함하여 이루어진다.
즉, 카메라 1(201)은 골프공이 지나는 경로를 위에서 내려다 볼 수 있도록 지면에 수직으로 설치된 것인데, 이를 통하여 골프공의 좌/우 이동방향이나 좌/우 이동 궤적(지면을 기준으로 할 때) 등을 알 수 있다. 이와 달리, 카메라 2(202)는 골프공이 지나는 경로를 옆에서 볼 수 있도록 지면에 수평으로 설치되는 데, 이를 통하여 골프공의 상/하 이동방향이나 상/하 이동궤적(지면을 기준으로 할 때) 등을 알 수 있다.
여기서, 카메라 1, 2는 고속 카메라를 사용할 수도 있으나, 실시예에 따라서는 고속 카메라가 아닌 카메라(이하, 간단히 '비고속 카메라'라 한다)를 사용할 수도 있다. 비고속 카메라는 연속해서 영상을 취득하는 것이 어렵기 때문에 2개 이상 의 비고속 카메라를 한 조로하여 교대로 운영하면, 비록 고속 카메라를 사용하지 않더라도 영상을 끊기지 않게 획득할 수 있다. 이는 카메라 1(201), 카메라 2(202)의 각각의 위치에 적어도 2개 이상의 비고속 카메라를 설치하여 사용하는 것을 의미한다.
카메라 1(201), 카메라 2(202)의 각각의 위치에서 2이상의 비고속 카메라를 이용하려면 이들 비고속 카메라의 공간적 차이를 아는 것이 영상 처리에 유리하다. 복수의 비고속 카메라의 공간적 원점을 잡기 위해서 움직이지 않는 물체를 두고, 이를 기준으로 복수의 비고속 카메라의 원점을 잡는다. 더욱 상세하게, 정지해 있는 골프공을 이용하여 2 이상의 비고속 카메라의 원점을 통일시키거나, 또는 임의의 도구(골프공 2개를 화면상의 좌우에 배치, 플라스틱 파이프)를 이용하여 2 이상의 비고속 카메라의 공간적 차이를 확인한다.
또한, 카메라 1, 2(201, 202)에서의 촬영 타이밍과 관련해서는 카메라 1, 2의 촬영 타이밍은 시간적으로 동기가 되는 것이 바람직하다. 시간적으로 동기화가 이루어지면, 특정 시점에서의 골프공의 운동상태를 지면을 기준으로 위에서 그리고 옆에서 촬영을 하게 될 것이다.
다음으로, 조명부의 구성을 살펴보면, 조명부는 서로 다른 복수의 조명위치에서 골프연습 영역에 대하여 복수의 조명 광선을 투사하는 것으로서, 복수의 단일 조명기(211 내지 214)를 포함하여 이루어지는데, 더욱 상세하게는 골프공이 지나는 중앙(골프 연습 영역의 중심)을 원점으로 2개의 카메라(201, 202)를 잇는 가상의 호(arc) 선상에 복수의 조명기가 설치된다. 특히, 복수의 조명기(211 내지 214)는 가상의 호 상에서 골프연습 영역의 중심을 비추도록 일정한 간격으로 배치될 수 있다. 또한, 실시예에 따라서 조명부는 복수의 조명기(211 내지 214) 중 어느 하나의 조명기만을 구비하여 사용할 수 있는데, 이 경우에는 하나의 조명기에서 사용하는 조명의 색상을 시간에 따라 서로 다른 색상으로 변화시켜서 사용할 수 있다.
본 발명에서는 조명기(211 내지 214)의 광원으로 다양한 광원을 사용할 수 있지만 바람직하게는 주변환경의 영향을 적게 받는 적외선을 사용할 수 있으며, 또는 여러 가지 색의 빛을 적절한 비율(이는 조명기의 개수, 조명기와 골프공의 거리 등을 고려하여 결정됨)로 비추게 하여 사람은 백색 광원으로 인식하고 카메라는 각각의 색상을 구분하여 인식하게 함으로써 주변의 영향을 최소화하여 영상처리가 용이성을 증대시킬 수 있다.
조명 제어부(210)는 복수의 조명기(211 내지 214)에 연결되어 각각의 조명기에서의 조명 상태(조명 방향, 색상 등)를 제어한다.
다음으로, 영상 분석부(220)는 영상 획득부로부터(더욱 상세하게는 복수의 카메라)와 연결되어 각각의 카메라에서 획득된 영상을 수신하고, 그 수신된 영상들을 영상처리 기술(예를 들어, 패턴 인식법, Edge Detection 추출 방법 등)을 이용해 분석하여 골프공 또는 골프채의 이동 상태정보(골프공 /골프채의 이동경로(이동궤적)/속도, 골프공의 방향, 골프공의 회전, 골프채가 골프공을 얼마나 정확하게 가격했는지 등)를 획득하며, 이렇게 획득된 이동 상태정보를 사용자에게 제공한다. 특히, 영상 분석부(220)는 영상 획득부로부터 획득한 영상들에서의 조명 상태를 분석하여 이동 상태정보를 획득하는 것을 특징으로 한다. 이에 대하여 상세히 설명하 면, 다음과 같다.
복수의 조명기(211 내지 214)에서 투사된 각각의 조명의 빛(조명 광선)은 골프공 또는 골프채에 반사되어 2개의 카메라(201, 202)로 들어가고, 이렇게 취득한 영상은 조명기의 위치에 따라 모양이나 위치가 달라 구분이 가능하다. 각각의 조명기의 조명 방향, 세기, 길이(조명을 비추는 시간적 길이), 색상 등을 조절(조명상태 조절)함으로써 다양한 형태의 반사된 빛을 영상으로 취득할 수 있으며, 이렇게 조절된 조명 상태에 기초하여 해당 영상들을 분석할 수 있다.
이동하는 물체는 조명의 길이에 따라 카메라에 잡히는 영상이 띠를 이루게 되는데, 이 띠를 분석한다면 해당 물체의 속도와 방향을 알 수 있고, 더 나아가 이러한 띠들 간의 관계를 분석하면 좀 더 정확한 방향 변화나 속도의 변화를 알 수 있다.
영상이 정밀하게 수집이 된다면, 골프공의 요철이나 골프공 표면상의 특정 표시(예를 들어, 글자나 그림 등)를 이용하여 골프공의 회전 방향이나 회전 속도 등과 같은 회전 정보를 구할 수 있으며, 또한 골프채 페이스(Face)의 방향이나 기울기 또는 골프공이 골프채 페이스의 어느 부분에 맞았는지도 알 수 있다. 골프공과 골프채 페이스가 만나는 부분의 영상이 없어도 골프공이 있던 위치와 골프 클럽(Club)이 지나가는 경로를 알기 때문에 골프 페이스에 골프공이 얼마나 정확하게 맞았는지도 알 수 있다.
만약, 골프공이나 골프채의 이동 속도가 매우 큰 경우(기준속도보다 큰 경우)에는 한 개나 두 개의 영상을 분석하는 것만으로도 골프공/골프채의 이동 상태 를 파악할 수 있고, 만약 골프공이나 골프채의 이동 속도가 작아(기준속도보다 작은 경우) 영상이 겹쳐지는 경우에는 여러 개의 영상을 분석함으로써 골프공/골프채의 이동 방향이나 속도를 산출한다.
한편, 실시예에 따라서는 실제의 골프공을 타격하는 것이 아니라, 가상의 골프공을 이용하여 스윙 연습을 하더라도 실제 타격한 것과 같은 데이터를 획득할 수도 있다. 즉, 골프공이 있어야 할 위치(골프공 놓는 위치)를 설정(표시)하고, 골프공이 없는 상태에서도 마치 그 특정 위치에 공이 있는 것처럼 생각하여 스윙을 하는 경우에도, 가상의 골프공이나 골프채의 이동 상태를 파악할 수 있다. 이때, 영상 분석부(220)는 가상의 골프공의 위치정보를 이용하여 골프 연습장면에 대한 영상들을 분석한다. 구체적으로는, 가상의 골프공이 있는 위치에서의 골프채의 방향, 속도 등을 통하여 가상의 골프공의 이동 상태정보를 획득하게 된다.
도 3은 도 2a 내지 도 2c의 골프 연습 시스템에서 조명의 위치에 따른 카메라 2에서 획득한 영상에 대한 설명도이다. 여기서, 점선은 골프공의 윤곽선을 나타낸다.
카메라 1(201)에 수직으로 아래인 지면에 위치한 골프공(200)에 대하여 조명기 1(211), 조명기2(212), 조명기3(213), 조명기4(214)에서 빛(조명 광선)이 투사될 때, 카메라 2(202)가 획득한 영상은 각각 "31", "32", "33", "34"와 같다. 즉, 동일한 위치에 있는 골프공일지라도, 조명의 위치에 따라 해당 영상이 서로 다르다는 것을 알 수 있다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 제2 실시예에 따른 조명 제어를 이용한 영상 처리 기반의 골프 연습 시스템의 구성도로서, 골프공의 이동방향에 평행하게 배열된 복수의 조명기를 갖는 골프 연습 시스템을 나타내며, 조명부(40)를 제외하고는 도 2a 내지 도 2c에 도시된 골프 연습 시스템과 구성이 동일하다. 여기서, 도 4a는 정면도이고, 도 4b는 상측에서 보았을 때의 도면이며, 도 4c는 xyz 좌표계에서 나타낸 도면이다.
본 발명에서는 여러 개의 조명을 영역을 구분하거나, 색상을 달리하여 골프공이나 골프채의 이동 경로와 나란히(예를 들어, 골프공이 y 방향으로 운동한다고 할 때, 이동하는 골프공을 측면에서 조명할 수 있도록 조명부의 복수의 조명기들도 y축을 따라 배치된 것을 의미) 배치하는 방법을 사용할 수 있는데, 이는 골프공이나 골프채가 그 앞을 지나가는 경우에만 해당 조명의 영향을 받도록 하는 방법이다.
조명부(40)에서 해당 조명부를 구성하는 복수의 조명기의 배치 상태를 살펴보면, 복수의 조명기들은 골프연습 영역에서 정지 상태 또는 이동 상태에 있는 골프공을 측면에서 조명할 수 있도록(각각의 조명기들이 이동하는 골프공에 조명광선을 투사할 수 있도록), 지면에 평행하게 일직선상으로(y축 방향으로) 나란히 배치된다.
도 2a 내지 도 2c에 도시된 바와 같은 제1 실시예의 경우에는 골프공이나 골프채의 이동 속도가 느린 경우 영상이 겹쳐져서 영상처리가 어려워지는 문제가 있지만, 도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같은 제2 실시예에서는 이동 속도와 무관하 게 영역으로 구분된 영상이 얻어져 영상처리가 보다 용이하게 된다.
실시예에 따라서는 도 2a 내지 도 2c에 도시된 조명부의 설치 방식과, 도 4a 내지 도 4c에 도시된 조명부의 설치 방식을 결합하여 절충적으로 사용할 수도 있다.
도 5는 도 4a 내지 도 4c의 골프 연습 시스템에서 조명의 위치에 따른 카메라 2에서 획득한 영상에 대한 설명도이다.
조명부(40)는 카메라 1(201)에 수직으로 아래인 지면에 위치한 골프공에 대하여 골프공의 이동 경로와 평행하게 배치된 복수의 조명기로 이루어진다. 이와 같이 조명부(40)가 구성됨으로써, 골프공이나 골프채는 특정 조명기를 지나갈 때만 해당 조명기의 조명의 영향을 받는다.
도 5는 도 4c에서 골프공이 P1내지 P5를 지나갈 때, 카메라 2(202)에서 촬영한 영상을 나타낸다.
이하에서는, 본 발명의 활용과 관련된 다양한 실시예를 설명하기로 한다.
상기와 같은 골프 연습 시스템을 통하여 획득한 다양한 정보(예를 들어, 카메라를 통하여 촬영한 골프 연습 장면(영상 정보), 영상 분석 결과에 해당하는 골프공/골프채의 이동 상태정보 등)를 사용자에게 제공하거나 네트워크 등을 통하여 다른 외부 장치에 전달하여 이용하게 할 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 골프 연습 시스템은 영상 처리를 통하여 획득한 다양한 정보(예를 들어, 카메라를 통하여 촬영한 골프 연습 장면(영상 정보), 영상 분석 결과에 해당하는 골프공/골프채의 이동 상태정보 등)를 기존의 스크린 골프 시스템에 전송할 수 있으며, 이에 따라 스크린 골프 시스템은 전송받은 정보를 이용하여 다양한 골프 관련 서비스(예를 들어, 가상의 그린을 이용하여 마치 실제 골프를 치는 것과 같은 효과를 제공하는 서비스 등)를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 골프 연습 시스템은 컴퓨터(PC)를 통하여 온라인 게임 사이트에 접속함으로써, 온라인 게임과 같이 인터넷으로 여러 명이 골프를 치거나 또는 인터넷 골프대회도 할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 골프 연습 시스템을 통하여 획득한 다양한 정보(예를 들어, 카메라를 통하여 촬영한 골프 연습 장면(영상 정보), 영상 분석 결과에 해당하는 골프공/골프채의 이동 상태정보 등)를 온라인 게임 사이트에 전송하면, 해당 게임 사이트는 이러한 게임 데이터를 이용하여 게임 서비스를 제공하게 된다.
본 발명을 활용하면, 사용자들은 골프 연습을 하거나 골프 게임을 하면서, 인터넷 전화기(VoIP 단말기)를 통하여 전화를 하거나 비디오 폰(영상 전화기)을 이용하여 서로의 영상을 보면서 자유롭게 골프를 즐길 수 있다.
한편, 전술한 바와 같은 본 발명의 방법은 컴퓨터 프로그램으로 작성이 가능하다. 그리고 상기 프로그램을 구성하는 코드 및 코드 세그먼트는 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.　또한, 상기 작성된 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(정보저장매체)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 판독되고 실행됨으로써 본 발명의 방법을 구현한다. 그리고 상기 기록매체는 컴퓨 터가 판독할 수 있는 모든 형태의 기록매체를 포함한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
도 1은 종래의 카메라를 이용한 골프 연습 장치의 구성도,
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 제1 실시예에 따른 조명 제어를 이용한 영상 처리 기반의 골프 연습 시스템의 구성도,
도 3은 도 2a 내지 도 2c의 골프 연습 장치에서 조명의 위치에 따른 카메라 2에서 획득한 영상에 대한 설명도,
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 제2 실시예에 따른 조명 제어를 이용한 영상 처리 기반의 골프 연습 시스템의 구성도,
도 5는 도 4a 내지 도 4c의 골프 연습 장치에서 조명의 위치에 따른 카메라 2에서 획득한 영상에 대한 설명도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명
201, 202: 카메라 211 내지 214: 조명기
210: 조명 제어부 220: 영상 분석부
40: 조명부

Claims (15)

  1. 조명 제어를 이용한 골프 영상 획득 장치에 있어서,
    조명 위치 및 조명 색상 중 적어도 하나 이상을 서로 다르게 하여 소정의 골프연습 영역에 대해 조명 광선을 투사하기 위한 조명 수단; 및
    상기 조명 수단에 의한 조명 상태에서 상기 골프연습 영역에서의 골프 연습장면에 대한 영상을 획득하기 위한 영상획득 수단
    를 포함하는 골프 영상 획득 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 영상획득 수단은,
    상기 골프연습 영역의 중심에서 출발하여 지면에 수직한 방향으로 제1 이격 거리에 위치한 제1 카메라와, 상기 골프연습 영역의 중심에서 출발하여 지면에 수평한 방향으로 제2 이격 거리에 위치한 제2 카메라를 포함하는 골프 영상 획득 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 조명 수단은,
    상기 제1 카메라와 상기 제2 카메라를 연결하는 가상의 호(arc) 상에서, 상기 골프연습 영역의 중심을 비추도록 배치된 적어도 하나 이상의 조명기를 포함하는 것을 특징으로 하는 골프 영상 획득 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 조명 수단은,
    소정의 골프연습 영역에서 이동 상태에 있는 골프공을 측면에서 조명할 수 있도록, 지면에 평행하게 일직선으로 배치된 복수의 조명기를 포함하는 것을 특징으로 하는 골프 영상 획득 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 카메라 및 상기 제2 카메라 각각은,
    고속 카메라인 것을 특징으로 하는 골프 영상 획득 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 카메라 및 상기 제2 카메라 각각은,
    교대로 동작하는 적어도 2 이상의 비고속 카메라를 포함하여 이루어지는 것 을 특징으로 하는 골프 영상 획득 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 조명 수단은,
    적외선을 이용하는 것을 특징으로 하는 골프 영상 획득 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 조명 수단의 조명 상태를 제어하기 위한 조명 제어 수단
    을 더 포함하는 골프 영상 획득 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 조명 제어 수단은,
    상기 조명 수단의 조명방향, 조명세기, 조명색상, 및 조명길이 중 적어도 어느 하나 이상을 제어하는 골프 영상 획득 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 조명 제어 수단은,
    상기 조명 수단이 복수의 조명기를 포함하는 경우, 상기 조명기 각각의 조명 상태를 개별적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 골프 영상 획득 장치.
  11. 조명 제어를 이용한 영상처리 기반의 골프 연습 시스템에 있어서,
    조명 위치 및 조명 색상 중 적어도 하나 이상을 서로 다르게 하여 소정의 골프연습 영역에 대해 조명 광선을 투사하여 골프 연습장면에 대한 영상을 획득하기 위한 골프 영상 획득 장치; 및
    상기 골프 영상 획득 장치를 통하여 획득된 영상들을 분석하여 상기 골프공 또는 상기 골프채의 이동 상태정보를 획득하기 위한 영상분석 수단
    을 포함하는 골프 연습 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 골프 영상 획득 장치는,
    제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항의 골프 영상 획득 장치인 것을 특징으로 하는 골프 연습 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 영상분석 수단은,
    조명 상태에 기초하여 상기 획득된 영상들을 분석하여 상기 골프공 또는 상기 골프채의 이동 상태정보 산출하는 골프 연습 시스템.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 영상분석 수단은,
    상기 골프공의 표면상의 특정 표시를 통하여 상기 골프공의 회전 정보를 획득하는 골프 연습 시스템.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 영상분석 수단은,
    가상의 골프공을 이용한 골프 연습장면에 대하여, 상기 가상의 골프공의 위치 정보를 이용하여 상기 가상의 골프공 또는 상기 골프채의 이동 상태정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 골프 연습 시스템.
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