KR20190130294A - 스크린 야구게임 시스템의 카메라 영상 분석에 의한 자동 투구제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스크린 야구 게임 시스템에 있어서, 하나의 비젼 카메라를 이용하여 타격 준비자세를 촬영하고, 이를 분석하여 미리 설정된 조건을 만족하는 경우에 자동으로 피칭머신을 제어하여 투구하게 함으로써 안전사고를 예방할 수 있도록 한 스크린 야구게임 시스템의 카메라 영상 분석에 의한 자동 투구제어방법에 관한 것이다.

Description

스크린 야구게임 시스템의 카메라 영상 분석에 의한 자동 투구제어방법{Automatic pitch control method by camera image analysis of screen baseball game system}

본 발명은 스크린 야구게임 시스템의 카메라 영상 분석에 의한 자동 투구제어방법에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 하나의 비젼 카메라를 이용하여 타격 준비자세를 촬영하고, 이를 분석하여 미리 설정된 조건을 만족하는 경우에 자동으로 피칭머신을 제어하여 투구하게 함으로써 안전사고를 예방할 수 있도록 한 스크린 야구게임 시스템의 카메라 영상 분석에 의한 자동 투구제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 야구 연습장은, 그물망을 씌운 야구 연습장 공간내에서 피칭 머신이 볼을 투구하면, 공격자가 타석에서 투구된 야구공을 타격하는 정도였다. 이러한 야구 연습장의 단순한 타격만을 제공할 수 있다는 점을 개선하여 최근에는 스크린에 수비자와 공격자가 움직이는 필드 영상을 제공하고, 타격된 야구공의 궤적을 센서를 통해 감지하여 필드 상에 시뮬레이션시키고, 타격된 야구공의 시뮬레이션에 따른 공수비가 자동 제어되어 실제 야구게임과 같은 가상 효과를 얻을 수 있도록 하는 스크린 야구 게임 시스템이 제공되고 있다.

상기와 같은 스크린 야구 게임 시스템으로는, 적외선 센서바와 카메라를 이용한 스크린 야구 게임 시스템 및 그 이용방법 한국등록특허 10-14943호(2015.02.11), 카메라 센서를 이용한 스크린 야구 게임 시스템 및 방법 한국등록특허 10-1757310호(2017.07.06) 등 다수의 선행기술들이 알려져 있다.

그런데 통상의 스크린 야구 게임 시스템에서는 타격된 야구공의 궤적을 감지하기 위한 센서장치로서 다수의 센서들이 배열설치되는 매트릭스 센서장치를 사용하고 있고, 상기 적외선 센서바와 카메라를 이용한 스크린 야구시스템은, 매트릭스로 배열된 적외선 센서바와 카메라를 이용하는 방식이며, 상기 카메라 센서를 이용한 스크린 야구 게임 시스템은, 두개의 좌우 카메라를 이용하여 야구공의 궤적을 검출하는 방식이다.

따라서 종래의 스크린 야구 게임 시스템에서 타격된 야구공의 궤적을 검출하기 위한 센서장치나 카메라장치들은, 복수의 장치들을 설치하여 야구공의 궤벅을 검출해야 하고, 좌우 카메라 장치로도 고가의 촬영장비를 사용해야 하기 때문에 설비비용이 증가된다는 문제점이 있다.

한국등록특허 10-14943호(2015.02.11) 한국등록특허 10-1757310호(2017.07.06)

본 발명은 하나의 카메라를 이용하여 촬영된 영상을 분석하여 야구공의 궤적을 검출함과 아울러 타자의 영상을 분석하여 타격자세 준비상태를 판단하고, 조건을 만족하는 경우에 자동으로 피칭머신을 제어하여 투구 제어를 할 수 있도록 하기 위한 것이다.

본 발명은 게임 콘트롤러에서 그래픽 카드를 이용해 고속 촬영된 영상을 분석하고, 영상분석에서 추출된 정보를 이용해 게임 프로세서가 게임 제어를 하도록 하는 것이다.

본 발명이 적용되는 스크린 야구 게임 시스템은,

야구공을 타석으로 투구하기 위한 피칭머신과;

상기 피칭머신 앞에 설치되어 야구게임 영상을 투사하기 위한 스크린과;

상기 스크린의 토출홀을 통과하여 투구되는 야구공, 타석의 타자의 위치와 자세, 타격된 야구공의 궤적을 촬영하기 위한 하나의 비젼 카메라와;

상기 피칭머신의 투구제어와, 상기 비젼 카메라의 영상을 분석하여 야구공의 궤적을 검출하고, 검출된 야구공의 궤적에 의거하여 스크린 야구게임을 제어하여 게임 영상을 생성하는 게임 콘트롤러와;

상기 게임콘트롤러에서 생성되는 스크린 야구게임 영상을 상기 스크린에 투사시키는 빔 프로젝터를 포함하여 구성된다.

상기 게임 콘트롤러는,

상기 비젼 카메라에 의해 촬영되는 타석과 타자의 영상분석에 의해 미리 설정된 조건의 타격준비가 완료되는지를 판단하고, 타격 준비가 완료되면 카운트 다운을 표시함과 아울러 자동으로 피칭머신(30)의 발사트리거를 제어한다.

상기 게임 콘트롤러는,

상기 비젼 카메라에 의해 촬영되는 타석과 타자의 영상분석에 의해 타자의 타석 위치와, 타자의 키에 대응하여 자동으로 피칭머신의 상하 좌우 각도조절과 투구되는 공의 제한속도를 자동으로 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 게임 콘트롤러는,

상기 비젼 카메라(50)의 영상을 그래픽 프로세싱 유니트(GPU)에 입력시켜 영상을 분석하고, 그래픽 프로레싱 유니트(GPU)에서 처리된 공의 좌표 및 크기 정보를 누적 데이터로 처리하고, 누적데이터에 의해 공의 속도와 각도 및 공 타격 벡터 정보를 추출하여 게임을 실행시키는 것을 특징으로 한다.

상기한 스크린 야구게임 시스템의 제어방법은,

게임 콘트롤러가 게임 프로그램을 로딩시켜 게임화면을 스크린에 디스플레이 시켜 게임을 시작하는 단계와,

게임 시작 후 카메라 영상을 입력받아 타자가 타석에 들어서고 미리 설정된 조건의 타격 준비자세를 만족하면 피칭머신을 제어하여 투구제어를 하는 자동투구 제어단계와,

상기 피칭머신에서 투구되어 타자가 타격하는 야구공 영상을 입력받아 야구공의 좌표변화 및 크기변화에 의거하여 공의 속도와 각도 및 타격에 의한 공의 벡터값을 산출하여 야구게임을 시뮬레이션시키는 게임 시뮬레이션 단계와,

상기 시뮬레이션되는 야구게임을 스크린에 출력하면서 게임 프로그램에 의거한 야구 게임을 처리하는 게임 처리 단계와,

상기 타자의 준비자세 검출에 의한 자동 투구제어단계, 타격된 야구공 검출에 의한 게임 시뮬레이션 단계 및 상기 게임 처리 단계를 설정된 조건에 따른 1회 게임을 진행하는 1회 게임 진행단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명이 적용되는 하나의 비젼 카메라를 이용하는 스크린 야구 게임 시스템은,

스크린 야구 게임 시스템에 있어서,

야구공의 궤적을 감지하기 위한 수단으로 하나의 비젼 카메라를 설치하고,

상기 게임 콘트롤러는,

상기 비젼 카메라에서 촬영되는 영상을 입력받아 공의 좌표 및 크기를 감지하는 영상 분석부와,

상기 영상분석부에서 감지된 공의 좌표 및 크기정보를 누적데이터로 처리하여 공의 속도와 각도 정보 및 벡터 정보를 추출하여 게임정보로 입력하여 게임을 시뮬레이션 시킴과 아울러 스크린에 출력하고 게임 처리를 하는 게임 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 게임 콘트롤러의 영상분석부는,

고속 촬영된 영상을 프레임 단위로 분석하여 공의 좌표 및 크기 정보를 검출하는 그래픽 프로세싱 유니트(GPU; 일명 그래픽 카드)인 것을 특징으로 한다.

상기 게임 콘트롤러의 영상분석부는,

상기 비젼 카메라로부터 촬영된 영상을 입력받는 영상입력부와;

상기 영상 입력부의 영상을 프레임별로 야구공의 이미지가 다른 배경 이미지와 식별되게 영상을 보강하는 영상보강부와;

상기 영상보강부에서 보강된 야구공의 이미지가 프레임별 변화가 발생되는지를 측정하는 변화측정부와;

야구공의 변화가 측정되면, 야구공의 이미지를 남기고, 다른 배경 이미지를 필터링하여 원형의 흰색 야구공 이미지만을 추출하고, 야구공의 좌표와 크기를 감지하는 감지부를 포함한다.

상기 게임 콘트롤러의 게임 제어부는,

상기 영상 분석부에서 감지된 공의 좌표 및 크기 정보를 누적 데이터로 계산하여 공의 속도, 타격 여부, 타격 이후 속도, 공 크기 변화에 따른 타격 후 각도 추출, 공 타격 백터 생성하여 게임 처리 및 시뮬레이션 정보를 추출하는 분석부와,

상기 분석부의 분석정보에 의거하여 게임 정보를 입력하여 시뮬레이션시켜 게임 처리를 하고, 빔 프로젝터에 게임 영상을 출력하는 처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 하나의 비젼 카메라를 이용한 스크린 야구 게임 시스템의 야구 게임 제어방법은,

영상을 입력받아 프레임 단위로 영상 변화를 검출하는 영상입력단계와,

입력된 영상의 변화가 검출되면, 영상처리를 통해 공의 좌표 및 크기를 감지하는 공 감지 단계와,

공의 좌표 및 크기 정보를 누적데이터로 처리하여 공의 속도와 각도를 분석하여 공 타격데이터를 추출하는 분석단계와,

공 타격 데이터를 게임 정보로 입력하여 게임을 시뮬레이션시키고, 게임처리를 하면서 게임 영상을 출력하는 게임처리 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 영상 입력단계와, 상기 공 감지단계를 그래픽 프로세싱 유니트(GPU; 그래픽카드)에서 처리하고,

공 좌표 및 크기 정보를 누적하여 분석하는 분석단계 및 게임 처리단계는 게임 콘트롤러의 프로세서에서 처리하는 것을 특징으로 한다.

상기 영상입력단계는,

비젼 카메라로부터 영상을 입력받는 입력단계와,

입력된 영상에서 야구공의 영상을 선명하게 보강하는 보강단계와,

보강된 영상이 이전 프레임 영상과 비교하여 변화가 있는지를 검출하는 변화검출단계를 포함한다.

상기 공 감지단계는,

상기 영상입력단계에서 입력 영상의 변화가 검출되면, 야구공의 영상을 남기고, 배경영상을 제거하는 필터링 단계와,

필터링된 야구공 영상에서 야구공을 감지하고, 감지된 야구공의 좌표 및 크기를 검출하는 공의 좌표 및 크기 검출단계를 포함한다.

상기 분석단계는,

프레임 단위로 공의 좌표와 크기를 검출한 정보를 누적 데이터로 누적시키고, 누적된 데이터를 이용하여 공의 속도와, 타격여부, 타격 이후 속도, 공 크기 변화에 따른 타격후 각도를 추출하여 공 타격 벡터정보를 생성하여 게임 정보로 입력하는 것을 특징으로 한다.

상기 게임 처리단계는,

상기 분석단계에서 분석된 타격여부와, 타격된 공 데이터에 의거하여 타격 공벡터정보를 게임에 입력하여 게임을 실행시키는 게임 시뮬레이션 단계 및

게임 시뮬레이션에 따른 게임 처리와 해당 게임 영상을 빔 프로젝터로 출력하여 스크린에 디스플레이시키는 처리단계를 포함한다.

한편, 본 발명은 카메라 영상을 이용해 투구 시점을 제어하는 스크린 야구시스템의 투구 자동 제어시스템을 제공할 수 있다.

상기 투구 자동 제어시스템은,

게임 콘트롤러가 스크린에 빔프로젝터를 통해 야구게임 영상을 투사하고, 피칭머신에서 투구되는 야구공을 타자가 타격하면 야구공 감지수단에 의해 야구공의 궤적을 감지하여 야구게임을 시뮬레이션시켜 게임처리를 하는 스크린 야구 게임 시스템에 있어서,

상기 야구공 감지수단은,

야구공과, 타자와 타석을 촬영하도록 설치되는 하나의 비젼 카메라이고,

상기 게임 콘트롤러는,

상기 비젼 카메라로부터 타자 및 타석 영상을 입력받아 영상 분석에 의해 타자의 특성을 추출하고, 타자 특성에 대응하여 피칭머신의 투구 설정을 조정함과 아울러 타격 준비 자세를 판단하여 미리 설정된 조건을 만족하는 경우에만 자동으로 피칭머신을 제어하여 투구하도록 제어하며,

상기 피칭머신은,

상기 게임 콘트롤러(40)의 타자 특성에 따른 투구설정 신호에 의거하여 피칭부의 상하 좌우 각도를 조정함과 아울러 공의 속도에 대한 제한속도를 설정하고, 투구 제어신호에 의해 투구시작을 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 게임 콘트롤러는,

비젼 카메라로부터 타자 영상을 입력받는 타자 영상 입력부와,

상기 타자 영상 입력부를 통해 입력되는 타자 및 타석의 영상을 분석하여 미리 설정된 복수의 타격 준비 조건을 만족하는지를 판단하는 타격 준비자세 판단부와,

상기 타격 준비 자세 판단부의 판단에 의거하여 미리 설정된 복수 조건의 타격 준비 자세를 모두 만족하게 되면, 투구 시작을 위한 카운트 다운을 시작하여 투구 시작 및 게임에 따른 구질을 제어하는 게임 제어부와,

상기 타격준비자세 판단부의 타격 준비자세 판단에 의거하여 좌타자, 우타자, 타자의 키높이에 대응하여 피칭머신의 상하 좌우 각도 설정을 제어함과 아울러 상기 게임 제어부의 투구 시작 및 구질 제어신호에 의거하여 발사 트리거신호와 구질 제어를 위한 상하 휠 속도신호를 피칭머신으로 출력하는 피칭머신 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 스크린 야구 시스템의 투구 자동 제어장치는, 하나의 카메라 영상을 분석하여 타격 준비 자세에 대한 조건을 만족하는지 판단하여 타자의 특성에 따라 피칭머신 설정값을 조정하고, 아울러 피칭 시작을 자동제어함으로써 안전사고 위험을 줄일 수 있다.

상기 피칭머신은,

상기 게임 콘트롤러로부터 타자 특성에 따라 좌타자, 우타자, 타자의 키높이에 대응하여 피칭부의 상하좌우 각도를 설정하고, 발사트리거 신호와 구질 신호에 의거하여 피칭부의 상하 휠의 구동과 구동속도를 제어하는 피칭머신 콘트롤러와,

상기 피칭머신 콘트롤러의 제어에 의해 구질과 구속에 대응하여 상하 휠의 구동속도를 조절하고, 상하 휠 사이에 투입되는 공을 투구하는 피칭부와,

상기 피칭부의 상하 좌우 각도를 조절하는 상하좌우 조절부와,

상기 게임 콘트롤러의 발사트리거신호에 의거하여 상기 피칭부의 상하 휠 사이로 공을 공급하는 공 공급부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 피칭머신을 상하 좌우 각도조절이나 속도조절이 가능하게 구성하고, 타자의 특성에 따라 자동으로 설정값을 조정해줄 수 있다.

본 발명에 의한 스크린 야구 시스템의 카메라 영상 분석에 의한 자동 투구제어방법은,

타자가 타석 영역에 입장하였는지를 검출하는 단계와,

타자가 타석의 정위치에서 타격 준비 자세를 취하고, 헬멧을 착용하였는지의 여부를 검출하는 타격 준비자세 검출단계와;

타격 준비자세 검출에 의해 정자세 정위치에서 타격 준비가 되면 자동으로 투구 시작을 위한 카운트 다운을 스크린에 출력하고, 상기 타격 준비자세 검출단계에서 검출된 좌타석 또는 우타석, 성인 또는 어린이의 여부와 사용자가 선택한 투구 설정정보에 의거하여 피칭머신의 투구설정을 조정하는 단계와;

상기 투구설정 조정이 완료되면, 스크린에 투구 시작을 알리는 카운트 다운 출력을 함과 아울러 카운트 다운이 끝나기 전에 상기 타격준비자세에서 타석을 벗어나면 카운트 다운을 정지하면서 투구진행을 정지시키는 카운트다운 단계와;

카운트 다운이 완료되면 투수의 투구 영상에 동기시켜 피칭머신을 제어하여 야구공을 투구하도록 제어하는 투구단계를 수행하는 것을 특징으로 한다.

상기 타격준비자세 검출단계는,

타자가 좌타석 또는 우타석의 정위치에 들어왔는지는 검출하는 단계와,

타자의 키높이와, 타자가 방망이를 타격준비자세 위치로 들어올렸는지를 검출하는 단계와,

타자의 얼굴이 스크린의 투구홀을 향하여 쳐다보고 있는지를 검출하는 단계와,

타자가 헬멧을 착용하고 있는지를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 타자가 타석에 입장 후 일정시간 이내에 정자세 타격준비자세가 완료되지 않으면, 자동으로 해당 준비 자세에 대한 안내음성을 출력하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 스크린에 야구게임 영상을 투사하면서 야구게임 영상과 동기시켜 투구하되, 카메라 영상을 분석하여 타자의 타격준비가 정해진 조건에 만족되면 자동으로 투구하게 함으로써 별도의 스타터를 구비하지 않아도 되고, 타격준비 분량으로 인한 안전사고를 미연에 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 타격된 야구공을 감지하기 위하여 센서매트릭스나 복수의 카메라를 복합 설치하지 않고서 하나의 비젼 카메라로 촬영된 영상을 분석하여 타격된 야구공의 궤적을 정확하게 감지할 수 있게 함으로써 설비비용을 줄일 수 있다.

또한, 본 발명은 피칭머신을 타자의 특성에 맞게 좌타자, 우타자, 어린이, 성인 등에 대응되게 자동으로 투구 속도나 좌우 각도 조정을 하게 함으로써 안전사고를 예방할 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명에 의한 스크린 야구 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명에 의한 스크린 야구 게임 시스템의 제어방법 흐름도.
도 3은 본 발명에 의한 하나의 비젼 카메라를 이용한 게임 콘트롤러의 야구공 영상 분석 처리 개요도.
도 4는 본 발명에 의한 하나의 비젼 카메라를 이용한 스크린 야구 제어방을 설명하기 위한 흐름도.
도 5는 본 발명에 의한 비젼 카메라를 이용한 스크린 야구 게임 시스템의 자동 투구 제어장치 구성도.
도 6은 본 발명에 의한 비젼 카메라를 이용한 스크린 야구 게임 시스템의 자동 투구 제어방법 흐름도.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조해서 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 스크린 야구 시스템의 구성도이다.

안전망으로 박스형 팬스가 설치된 스크린 야구장의 정면 벽에 설치되고, 야구게임 영상을 디스플레이 하기 위한 스크린(10)과;

상기 스크린(10)의 투구홀(20)를 통해 타석(70)으로 야구공을 투구하기 위한 피칭머신(30)과;

타자의 타석에서의 타격준비자세와, 상기 피칭머신(30)에서 투구되어 타자가 타격하는 야구공을 촬영하는 비젼 카메라(50)와;

야구 게임 영상을 스크린으로 출력함과 아울러 상기 비젼 카메라(50)의 영상을 분석하여 타자의 타격 준비상태를 판단하고, 타격준비가 완료되면, 자동으로 투구모션 영상에 동기시켜 상기 피칭머신(30)을 제어하여 야구공을 투구하게 제어하고, 타격된 야구공의 영상을 분석하여 좌표변화와 크기변화에 의거하여 속도와 각도 및 타격된 야구공의 벡터정보를 추출하여 야구게임을 시뮬레이션시킴과 아울러 게임 처리를 제어하고 해당 야구 게임영상을 출력하는 게임 콘트롤러(40)와,

상기 게임 콘트롤러(40)에서 생성된 야구게임 영상을 상기 스크린(10)으로 투사시켜 야구게임 영상을 디스플레이하는 빔 프로젝터(60)를 포함하여 구성된다.

이와 같이 구성되는 스크린 야구 게임 시스템은, 통상의 스크린 야구시스템과 같이 안전망이 둘러쳐진 야구장의 정면에 스크린(10)이 설치되고, 스크린(10)에는 야구공을 투구하기 위한 투구홀(20)이 형성되며, 스크린(10)의 뒤에는 피칭머신(30)이 설치된다. 상기 스크린(10)에 대응하는 반대쪽에는 타석(70)이 바닥면에 도형으로 그려져 형성되고, 투구되는 야구공과, 타자 및 타격된 야구공을 촬영하기 위한 하나의 비젼 카메라(50)가 천정 부분에 설치되며, 스크린(10)에 야구 게임 영상을 투사시켜 디스플레이 시키기 위한 빔프로젝터가 설치된다. 그리고 게임 콘트롤러(40)가 안전망에 의해 야구장내의 야구공으로부터 보호되는 임의의 위치에 설치된다.

이러한 스크린 야구 게임 시스템은, 일반적인 스크린 야구 게임 시스템과 비교해볼때, 첫째, 하나의 비젼 카메라(50)를 설치하여 타자와 야구공을 촬영하고, 게임 콘트롤러(40)가 촬영된 영상에 의해 타자의 타격준비 즉, 투구 시점을 자동으로 제어한다는 점과, 타격동 야구공의 궤적을 하나의 카메라에서 촬영된 영상만으로 정확하게 분석하여 야구 게임을 시뮬레이션시켜 게임 처리를 한다는 점에 차별성이 있다.

도 2는 본 발명에 의한 스크린 야구 게임 시스템의 제어방법 흐름도이다.

스크린 야구게임 시스템의 제어방법에 있어서,

게임 콘트롤러가 게임 프로그램을 로딩시켜 게임화면을 스크린에 디스플레이 시켜 게임을 시작하는 단계(S1)와,

게임 시작 후 피칭머신을 제어하여 투구제어를 하는 투구 제어단계(S2)와,

하나의 비젼 카메라에서 촬영된 야구공 영상을 입력받아 영상분석에 의해 야구공의 좌표변화 및 크기변화를 감지하고, 좌표 변화 및 공 크기 변화정보를 누적데이터로 처리하여 공의 속도와 각도 및 타격에 의한 공의 벡터값을 산출하는 영상 분석단계(S3)와,

상기 송의 속도 및 각도와 벡터 정보를 야구 게임에 입력하여 게임을 실행시키고 영상을 스크린에 출력하면서 게임처리를 하는 게임 처리단계(S4)를 포함한다.

또한, 상기 영상분석단계(S3)에서 야구공 영상을 입력받아 영상 분석에 의해 공을 감지하고 공의 좌표 및 크기 정보를 프레임 단위로 검출하는 영상분석을 GPU에서 처리하고, GPU에서 검출된 프레임 단위의 공의 좌표 및 공의 크기정보를 게임 콘트롤러의 프로세서에서 누적데이터로 처리하여 공의 속도와 각도 및 공의 벡터 정보를 검출하고, 타격 여부를 판단하여 게임에 적용시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 투구 제어단계(S2)와, 타격된 야구공 영상을 분석하는 분석단계(S3) 및 상기 게임 처리 단계(S4)를 설정된 조건에 따른 반복수행으로 1회 게임을 진행하는 1회 게임 진행단계(S5)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 1회 게임 종료 후, 설정된 게임비용에 대응되는 게임횟수 만큼 상기 1회게임을 반복진행하여 게임진행을 하는 게임진행단계(S6)를 수행하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 본 발명의 설명에서는 1회 게임 투구횟수라고 표현하였는데, 이는 투구되는 야구공의 수로 게임비를 설정한 경우이고, 아웃 카운트에 따른 공수 교대를 1게임으로 설정할 수도 있고, 공수 교대가 소정횟수(예; 3회 공수교대 1게임)로 설정될 수도 있으며, 이는 스크린 야구게임 이용비용과 연계하여 1회게임으로 설정되는 것이므로, 투구횟수로 한정되는 것은 아니다.

본 발명은, 게임을 시작시키면, 게임 콘트롤러(40)가 게임 프로그램을 로딩시켜 빔 프로젝터(60)를 통해서 스크린(10)에 게임 영상을 디스플레이시킨다. 게임 영상은 통상 야구장 필드와 수비수가 배치되고, 투수가 투구 준비를 하는 상태에서 게임을 시작하게 된다.

타자가 타석에 들어서는 것을 비젼 카메라(50)를 통해 촬영된 영상을 분석하여 검출하고, 타자가 타석에 들어서면 미리 설정된 타격 준비자세에 맞는지를 영상분석에 의해 판단한다.

적어도 타석이 있는 야구장 공간내에 타자 이외의 다른 사람 즉, 2인 이상이 들어온 경우에는 투구하지 않도록 제어하며, 타자가 정위치에 정자세로 헬멧을 착용한 상태로 타격준비가 완료되는지를 자동판단하여 피칭머신(30)을 제어한다. 즉 본 발명은 카메라 영상을 분석하여 타격준비가 되었는지를 판단하여 자동으로 피칭머신을 제어하여 투구하게 한다.

피칭머신(30)은 게임 콘트롤러(40)의 제어에 의해 발사각도, 발사세기 및 발사시기를 제어받는다. 발사각도나, 발사세기는, 피칭머신의 공을 투구하는 롤의 회전속도를 제어함과 아울러 피칭머신의 위치조정도 가능하다. 이는 게임 프로그램에 의해 자동으로 설정될 수도 있다.

피칭머신(30)에서 야구공이 투구되어 타자가 타격하게 되면, 하나의 카메라에서 촬영한 영상을 분석하여 좌표값과 공의 크기 변화를 검출하고, 이를 누적처리하여 공의 속도나 각도 및 벡터정보를 추출해 공의 궤적을 시뮬레이션시키고, 이에 매칭시켜 야구 게임을 실행시켜 게임 처리를 한다. 즉, 본 발명은, 하나의 카메라에서 촬영된 영상을 분석하여 야구공의 궤적을 시뮬레이션 시켜 게임을 진행하게 하는 것으로서, 별도의 센서 매트릭스나 복수의 카메라를 사용하지 않고도 하나의 카메라로 공을 감지하여 야구 게임을 진행한다는 점에서 특징이 있다.

1회게임은 미리 프로그램상에 설정하여 공수교대 횟수를 q회게임으로 정할 수도 있고, 총 시간으로 정할 수도 있고, 투구횟수로 정할 수도 있다. 이러한 1회게임의 정의는 게임운영 및 비용과 관련하여 설정될 수 있는 것이다. 본 발명에서는 게임 콘트롤러(40)에 1회게임에 대한 설정을 할 수 있도록 하여 필요에 따라 쉽게 변경이 가능하도록 할 수 있다.

이와 같이 본 발명은, 통상의 안전망이 설치된 스크린 야구장이 구성되고, 빔 프로젝터(60)에서 야구 게임 영상이 스크린(10)으로 투사되어 스크린(10)에 야구 게임 영상이 디스플레이된다. 야구 게임이 준비되어 타자가 타석(70)에 들어서서 투구를 기다리게 되면, 비젼카메라(50)에서 촬영한 타석 및 타자의 모션 영상을 분석한다. 타자가 정위치 타석에 들어서고, 헬멧을 착용하며, 배트를 타격 자세를 취하고 스크린을 바라보고 있는지의 여부를 검출하여, 정자세 타격 준비가 되면 자동으로 게임영상의 투수의 투구 모션 영상을 출력함과 아울러 이에 동기시켜 피칭머신을 제어하여 투구하게 한다.

타자가 배트로 야구공을 타격하면, 타격된 야구공을 감지하고, 게임콘트롤러(40)가 야구공의 궤적을 분석하여 야구 게임을 시뮬레이션시키면서 게임 처리를 하고, 게임 영상을 빔 프로젝터(60)를 통해 스크린에 디스플레이시키는 것이다.

종래에는 투구시점을 스타터(발판스위치 또는 버튼 스위치)를 이용해 수동방식으로 투구를 제어하였으나, 본 발명은 카메라 영상분석에 의해 자동으로 피칭머신의 투구를 제어한다. 영상분석에 의해 타격 준비자세를 측정하게 되면, 좌타자인지 우타자인지와, 어린이와 성인을 구분하여 이에 맞는 투구되는 공의 속도나, 좌우 안전영역 및 스트라익 존의 변화를 제어를 할 수 있다.

또한, 종래에는 타격된 야구공의 궤적을 추출하기 위하여 센서매트릭스나 고가의 복수의 카메라를 이용해 야구공의 궤적을 감지하였으나, 본 발명에서는 하나의 비젼 카메라(50)만으로 영상을 촬영하여 타격된 야구공의 궤적을 추출하여 야구게임 처리 및 시뮬레이션 처리를 하도록 한다.

본 발명의 특징 중 하나인 하나의 비젼카메라를 이용하여 야구공의 궤적을 추출하는 방법에 대해, 도 2를 참조하여 설명한다. 본 발명은 기존의 영상분석기법과는 다르게 좌표검출뿐만이 아니라 야구공의 크기변화를 프레임단위로 검출하여 좌표 및 크기변화에 의거하여 실제 공간상의 좌표와 각도, 속도 및 벡터정보를 추출하는 것이다.

도 3은 본 발명에 의한 하나의 비젼 카메라를 이용한 게임 콘트롤러의 야구공 영상 분석 처리 개요도이다.

피칭머신에서 투구된 공을 타자가 타격하면 감지수단에서 야구공을 감지하고, 게임 콘트롤러가 야구공 감지정보에 의해 게임을 시뮬레이션시켜 스크린에 빔 프로젝터를 통해 출력시켜 야구 게임을 실행하는 스크린 야구 게임 시스템에 있어서,

상기 감지수단으로 하나의 비젼 카메라(50)가 설치되고,

상기 게임 콘트롤러(40)는,

상기 비젼 카메라(50)에서 촬영되는 영상을 입력받아 공의 좌표 및 크기를 감지하는 영상 분석부와,

상기 영상분석부에서 감지된 공의 좌표 및 크기정보를 누적데이터로 처리하여 공의 속도와 각도 정보 및 벡터 정보를 추출하여 게임정보로 입력하여 게임을 시뮬레이션 시킴과 아울러 스크린에 출력하고 게임 처리를 하는 게임 제어부를 포함하여 구성된다.

상기 영상 분석부는,

상기 비젼 카메라(50)로부터 촬영된 영상을 입력받는 영상입력부(41)와;

상기 영상 입력부(41)의 영상을 프레임별로 야구공의 이미지가 다른 배경 이미지와 식별되게 영상을 보강하는 영상보강부(42)와;

상기 영상보강부(42)에서 보강된 야구공의 이미지가 프레임별 변화가 발생되는지를 측정하는 변화측정부(43)와;

야구공의 변화가 측정되면, 야구공의 이미지를 남기고, 다른 배경 이미지를 필터링하여 원형의 흰색 야구공 이미지만을 추출하고, 야구공의 좌표와 크기를 감지하는 감지부(44)를 포함하여 구성된다.

상기 게임 제어부는,

상기 감지부(44)의 좌표 및 크기 정보를 누적 데이터로 계산하여 공의 속도, 타격 여부, 타격 이후 속도, 공 크기 변화에 따른 타격 후 각도 추출, 공 타격 백터 생성등 게임 처리와 시뮬레이션 정보를 추출하는 분석부(45)와;

상기 분석부(45)의 분석정보에 의거하여 게임 정보를 입력하여 시뮬레이션시키고, 게임 처리 및 빔 프로젝터에 게임 영상을 출력하는 처리부(46)를 포함하여 이루어진다.

이와 같이 구성된 본 발명은, 하나의 비젼 카메라(50)에서 촬영된 영상신호를 영상입력부(41)에서 프레임 단위 영상으로 입력받는다. 입력된 영상은 영상 보강부(42)에서 야구공의 영상을 보강하여 배경 영상으로부터 식별할 수 있도록 보강하고, 변화측정부(43)에서는 이전프레임 영상과 비교하여 현재프레임의 영상에서 야구공 영상의 변화가 있는지를 측정한다. 크기나 위치변화가 있는지를 측정한다.

변화측정부(43)에서 야구공의 변화가 측정되면, 감지부(44)는, 야구공 영상을 제외한 불필요한 영상부분을 GPU를 통한 필터링 처리 및 제거작업을 하여 야구공 영상만을 추출하고, 추출된 야구공 영상의 원형 흰색 공을 감지한다. 이렇게 야구공에 대한 흰색 공을 감지하여 영상 좌표값과 야구공의 크기를 감지한다.

야구공의 좌표와 크기가 감지되면, 분석부(45)에서는 프레임 단위의 야구공 좌표와 크기정보를 누적시켜, 누적된 정보에 의해 공의 속도와, 타격 여부, 타격 이후 속도, 공 크기 변화에 따른 타격 후 각도 추출, 공 타격 벡터를 생성한다.

상기 분석부(45)에서 분석된 정보에 의거하여 처리부(46)에서는 야구 게임을 입력하고 입력된 야구게임에 상기 분석부(46)에서 분석된 야구공의 궤적 정보를 적용하여 야구게임을 시뮬레이션시키고, 게임을 처리하면서 해당되는 시뮬레이션 영상을 빔 프로젝터(60)로 출력하여 스크린(10)에 야구게임 영상을 디스플레이시킨다.

본 발명은, 하나의 비젼 카메라(50)에 의해 야구공 영상을 촬영하고, 야구공 영상을 입력받아 그래픽 프로세스 유니트(GPU; 일명 그래픽 카드)에서 영상처리를 하여 공을 감지한다. 글픽카드에서 영상 처리를 하기 때문에 고속 촬영된 영상을 메인 프로세서의 부담없이 분석하여 처리할 수 있다.

도 4는 본 발명에 의한 하나의 비젼 카메라를 이용한 스크린 야구 제어방을 설명하기 위한 흐름도이다.

영상을 입력받아 프레임 단위로 영상 변화를 검출하는 영상입력단계(S110)와,

입력된 영상의 변화가 검출되면, GPU를 통해 영상처리를 하여 공의 좌표 및 크기를 감지하는 공 감지 단계(S120)와,

공의 좌표 및 크기 정보를 누적데이터로 처리하여 공의 속도와 각도를 분석하여 공 타격데이터를 추출하는 분석단계(S130)와,

공 타격 데이터를 게임 정보로 입력하여 게임을 시뮬레이션시키고, 게임처리를 하면서 게임 영상을 출력하는 게임처리 단계(S140)를 수행한다.

본 발명은, 상기 영상 입력단계(S110)와, 상기 공 감지단계(S120)를 GPU에서 처리하고, 공 좌표 및 크기 정보를 누적하여 분석하는 분석단계(S130) 및 게임 처리단계(S140)는 게임 콘트롤러의 프로세서에서 처리하게 함으로써, 고속 촬영된 영상을 프레임 단위로 분석하여 공의 타격 데이터를 추출하여 게임처리를 할 수 있는 것이다.

상기 영상입력단계(S110)는, 비젼 카메라(50)로부터 영상을 입력받는 입력단계(S111)와, 입력된 영상에서 야구공의 영상을 선명하게 보강하는 보강단계(S112)와, 보강된 영상이 이전 프레임 영상과 비교하여 변화가 있는지를 검출하는 변화검출단계(S113)를 수행한다.

입력단계(S111)는, 하나의 비젼 카메라(50)에서 고속촬영된 영상을 프레임 단위 영상으로 입력받는다. 보강단계(S112)는, 입력된 영상에 불필요한 잡음이 포함될 수 있으므로, 잡음제거 및 배경과 야구공의 영상 대비를 보강하여 야구공 영상이 선명해지도록 보강한다. 변화검출단계(S113)는, 보강된 영상을 이전 프레임 영상과 비교하여 변화가 있는지를 검출하고, 변화가 없는 경우는 널 프레임 영상으로 제외시킨다.

상기 공 감지단계(S120)는, 상기 영상입력단계(S110)에서 입력 영상의 변화가 검출되면, 야구공의 영상을 남기고, 배경영상을 제거하는 필터링 단계(S121)와, 필터링된 야구공 영상에서 야구공을 감지하고, 감지된 야구공의 좌표 및 크기를 검출하는 공의 좌표 및 크기 검출단계(S122)를 수행한다.

상기 분석단계(S130)는, 프레임 단위로 공의 좌표와 크기를 검출한 정보를 누적 데이터로 누적시키고, 누적된 데이터를 이용하여 공의 속도와, 타격여부, 타격 이후 속도, 공 크기 변화에 따른 타격후 각도를 추출하여 공 타격 벡터정보를 생성하여 시뮬레이션 시킨다.

상기 게임 처리단계(S140)는, 상기 분석단계(S130)에서 분석된 타격여부와, 타격된 공 데이터에 의거하여 타격 공벡터정보를 게임에 입력하여 게임을 실행시키는 게임 시뮬레이션 단계(S141) 및 게임 시뮬레이션에 따른 게임 처리와 해당 게임 영상을 빔 프로젝터로 출력하여 스크린에 디스플레이시키는 처리단계(S142)를 수행한다.

이와 같이 본 발명은, 하나의 비젼카메라(50)로부터 촬영된 영상을 GPU에서 분석처리하고, 영상 분석에 의해 검출된 공의 좌표 및 크기 정보를 누적처리하여 타격에 의한 공의 벡터 정보 추출하여 게임에 적용하여 게임을 실행시키고, 게임 영상을 스크린에 디스플레이 시킨다. 따라서 고속 촬영된 영상을 GPU에서 분석처리하기 때문에 게임 메인 프로세서의 부담을 줄이고, 고속 영상을 처리할 수 있으며, 이로인해 하나의 카메라만으로도 야구공의 벡터정보를 추출해 야구 게임을 실행시킬 수 있게 되는 것이다.

본 발명에서는 하나의 비젼 카메라(50)에서 촬영된 영상을 분석하여 야구 게임을 시뮬레이션시키고, 야구 게임 처리를 하여 영상을 스크린에 디스플레이시킨다. 본 발명에서는 타격된 야구공의 궤적을 측정 분석하는 방법으로, 야구공 영상만을 추출하되, 좌표와 크기 변화를 측정할 수 있도록 영상 처리를 수행한다.

본 발명은, 입력 영상을 보강하고 변화를 측정하여 야구공 영상을 남기고 배경을 삭제처리하며, 야구공 형상을 감지한다. 감지된 야구공의 좌표 및 크기를 감지한다.

일반적으로 영상에서 이동물체의 이동 좌표를 측정하여 시뮬레이션하는 방법은 잘 알려진 것인데, 타격되는 야구공은, 평면 변화뿐만 아니라 상하를 포함하는 공간 변화이므로, 하나의 카메라로 촬영하여 공간좌표 변화와 이동속도를 검출하기에 어려움이 있다.

따라서 본 발명은, 야구공의 영상만을 남기고 주변 배경 영상을 삭제처리함으로써, 야구공의 크기를 측정하고, 크기 변화와 좌표 변화에 의해 공 속도, 타격여부, 타격 후 속도, 공 크기변화에 따른 타격 후 각도를 추출할 수 있다. 이렇게 분석된 정보들을 활용하여 공 타격 벡터를 생성하여 야구 게임 시뮬레이션을 처리한다.

즉, 본 발명은, 영상 처리 기법을 이용해 야구공 영상만을 남겨서 야구공의 좌표와 크기를 측정한다. 이렇게 좌표와 크기 정보를 누적처리하여 공의 속도나 타격후 각도 및 타격 벡터를 생성할 수 있어서, 하나의 비젼 카메라만으로 야구공의 타격 궤적에 따른 시뮬레이션을 구현할 수 있는 것이다.

그러므로 종래의 스크린 야구 게임 시스템에서 야구공을 감지하기 위하여 센서 매트릭스를 사용함과 아울러 비젼 카메라를 함께 설치하거나, 복수의 비젼카메라를 설치하여 좌우 변화와 상하 변화를 촬영하여 야구공의 궤적을 추출하는 방식에 비해 한대의 비젼 카메라만으로 야구공 궤적을 추출해낼 수 있어서 설비비용을 줄일 수 있고, 정밀한 야구공 궤적을 추출하여 야구 게임에 적용하여 시뮬레이션 처리할 수 있는 효과가 있다.

한편, 스크린 야구 게임 시스템에서 타자가 타석에 들어서서 타격 준비가 되면, 스타터(투구 시작을 요청하는 발판 스위치나, 버튼 스위치)를 눌러서 투구하도록 시작시키고 있다. 그런데 투구 스타터를 타석에 설치하게 되면, 타자의 자세나 정위치와 상관없이 투구 되기 때문에 정자세 정위치에 있지 않으면, 공에 맞을 위험이 있고, 특히나, 좌우 타석을 구별하지 않기 때문에 인코스 공의 위험도가 높아진다. 또한, 헬멧과 같은 안전장비의 착용 여부를 알 수 없어서 사고 위험이 있다.

본 발명은, 상기와 같이 스타터를 이용하는 방식의 문제점을 개선하기 위한 방법으로, 비젼 카메라를 이용하여 촬영된 영상을 분석하여 정상적인 타격 자세로 준비된 상태에서 자동으로 투구를 시작을 알리도록 한 스크린 야구 게임 시스템의 자동 투구 제어방법을 제공하고자 한다.

도 5는 본 발명에 의한 비젼 카메라를 이용한 스크린 야구 게임 시스템의 자동 투구 제어장치 구성도이다.

게임 콘트롤러(40)가 비젼 카메라(50)로부터 타자 영상을 입력받아 영상 분석에 의해 타자의 특성을 추출하고, 타자 특성에 대응하여 피칭머신의 투구설정을 조정함과 아울러 타격 준비 자세를 판단하여 미리 설정된 조건을 만족하는 경우에 자동으로 피칭머신을 제어하여 투구하도록 제어하는 게임 콘트롤러(40)와,

상기 게임 콘트롤러(40)의 타자 특성에 따른 투구설정 신호에 의거하여 피칭부의 상하 좌우 각도를 조정함과 아울러 공의 속도에 대한 투구 설정을 조정하고, 투구 제어신호에 의해 상기 투구를 제어하는 피칭머신(30)으로 이루어진다.

상기 게임 콘트롤러(40)는,

비젼 카메라로부터 타자 영상을 입력받는 타자 영상 입력부(41)와,

상기 타자 영상 입력부(41)를 통해 입력되는 타자 및 타석의 영상을 분석하여 미리 설정된 복수의 타격 준비 조건을 만족하는지를 판단하는 타격 준비자세 판단부(42)와,

상기 타격 준비 자세 판단부(42)의 판단에 의거하여 미리 설정된 복수 조건의 타격 준비 자세를 모두 만족하게 되면, 투구 시작을 위한 카운트 다운을 시작하여 투구 시작 및 게임에 따른 구질을 제어하는 게임 제어부(43)와,

상기 타격준비자세 판단부(42)의 타격 준비자세 판단에 의거하여 좌타자, 우타자, 타자의 키높이에 대응하여 피칭머신(30)의 상하 좌우 각도 설정을 제어함과 아울러 상기 게임 제어부(43)의 투구 시작 및 구질 제어신호에 의거하여 발사 트리거신호와 구질 제어를 위한 상하 휠 속도신호를 피칭머신(30)으로 출력하는 피칭머신 제어부(44)를 포함한다.

상기 피칭머신(30)은,

상기 게임 콘트롤러(40)로부터 타자 특성에 따라 좌타자, 우타자, 타자의 키높이에 대응하여 피칭부의 상하좌우 각도를 설정하고, 발사트리거 신호와 구질 신호에 의거하여 피칭부의 상하 휠의 구동속도를 제어하는 피칭머신 콘트롤러(31)와,

상기 피칭머신 콘트롤러(31)의 제어에 의해 구질과 구속에 대응하여 상하 휠의 구동속도를 조절하고, 상하 휠 사이에 투입되는 공을 투구하는 피칭부(32)와, 상기 피칭부(32)의 상하 좌우 각도를 조절하는 상하좌우 조절부(33)와, 발사트리거신호에 의거하여 상기 피칭부(32)의 상하 휠 사이로 공을 공급하는 공 공급부(34)를 포함하여 구성된다.

본 발명에 의한 비젼 카메라를 이용한 스크린 야구 게임 시스템의 자동 투구 제어장치는, 게임 콘트롤러(40)가 비젼 카메라(50)의 영상을 입력받아 타자가 타석에 들어서고 미리 설정된 조건에 맞는 정위치와 모션으로 타격 준비가 되는지를 판단하며, 타자가 좌타자 또는 우타자인지와, 타카의 키높에 따라 피칭부의 좌우각도와 높이 및 투고 속도 제한을 자동설정하고, 타자가 정해진 위치에 정해진 자세를 취하면 자동으로 투구를 시작하도록 제어한다. 즉, 별도의 스타터 없이 영상 분석에 의해 자동으로 투구 시작을 제어하는 것이다.

도 6는 본 발명에 의한 비젼 카메라를 이용한 스크린 야구 게임 시스템의 자동 투구 제어방법 흐름도이다.

도 5에 도시된 바와 같이,

타자가 타석 영역에 입장하였는지를 검출하는 단계(S10)와,

타자가 타석의 정위치에서 타격 준비 자세를 취하고, 헬멧을 착용하였는지의 여부를 검출하는 타격 준비자세 검출단계(S20)와;

타격 준비자세 검출에 의해 정자세 정위치에서 타격 준비가 되면 자동으로 투구 시작을 위한 카운트 다운을 스크린에 출력하고, 상기 타격 준비자세 검출단계(S20)에서 검출된 좌타석 또는 우타석, 성인 또는 어린이의 여부와 사용자가 선택한 투구 설정정보에 의거하여 피칭머신의 투구설정을 조정하는 단계(S30)와;

상기 투구설정 조정이 완료되면, 스크린에 투구 시작을 알리는 카운트 다운 출력을 함과 아울러 카운트 다운이 끝나기 전에 상기 타격준비자세에서 타석을 벗어나면 카운트 다운을 정지하면서 투구진행을 정지시키는 카운트다운 단계(S40)와;

카운트 다운이 완료되면 투수의 투구 영상에 동기시켜 피칭머신을 제어하여 야구공을 투구하도록 제어하는 투구단계(S50)를 수행함에 특징이 있다.

본 발명은, 비젼 카메라(50)에 의해 타석과 타자를 촬영하여 영상분석에 의해 타격준비가 완료되는 지를 판단하고, 타격 준비가 완료되면 해당 타자의 특성에 맞게 피칭머신의 설정을 조정하고, 카운트 다운하여 피칭하게 함을 특징으로 한다.

상기 타격준비자세 검출단계(S20)는,

타자가 좌타석 또는 우타석의 정위치에 들어왔는지는 검출하는 단계(S21)와, 타자의 키높이와, 타자가 방망이를 타격준비자세 위치로 들어올렸는지를 검출하는 단계(S22)와,

타자의 얼굴이 스크린의 투구홀을 향하여 쳐다보고 있는지를 검출하는 단계(S23)와,

타자가 헬멧을 착용하고 있는지를 검출하는 단계(S24)를 수행한다.

이와 같이 본 발명에서는 비젼 카메라(50)를 이용해 타석과 타자를 촬영하여 영상분석을 통해 정위치 정자세 타격준비가 되었는지를 판단한다.

먼저, 타자가 좌타석 또는 우타석의 정위치에 들어왔는지를 검출한다.(S21). 타자가 좌타석 또는 우타석에 들어왔는지를 검출하는 이유는, 좌타자와 우타자에 따라 투구되는 공의 인코스 한계각도를 제한하여 사고 우험을 방지하기 위한 것이다.

또한, 타자의 키높이와 방망이를 일정 높이 이상으로 들었는지를 검출한다(S22). 이는 키높이에 따라 어린이와 성인을 구분하여 투구 속도를 제한하고, 스트라익존을 조정하기 위한 것이며, 방망이를 일정높이 이상으로 들었는지의 여부는, 타격 준비가 되었는지를 판단하기 위한 것이다.

그리고 본 발명에서는 타자의 얼굴 방향을 검출하여 스크린의 투구홀을 향하고 있는지를 검출한다(S23). 이는 타자가 타격준비를 하였을지라도 고개를 돌려 뒤를 보고 있거나 다른 곳을 볼 때 공이 투구되면, 위험할 수 있기 때문에 투구홀을 바라보는 자세에서 투구하기 위함이다.

또한, 본 발명에서는 타자가 헬멧을 착용하였는지의 여부를 검출한다(S24). 타자가 헬멧 착용없이 타격할때 위험요소를 방지하기 위함이다.

이와 같이 본 발명에서는 몇가지 예시로서, 타자의 타격준비자세를 검출하는데(S20), 이에 한정되는 것은 아니고, 타자의 타격시의 안전성을 확보하도록 출입문이 열렸으면 투구하지 않게 하거나, 두 사람 이상이 타석 영역에 있으면 경보를 하거나 하는 등의 안전요소를 검출하여 투구 제한을 하게 하는 것을 목적으로 한다.

또한, 타자가 타석에 입장 후 일정시간 이내에 정자세 타격준비자세가 완료되지 않으면, 자동으로 해당 준비 자세에 대한 안내음성을 출력하는 것을 더 포함한다.

이는, 타자가 타석에 들어서서 기다려도 일정시간 이상 투구시작이 안되는 경우, 현재 정자세 상태 중에 조건을 만족하지 못하는 자세에 대해 음성안내를 하여 정자세 준비자세를 갖추도록 한다. 예를 들어 헬멧을 착용하지 않고 타격준비자세를 취하고 있으면, 투구 시작이 안된다. 이때에 일정시간이 경과되면, 헬멧을 착용하지 않았으니 헬멧을 착용하라는 음성 안내를 한다. 마찬가지로 타석의 정위치에 서있지 않으면, 정위치에 들어서도록 안내한다. 이러한 안내는 타격준비자세 검출시 단계별로 부적합과 정상임을 알리도록 즉시 안내음성으로 출력하게 할 수도 있다.

상기와 같이 타격 준비자세 검출이 완료되면(S20), 타자의 타석 위치와, 키높이 및 미리 설정된 투구 설정 정보에 의거하여 피칭머신의 설정정보를 조정한다(S30). 이는 좌타자 또는 우타자에 맞게 인코스 한계각도를 제어한다거나, 키높이에 따라 투구되는 공의 속도 제한 및 스트라익존의 변화에 대응되는 투구 제어를 하도록 피칭머신을 조정한다. 이렇게 타자의 특성에 맞게 피칭머신의 설정을 미리 조정해줌으로써, 사고 위험도 방지하고, 타자 특성에 대응된 투구를 할 수 있도록 하는 것이다.

타격 준비자세가 완료되고 피칭머신 조정이 완료되면, 스크린에 투구를 시작하겠다는 카운트다운을 출력하여 타자게 정자세로 투구홀을 바라보고 있도록 알리고, 카운트 다운이 완료되기 전에 얼굴을 돌리거나, 타석에서 벗어나면, 즉시 피칭머신의 투구를 정지시켜 게임을 정지한다(S40).

타격 준비자세가 유지된 상태로 카운트다운이 완료되면, 투수의 피칭모션 영상에 동기시켜 피칭머신에서 야구공을 타석으로 투구한다(S50).

따라서, 본 발명은, 카메라에 의해 타석과 타자의 영상을 촬영하여 안전한 조건으로 설정된 타격준비자세 조건이 만족 되면, 타자에 맞게 피칭머신을 조정하고, 카운트다운 출력과 함께 준비자세가 유지되면 투수의 피칭모션 영상에 동기시켜 투구하게 함으로써, 타격시 안전사고를 예방할 수 있도록 한다.

10 : 스크린 20 : 투구홀
30 : 피칭머신 40 : 게임 콘트롤러
41 : 영상입력부 42 : 영상 보강부
43 : 변화 측정부 44 : 감지부
45 : 분석부 46 : 처리부
50 : 비젼 카메라 60 : 빔 프로젝터

Claims (4)

1. 스크린 야구 시스템의 카메라 영상 분석에 의한 자동 투구제어방법은,
   타자가 타석 영역에 입장하였는지를 검출하는 단계(S10)와,
   타자가 타석의 정위치에서 타격 준비 자세를 취하고, 헬멧을 착용하였는지의 여부를 검출하는 타격 준비자세 검출단계(S20)와;
   타격 준비자세 검출에 의해 정자세 정위치에서 타격 준비가 되면 자동으로 투구 시작을 위한 카운트 다운을 스크린에 출력하는 단계와;
   카운트 타운이 완료되면 투수의 투구 영상에 동기시켜 피칭머신을 제어하여 야구공을 투구하도록 제어하는 투구단계(S50)
   를 포함하는 스크린 야구게임 시스템의 카메라 영상 분석에 의한 자동 투구제어방법.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 타격준비자세 검출단계(S20)는,
   타자가 좌타석 또는 우타석의 정위치에 들어왔는지는 검출하는 단계(S21)와, 타자의 키높이와, 타자가 방망이를 타격준비자세 위치로 들어올렸는지를 검출하는 단계(S22)와,
   타자의 얼굴이 스크린의 투구홀을 향하여 쳐다보고 있는지를 검출하는 단계(S23)와,
   타자가 헬멧을 착용하고 있는지를 검출하는 단계(S24)를
   포함하는 스크린 야구게임 시스템의 카메라 영상 분석에 의한 자동 투구제어방법.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   타자가 타석에 입장 후 일정시간 이내에 정자세 타격준비자세가 완료되지 않으면, 자동으로 해당 준비 자세에 대한 안내음성을 출력하는
   스크린 야구게임 시스템의 카메라 영상 분석에 의한 자동 투구제어방법.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 타격 준비자세 검출단계(S20)에서 영상분석에 의해 좌타석 또는 우타석, 키높이를 검출하고, 해당 타자의 타석 및 키높이와 사용자가 선택한 투구 설정정보에 의거하여 피칭머신의 투구 설정을 조정하는 단계(S30)와;
   상기 투구설정 조정이 완료되면, 스크린에 투구 시작을 알리는 카운트 다운 출력을 함과 아울러 카운트 다운이 끝나기 전에 상기 타격준비자세에서 타석을 벗어나면 카운트 다운을 정지하면서 투구진행을 정지시키는 카운트다운 단계(S40)와
   를 포함하는 스크린 야구게임 시스템의 카메라 영상 분석에 의한 자동 투구제어방법.
   
   

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