TW201936241A

TW201936241A - 增強比賽系統及方法

Info

Publication number: TW201936241A
Application number: TW108101862A
Authority: TW
Inventors: 品倫李
Original assignee: 美商Ｅｓｂ研究公司
Priority date: 2018-01-19
Filing date: 2019-01-17
Publication date: 2019-09-16
Also published as: JP2021511741A; AU2019209835A1; BR112020014579A2; KR20200110693A; CA3088999A1; WO2019143780A1; US20200359108A1; MX2020007674A; US11218783B2; SG11202006693SA; CN112020836A; EP3741058A1; JP7329522B2; WO2019143766A1; KR102426652B1

Abstract

本發明所揭示的是用於增強諸如撞球比賽等比賽之系統及方法。在許多比賽或其他活動中，判定接觸事件之序列是重要的，因為接觸事件之順序可能造就結果差異，以及可根據該接觸事件之類型與序列做出規則判定。揭示系統及方法之一例示性態樣是用於判定表面(例如，撞球球桌)上接觸事件之序列的系統。該例示性系統包括設置以觀看表面上的物體(例如，撞球)之攝像機、在表面中用以感測在表面上的接觸事件之加速計、以及基於由攝像機與加速計所接收之資訊而判定涉及該物體之至少一者的接觸事件之序列之處理器。

Description

增強比賽系統及方法

本發明是相關於增強比賽之系統及方法。

競技比賽包括球類比賽(例如，撞球、棒球、足球、美式足球、網球、乒乓球和高爾夫球)以及非球類比賽(例如，冰壺)，等等。在比賽期間一或多物體之位置可能是此類比賽之重要態樣。

撞球就是一種此類涉及球之比賽的實例。撞球指的是各式各樣使用球桿比賽以打擊撞球的比賽，將球沿著由球台外框(亦稱作「顆星(cushion)」或「球台外框顆星(rail cushion)」)圍繞的布覆蓋的球桌上投射。撞球之例示性類別包括開侖(carom billiards)、花式撞球(pool)、司諾克(snooker)。

開侖撞球是在典型上為十呎且無袋口之球桌(例如，圖1A描繪之具有四個球台外框顆星110a-d的球桌105)上比賽。開侖撞球之目標在於透過一擊球將自己的母球「開侖(caroming)」掉對手之母球與目標球來得分。開侖撞球之變異包括自由球(straight rail)、障礙線(balkline)、一顆星(one-cushion)撞球、三顆星(three-cushion)撞球、以及artistic撞球。在自由球中，每當選手之母球在一擊球中接觸兩個目標球(亦即對手之母球與第三顆球)時，獲得一分。在障礙線中，球桌被劃分成標記區，稱作陣地(balk spaces)，其中選手只有在目標球落在此等區內時會得分特定量的分數。此對得分之限制降低了「無限制得分(rail nursing)」技術，該技術是選手在自由球中會運用的。在一顆星撞球中，在兩個目標球被擊中之前，開侖掉兩個目標球並撞擊至少一球台外框都是必需的以令選手得分。在三顆星撞球中，當選手用母球開侖掉兩個目標球時，並且在選手之母球接觸第二目標球之前至少要接觸三個球台外框顆星與一個目標球，選手會得分。在artistic撞球中，選手執行數個不同難度之預定擊球，其中每擊球具有最大分數值。

花式撞球是在具有六個球台外框顆星120a-f與六個袋口125a-f之球桌(例如，圖1B描繪之球桌115)上比賽。花式撞球球桌典型上是七至九呎長且具有顆星沿著袋口延伸。花式撞球之常見變異包括8號球、9號球、一袋球、及灌球花式撞球。使用十五個球及一母球來比賽8號球。根據該特定比賽規則，贏的條件在於選手必需聲明要打擊之一套球(例如，條紋球或實色球)，並將該套球全部打進袋口中，並接著將8號球打進袋口中。9號球使用九個球。贏的條件在於選手必需將9號球打進袋口中，但在打進9號球之前必須與球桌上最小編號之球接觸。在一袋球中，各選手被指定球桌之邊角的袋口。將大部分的球打進其所被指定袋口中之選手贏得比賽。在灌球花式撞球中，透過將大部分的球「灌球」撞擊顆星而進袋口，選手贏得比賽；亦即，選手之母球必需接觸目標球，接著接觸球在入袋前必需接觸一或多顆星。

司諾克是在具有六個袋口之球桌上比賽，相似於撞球桌，惟司諾克球桌維度上是12乘6呎。司諾克是使用白色母球來比賽，十五個紅色球各值一分，黃色球值兩分、綠色球值三分、棕色球值四分、藍球值五分、粉紅色球值六分、以及黑色球值七分。透過以特定順序將顏色球打進袋口中來得分。

在上述各種類型撞球中，可瞭解判定接觸事件之序列是重要的，舉例而言諸如特定球是否先接觸另一球或先接觸顆星。在特定例示性中，在三顆星撞球中選手之母球在接觸第二目標球前必需接觸三個顆星與一目標球。在其他撞球比賽中，在母球接觸目標球後，一球必需接觸一顆星以構成合法出桿。在其中第二目標球之位置極靠近顆星之情況下，可能不大可能以典型人類感知來偵測母球是先接觸目標球或顆星。

在許多此類比賽或其他活動中，判定接觸事件之序列是重要的，因為接觸事件之順序可能造就結果差異，以及可根據該接觸事件之類型與序列做出規則判定。在若干情況下，不僅判定接觸事件之序列重要的，而判定接觸事件是本質亦是重要的(例如，在撞球中，判定接觸事件是否犯規、雙重命中、或接觸外來物體，諸如球彈出撞球球桌並且撞擊到球桌之木材；在棒球中，判定球是否命中會導致全壘打或二壘安打之壁面位置；或在美式足球中，判定在落到界外以前接球員的腳是否落在界內)。

揭示系統及方法之一態樣是用於判定撞球球桌上接觸事件之序列的系統。該系統包括設置以觀看撞球球桌上的撞球之攝像機、在球桌中用以感測在撞球球桌上的接觸事件之加速計、以及基於由攝像機與加速計所接收之資訊而判定涉及在撞球球桌上之撞球之至少一者的接觸事件之序列之處理器。舉例而言，接觸事件可包括(i)撞球之二者，(ii)撞球之一者與球台外框顆星，(iii)撞球之一者與比賽表面，(iv)撞球之一者與球桿，(v)選手與球及/或(vi)球與非球桌表面、球或顆星之物體之間的合法(legal)或不合法(illegal)接觸。舉例而言，處理器可經組態以將撞球與球桿之間的接觸事件分類成合法接觸、犯規、雙接觸、滑桿或不判定。在許多實施例中，加速計可被建構到比賽表面與撞球球桌之球台外框顆星中。振動傳遞桿可耦接到給定球台外框中的一或多加速計。在一此類實施例中，複數個加速計可貼附至比賽表面之底部，以及至少一加速計可貼附至各球台外框顆星後方的表面。若干實施例亦可包括至少一麥克風，以獲得由接觸事件造成之聲響。舉例而言，(一或多)麥克風可懸置在撞球球桌上方或嵌入在球桌內。在包括至少一麥克風之實施例中，處理器可基於由攝像機、加速計、以及(一或多)麥克風獲得之資訊以判定接觸事件之序列。處理器可經組態以應對透過(一或多)麥克風接收聲響的等待時間與透過加速計接收振動的等待時間以同步化所接收的聲響、由攝像機所接收之資訊、以及由加速計所接收之振動。若干實施例亦可包括紅外線感測器以感測由接觸事件造成的熱。在若干實施例中，處理器可經組態以基於由系統感測器之任意組合所接收之資訊以判定接觸事件之序列，該系統之感測器可例如是攝像機、加速計、紅外線感測器、以及(一或多)麥克風。

揭示系統及方法之另一態樣是用於判定表面上接觸事件之序列的系統。該系統包括至少一設置以觀看表面上的物體之攝像機、在表面中用以感測在表面上的接觸事件之加速計、以及基於由(一或多)攝像機與加速計所接收之資訊而判定在表面上物體的接觸事件之序列之處理器。

揭示系統及方法之另一態樣是一種照明系統，其包括經配置以朝標的區域投射光之複數個光源、經設置以觀看標的區域與以感測標的區域之照明特徵的攝像機、以及通訊耦接到光源與攝像機之控制器。該控制器基於從攝像機接收之照明特徵以調整光源之至少一部分。舉例而言，該標的區域可以是撞球球桌、運動比賽場地、或要被照相或錄影之場景。在許多實施例中，光源可包括一網格的發光二極體。控制器可經組態以調整該複數個光源之個別光源的亮度。在此類實施例中，控制器可透過調整該複數個光源之個別光源的亮度以調整投射到標的區域之一部分上的光之顏色或量。控制器亦可經組態以調整該複數個光源之個別光源的亮度以圍繞撞球球桌上的撞球周邊建立均勻分佈的光。

揭示系統及方法之另一態樣是判定撞球球桌上撞球之預期運動的方法。例示性方法包括從複數個撞球比賽接收撞球比賽資料以及接收給定撞球比賽之影像資料。該影像資料描繪撞球球桌與球桌上之撞球。該方法進一步包括處理所接收的影像資料以判定撞球球桌上一或多撞球之位置，以及透過處理該等球之判定位置與接收的撞球比賽資料以判定撞球球桌上(一或多)球之預期運動。

在若干實施例中，比賽資料包括下述至少一者：比賽之運動捕捉資料、比賽之加速計資料、比賽之聲響資料、比賽之視訊影像資料、以及比賽之靜態影像資料。視訊影像資料或靜態影像資料可描繪一或多人比賽撞球。在此類實施例中，該方法可包括針對一或多人之各者建構比賽風格設定檔。在若干實施例中，例示性方法包括經由影像處理與機率或統計模型來處理一或多球之判定位置與接收的撞球比賽資料。在此類實施例中，該方法可透過類神經網路處理(一或多)球之判定位置與接收的撞球比賽資料。在若干實施例中，處理影像資料以判定各撞球之位置運用了舉例而言諸如霍夫演算法等影像處理或運用在所接收的影像資料之像素中所識別的一或多頻疊圖案。

在若干實施例中，例示性方法包括處理所接收的比賽資料以根據該接收的比賽資料判定一或多球之位置。在此類實施例中，比賽資料可以是來自撞球球桌的比賽之影像資料，其經組態以在撞球球桌比賽表面之周邊具有顏色變異。在此類實施例中，該方法可包括處理影像資料以產生顏色改變之影像資料，其中該顏色改變之影像資料包括對周邊之調整顏色變異以改良比賽表面周邊與球桌顆星之間的對比度。改良對比度可用以判定接收到的比賽資料中一或多撞球之位置，諸如一球是否接觸顆星。

在若干實施例中，例示性方法包括針對給定撞球比賽接收人之位置資訊。在此類實施例中，判定撞球球桌上球之預期運動可包括處理該人之位置資訊。在若干實施例中，例示性方法包括接收給定撞球比賽之選手之影像資訊。在此類實施例中，該方法包括透過處理所接收之選手的影像資料來識別給定撞球比賽中活動(active)的出桿選手，以及判定在撞球球桌上一或多球之預期運動可進一步包括處理與該識別的活動出桿選手相關之選手設定檔。該方法可包括透過使用臉部辨識處理以判定活動的出桿選手之身份，並且透過使用該判定的身份存取該活動出桿選手之選手設定檔。

在若干實施例中，處理接收的撞球比賽資料包括識別撞球比賽資料中描繪的撞球之旋轉與軌跡。在若干實施例中，例示性方法包括判定在撞球球桌上一或多撞球之位置到次像素層級之粒度。

在若干實施例中，例示性方法可包括處理接收影像資料以預期或識別撞球球桌上巧克(chalk)沉積之位置與量。在此類實施例中，判定(一或多)球之預期運動進一步包含處理該識別的巧克沉積。這可能涉及巧克粉粒子之模擬(例如，透過上粉雲並模擬粉粒子在該區中的散布)。

揭示系統及方法之另一態樣是用於捕捉撞球比賽之攝像機系統。例示性系統包括高架攝像機、一或多機器人可控制之攝像機、以及控制單元。高架攝像機可設置在撞球球桌上方，並可組態以令撞球球桌上之撞球是在該攝像機之視域中。該(一或多)機器人可控制攝像機經設置圍繞該撞球球桌。控制單元是通訊地耦接到高架攝像機以及(一或多)機器人可控制攝像機並且經組態以基於預期會執行之撞球擊球(billiard shot)而控制該高架攝像機以及(一或多)機器人可控制攝像機之至少一者以捕捉撞球比賽之影像資料。

該(一或多)機器人可控制攝像機可經組態以繞著撞球球桌移動到任意位置，可經控制單元控制以跟隨給定選手，其中該給定選手可透過臉部辨識處理而被識別，並且該(一或多)機器人可控制攝像機可被控制單元控制以基於一人之角色而跟隨該人。控制單元可控制(一或多)攝像機之平移、傾斜、變焦、位置、對焦、框率、及計時。控制單元可基於撞球球桌處選手之速度來調整控制高架攝像機與(一或多)機器人可控制攝像機之速度。應瞭解，(一或多)機器人可控制攝像機可在撞球球桌以外之環境中使用，諸如在舞臺或競技場。

在若干實施例中，例示性系統包括通訊耦接到控制單元之模擬單元。模擬單元可經組態以判定預期會執行之撞球擊球並將判定的預期擊球轉送給控制單元。此類實施例可進一步包括固定攝像機，其可設置以令撞球球桌之比賽表面在該固定攝像機之視域中。固定攝像機可經組態以將影像資料轉送到模擬單元。在若干實施例中，預期會執行之撞球擊球可被控制單元使用以控制攝像機以捕捉將被執行之擊球的初始衝擊與撞球運動之最終視角。

揭示系統及方法之另一態樣是用於撞球球桌之照明系統。照明系統可包括在撞球球桌之比賽表面中的表面燈、在撞球球桌之球台外框之上表面中的標記燈、沿著撞球球桌之球台外框顆星的顆星燈、以及耦接到該表面燈、標記燈及顆星燈以控制該表面燈、標記燈及顆星燈的照明特徵之控制器。表面燈、標記燈及顆星燈可包括發光二極體或端部發光光纖束。端部發光光纖束可耦接到發光二極體。表面燈、標記燈及顆星燈之照明特徵可包括顏色、亮度、及閃爍模式之至少一者。控制器可設定表面燈、標記燈及顆星燈之任意者的照明特徵以指示撞球比賽之狀態。在若干實施例中，標記燈之至少一者可包括安裝在光源與點漫射器之間的平凸透鏡，以產生均勻照明的光點。該表面燈可包括頭點、腳點、中心點、及開始發球點(opening break spot)。在若干實施例中，控制器可導致標記燈以：(a)照明白光或黃光以指定對應撞球選手之回合；(b)閃爍以警告即將發生之超時犯規；(c)照明紅光以指示逾期擊球時脈；(d)指示撞球比賽之開始或停止；(e)照明以提供分數計數；或(f)結果(a)-(e)之二或多者的組合。應瞭解，可使用其他的顏色。對應於撞球選手之顏色可以是撞球比賽中選手母球之顏色，該撞球比賽包括針對各選手為不同顏色之母球。控制器可導致顆星燈以選擇性照明以指示用於撞球比賽之瞄準點或用以指示撞球比賽已發生之接觸點。在若干實施例中，照明系統包括耦接在撞球球桌下方的輔助燈(floor light)以投射光到撞球球桌下方。在此類實施例中，控制器可令該輔助燈以：(a)照明紅光以指示有選手犯規；或(b)照明白光或黃光以指示對應撞球選手之回合。

揭示系統及方法之另一態樣是用於捕捉、分析及顯示撞球比賽之系統。該系統包括撞球球桌、用以對撞球球桌投射光之照明系統、用以捕捉撞球比賽之接觸事件的序列之加速計、攝像機系統、以及經組態以分析捕捉到的影像、位置資料、以及接觸事件之序列以建立輸出之處理器。攝像機系統包括用以捕捉撞球球桌之複數個影像的影像捕捉攝像機以及用以捕捉撞球球桌上各物體之位置的位置捕捉攝像機。

在若干實施例中，處理器可傳送輸出到將撞球比賽通訊給觀眾之裝置。此類裝置可廣播撞球比賽。在若干實施例中，該系統進一步包括接收來自處理器之輸出並且模擬撞球比賽之模擬器。模擬器可對處理器提供指令，用於控制影像捕捉攝像機與位置捕捉攝像機之至少一者，其中該指令是基於模擬的撞球比賽。

處理器之輸出可以是下述至少一者：(i)撞球比賽之視訊串流；(ii)對撞球選手之指示；(iii)針對複數個撞球比賽事件而剪接或標記的撞球比賽之視訊串流(例如，根據計時、類型、或觀眾回饋之級度)；(iv)撞球比賽之計分；(v)遠端比賽指示；(vi)提議的撞球比賽在撞球球桌上之影像或視訊投影；(vii)撞球比賽之即時重播視訊串流；(viii)從撞球比賽之給定視角觀看之3D演色視圖；(ix)擴充實境視圖，以增強撞球比賽之視訊串流；(x)撞球比賽之虛擬實境視圖；(xi)撞球比賽之混合實境全像視圖；(xii)使用當物體停止移動時記錄的物體位置之影像所產生的撞球比賽之摘要視圖；(xiii)用於對撞球比賽開始或停止計時器之觸發；(xiv)針對撞球比賽之預期的高速率視訊捕捉事件之觸發；(xv)用於將撞球比賽加層到視訊串流上的度量；以及(xvi)合成聲響，以提供撞球比賽之即時音訊回饋。預期的高速率視訊捕捉事件可包括球桿打擊母球、母球撞擊球台外框或在球台外框附近之另一球、以及母球以一條線朝向得分的最終運動之任意者。針對撞球比賽之度量可包括物體速度、切割、及旋轉速度之任意者。合成聲響可包括下述任意者：放大碰撞聲響效果、對應於撞球球桌上之旋轉物體的旋轉聲響效果、針對犯規及滑桿的即時聲響回饋指示聲、指示待決撞球比賽階段的聲響效果、以及宣布計分或前/後一局撞球比賽宣布的語音合成。遠端比賽指示可包括用於控制第二撞球球桌處至少一機器人的方向，該第二撞球球桌是分離自撞球球桌。在此類實施例中，用於控制(一或多)機器人之方向令該(一或多)機器人移動在分離的撞球球桌上之撞球以對應於在該撞球球桌上之撞球比賽。(一或多)機器人可以是電纜驅動並行機器人(CDPR)、複數個輪式微機器人、或球形機器人。分離的撞球球桌可相對於撞球球桌而於遠端。

在若干實施例中，該系統包括(例如，LED或雷射)投影機，其經配置以將影像投射到撞球球桌上。在若干實施例中，處理器以及影像捕捉攝像機與位置捕捉攝像機之至少一者可經組態以追蹤撞球球桿之尖端並令投影機基於撞球球桿尖端之追蹤運動以繪製參考線及分數在撞球球桌上。在此類或其他實施例中，當物體在撞球球桌上移動時，處理器令投影機在該物體後方繪製視覺軌跡。

在若干實施例中，該系統包括整合在撞球球桌中並且被處理器控制之燈(例如，LED燈)。在此類實施例中，燈可經整合成(a)在撞球球桌之比賽表面中，以將光投射透過比賽表面，或(b)在撞球球桌之球台外框中，以投射光來指示撞球比賽之狀態。在此類或其他實施例中，至少一部分的燈可經組態以被選手控制以通電、斷電或改變顏色以記錄撞球比賽計分。

在若干實施例中，該系統可包括麥克風以接收來自選手之語音提示，並將語音提示轉送到處理器。在此類實施例中，處理器可經組態以將從麥克風接收之語音提示解譯，並運用該解譯以控制系統之操作。

在若干實施例中，攝像機系統可包括紅外線攝像機以感測由物體在撞球球桌上彈跳所造成之熱。在此類實施例中，處理器可經組態以(1)基於由紅外線攝像機所感測到之熱判定彈跳位置，以及(2)基於振動資料判定該彈跳之計時。此位置及計時資訊可用以判定該物體所彈跳之高度。

揭示系統及方法之另一態樣是在球之表面上包括複數個標記之撞球。該等標記經配置以令標記之至少二者是從球之任何定向為可見的。標記可經配置在球之表面上在內接立方體與該球之表面相交的點處，以及標記可相對於彼此而定向，以令在一時刻下可見的各對標記具有獨特組合之標記定向。

雖然在撞球球桌之情境下描述了許多態樣，其亦可等效用於其他環境中，諸如運動競技場、戶外活動及競賽、以及表演舞臺。

以下是例示性實施例之說明。

圖2A是根據例示性實施例描繪用於判定撞球球桌205上接觸事件的序列之系統200的立面圖示意圖。舉例而言，圖2A之球桌205可以是圖1A或圖1B所示球桌之任意者。系統200包括設置以觀看撞球球桌205上的撞球215a-c之攝像機210、在球桌205上或中用以感測在撞球球桌205上的接觸事件之加速計220a-l(圖2A及2B)、以及基於由攝像機210與加速計220a-l所接收之資訊而判定涉及在撞球球桌205上之撞球215a-c之至少一者的接觸事件之序列之處理器225。球桌205包括底材240(例如，石板)之比賽表面235(圖2B)，且球215a-c位於該表面上並且球215a-c可在該表面上方滾動。球桌205亦沿著其周邊包括球台外框顆星230a-d(圖2B)。例示性接觸事件可包括(i)撞球215a-c之二者，(ii)撞球215a-c之一者與一球台外框顆星230a-d，(iii)撞球215a-c之一者與比賽表面235，及/或(iv)撞球215a-c之一者與球桿(未示出)之間的接觸。處理器225可判定，舉例而言，撞球與球桿之間的接觸事件是否是合法接觸、犯規、雙接觸、滑桿或不判定。如圖2A及2B所示，加速計220a-h可與撞球球桌205之比賽表面235結合。加速計220a-h可貼附於底材240之底部，或安裝於底材240內，該底材240包括比賽表面235。如圖2A及2B所示，加速計220i-l可被建構於撞球球桌205之球台外框顆星230a-d中。雖然顯示四個加速計經建構於顆星中，應瞭解可使用任何數量之加速計。

圖3是撞球球桌205之橫截面視圖，其顯示安裝於撞球球桌205之結構(例如由木材製成)內與設置成在撞球球桌之顆星230b附近之加速計220i。加速計220i可以是PCB Piezotronics陶瓷剪力ICP加速計(1000 mV/g)，其安裝在面向球台外框的木材後方，以及橡膠顆星經安裝在該球台外框上。

圖4A是根據例示性實施例的撞球球桌205之橫截面視圖，其顯示耦接到在撞球球桌205顆星230b內所安裝之振動傳遞桿405之加速計320i。圖4B描繪具有加速計220i與相關的電子通訊線410之例示性振動傳遞桿405。圖4C描繪安裝在撞球球桌之顆星230b內並且耦接到加速計220i之例示性振動傳遞桿405。在圖4A-4C之實施例中，加速計220i之範圍可延伸以使用振動傳遞桿(「接觸桿件」)405以將振動從顆星230b傳遞到加速計220i。傳遞桿405可經安裝成使其不接觸球桌面，以及在桿405與球桌面之間可安裝一層橡膠(例如，60 duro)或其他阻尼材料以允許可測量位移及阻尼或保護加速計220i免於受損於嚴酷壓縮過程中。傳遞桿405可經加工以具有平坦表面用以安裝(例如，經由螺柱安裝)加速計裝置(例如，PCB Piezotronics 333B52或393B12)。圖4A-4C中顯示之組態可以將從沿著振動傳遞桿405之長度的任意處的碰撞所測量到的位移傳遞到加速計，例如220i。可由能夠以最小的吸收傳遞振動之剛性材料(例如，鋁或鈹)製成傳遞桿405。鋁以約6,000 m/s傳遞振動，以及鈹以約13,000 m/s傳遞振動。傳遞桿405可替代地由例如碳纖維製成，並且可以是碳纖維管的至少一部分，其中鋁(或其他材料)組件連接到碳纖維以安裝加速計。圖4A-4C中所顯示的組態延伸了運動感測之範圍，以及可賦能系統以偵測到對距離加速計355 mm以上之球台外框之即使是最輕微且具有高訊噪比的觸碰。

圖5A是根據例示性實施例描繪用於判定撞球球桌205上接觸事件的序列之系統500的立面圖示意圖。系統500包括設置以觀看撞球球桌205上的撞球215a-c之攝像機210、在球桌205中用以感測在撞球球桌205上的接觸事件之加速計220a-l、用以接收由接觸事件所造成聲響之麥克風505a及505b、以及基於由攝像機210、加速計220a-l、以及麥克風505a及505b所接收之資訊而判定涉及在撞球球桌205上之撞球215a-c之至少一者的接觸事件之序列之處理器225。在判定過程中可考慮附加資訊。如所示，麥克風505a及505b可懸置於撞球球桌205上方。替代地，麥克風(未顯示於圖5A中)可被建構於球桌205之邊角中。處理器225可經組態以應對透過麥克風505a及505b接收聲響的等待時間以將所接收到的聲響與透過攝像機210及加速計220a-l所接收之資訊同步化。

圖5B是根據例示性實施例描繪用於判定撞球球桌上接觸事件的序列之系統510的立面圖示意圖。系統510包括設置以觀看撞球球桌205上的撞球215a-c之攝像機210、在球桌205中用以感測在撞球球桌205上的接觸事件之加速計220a-l、用以感測由接觸事件所造成的熱之紅外線感測器515、以及基於由攝像機210、加速計220a-l、以及紅外線感測器515所接收之資訊而判定涉及在撞球球桌205上之撞球215a-c之至少一者的接觸事件之序列之處理器225。

圖5C是根據例示性實施例描繪用於判定撞球球桌上接觸事件的序列之系統520的立面圖示意圖。系統520包括設置以觀看撞球球桌205上的撞球215a-c之攝像機210、在球桌205中用以感測在撞球球桌205上的接觸事件之加速計220a-l、用以接收由接觸事件所造成聲響之麥克風505a及505b、用以感測由接觸事件所造成的熱之紅外線感測器515、以及基於由攝像機210、加速計220a-l、麥克風505a及505b、以及紅外線感測器515所接收之資訊而判定涉及在撞球球桌205上之撞球215a-c之至少一者的接觸事件之序列之處理器225。

圖6A是根據例示性實施例描繪用於判定撞球球桌605上接觸事件的序列之系統600的示意圖。撞球球桌605可以是上述之撞球球桌205。例如，期望意識到一系列接觸事件(例如，球碰撞)的本質及順序，以自動對比賽進行評分或考慮。有許多不同類型的接觸事件，包括球桿對球之碰撞(當選手之球桿接觸母球時)、球對球之碰撞(當兩顆球碰撞時)、球對顆星之碰撞(當球與顆星碰撞時)、以及球對石板之碰撞(隨著球在石板上彈跳之一系列可預測時間的碰撞，請參見圖10)，以及非碰撞的球滾動(並非是碰撞事件，而是接觸事件－球之持續滾動或球固定旋轉可產生可預測頻率)。

根據例示性系統600，經分配組的感測子系統可經協調以獲取資料，該等資料可被用以偵測及分類在撞球球桌605上接觸事件之位置與計時。可使用分離的電腦或伺服器來實作各子系統。所有子系統之內部時鐘可被同步化(例如，到奈秒之程度)，以及各子系統可使用資料饋送或串流輸出收集到的測量。該串流可專注於偵測物體之理論模型以及該等物體對各種感測器(例如，加速計)之特定關係。此種子系統之協調透過使用所有已知資訊以校正測量之畸變來改良了測量之品質，並提供運動與碰撞之位置與計時之經改良判定，該等運動與碰撞之位置與計時之判定是沒有一個系統可以單獨精確實現的。感測子系統可包括(一或多)攝像機610、(一或多)紅外線攝像機615、加速計620、麥克風625a及625b、溫度與氣壓感測器665、空間之幾何模型(包括物體與感測器)、以及環境之物理模型。處理子系統可包括視覺系統630、運動伺服器635、以及振動獲取及分析系統(振動伺服器)640。此類子系統630、635、及640可連接到奈秒時間伺服器(未示出)以同步化所有的時鐘。由子系統收集到的資料可廣播到網路655，以令任何其他子系統可以歸檔及運用所獲取之資訊。此架構亦允許各種工作之經分配性能以及系統整體處理瓶頸之降低。

視覺系統630可經組態以針對撞球比賽環境之預期模型來解譯攝像機影像。假若要精確判定球與物體之位置，則必需考慮到影像畸變。從攝像機感測器610直接讀取之影像受畸變(例如，鏡片與視角之畸變)之影響。在產生位於各視訊框中球之精確位置的饋送之前，必需要經常考慮到畸變。紅外線攝像機615能夠測量熱的改變，其賦能碰撞(例如，球對石板之彈跳)之計時及位置之測量。

使用電腦視覺在視域上定位及追蹤物體之運動的先前方法通常橫跨整個視域涉及大量的影像處理。處理高解析圖像涉及將整個影像去畸變並且使用影像處理技術以在執行邊緣偵測之前過濾顏色/形狀，用以將物體定位。此類習知處理在計算出結果之前需要(從捕捉板到使用者及GPU空間)移動大量記憶體(圖形緩衝器)並且窮盡地處理上百萬個像素。若必需使用高框率攝像機實現精準定位，則性能需求將大大增加。

使用搜索領域之精確理論模型(例如，撞球球桌)以及將被搜索之物體(例如，撞球)，該問題可以完全被翻轉，實現顯著精準度及性能增益。與其浪費寶貴處理功率在逐相素將攝像機視圖中的大區域去畸變，只發現在許多區域中找不到所尋找的物體；該系統可對數學畸變模型操作、搜索預測出現在現實世界中的經合成理論物體。這賦能系統600以對上百(而非上百萬)個像素緊縮使用計算昂貴之邊緣偵測演算法，並本質上降低搜索以有效率地掃描局部原始(畸變)感測器資料之較小緩衝器。使用針對球桌上球之位置資料流，該系統可以採用基於物理之計算以建模預期運動(例如，速度、軌跡、加速及旋轉)並接著使用預測性運動模型以使用透過其他子系統所收集的資料將此等位置驗證。

振動獲取及分析系統640可包括一陣列的運動感測器620(例如，八個石板加速計、十二個顆星加速計)以及兩個麥克風625a及625b，用以收集振動資料及將顯著部分的資料(例如，振幅)歸檔為時間序列資料。舉例而言，即時(on-demand)快速傅立葉轉換(FFT)分析及分析邏輯可用以判定之振動中碰撞峰值之本質。由於透過各種材料(例如，木材、橡膠、石板及空氣)之聲響速度之差異，對於任何特定的物理碰撞事件，感測器620在各種時間偵測到振動事件。子系統640可考慮到各感測器之位置、其材料、以及通過各種材料聲響之速度。在即時分析發生之前，可考慮到等待時間資訊以用於振動資料之計時。此類等待時間資訊可被攝像機/視覺子系統630提供。

振動獲取及分析系統640可從振動類比數位轉換器660持續接收振動(包括聲響)資料並將該資料儲存於振動資料儲存中。與影像集合之頻率(例如，30或60訊框每秒)相比，振動資料集合之頻率可為高(例如，25.6 kHz至96 kHz)。可以從如本文所述嵌入於球桌之石板或球台外框中的複數個感測器獲得振動資料。針對石板感測器，此類振動測量之例示性單位可以是10,000 mV/g。麥克風(例如，四個自由場麥克風)可被安裝於球桌之邊角中且朝向球桌中央。聲響阻尼材料(例如，黏彈性聚合物，其將實體振動轉變成熱)可被用以安裝麥克風以確保該麥克風只有測量到空氣中傳播的聲響/振動。如本文所使用，術語「振動」可包括聲波，其為一種類型之振動。

圖6B是根據例示性實施例用於判定撞球球桌上接觸事件的序列之系統的介面670之螢幕截圖。例示性介面包括透過系統記錄之拍照的表示675。可以從多個視角(例如，鳥瞰視圖680以及透視圖685)觀看該等拍照之動畫。可以從圖形690看出與拍照相關之聲響與振動。

圖7A是描繪具有感測器組件的卡匣700之示意圖。卡匣700可被插入撞球球桌邊角之插口中。卡匣700之感測器可包括舉例而言(一或多)攝像機、(一或多)麥克風、(一或多)熱感測器、及(一或多)氣壓計。舉例而言，圖7A中所描繪卡匣包括攝像機705、麥克風710、以及溫度與氣壓感測器715。卡匣700及插口可經設置在球桌之邊角中，使得在給定球與球桌邊角之維度的情況下撞球無法接觸卡匣或插口。卡匣700及插口可用以正確地設置卡匣700之感測器在其被使用之環境中。透過卡匣700與插口所促進的感測器之正確設置會改良感測器本身之性能，並且因此改良系統用以分析潛在接觸事件之能力。卡匣700或插口亦可提供遮蔽(例如，黏彈性聚合物)以將不期望振動隔離免於到達卡匣700中的感測器705、710、715。卡匣可連接到位於卡匣700後方插口中的電源，以及到系統之其他組件之資料通訊線。使用此類具有不同感測器組態之卡匣會使撞球球桌是高度可組態的。圖7B是描繪可被插入撞球球桌邊角之插口中的例示性卡匣的一組示意圖。圖7C及7D根據例示性實施例描繪可被插入撞球球桌邊角之插口中的例示性卡匣。圖7C顯示設置在撞球球桌之邊角前方之例示性卡匣。圖7D顯示設置在撞球球桌之邊角上方之例示性卡匣。

圖8A是根據例示性實施例描繪判定接觸事件發生的方法800之流程圖。例示性方法800包括獲得805撞球球桌影像以及分析810影像以判定兩物體之間的潛在接觸事件。方法800進一步包括基於物體之位置判定815潛在接觸事件之位置，以及基於振動/聲響資料判定820潛在接觸事件之類型與時間。舉例而言，可以從高架攝像機獲得視訊框並且該視訊框可用以偵測運動以及找尋潛在接觸事件之位置。舉例而言，假若在給定訊框內看到兩個撞球觸碰，則存在發生接觸事件之視覺證據，並且可以從撞球位置(X-Y-Z位置)計算出該接觸事件之位置(X-Y-Z位置)。可能存在一種情況，其中兩物體觸碰時間極短且可能因為透過攝像機所記錄之影像僅顯示發生接觸之前與之後的該球而導致不存在視覺證據。在此情況下，可使用先前訊框與模型為基資訊來判定隱含接觸(例如，在接觸前後有關球之訊框)，並且可基於此等訊框而計算出碰撞位置與時間。另一種形式之接觸證據可從由紅外線攝像機記錄之熱特徵獲得，因為在球桌表面上彈跳的球會留下相對亮的熱標記，該標記可以被紅外線攝像機感測到。

可使用運動伺服器635以分析球桌上各物體之位置資訊，以判定潛在接觸事件之位置。運動伺服器635可使用球桌之虛擬模型(表示感測器之位置以及感測器類型或其他識別資訊)，用以計算感測器(例如，加速計620及麥克風625a與625b)之間的距離以及可能接觸事件。由於接觸事件與該接觸(例如，振動)的證據到達感測器的時間之間的等待時間，此等距離可能是重要的。因此，由於振動透過球桌之各種媒介(例如，石板、木材、空氣)傳遞所需之時間，感測到的振動可基於時間延遲而被正規化。舉例而言，球桌中心通常是距離所有麥克風最遠的點，因此接觸事件之聲響需要花費上千微秒以傳遞到麥克風。透過考慮到氣溫及氣壓以判定在給定時間下聲響透過空氣傳遞之速度，此等感測到的聲響可被正規化。

基於振動/聲響資料而對潛在接觸事件之類型與精準時間之判定可以透過另一組件(例如，振動伺服器640)而被執行。運動伺服器635可傳送請求到振動伺服器640以驗證可疑接觸事件。該請求可包括潛在接觸事件之大約時間(基於視覺證據)、時窗、一列表的感測器、以及此等感測器之等待時間。舉例而言，在潛在接觸事件是在球桌邊角處之情況下，運動伺服器635可判定最近感測器(例如，最接近麥克風、最接近石板感測器、以及最接近顆星感測器)之等待時間，並且提供一列表的此等感測器及其等待時間到振動伺服器640。

基於收集到的振動(包括聲響)，振動伺服器640可以數種方式判定接觸事件之類型。一種例示性方法是振動伺服器640比較接觸事件之頻率與數種對應於被感測器感測到的不同類型之接觸事件的頻率特徵。圖8B是描繪透過石板振動感測器所感測到的球桿對球接觸事件之例示性頻率特徵825之圖表。基於對應於已知球桿對球接觸事件之樣本頻率資料，可透過判定樣本頻率資料之最小830與最大835頻率來產生頻率特徵。可針對各接觸事件類型(球對球，球桿對球等)及針對各感測器類型(石板感測器、麥克風等)判定頻率特徵。透過比較由感測器針對特定時間/窗接收到具有各對應感測器類型之特徵的振動資料，可將接觸事件類型分類。在許多情況下，該系統可執行對各類型感測器(例如，麥克風、石板感測器、以及顆星感測器)之至少一比較。石板振動感測器值可由G力(例如，0.0001Gs，其中來自感測器之10,000 mV等於一G)表示，以及麥克風值可以由分貝表示。接觸事件之時間可基於碰撞之第一證據來判定，該第一證據亦即振動振幅曲線之起始。

另一種令振動伺服器640判定接觸事件之類型的方法是使用機器學習。舉例而言，可使用感測器輸出與接觸類型之訓練資料訓練卷積類神經網路。一旦使用足夠量資料訓練該類神經網路後，可提供感測器輸出作為類神經網路之輸入，該類神經網路可回覆該接觸事件之分類(例如，類型)。

振動伺服器640可回覆一或多接觸事件分類及對應時間，以及甚至可基於球桌上感測器位置之間的差異回覆接觸事件之較精確位置。可選位置資料可用以取代透過運動伺服器635先前判定之位置資料，或用於驗證目的。

圖9A是描繪針對圖6A所描繪系統600之例示性工作流程900之流程圖。系統600可追蹤905撞球球桌上撞球之位置並且使用嵌入於或與撞球球桌結合之感測器收集910有關由撞球或其他物體所產生振動與聲響之資料。舉例而言，連接到視覺系統630之訊框擷取器的攝影機610可追蹤物體之位置並且針對各視訊框(根據上述模型中心的方法)產生球之位置(X-Y-Z)的多播使用者資料報協定(UDP)網路資料流。振動獲取及分析系統640可舉例而言從二十個感測器及兩個麥克風收集振動/聲響資料並且將資料歸檔在振動資料儲存中。舉例而言，系統640可在96 kHz的速率下取樣，其提供約10微秒之資料率，這舉例而言是比單靠攝像機所能實現更大層級之粒度。

涉及撞球的可能接觸事件的位置可基於撞球之追蹤位置而被判定915。針對可能接觸事件，系統可基於振動或聲響資料判定920是否發生接觸事件，包括接觸事件之類型與時間。舉例而言，振動獲取及分析系統640可等待來自視覺系統630之等待時間資訊與遠端程序呼叫(RPC)請求以鑑定碰撞事件之類型與計時。專用運動伺服器635可使用位置資料流以計算平滑的軌跡(例如，方向速度與加速度)，以預測可能碰撞之位置。針對預期碰撞事件(例如，每當物體改變方向或已改變方向時)，運動伺服器635可對振動獲取及分析系統640做出RPC請求以判定(假若有的話)碰撞事件之類型與時間。振動資料之分析是計算昂貴的，因此對振動資料之參考可受限於判定碰撞(例如，球對球，球對石板，球對顆星，以及球桿對球碰撞)。運動伺服器635可預測碰撞事件，針對碰撞振動資料計算理論等待時間，以及接著對振動獲取及分析系統640傳送查詢(以計算出的感測器等待時間)，其可在計算出來結果(碰撞事件之類型與時間)之前將等待時間施加到資料。該結果可回送到運動系統635，該系統可將接觸事件儲存925成其計時被儲存在資料庫中的離散事件，以用於使用使用者介面系統650瀏覽。使用者介面系統650可以是網頁為基的使用者介面，用以透過將撞球資料同步進到例如視訊、3D模型、振動資料、或離散事件中來分析該撞球資料。

圖9B是描繪判定920是否發生接觸事件之流程圖。系統600可判定930可能接觸事件之位置與複數個振動感測器(例如，包括聲響感測器)之位置之間的距離。針對各個該複數個振動感測器，系統可基於通過可能接觸事件與感測器之位置之間的材料的振動速度來判定935感測器之等待時間。該系統可判定940可能接觸事件之大約時間、一列表可使用的感測器、以及針對感測器之等待時間資訊。基於來自該列表的可使用感測器之振動/聲響資料以及針對感測器之等待時間資訊，該系統可判定945是否有在大約時間時發生碰撞事件。

應瞭解雖然在撞球球桌之情境下描述了許多上述態樣，其亦可等效用於其他環境中，諸如在運動競技場及表演舞臺中。

圖10描繪基於反應現象的球在表面上彈跳高度之例示性計算。反應現象可指稱可提供附加資訊的接觸事件之序列。舉例而言，當撞球在球桌上彈跳的球對石板碰撞事件之間的計時可被用以計算該球各彈跳的高度(Z值)，而不論球的X-Y位置。一旦偵測到彈跳，將繼續附加彈跳直到球停止。該系統可使用此類反應現象資訊以判定高度值以建構撞球之真實X-Y-Z位置，令該球可接著被圖形地演色。

揭示系統及方法之另一態樣是照明系統。圖11是根據例示性實施例描繪的照明系統1100之示意圖。照明系統1100包括複數個光源1105，其可被配置以朝著諸如撞球球桌比賽表面等標的區域投射光。該複數個光源1105可是任意數量之光源，其可包括LED光源。酸然圖11中顯示光源1105被配置成網格狀，光源1105可被不同地配置。舉例而言，列可相對於彼此而偏移，或光源可配置成圓形圖案狀。光源可在本文中被參照為「發光像素(luxels)」。發光像素可被視為是光之像素，但與像素不同之處在於發光像素不需示顯示螢幕之一部分且可為任何任意尺寸。系統1100亦包括經設置以觀看標的區域與用以感測標的區域之照明特徵(例如，亮度與顏色)的攝像機1110、以及通訊耦接到光源1105與攝像機1110之控制器1115。控制器1115接收由攝像機1110感測到之照明特徵並且基於從攝像機1110接收之照明特徵以調整光源1105之至少一部分，以對系統1100照明的區域實現期望照明條件。系統1100可經組態以提供各式各樣所期望的照明條件，諸如區域之均勻照明。

圖12是根據例示性實施例描繪的照明系統1200之示意圖。與圖11之系統1100類似，照明系統1200包括複數個光源1205、攝像機1210、以及控制器1215。在圖12中，光源1205經配置成網格狀，在網格中央處具有開口，通過該開口可設置攝像機1210以觀看標的區域。

圖13是根據例示性實施例描繪的照明系統1300之示意圖。照明系統1300包括複數個光源1305a-f，配置以朝著被顯示為運動場的競技場之標的區域1320投射光。系統1300亦包括經設置以觀看競技場1320與用以感測場1320之照明特徵的攝像機1310、以及通訊耦接到光源1305a-f與攝像機1310之控制器1315。控制器1315接收由攝像機1310感測到之照明特徵並且基於從攝像機1310接收之照明特徵以調整光源1305a-f之至少一部分。

圖14是根據例示性實施例描繪的照明系統1400之示意圖。照明系統1400包括複數個光源1405a, b，配置以朝著被顯示為舞台之標的區域1420投射光。系統1400亦包括經設置以觀看舞台1420與用以感測舞台1420之照明特徵的攝像機1410、以及通訊耦接到光源1405a, b與攝像機1410之控制器1415。控制器1415接收由攝像機1410感測到之照明特徵並且基於從攝像機1410接收之照明特徵以調整光源1405a, b之至少一部分。

圖15是根據例示性實施例描繪的一網格的白色LED之示意圖。字母「W」指定白色LED。圖16是根據例示性實施例描繪的一網格的多色LED之示意圖。該網格的LED包括交替列之白色與多色LED(例如，列1605是白色LED之列且列1610是多色LED之列)。字母「W」指定白色LED、字母「R」指定紅色LED、字母「G」指定綠色LED、以及字母「B」指定藍色LED(例如，LED 1615是白色、LED 1620是紅色、LED 1625是綠色、以及LED 1630是藍色)。除了調整標的區域之亮度以外，使用多色照明源(諸如圖16之照明源)之照明系統可以調整被投射到標的區域之光的顏色。

圖17是根據例示性實施例描繪校正照明系統，例如1100，之流程圖1700。可透過控制器(例如，系統1100、1200、1300、或1400之控制器1115、1215、1315、或1415)執行該校正。照明系統之校正包括捕捉並且儲存各發光像素在感興趣區內的影響之映射。感興趣區可被界定成標的區域中的一組任意(例如，四或更多)點。校正處理捕捉(1705)感興趣區之基底參考影像(Base Reference Image)。針對感興趣區中該複數個點之各者，可由任意亮度值表示基底參考影像(例如，「0」的亮度值可表示最小亮度；以及「255」的亮度值可表示最大亮度)。透過判定照明系統之各發光像素對感興趣區之影響，該處理繼續。特定發光像素可被參照為「發光像素K(Luxel K)」，其中K是特定發光像素之數。針對各發光像素K(其中K從1增加到N，N是發光像素之數量)(1710)：設定(1715)發光像素K到其最大亮度；捕捉及儲存(1720)感興趣區之影像K(例如，成類似於基底參考影像之格式)；基於影像K與基底參考影像之間的差異以計算(1725)發光像素K之影響；以及儲存(1730)發光像素K之影響成影響K(Influence K)(例如，成類似於基底參考影像之格式)。影響K可被視為發光像素K之影響映射。校正之結果是針對照明系統之各發光像素的影響映射。

圖18A是根據例示性實施例描繪調整照明系統之光源(例如，發光像素)的方法1800之流程圖。可透過控制器(例如，系統1100、1200、1300、或1400之控制器1115、1215、1315、或1415)執行該光源之調整。調整發光像素之目標在於在特定誤差臨界值內或靠近本地誤差最小值來實現目標影像(Target Image)1805，可透過針對感興趣區中各點的亮度值來表示該目標影像(例如，成類似於基底參考影像之格式)。可手動或動態(自動)定義目標影像與誤差臨界值。根據例示性處理，所有發光像素被設定1810到初始亮度值。舉例而言，在0到4之尺度上(其中「0」表示可被發光像素產生亮度之最小量；而「4」表示可被發光像素產生亮度之最大量)，各發光像素可被設定到初始亮度值2，其代表可被發光像素產生亮度之量的約一半。該處理接著在隨後動作中迭代，直到在誤差臨界值內或靠近誤差最小值實現目標影像。捕捉1815感興趣區之當前影像，並且基於目標影像與當前影像之間的差異判定1820影像差異(Image Difference)(例如，使用平方和差值測量)。假若影像差異大於誤差臨界值1825，則針對各發光像素K(其中K從1增加到N，N是發光像素之數量)且針對各亮度值P(其中P從0增加到Q，Q是亮度值之數量)1830，組合1835當前影像與針對亮度值P的發光像素K之影響K以判定預期影像差異(Anticipated Image Difference)K, P。可舉例而言透過使用平方和測量所計算出的數值來表示預期影像差異K, P。考慮到針對全部發光像素之所有的亮度值會導致N x Q預期影像差異。對應於具有最小值的差異K,P(Difference K, P)之發光像素K與亮度值P經選擇1840，以及發光像素K被設定1845到亮度值P。當影像差異小於等於誤差臨界值或誤差最小值符合時1825，處理結束1850。

圖18B是根據例示性實施例描繪調整照明系統之光源(例如，發光像素)的方法1855之流程圖。調整發光像素之另一目標在於在特定誤差臨界值內或靠近本地誤差最小值中任一者來實現可被特定規則或測量表示之原則(Policy)。例示性原則可舉例而言包括建立表面上之均勻亮度，或最小化由表面上物體所造成之影子。另一原則之實例可以是最佳化球邊緣之對比度，這對電腦視覺的邊緣偵測用途是有用的。沿著球之邊緣具有高對比度趨向於對電腦視覺是較友善的。此外，系統可具有多原則，在該情況下系統可在滿足該等原則之間找到平衡(例如，平均臨界值或滿足該等原則之最大數量規則)。根據例示性處理，判定(例如設定)1860原則以及所有發光像素被設定1865到初始亮度值。舉例而言，在0到4之尺度上(其中「0」表示可被發光像素產生亮度之最小量；而「4」表示可被發光像素產生亮度之最大量)，各發光像素可被設定到初始亮度值2，其代表可被發光像素產生亮度之量的約一半。該處理接著在隨後動作中迭代，直到在誤差測量臨界值內實現或透過達到本局部誤差最小值實現該原則。捕捉1870感興趣區之當前影像，以及基於該原則與當前影像判定1875誤差測量(Error Measure)(例如，在均勻亮度原則之情況下，可使用當前影像之像素間的標準偏差)。假若誤差測量大於誤差臨界值或最小值1880，則針對各發光像素K(其中K從1增加到N，N是發光像素之數量)計算發光像素K之影響(影響K，Influence K)1885，並且組合1887當前影像與針對發光像素K之影響K以判定預期影像測量(Anticipated Image Measure)K。對應於具有最小值的預期誤差測量K(Anticipated Error Measure K)之發光像素K經選擇1890，以及根據原則將發光像素K調整1892。當誤差測量小於等於誤差臨界值或到達局部誤差最小值時1880，處理結束1895。

圖19是根據例示性實施例描繪的照明系統1900之示意圖。照明系統1900包括照明器具1930，該照明器具具有複數個光源(「發光像素」)1905以及在中央之開口，以設置系統1900之攝像機1910。照明器具1930經配置以朝表面1920之標的區域(感興趣區)1925投射光，以及攝像機1910經設置以觀看感興趣區1925。如圖19所示，照明器具1930之各發光像素將光實質投射到感興趣區中離散數量的點上。舉例而言，發光像素1905a將光實質投射到表面1920上之位置1935a上，以及發光像素1905b將光實質投射到表面1920之位置1935b上。

圖20A-D是根據例示性實施例描繪校正照明系統之示意圖。圖式中顯示相對小數量之發光像素，以及針對描繪目的，該等圖式僅顯示上述校正步驟之子集。圖20A描繪一發光像素2005a對感興趣區2010之例示性影響。發光像素2005a投射不同量之光在感興趣區2010之一位置2015a中的不同點上。發光像素2005a之亮度值是以數值來表示(例如，在本例示性中數字「4」表示發光像素之最亮值)，以及投射到位置2015a之點上之光的量是以數值來表示。感興趣區2010中各點之數值可用以表示發光像素2005a之影響。相似地，發光像素2005b投射不同量之光到感興趣區2010之另一位置2015b中的不同點上，發光像素2005c投射不同量之光到感興趣區2010之另一位置2015c中的不同點上，以及發光像素2005d投射不同量之光到感興趣區2010之另一位置2015d中的不同點上。位置(例如，2015a-d)可重疊。該校正導致針對各發光像素之影響映射，如上文中結合圖17所論述者。

圖21是根據例示性實施例描繪調整照明系統之光源之示意圖。圖21描繪將照明器具2105之發光像素的亮度值設定到相同層級為何會導致不同量的光被投射到感興趣區2110中的各點上。感興趣區2110中顯示之數值可用以表示當前影像2115，如上文結合圖18A所論述者。影像2120被顯示為目標影像之例示性表示，如上文結合圖18A所論述者。影像2125被顯示為影像差異之例示性表示，如上文結合圖18A所論述者，其是透過使用平方和計算所計算出。

圖22A-F是根據例示性實施例描繪調整照明系統之光源之示意圖。圖22A-F顯示上文結合圖18A所描述處理1800的步驟之子集。圖22A-C顯示當調整發光像素2205a(亦表示「L(0,0)」)成三個例示性亮度值(例如，3、4及5)時，三個例示性預期差異影像2225a-c之計算以及對應的差值。圖22D-F顯示當調整發光像素2205b(亦表示「L(2,0)」)成三個例示性亮度值(例如，1、3及4)時，另外三個例示性預期差異影像2225d-f之計算以及對應的差值。為了方便說明，僅考慮此與六個例示性預期差異影像2225d-f相關之六種差值，圖22B之情境將被選擇，因為其與最小差值(40之值)相關。為此，發光像素2205a將被設定到亮度值「4」，並且結合圖18A描述之處理1800將持續直到達成靶材影像(在特定臨界值內)。

揭示系統及方法之另一態樣是沿著撞球球桌表面之周邊的顏色變異。圖23A是根據例示性實施例描繪在撞球球桌比賽表面2305周邊上具有顏色變異2305之一部分撞球球桌2300的示意圖。顏色變異2305可位於球桌顆星2315之突出部下方。顆星2315典型上會沿著比賽表面2310之周邊投射影子。為此，可選擇顏色變異2305以與影子融合。舉例而言，若比賽表面2310之顏色是綠色，則顏色變異2305之顏色可以是藍色，這有助於降低其對球桌使用者之可注意性。諸如圖2A中所描繪系統200的系統可處理球桌之影像(例如，透過攝像機210或攝像機2505或2510(圖25A及25B)而被獲得)以增加周邊上顏色變異2305與比賽表面2310的顏色之間的對比度。舉例而言，是藍色的顏色變異2305可在球桌影像中被數位轉換成白色，這會增加對比度(例如，白色對綠色)。在數位改變影像中增加對比度允許更佳地視覺判定撞球相對於顆星的位置。此類判定在許多撞球比賽中是重要的，其中判定球是否接觸顆星是必要的。圖23B及23C描繪在撞球球桌比賽表面2310周邊處具有顏色變異2305之一部分撞球球桌的示意圖。圖23B中所示顏色變異2305是經數位轉換成相對於比賽表面2310具高對比度的顏色(例如，從藍色轉換成白色)。因此，可較容易判定球2320是否有接觸顆星2315。在圖23B及23C中，球2320並未接觸顆星2315。圖23B顯示顏色變異2305在球2320與顆星2315之間是可見的。改良對比度有助於令自動化判定更為精準，因為其改良球與顆星之影像處理。例如，可透過使用不同顏色的布取代現存布、改變現存布之顏色、或貼附附加層(布膠帶或其他物質)在現存布之上來實現顏色變異。

揭示系統及方法之另一態樣是物體(例如，撞球)之預期軌跡的模擬。此類模擬可用於預測未來撞球之位置、用於訓練、用於解決問題、用於比賽、以及用於預期未來擊球及攝像機位置。可執行各種層級之模擬，包括：(1)模擬球在從時間t至時間t+1時在何處；(2)針對給定撞球擊，模擬球在從時間t₀ 至時間t_n 時在何處；(3)從所有可能擊球中判定出「最佳」擊球，其中考慮到得分機率、失誤機率(其可能是基於選手之誤差範圍)、以及出桿選手之可能最佳擊球與對手之最差擊球。基於球之位置與動作是否符合一組標準(例如，球最終位置、與顆星接觸)可判定出最佳擊球。判定出最佳擊球可能需要上千次模擬，且最佳擊球通常是容錯之模擬(例如具有較短路徑、較少方向改變、以及適當速度)。基於選手風格設定檔可針對個別的選手客製化最佳擊球。舉例而言，有些選手較為攻擊性而有些選手較為防禦性。應瞭解，此類模擬在撞球以外的情境是有用的，且也可應用到其他活動中，諸如高爾夫球(例如，高爾夫球在果嶺上滾動)，且可用於建構其他的系統，諸如機器人高爾夫球選手。

如上述，系統可追蹤撞球球桌上各物體之位置。基於此資訊，系統可判定何時開始與停止擊球，這例如對計分與剪接視訊而言是有用的。系統亦可運用此資訊以將來自多攝像機之視訊登錄與排序。此位置資訊亦可用於基於撞球球桌之基於物理模型來預期球將會在未來移動到何處。透過系統所能預測之運動可包括球位置、旋轉、速度、及方向。雖然球桌之基於物理模型可用與做出此等預測，但可能需要附加資訊。舉例而言，球桌可能並非是完全水平的，且來自各擊球之巧克累積在球桌表面上，這可能導致會改變球桌表面摩擦之黏性殘留物。為應對此等異常狀況，系統可觀察當球運動時所發生事故並且可使用此類資訊以通知有關球將會如何移動之預測。

系統可將球與其他物體之間的反應(有關於該等球之速度與方向以及旋轉速度與方向)登錄並且將此等反應表示於表中以令系統可參考。例如當球與顆星交互作用時，系統可將球反射角度、速度、旋轉以及球上與顆星附近的巧克量等登錄。不同的顆星(或其部分)可不同地作用，故系統可保留整個球桌之映射圖(map)以應對不同的反應。可使用類神經網路以預測當球與顆星交互作用時球之運動。對類神經網路之輸入可包括球之入射角、位置、速度、旋轉；以及輸出可包括球之反射角、速度、以及旋轉。用於類神經網路之訓練資料可包括球桌上所有的先前動作，且可在比賽期間(線上訓練)被持續更新。

亦可使用另一類神經網路以預測球滾動之運動。對類神經網路之輸入可包括球之位置、速度、旋轉、及方向；以及輸出可包括球之速度、旋轉、及方向。在球滾動期間，系統可持續存取類神經網路以判定求將會如何持續滾動。此用類神經網路或類似的技術以學習球會如何對球桌反應是有利的，因為各球桌可是獨特的。所學習到的反應可賦能做出更精準之預測。

假若不存在足夠的訓練資料(基於臨界值，其可被人工設定或自動計算出)，系統可使用基於物理模型直到收集到足夠訓練資料以使類神經網路為有用的。替代地，來自另一球桌之訓練資料可被用作起始點。應瞭解，若針對其分析物體軌跡之區域的條件改變(例如，撞球球桌被再調節(清理、更換氈、更換顆星等))時，則可能需要運用新的訓練資料來重新訓練該類神經網路。

兩個類神經網路(用於滾動球以及用於與顆星交互作用)可使用巧克沉積之映射圖(例如，輪廓圖)以達到其判定。圖24是描繪撞球球桌2405表面上巧克沉積2410之頂視圖示意圖。此類巧克沉積2410可能在當球桿2420(具有巧克在其尖端上)打擊球2415時被遺留在表面2405上。追蹤此類巧克沉積之位置可能對判定撞球會如何在球桌表面上滾動是有用的，因為巧克沉積可影響滾動球(例如，改變球之滾動磨擦並且因此改變球之速度)。諸如例如圖2A中所描繪系統200的系統可處理球桌之影像(例如，透過攝像機210而被獲得)以識別巧克沉積之位置。替代地，巧克沉積位置與量可基於例如出桿母球之位置、聲響或其他資料等而被預測。巧克沉積位置資訊可接著被用以判定球桌上(一或多)球之預期運動。可使用具有X-Y位置之表來表示巧克映射圖，以及巧克之累積被表示成在此等位置處的巧克密度之指標，其可對應於摩擦之係數。

揭示系統及方法之另一態樣是用於捕捉比賽之攝像機系統。圖25A是根據例示性實施例描繪用於捕捉撞球比賽之攝像機2505、2510、2515的系統2500之頂視圖示意圖。圖25B是圖25A之系統2500的立面圖。例示性系統包括高架攝像機2515、兩個機器人可控制之攝像機2505與2510、以及控制單元2520。高架攝像機2515可設置在撞球球桌2525上方。撞球球桌2525上之撞球可在高架攝像機2515之視域中。機器人可控制攝像機2505、2510可經設置在圍繞撞球球桌2525之位置，且可被安裝於例如懸置於球桌2525上方的彎曲軌道2530或安裝於機器人手臂處。控制單元2520通訊地耦接到高架攝像機2515以及機器人可控制攝像機2505、2510。控制單元2520可控制高架攝像機2515或機器人可控制攝像機2505、2510以捕捉撞球比賽之影像資料。機器人可控制攝像機2505、2510可被移動到環繞撞球球桌2525之任何位置。當選手相對於球桌2525移動時，控制單元2520可令機器人可控制攝像機2505、2510之一或多者跟隨該選手。透過使用臉部辨識處理可識別該選手，且該選手可被系統指定角色(例如，出桿者)。基於被指定的角色，控制單元2520可以令(一或多)機器人可控制攝像機跟隨該選手。控制單元2520可控制高架攝像機2515之平移及變焦，並且可相對於撞球球桌2525控制機器人可控制攝像機2505、2510之平移、傾斜、變焦、高度及位置。控制單元2520可基於撞球球桌2525處的選手之速度來調整移動機器人可控制攝像機2505、2510之速度。

系統2500亦可包括通訊耦接到控制單元2520之模擬單元(未顯示於圖25A及25B中)。如上述，模擬單元可以是運動伺服器之一部分(例如，圖6A之635)或可以是分離的組件。如上述，模擬單元可判定預期會執行之撞球擊球並將判定的預期擊球轉送給控制單元2520。系統2500可進一步包括固定攝像機，其可設置以令撞球球桌2525之比賽表面在該固定攝像機之視域中。固定攝像機可獲得並將撞球球桌2525之比賽表面的影像資料轉送到模擬單元。預期之撞球擊球可被控制單元2520使用以控制攝像機2505、2510、2515之至少一者以捕捉擊球的初始衝擊與造成的撞球運動之最終視角。

較佳是令(一或多)攝像機就位以捕捉下一個擊球或接觸事件。理想的，攝像機被移動到其可獲得素材(footage)之位置，該位置是沿著接觸事件之表面之間的切線。舉例而言，沿著兩球之間的垂直平面較可能可以最佳地觀看到球對球接觸事件。沿著如圖26A及26B所示平面2605較可能可以最佳地觀看到球隊顆星接觸事件(球2610接觸顆星2615)。該系統可基於X-Y-Z位置計算出預期的接觸點以判定平面位置。平面2605可被參照為「切面(tangent plane)」。針對任何兩個物體，沿著切面2605觀看潛在接觸事件是有用的，諸如判定選手是否觸碰到球(例如，當撞球選手出桿過球時)。在非撞球運動中，沿著切面觀看亦可是有用的，諸如在棒球中判定球員在被另一個壘手觸球之前是否有觸壘，或者在美式足球中判定足球是否有越過球門線。

就預期接觸事件(例如，感興趣/關鍵接觸事件)而言，(一或多)攝像機可被移動以沿著切面捕捉視訊。若干攝像機可能受限於特定位置，故此類攝像機可移動到最接近切面之位置。圖27是描繪捕捉接觸事件之影像的例示性方法2700之流程圖。例示性方法2700包括判定2705可能的下一個接觸事件(例如，擊球、球接觸)以及判定2710從其可觀看到該可能接觸事件之平面。攝像機(例如，高速率攝像機)可移動2715到一位置以沿著平面觀看可能接觸事件並且可接著捕捉2720與可能接觸事件相關之視訊。如上述，可根據先前執行有關可能為下一個擊球之模擬判定出預期接觸事件。一旦(一或多)攝像機移動就位，用於捕捉之觸發可被設定以發生(例如，用於捕捉高速率視訊)。雖然來自常規攝像機之視訊可被常駐儲存於系統記憶體中，但高速率攝像機會產生大量資料，因此系統可使用觸發以僅下載與預期接觸事件相關之訊框。高速率攝像機使用大循環緩衝器(例如，共2-10秒的高速率視訊)。以8000 fps記錄之高速率攝像機會導致十秒緩衝中有40k-50k個訊框。因為與接觸事件最相關之視訊框可能僅有約五十個訊框(或相似相對小的數量)，由運動及振動伺服器所判定之接觸證據可被用以指定何訊框要從高速率攝像機獲得。許多高速率攝像機需要請求特定的訊框數量。可基於接觸事件之時間、攝像機之框率、以及攝像機之當前訊框數量而計算出此類訊框數量。例如，若攝像機以10,000 fps記錄，且需要1秒前之訊框，則系統要請求10,000訊框以前之訊框。

所揭示系統之攝像機的一有趣態樣在於人可在粒度層級上干預攝像機控制。舉例而言，可自動控制攝像機之總體運動，且人可以超控一子集之攝像機功能以微調攝像機之特定態樣(例如，對焦、取景、創意性處理)。這允許攝像機針對預期擊球而移動到通用位置，且人可為了美觀用途而微調對焦/變焦/景深。

除了上述攝像機以外，例如可使用兩個攝像機分析撞球選手的身體姿勢與臉。可使用市面上販售軟體追蹤選手之臉部特徵與肢體/關節。可執行對選手之姿勢(「姿態估計」)、運動、及臉部表情的分析以為了使攝像機持續記錄選手(例如，將選手維持在攝像機訊框中以及跟隨著選手)、用以避免碰撞到選手(例如，記錄選手之位置)、用以識別誰正在出桿、以及用以預期選手在出桿前要花費多少時間。舉例而言，當選手站起來時可能意味著選手在出桿前還有時間，並且在此期間攝像機可以移動到位。當選手移動以出桿時，系統可基於選手設定檔(先前出桿歷史)與機體運動來判定在執行擊球之前還需花費多少時間。如果沒有足夠時間將攝像機移動到所期望的位置時，系統可使用次最佳位置用於觀看擊球。若足夠時間為可用的，則攝像機可移動到較佳位置。

揭示系統及方法之另一態樣是用於撞球球桌之整合照明系統。圖28是根據例示性實施例描繪用於撞球球桌的整合照明系統2800之頂視圖示意圖。整合照明系統2800包括在撞球球桌之比賽表面2825中的表面燈2805、在撞球球桌之球台外框之上表面2830中的標記燈2810、沿著撞球球桌之球台外框顆星2835的顆星燈2815、以及耦接到該表面燈2805、標記燈2810及顆星燈2815以控制該表面燈2805、標記燈2810及顆星燈2815的照明特徵之控制器2820。表面燈2805、標記燈2810及顆星燈2815可包括例如發光二極體或端部發光光纖束。端部發光光纖束可耦接到發光二極體。表面燈2805、標記燈2810及顆星燈2815之照明特徵可包括顏色、亮度、或照明模式，例如閃爍。控制器2820可設定表面燈2805、標記燈2810及顆星燈2815之任意者的照明特徵以指示撞球比賽之狀態。整合球桌燈系統2800可經由比賽智慧電腦控制之機制(例如控制器2820)為互動式及動態(情境)的。作為互動式照明之實例，控制器2820可導致標記燈2810以：(a)照明白光或黃光以指定被指定為對應白色或黃色的撞球選手之回合；(b)閃爍以警告即將發生之超時犯規；(c)照明紅光以指示逾期擊球時脈；(d)指示撞球比賽之開始或停止；或(e)照明以提供分數計數。應瞭解，上述特定的顏色指定為例示性的，且可使用任意顏色用於任何角色。作為進一步實例，控制器2820可導致顆星燈2815以選擇性照明以指示用於撞球比賽之瞄準點或用以指示撞球比賽已發生之接觸點。表面燈2805可包括頭點、腳點、中心點、及開始發球點(opening break spot)之一或多者，以用於指示球桌上球之布局。上述燈之任意者亦可用以指示觀眾回饋燈之類型或級度(例如，透過改變燈之顏色或亮度)。

表面燈2805 – 用於比賽，撞球球桌需要在球桌表面2825上具有官方標記，該等標記在比賽的特定階段期間是相關的。標記之位置應為精確的。傳統而言，使用貼紙或筆或是劃線器將此類標記永久性標記於表面上。貼紙是具有問題的，因為其會脫離該表面。額外地，貼紙具有厚度，這可能會干預在表面上滾動之球。在延展羊毛布(典型的撞球球桌表面覆蓋物)上的筆或劃線器標記是難以被精準標記的，且實際上可能隨時間推移而些微移位。其亦會褪色並且需要時常重新標記其。此等類型之永久性標記並非是情境上相關或「智慧的」。使用高架雷射指標是一種促進情境布局之實作；然而，雷射難以是精確的，因為其尺寸取決於雷射與球桌表面之距離。再者，雷射表面標記可能會被通過其的球而被遮擋住，或被通過雷射與球桌表面之間的其他物體遮擋住。所揭示整合燈系統2800可包括就在表面2825下方的石板嵌入式端部發光光纖束，其可提供精確定位且可與攝像機或其他視覺系統整合，該攝像機或其他視覺系統是經組態以監控或控制正在進行的撞球比賽之狀態。取決於比賽情境，該系統可令該等點出現或消失或以各種顏色出現。用於表面燈2805之例示性顏色方案是如下：頭點(取決於情境，為白色/黃色)、腳點(紅色)、中心點(取決於情境，為白色/黃色)、開始發球點(取決於情境，為白色/黃色)。

表面燈2805亦可以，或替代地，包括側面發光光纖元件、光管、或相似元件以在球桌表面2825上產生線。線在撞球比賽中通常是有用的，以描繪區或臨界。此等線可以是直的(例如，在開侖中障礙線或在花式撞球中顯示排列斑點球之位置的線)，或在司諾克中被彎曲成「D」狀在頭線後方。側面發光光纖元件、光管、或相似元件之一部分可被製成是平坦的在一側上，使其可以被安裝成與球桌表面2825齊平(例如，與球桌表面2825之石板齊平，就在氈敷層下方)。

表面燈2805可以在例如攝像機系統偵測到球被手動控制時(亦即，並非在球桌上自然滾動)會閃爍。根據正在進行比賽之規則與情境，適當表面燈可照明以指示被控制球之候選布局位置。在若干情況下，球越接近指定點，燈會越快速閃爍直到其是持續照明點且該球被置於該點上。給定進行比賽之狀態，若沒有規則規定該球要被置於給定位置，則在該位置處之表面燈不會照明。

控制器2820可經組態以知曉進行中比賽之各種階段以及與球布局相關之規則。舉例而言，在三顆星撞球比賽開始時，紅色球被置於腳點，對手之母球被置於頭點，以及母球不是被置於頭點左側之點就是被置於頭點右側之點。若選手(或裁判)將球保持靠近有效點，則在該點處之表面燈可閃爍以指示該點是優良的候選位置。在無效點處(諸如中心點，其在該時不會有作用)之表面燈可被斷電。

作為進一步例示性，表面燈可在比賽進行期間作為用於重設置球之導引，其是當球凍結(亦即，接觸選手母球並停止)時的可行選項。即使對較有經驗選手而言，並非總是知曉正確的規則與選項。因此，表面燈2805可用以導引球之重設置到其適當位置。舉例而言，若紅色球凍結選手之母球時，則其要被重新放置到腳點而母球(黃色或白色球)被重新放置到頭點。然而，若對手之母球凍結選手之母球，則對手之母球應被重新放置到中心點。使用情境化智慧型表面燈系統，若裁判嘗試將母球移動靠近中心點(其並非母球所在之位置)，控制器2820可經組態以不照明靠近中心點之表面燈，因為其可能會誤導該行為。控制器2820可經組態以照明頭點之表面燈，其在本情況下是母球應在的正確位置。任何將對手母球移到頭點附近之嘗試，不會導致在頭點處表面燈之照明。將對手母球移到中心點附近之正當嘗試會導致中心點處之表面燈照明，指示該處是用於重新放置該球之正當位置。

在表面燈組態之實例中，表面燈系統可包括七個點(包含圖28顯示之兩個替代點)，其中一次只使用五個點。在此類組態中，替代兩點可允許以任意方向來操作該球桌。換言之，選手可決定球桌的何側是頭且何側是腳。一般而言，當(使用劃線器)永久性標記點時，頭與腳符號為預定的且無法被改變。例示性表面燈組態具有額外、替代的點，允許球桌之頭與腳可以動態反轉。

標記燈2810 - 系統2800可包括一系列之標記，例如沿著球台外框各側圍繞球桌周邊設置之二十八個視覺標記，或作為另一實例為沿著球桌周邊每標準菱形(diamond)距離有約十個燈間隔之240個燈。在一實施例中，可以有二十八個主要標記燈，且在主要標記燈對之間二分之一或四分之一點處有附加標記燈。此類標記燈可被選擇性照明。標記燈2810可被參照為「菱形(diamond)」，雖然其可以是圓形或其他形狀。標記燈2810可用作視覺輔助、瞄準裝置、用與測量擊球之尺規、用以計算角度之標記(landmark)、以及作為對照於比賽表面2825的空間定向之提示。標記燈2810可改變顏色、勒克司(光度)、及閃爍模式，以對選手及觀眾指示各種比賽狀態。標記燈2810之例示性應用包括：標記燈2810照明白色或黃色以指定現在球桌上是哪位選手的回合；閃爍標記燈2810以警告即將發生之超時犯規；市場燈2810照明紅光以指示逾期擊球時脈；使用標記燈2810作為計時器以指示比賽開始前的固定練習之開始及停止；或使用標記燈2810以提供有關一系列之選手得分分數的計數指示，或其若干組合。當未亮起時，標記燈2810可與球桌表面具有相同顏色，該燈被安裝於球桌表面中，以為了訓練或其他目的提供一種模擬從球桌上移除了標記的方式。

顆星燈2815-系統2800可包括顆星燈2815，該顆星燈2815可包括光纖束被嵌入於顆星2835內在沿著球桌邊緣之接觸點處。顆星燈2815之用途在於可指示要往何處瞄準並且提供注視點、用以顯示在給定擊球中先前命中了哪個接觸點、或用以透過顯示接續擊球之一或多解決方法來提供指示，以例如指示要往何處瞄準以及使用什麼旋轉策略(例如，透過使用不同顏色的光)。可透過控制器2820控制顆星燈2815，且可例如根據與什麼球接觸或預期與什麼球接觸而協調顆星燈2815顏色。

取代在沿著球桌邊緣之接觸點處被嵌入於顆星2835內，可將顆星燈2815配置在顆星2835底座處，在顆星2835與球桌比賽表面2825之間的間隙2845中。圖29描繪配置在撞球球桌顆星結構2835與球桌比賽表面2825之間的燈2815。撞球球桌球台外框可建構有空腔2855，以將光源2815安裝在撞球球桌之顆星結構2835下方。若沒有被明確建構有空腔，則球桌之球台外框2830可被移除且空腔2855可在顆星結構2835下方之球台外框中。光源(例如，LED陣列)2815可安裝於空腔2855內，且光導媒介2850可安裝於光源2815與間隙2845之間，在該處顆星2835接觸比賽表面2825。舉例而言，此類光導媒介2850可以是對應於光源之複數個光管。光管典型上是由硬塑膠材料製成，其能夠以最小損失傳導光波。一陣列光管2850可被建構成單一單元並且耦接到光源2815。自光源2815投射之光可被光管2850傳導到間隙2845，該間隙是其中顆星2835底座接觸比賽表面2825之處。光源2815可接著被用以照明顆星2835下方之差距2845，以用作對訓練或撞球比賽效果有用之指示器。該等燈之一例示性用途在於當撞球被移除自球桌(例如，為了清潔目的)後輔助重新設置該球。由於系統精準地追蹤各球之位置，故系統可記錄球在從球桌移除之前的位置。透過追蹤被替換球之位置並且提供有關期望位置之視覺回饋，燈可用以輔助替換在該位置處之球。舉例而言，若球需要朝向球桌頭側移動，則靠近球桌頭側之燈可閃爍以指示該球需要被移動於該方向中。燈可越來越快閃爍直到該球到正確位置，在該時刻燈可維持持續照明。

照明系統2800可包括耦接在撞球球桌下方的輔助燈(floor light)2840a-h以投射光到撞球球桌下方。圖30是描繪配置在撞球球桌下方的此類輔助燈2840a-h之立面圖示意圖。控制器2820可令該輔助燈2840a-h以，例如：(a)照明紅光以指示有選手犯規；或(b)照明白光或黃光以指示撞球選手之回合。輔助燈可幫助觀眾及選手看出接下來要比賽之球。

圖31A-D是根據例示性實施例描繪用於在撞球球桌上產生光點的組態之示意圖。圖31A-D中描繪之組態可用作揭示系統2800之標記燈2810。圖31A描繪撞球球桌球台外框3105上未被照明之點3115。可透過插入3110與球台外框3105之顏色不同的顏色來建立點3115。表面層下的物質可以是木材，且表面層可以是塗料。圖31B描繪安裝於球台外框3105之空腔3120內的光源3125(例如，LED)。使用光漫射材料3135以將自光源3125產生之光漫射。圖31B之組態產生具有相對於周邊為明亮的內部與具有相對於內部為暗的周邊之照明點3130。圖31C描繪安裝於球台外框3105之空腔3120內的光源3125(例如，LED)。使用光漫射材料3135以將自光源3125產生之光漫射。光源3125經設置成相鄰於光漫射材料3135。圖31C之組態產生具有小且明亮的內部與較大且較暗的周邊之照明點3140。圖31D描繪安裝於球台外框3105之空腔3120內的光源3125(例如，LED)。使用光漫射材料3135以將自光源3125產生之光漫射。平凸透鏡3145被安裝在光源3125與光漫射材料3135之間以產生均勻照明的點3150。替代地，可使用光管將光從光源傳遞到球台外框表面。在若干實施例中，光源可以是任意數量的LED，包括一陣列或矩陣之LED。在若干實施例中，光點可以是嵌入於球台外框表面中的LED顯示器。

揭示內容之另一態樣是具有至少一機器人之系統，該機器人用以移動撞球球桌上之撞球或其他物體。圖32是描繪撞球球桌3205與用以移動球桌3205上撞球3210a-c之電纜驅動並行機器人(CDPR)3215之示意圖。使用在CDPR技術領域中已知技術，可以令CDPR 3215能夠移動到球桌3205上或上方的任何位置。CDPR 3215亦可包括抓握撞球之機構，諸如爪。在圖32中，CDPR 3215被顯示為抓握撞球3210b。CDPR 3215可撿起撞球3210a-c並將其移動到球桌3205上任意位置處，以將球3210a-c放置成在球桌3205上之期望配置。

圖33A是描繪撞球球桌3305與用以移動球桌上撞球3310a-c之複數個輪式微機器人3320a-d之示意圖。雖然顯示四個微機器人3320a-d，可使用任意數量之機器人。微機器人3320a-d可與控制系統介接。控制系統經由無線介面(例如，WiFi或藍牙)可控制各個個別微機器人3320a-d。微機器人3320a-d不需知曉其在球桌3305上之位置，因為控制系統可透過使用例如圖2A中的高架攝像機系統來追蹤微機器人3320a-d之位置。微機器人3320a-d可用以例如透過推撞球來移動撞球3310a-c。為了對球運動方向施加更多控制，可以使用兩個或更多個微機器人來移動一個球。當未被使用時，微機器人3320a-d被保留在撞球球桌3305之邊角處，其在該處不會干預到撞球。圖33B是描繪撞球球桌3305的邊角之特寫的示意圖。如所示，在球桌3305邊角處之微機器人3320a不會接觸到在球桌邊角處之撞球3310a，因為微機器人3320a可適配(fit in)於建立於撞球3310a之曲面與球桌邊角之間空間中。若選手在微機器人3320a-d能夠移動到球桌3305的邊角之前擊球，則控制器可導致微機器人3320a-d移動以避開移動中的球。

本揭示內容之另一態樣是能夠賦能兩組人員之間的遠端撞球比賽，其中兩組人使用其自身的撞球球桌與相關系統，諸如本文所揭示之球桌與系統。在不同位置之兩個相似配備的比賽場可各包括：

• 撞球球桌與一組撞球；

• 攝影機；

• 運動追蹤系統(MTS)，採用電腦視覺以追蹤球(例如，本文揭示之運動追蹤系統，諸如例如圖6中所描繪的系統600)，其使用專用攝像機或使用用於系統其他態樣之攝像機；

• 顯示器(例如，監控顯示器、高架投影機、雷射投影機、或擴充實境顯示器，諸如例如圖34A及34B中描繪實施例顯示投影機3410經配置以將影像(例如，球的路徑3415)投射到撞球球桌3405之比賽表面上)；

• 指示器燈(例如，本文揭示之LED球桌照明系統，諸如例如圖28中描繪的實施例)，其繞著球桌或在球桌上方(例如，白色或黃色光以指示出桿者選手正在執行擊球、紅色光以指示停止出桿、或藍色光以指示球之設置)；

• 可選的電纜驅動並行機器人(CDPR)、輪式微機器人、或球形機器人，用於撞球之布局(例如，圖32中描繪的CDPR或圖33A及33B中描繪的微機器人)；

• 控制器，用於控制系統以及選手之間的比賽；以及

• 網路連接，用於在選手與其分別系統之間通訊。

圖35是根據例示性實施例3500描繪遠端撞球比賽之態樣之流程圖。在正規撞球比賽開始前，選手通常進行「比球(opening lag)」以判定誰先開始。比球典型上涉及各選手出桿打擊一球(例如，母球)朝向撞球球桌之腳顆星並回到球桌之頭端部。球最靠近頭顆星之選手則贏得比球。根據圖35之例示性實施例3500，各選手之控制器提示3505選手以進行比球。可同時進行或接續進行比球擊球。各選手之運動追蹤系統(MTS)追蹤3510選手比球擊球之運動，以及分別系統之控制器協同合作以判定比球之贏家。當兩球停止滾動後可判斷出贏家，在該時刻MTS測量各母球到其分別頭球台外框之距離(最靠近頭球台外框之球贏得比球)。若無法判定3515贏家，則控制器可提示3505選手再次進行比球。若有贏家3515，則控制器指定3520「出桿者」及「觀測者」之角色給選手。

圖36是根據例示性實施例3600描繪遠端撞球比賽之態樣之流程圖。以下說明是使用遠端比賽比賽的開侖撞球之例示性比賽情境。應瞭解，取決於選手偏好或正在進行比賽，可使用不同顏色的球或燈。在比賽起始時，球之「當前位置」被初始化3605成針對特定撞球比賽(例如，開侖撞球)之球的開始位置。當前位置是比賽中涉及各球之位置的表示，例如，各球相對於球桌之X-Y位置。與出桿者選手相關之控制器將出桿者球桌的指示器燈設定3610成藍色，以代表比賽之球設置階段。若使用3615球設置機器人(例如，CDPR)，則在出桿者位置處之機器人將球設置3620到出桿者球桌上對應於當前位置之點。若未使用3615機器人，則出桿者控制器例如透過將影像投射到出桿者球桌上來將出桿者選手導引3625以將球設置到當前位置。例如，該影像可以由視訊投影機、雷射投影機、或擴充實境顯示器(例如，虛擬實境眼鏡)製成，且可包括比賽中各球在其球桌上分別位置之影像、或諸如為有顏色的點等球之表示。替代地，出桿者的控制器可經由視訊顯示器顯示球在球桌上分別位置來導引出桿者選手設置球。當出桿者選手將球放置在球桌上後，若球並未被正確地放置，則視訊顯示器可透過指示出桿者選手用以移動球之方向來幫助導引球之布局。可以縮放影像以追求較佳細節。一旦出桿者的MTS判定撞球被正確放置在特定誤差臨界值內時，出桿者的MTS通知3630出桿者的控制器該設置已完成。

當完成設置時，準備好繼續比賽以及出桿者的控制器可提供3635出桿者位置之視訊給觀測者選手，雖然在若干實施例中視訊可被持續提供給觀測者選手。在若干實施例中，視訊可以被投射到球桌上，或者表示在出桿者球桌上發生事情之圖形可以被投射到觀測者選手之球桌上。當是出桿者選手執行撞球擊球的時刻時，取決於出桿者選手母球之顏色或其他對應於出桿者選手之顏色指定，出桿者控制器設定3640指示器燈變成黃色或白色。若任何球在出桿者選手執行撞球擊球之前有所移動，則出桿者的MTS可辨識此類運動並且通知出桿者的控制器犯規。出桿者選手之擊球視訊可記錄及儲存有前/後戳記時間(額外視訊)。在出桿者選手執行擊球後，出桿者的MTS判定3645出桿者選手是否有得分(例如，追蹤球是否有接觸數個顆星或其他球)並且更新當前位置。若有得分3650，則出桿者的控制器用兩個控制器登錄該分數(加上任意附加資訊，諸如得分的時間)，並且判定分述目標是否被達成。若達成分數目標3655，則出桿者控制器判定3660該出桿者選手為贏家。若未達成目標3655，則出桿者選手執行另一撞球擊球，以及出桿者的MTS再次判定3645出桿者選手是否有得分並且更新當前位置。若出桿者選手沒有得分3650，則出桿者的控制器設定3665指示器燈為紅色，以指示出桿者選手的回合結束了，並且控制器切換3670該出桿者的角色成觀測者。與先前觀測者選手(現在是出桿者選手)相關之控制器將出桿者球桌的指示器燈設定3610成藍色，以代表比賽之球設置階段，且比賽進行直到判斷出贏家。當完成比賽時，來自兩位置之視訊影片可自動依時間分類、結合、以及演色具有相關計分資訊，以形成比賽之一連貫視訊檔案，該檔案可共享於兩組人員之間。

圖37描繪例示性撞球點圖案設計，該設計賦能撞球3705之運動的偵測。當前最先進之撞球包括六點，用於視覺偵測球之旋轉。典型上，這些點在撞球圓周上，該等點在三軸(X、Y、Z軸)與球表面相交點處。具有此類點配置之球可繞上述軸之一旋轉，以造成只有一點為觀看者可見的(直接面向觀看者的軸上之點)，以及該球看起來沒有在旋轉。圖37中顯示之例示性球上點圖案包括配置在撞球3705上之八個點3710a-h，該等點被配置於內接立方體3715與撞球表面相交的點處(在內接立方體之頂點處)。點3710a-d被顯示為實線，表示該等點是從球3705正面側為可見的。點3710e-h被顯示為虛線，表示該等點是在球3705背面側。以虛線將想像內接立方體3715顯示於圖37中。該等點可以是比撞球顏色更深的顏色，以提供較佳且更一致的光學追蹤及更佳美感。替代地，該等點可以對人眼為隱形的，但對機器為可讀取的(例如使用紅外線或紫外光)。圖37中顯示之點圖案設計令當球在旋轉時至少兩個點為可見的且至少一個點總是可以被觀察成在移動。

圖38A及38B描繪例示性撞球標記圖案設計，該設計賦能撞球3805之定向的判定。圖38A顯示球3805之一側，以及圖38B顯示球3805之相對側。該圖案亦被參照為「定向偵測圖案」。相似於圖37中顯示之圖案，八個標記3810a-h可被配置在撞球3805上，該等標記被配置於內接立方體與撞球表面相交的點處(在內接立方體之頂點處)。標記3810a-h可以是各式各樣形狀(例如，圖38A及38B中所描繪的三角形)。舉例而言，為了改善邊緣偵測之目的，三角形在電腦視覺系統中是有用的。標記3810a-h之各者可定向於特定方向中，以令標記3810a-h之組合在任意時間點為可見的(例如，圖38A中顯示之標記3810a-d)，基於可見的特定標記而獨特地識別出球3805之定向。在圖37之組態中，其在各位置具有點，若球3705繞其主要軸之一旋轉剛好90度整，則可見點之圖案可能看似相同，有如球3705並未旋轉般。如圖38A及38B中所描繪般，球可被用以判定該球3805是否繞其主要軸之一旋轉剛好90度整，原因在於標記3810a-h之形狀與球3805上標記3810a-h之各者的不同定向。例如，在任意一時刻標記3810a-h之至少二或更多者是可見的。與其他標記對相比，各可見之標記對以獨特方式相對於彼此定向。作為實例，標記3810a及3810b將具有一組合之定向，以及標記3810a及3810c將具有另一組合之定向。定向之組合可被視為在兩三角形之間的想像線，其中各三角形相對於該線之定向將會是獨特組合之定向。就八個標記而言，可以有十二個非對稱組合之定向。因此，每個至少兩標記之表示會獨特地識別球3805之特定定向。標記3810a-h(例如，三角形)之二者的觀測者(例如，電腦)能夠判定現在正觀察球上的哪兩個標記。應瞭解，所描述標記配置可被用於其他物體上，諸如足球或高爾夫球。此外，其他形狀及配置可被判定並且被用以獲得該定向判定。

圖39描繪圖案3900，其賦能電腦視覺系統例如使用任一影像訊框判定球之定向。與圖38A及38B之圖案相同，該圖案亦被參照為「定向偵測圖案」。包括八個三角形標記3910a-h之例示性圖案允許任意攝像機對該球之觀看總能夠至少偵測到一對(兩個)三角形，或換言之，立方體3915之十二個邊緣之一，其中該八個三角形標記3910a-h之位置與圓球形球(未示出)內內接立方體3915的頂點重合。有鑒於三角形3910a-h之特定旋轉配置，其獨特限定該組態之任意邊緣的位置與定向，球定向之偵測變成可能的。三角形形狀的標記3910a-h具有當應付低解析或失焦影像時提供誤差校正之新增優勢。使用球上例示性圖案，電腦視覺系統可偵測到球之確切定向。

圖40是描繪賦能電腦視覺系統可以判定球之定向的圖案之一組示意圖。圖40顯示八個三角形之特定旋轉配置，其獨特限定該組態之任意邊緣的位置與定向。

例示性組態可應用於運動追蹤應用、運動(sports)視訊分析、旋轉追蹤等中。可在其中追蹤物體(例如球)或附著到物體之球之定向、姿勢、或旋轉等任意應用中使用該圖案。舉例而言，該圖案可用於追蹤圓形物體之位置與定向之電腦視覺系統。球類運動是一種期望外型上美觀單純且亦期望精確電腦視覺追蹤以用於精確旋轉建模之例示性應用。此類球類運動可包括撞球、足球、棒球、桌球(乒乓球)、高爾夫球等。該圖案可用於點運動追蹤系統，其中使用球用於追蹤運動(例如，將球安裝於人體關節處以追蹤人體關節之運動)，該系統不僅有助於判定球之位置亦可判定其定向。另一例示性用途是在帽子或安全帽上，其中瞭解到穿戴者頭部面向何方向是有用的。在此類用途中，該圖案可被印出於帽子或安全帽表面上。另一例示性用途是追蹤飛行無人機之定向，其中具有該圖案的球型形狀播結合到無人機設計中。該圖案亦可用於球平衡機器人(機器人坐於球上並使用該球用於平衡與運動)。坐於球上之機器人可參考球上印有的圖案以驗證球之定向與運動。該圖案亦可用於軌跡球應用中，用於控制電腦游標或指標，或建模軟體中的三維物件。傳統習知軌跡球使用嵌入式滾輪與光學感測器。所揭示定向偵測圖案可被用於球上。諸如電腦整合攝像機(例如，網路攝像機)等攝像機可用以追蹤球之定向。例如，此類坐於平坦表面上或握於手中之單一球可用以控制電腦游標、指標等，而無須使用附加移動部件或電子。可結合諸如圖33A與33B中所示微機器人3220a-d等球設置機器人使用該圖案。使用定向偵測圖案，可增強設置機器人之精準運動。

雖然已明確顯示與說明例示性實施例，但在該技術領域中具有通常知識者應能瞭解到可對其型態做出各種改變與增加細節而不會脫離由所附申請專利範圍所涵蓋實施例之範疇。雖然在撞球球桌之情境下描述了許多態樣，其亦可等效用於其他環境中，諸如運動競技場以及表演舞臺。舉例而言，本文所揭示態樣可用於棒球或美式足球比賽情境下，以偵測物體間一系列的碰撞。

105‧‧‧球桌

110a-d‧‧‧球台外框顆星

115‧‧‧球桌

120a-f‧‧‧球台外框顆星

125a-f‧‧‧袋口

200‧‧‧系統

205‧‧‧球桌

210‧‧‧攝像機

215a-c‧‧‧撞球

220a-l‧‧‧加速計

225‧‧‧處理器

230a-d‧‧‧球台外框顆星

235‧‧‧比賽表面

240‧‧‧底材

405‧‧‧振動傳遞桿

410‧‧‧電子通訊線

500‧‧‧系統

505a-b‧‧‧麥克風

510‧‧‧系統

515‧‧‧紅外線感測器

520‧‧‧系統

600‧‧‧系統

605‧‧‧撞球球桌

610‧‧‧攝像機

615‧‧‧紅外線攝像機

620‧‧‧加速計

625a-b‧‧‧麥克風

630‧‧‧視覺系統

635‧‧‧運動伺服器

640‧‧‧振動伺服器

650‧‧‧使用者介面系統

655‧‧‧網路

660‧‧‧振動類比數位轉換器

665‧‧‧溫度與氣壓感測器

670‧‧‧介面

675‧‧‧表示

680‧‧‧鳥瞰視圖

685‧‧‧透視圖

690‧‧‧圖形

700‧‧‧卡匣

705‧‧‧攝像機

710‧‧‧麥克風

715‧‧‧溫度與氣壓感測器

800‧‧‧方法

805‧‧‧步驟

810‧‧‧步驟

815‧‧‧步驟

820‧‧‧步驟

825‧‧‧頻率特徵

830‧‧‧最小頻率

835‧‧‧最大頻率

900‧‧‧工作流程

905‧‧‧步驟

910‧‧‧步驟

915‧‧‧步驟

920‧‧‧步驟

925‧‧‧步驟

930‧‧‧步驟

935‧‧‧步驟

940‧‧‧步驟

945‧‧‧步驟

1100‧‧‧照明系統

1105‧‧‧光源

1110‧‧‧攝像機

1115‧‧‧控制器

1200‧‧‧照明系統

1205‧‧‧光源

1210‧‧‧攝像機

1215‧‧‧控制器

1300‧‧‧照明系統

1305a-f‧‧‧光源

1310‧‧‧攝像機

1315‧‧‧控制器

1320‧‧‧標的區域

1400‧‧‧照明系統

1405a-b‧‧‧光源

1410‧‧‧攝像機

1415‧‧‧控制器

1420‧‧‧標的區域

1605‧‧‧列

1610‧‧‧列

1615‧‧‧LED

1620‧‧‧LED

1625‧‧‧LED

1630‧‧‧LED

1700‧‧‧流程圖

1705‧‧‧步驟

1710‧‧‧步驟

1715‧‧‧步驟

1720‧‧‧步驟

1725‧‧‧步驟

1730‧‧‧步驟

1800‧‧‧方法

1805‧‧‧步驟

1810‧‧‧步驟

1815‧‧‧步驟

1820‧‧‧步驟

1825‧‧‧步驟

1830‧‧‧步驟

1835‧‧‧步驟

1840‧‧‧步驟

1845‧‧‧步驟

1850‧‧‧步驟

1855‧‧‧方法

1860‧‧‧步驟

1865‧‧‧步驟

1870‧‧‧步驟

1875‧‧‧步驟

1880‧‧‧步驟

1885‧‧‧步驟

1887‧‧‧步驟

1890‧‧‧步驟

1892‧‧‧步驟

1895‧‧‧步驟

1900‧‧‧照明系統

1905‧‧‧光源

1905a-b‧‧‧發光像素

1910‧‧‧控制器

1920‧‧‧表面

1925‧‧‧標的區域

1930‧‧‧照明器具

1935a-b‧‧‧位置

2005a-d‧‧‧發光像素

2010‧‧‧感興趣區

2015a-d‧‧‧位置

2105‧‧‧照明器具

2110‧‧‧感興趣區

2115‧‧‧當前影像

2120‧‧‧影像

2125‧‧‧影像

2205a-b‧‧‧發光像素

2225a-f‧‧‧預期差異影像

2300‧‧‧撞球球桌

2305‧‧‧顏色變異

2310‧‧‧比賽表面

2315‧‧‧顆星

2320‧‧‧球

2405‧‧‧撞球球桌

2410‧‧‧巧克沉積

2415‧‧‧球

2420‧‧‧球桿

2500‧‧‧系統

2505‧‧‧機器人可控制之攝像機

2510‧‧‧機器人可控制之攝像機

2515‧‧‧高架攝像機

2520‧‧‧控制單元

2525‧‧‧撞球球桌

2530‧‧‧軌道

2605‧‧‧平面

2610‧‧‧球

2615‧‧‧顆星

2700‧‧‧方法

2705‧‧‧步驟

2710‧‧‧步驟

2715‧‧‧步驟

2720‧‧‧步驟

2800‧‧‧整合照明系統

2805‧‧‧表面燈

2810‧‧‧標記燈

2815‧‧‧顆星燈

2820‧‧‧控制器

2825‧‧‧比賽表面

2830‧‧‧上表面

2835‧‧‧球台外框顆星

2840a-h‧‧‧輔助燈

2845‧‧‧間隙

2850‧‧‧光導媒介

2855‧‧‧空腔

3105‧‧‧撞球球桌球台外框

3110‧‧‧插入

3115‧‧‧未被照明之點

3120‧‧‧空腔

3125‧‧‧光源

3130‧‧‧照明點

3135‧‧‧光漫射材料

3140‧‧‧照明點

3145‧‧‧平凸透鏡

3150‧‧‧均勻照明的點

3205‧‧‧撞球球桌

3210a-c‧‧‧撞球

3215‧‧‧電纜驅動並行機器人（CDPR）

3305‧‧‧撞球球桌

3310a-c‧‧‧撞球

3320a-d‧‧‧輪式微機器人

3405‧‧‧撞球球桌

3410‧‧‧投影機

3415‧‧‧球的路徑

3500‧‧‧實施例

3505‧‧‧步驟

3510‧‧‧步驟

3515‧‧‧步驟

3520‧‧‧步驟

3600‧‧‧實施例

3605‧‧‧步驟

3610‧‧‧步驟

3615‧‧‧步驟

3620‧‧‧步驟

3625‧‧‧步驟

3630‧‧‧步驟

3635‧‧‧步驟

3640‧‧‧步驟

3645‧‧‧步驟

3650‧‧‧步驟

3655‧‧‧步驟

3660‧‧‧步驟

3665‧‧‧步驟

3670‧‧‧步驟

3705‧‧‧撞球

3710a-h‧‧‧點

3715‧‧‧內接立方體

3805‧‧‧撞球

3810a-h‧‧‧標記

3900‧‧‧圖案

3910a-h‧‧‧三角形標記

3915‧‧‧內接立方體

從以下對例示性實施例的更具體的描述中將能清楚前述內容，如所附圖式中所示，其中在不同的視圖中相同的參考標記指稱相同的部分。該等圖式並不必然是按比例繪製，重點是在說明實施例。

圖1A是開侖撞球球桌之頂視圖。

圖1B是花式撞球球桌之頂視圖。

圖2A是根據例示性實施例描繪用於判定撞球球桌上接觸事件的序列之系統的立面圖示意圖。

圖2B是根據例示性實施例描繪用於判定撞球球桌上接觸事件的序列之系統中的例示性加速計布局的頂視圖示意圖。

圖3是根據例示性實施例的撞球球桌之橫截面視圖，其顯示位於撞球球桌顆星附近之加速計。

圖4A是根據例示性實施例的撞球球桌之橫截面視圖，其顯示耦接到在撞球球桌顆星內所安裝之振動傳遞桿之加速計。

圖4B描繪具有加速計與相關的電子通訊線之例示性振動傳遞桿。

圖4C描繪安裝在撞球球桌之顆星內並且耦接到加速計之例示性振動傳遞桿。

圖5A是根據例示性實施例描繪用於判定撞球球桌上接觸事件的序列之系統的立面圖示意圖。

圖5B是根據例示性實施例描繪用於判定撞球球桌上接觸事件的序列之系統的立面圖示意圖。

圖5C是根據例示性實施例描繪用於判定撞球球桌上接觸事件的序列之系統的立面圖示意圖。

圖6A是根據例示性實施例描繪用於判定撞球球桌上接觸事件的序列之系統的示意圖。

圖6B是根據例示性實施例用於判定撞球球桌上接觸事件的序列之系統的介面之螢幕截圖。

圖7A是根據例示性實施例描繪具有感測器組件之例示性卡匣的示意圖，該卡匣可被插入撞球球桌邊角之插口中。

圖7B是根據例示性實施例描繪可被插入撞球球桌邊角之插口中的例示性卡匣的一組示意圖。

圖7C及7D根據例示性實施例描繪可被插入撞球球桌邊角之插口中的例示性卡匣。

圖8A是根據例示性實施例描繪判定接觸事件發生之流程圖。

圖8B是根據例示性實施例描繪透過石板振動感測器所感測到的球桿對球接觸事件之例示性頻率特徵之圖表。

圖9A是根據例示性實施例描繪針對圖6所描繪系統之例示性工作流程之流程圖。

圖9B是根據例示性實施例描繪判定是否在圖9A情境下發生接觸事件之流程圖。

圖10描繪球在表面上彈跳高度之例示性計算。

圖11是根據例示性實施例描繪的照明系統之示意圖。

圖12是根據例示性實施例描繪的照明系統之示意圖。

圖13是根據例示性實施例描繪的照明系統之示意圖。

圖14是根據例示性實施例描繪的照明系統之示意圖。

圖15是根據例示性實施例描繪的一網格的白色發光二極體(LED)之示意圖。

圖16是根據例示性實施例描繪的一網格的多色發光二極體(LED)之示意圖。

圖17是根據例示性實施例描繪校正照明系統之流程圖。

圖18A及18B是根據例示性實施例描繪調整照明系統之光源之流程圖。

圖19是根據例示性實施例描繪的照明系統之示意圖。

圖20A-D是根據例示性實施例描繪校正照明系統之示意圖。

圖21是根據例示性實施例描繪調整照明系統之光源之示意圖。

圖22A-F是根據例示性實施例描繪調整照明系統之光源之示意圖。

圖23A是根據例示性實施例描繪在撞球球桌比賽表面周邊上具有顏色變異之一部分撞球球桌的示意圖。

圖23B及23C是根據例示性實施例描繪在撞球球桌比賽表面周邊處具有顏色變異之一部分撞球球桌的示意圖。

圖24是描繪撞球球桌上巧克沉積之頂視圖示意圖，該現象是透過具有巧克在其尖端上之球桿打擊母球所造成的。

圖25A是根據例示性實施例描繪用於捕捉撞球比賽之攝像機的系統之頂視圖示意圖。

圖25B是根據例示性實施例描繪用於捕捉撞球比賽之攝像機的系統之立面圖示意圖。

圖26A是描繪例示性角度之立面圖示意圖，其中攝像機以該角度可觀看到球與球台外框顆星之間的接觸事件。

圖26B是描繪例示性角度之透視圖示意圖，其中攝像機以該角度可觀看到球與球台外框顆星之間的接觸事件。

圖27是根據例示性實施例描繪捕捉接觸事件之影像之流程圖。

圖28是根據例示性實施例描繪用於撞球球桌的整合照明系統之頂視圖示意圖。

圖29是描繪配置在撞球球桌顆星結構與球桌比賽表面之間的燈之示意圖。

圖30是根據例示性實施例描繪耦接在撞球球桌下方的輔助燈之立面圖示意圖。

圖31A-D是根據例示性實施例描繪用於在撞球球桌上產生光點的組態之示意圖。

圖32是描繪撞球球桌與用以移動球桌上撞球之電纜驅動並行機器人之示意圖。

圖33A是描繪撞球球桌與用以移動球桌上撞球之複數個輪式微機器人之示意圖。

圖33B是描繪圖33B之撞球球桌的邊角之特寫的示意圖。

圖34A是根據例示性實施例描繪配置以將影像投射到撞球球桌上之投影機的立面圖示意圖。

圖34B是根據例示性實施例描繪透過投影機將視覺軌跡投射到撞球球桌上之頂視圖示意圖。

圖35是根據例示性實施例描繪遠端撞球比賽之態樣之流程圖。

圖36是根據例示性實施例描繪遠端撞球比賽之態樣之流程圖。

圖37根據例示性實施例描繪例示性撞球點圖案設計，該設計賦能撞球之運動的偵測。

圖38A及38B描繪例示性撞球標記圖案設計，該設計賦能撞球之定向的判定。

圖39描繪根據例示性實施例的圖案，其賦能電腦視覺系統可以判定球之定向。

圖40是根據例示性實施例描繪賦能電腦視覺系統可以判定球之定向的圖案之一組示意圖。

Claims

一種用於判定撞球球桌上接觸事件之序列的系統，該系統包含：攝像機，設置以觀看該撞球球桌上之撞球；加速計，在該球桌中且經組態以感測該撞球球桌上之接觸事件；以及處理器，經組態以基於由該攝像機與該加速計所接收之資訊而判定涉及在該撞球球桌上之該撞球之至少一者的接觸事件之序列。
如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該加速計經建構到該撞球球桌之比賽表面與該撞球球桌之球台外框中。
如申請專利範圍第2項所述之系統，進一步包括建構於該撞球球桌之至少一球台外框中以及耦接到至少一加速計之至少一振動傳遞桿，該振動傳遞桿延伸該球台外框之實質長度。
如申請專利範圍第2項所述之系統，其中接觸事件包括(i)該撞球之二者，(ii)該撞球之一者與球台外框，(iii)該撞球之一者與該比賽表面，(iv)該撞球之一者與球桿，(v)選手與該球，或(vi)球與非該球桌表面之物體之間的接觸。
如申請專利範圍第4項所述之系統，其中該處理器經組態以判定撞球與球桿之間的接觸事件是否是合法接觸、犯規、雙接觸、滑桿或不判定。
如申請專利範圍第2項所述之系統，其中複數個加速計貼附至該比賽表面之底部，以及其中至少一加速計貼附至該各球台外框。
如申請專利範圍第1項所述之系統，進一步包含至少一麥克風以接收由接觸事件造成之聲響。
如申請專利範圍第7項所述之系統，其中該處理器經組態以基於由該攝像機、該加速計、以及該至少一麥克風接收之資訊以判定接觸事件之序列。
如申請專利範圍第8項所述之系統，其中該處理器經組態以應對透過該至少一麥克風接收該聲響的等待時間以將該接收到的聲響與透過該攝像機及該加速計所接收之該資訊同步化。
如申請專利範圍第7項所述之系統，其中該至少一麥克風經懸置於該撞球球桌上方。
如申請專利範圍第7項所述之系統，其中該至少一麥克風包括建構於該撞球球桌之邊角中的四個麥克風。
如申請專利範圍第1項所述之系統，進一步包含紅外線感測器以感測由接觸事件所造成的熱，以及其中該處理器經組態以基於由該攝像機、該加速計、以及該紅外線感測器接收之資訊以判定接觸事件之序列。
一種用於判定表面上接觸事件之序列的系統，該系統包含：攝像機，設置以觀看該表面上之該物體；加速計，在該表面中且經組態以感測該表面上之接觸事件；以及處理器，經組態以基於由該攝像機與該加速計所接收之資訊而判定在該表面上之該物體的接觸事件之序列。
如申請專利範圍第13項所述之系統，進一步包含至少一麥克風以接收由接觸事件所產生的聲響，以及其中該處理器經組態以基於由該攝像機、該加速計、以及該至少一麥克風接收之資訊以判定接觸事件之序列。
如申請專利範圍第13項所述之系統，進一步包含紅外線感測器以感測由接觸事件所造成的熱，以及其中該處理器經組態以基於由該攝像機、該加速計、以及該紅外線感測器接收之資訊以判定接觸事件之序列。
如申請專利範圍第14項所述之系統，進一步包含紅外線感測器以感測由接觸事件所造成的熱，以及其中該處理器經組態以基於由該攝像機、該加速計、該紅外線感測器、以及該至少一麥克風接收之資訊以判定接觸事件之序列。
一種照明系統，其包含：複數個光源，配置以朝著標的區域投射光；攝像機，設置以觀看該標的區域與用以感測該標的區域之照明特徵；以及控制器，通訊耦接到該光源及該攝像機，並且經組態以接收由該攝像機感測到之該照明特徵以及用以基於從該攝像機接收之該照明特徵調整該光源之至少一部分。
如申請專利範圍第17項所述之照明系統，其中該複數個光源包括一網格的發光二極體。
如申請專利範圍第17項所述之照明系統，其中該控制器經組態以調整該複數個光源之個別光源的亮度。
如申請專利範圍第17項所述之照明系統，其中該控制器經組態以透過調整該複數個光源之個別光源的亮度以調整對該標的區域之至少一部分投射之光的量。
如申請專利範圍第17項所述之照明系統，其中該控制器經組態以透過調整該複數個光源之個別光源的亮度以調整對該標的區域之至少一部分投射之光的顏色。
如申請專利範圍第17項所述之照明系統，其中該標的區域是撞球球桌。
如申請專利範圍第22項所述之照明系統，其中該控制器經組態以調整該複數個光源之個別光源的亮度以圍繞該撞球球桌上的撞球周邊建立均勻分佈的光。
如申請專利範圍第17項所述之照明系統，其中該標的區域是運動比賽場。
如申請專利範圍第17項所述之照明系統，其中該標的區域是將被照相或錄影之場景。
一種判定撞球球桌上撞球之預期運動的方法，該方法包含：從複數個撞球比賽接收撞球比賽資料；接收給定撞球比賽之影像資料，該影像資料描繪撞球球桌以及該撞球球桌上的撞球；處理該接收的影像資料以判定該撞球球桌上各撞球之位置；以及透過處理該一或多球之判定位置與該接收的撞球比賽資料，以判定該撞球球桌上一或多撞球之預期運動。
如申請專利範圍第26項所述之方法，其中來自複數個撞球比賽之該撞球比賽資料包含下述至少一者：比賽之運動捕捉資料；比賽之加速計資料；比賽之聲響資料；比賽之視訊影像資料；以及比賽之靜態影像資料。
如申請專利範圍第27項所述之方法，其中該比賽視訊影像資料或該比賽靜態影像資料之至少一者描繪一或多人比賽撞球。
如申請專利範圍第28項所述之方法，進一步包含針對該一或多人之各者建構比賽風格設定檔。
如申請專利範圍第26項所述之方法，其中用以判定該撞球球桌上一或多撞球之預期運動的處理包含經由影像處理與機率或統計量為基的模型來處理該一或多球之判定位置與該接收的撞球比賽資料。
如申請專利範圍第30項所述之方法，其中該影像處理包括透過類神經網路來處理該一或多球之判定位置與該接收的撞球比賽資料。
如申請專利範圍第26項所述之方法，進一步包含處理該接收的撞球比賽資料以判定在該接收的撞球比賽資料中各撞球之位置。
如申請專利範圍第32項所述之方法，其中該比賽資料是來自撞球球桌的比賽之影像資料，其經組態以在該撞球球桌比賽表面之周邊具有顏色變異，以及該方法進一步包含：處理比賽之該影像資料以產生顏色改變之影像資料，其中該顏色改變之影像資料已對該周邊調整顏色變異以改良該周邊與該比賽表面之間的對比度，該改良對比度用於該處理中以判定在該接收比賽資料中各撞球之位置。
如申請專利範圍第26項所述之方法，其中該撞球球桌經組態以在該撞球球桌上比賽表面之周邊具有顏色變異，以及其中處理該接收的影像資料以判定該撞球球桌上各撞球之位置包含：處理該接收的影像資料以調整該接收影像資料中描繪的該比賽表面之周邊上的該顏色變異，該顏色變異經調整以改良該周邊與該比賽表面之間的對比度，該改良對比度用於該處理中以判定該撞球球桌上各撞球之位置。
如申請專利範圍第26項所述之方法，進一步包含：針對該給定撞球比賽接收人之位置資訊；以及其中判定該撞球球桌上一或多球之預期運動進一步包括處理該人之位置資訊。
如申請專利範圍第26項所述之方法，進一步包含接收該給定撞球比賽之選手的影像資料。
如申請專利範圍第36項所述之方法，進一步包含：透過處理該接收之選手的影像資料來識別該給定撞球比賽中活動的出桿選手；以及其中判定在該撞球球桌上一或多球之預期運動進一步包括處理與該識別之活動的出桿選手相關之選手設定檔。
如申請專利範圍第36項所述之方法，進一步包含：透過處理該接收之選手的影像資料來識別該給定撞球比賽中活動的出桿選手；透過使用臉部辨識處理以判定該活動的出桿選手之身份；使用該判定的身份存取該活動的出桿選手之選手設定檔；以及其中判定該撞球球桌上一或多球之預期運動進一步包括處理該存取的選手設定檔。
如申請專利範圍第26項所述之方法，進一步包含：處理該接收的影像資料以識別該撞球球桌上的巧克沉積；以及其中判定一或多球之預期運動進一步包含處理該識別的巧克沉積。
如申請專利範圍第26項所述之方法，其中處理該接收的撞球比賽資料包含：識別該撞球比賽資料中描繪的撞球之旋轉與軌跡。
如申請專利範圍第26項所述之方法，其中在該撞球球桌上各撞球之位置經判定到次像素層級之粒度。
如申請專利範圍第26項所述之方法，其中處理該接收的影像資料以判定各撞球之位置運用影像處理。
如申請專利範圍第42項所述之方法，其中該影像處理運用霍夫演算法。
如申請專利範圍第26項所述之方法，其中處理該接收的影像資料以判定各撞球之位置運用在該接收的影像資料之像素中識別的一或多頻疊圖案。
如申請專利範圍第26項所述之方法，其中判定該一或多球之預期運動包括運用如申請專利範圍第1至16項中任一項所述之系統。
一種用於捕捉撞球比賽之攝像機系統，該系統包含：高架攝像機，其可設置在撞球球桌上方，並可組態以令該撞球球桌上之撞球是在該攝像機之視域中；一或多機器人可控制攝像機，其設置環繞該撞球球桌；以及控制單元，其通訊地耦接到該高架攝像機以及該一或多機器人可控制攝像機，並且經組態以基於預期會執行之撞球擊球而控制該高架攝像機以及該一或多機器人可控制攝像機之至少一者以捕捉撞球比賽之影像資料。
如申請專利範圍第46項所述之系統，進一步包含：模擬單元，其通訊耦接到該控制單元，該模擬單元經組態以：判定該預期會執行之撞球擊球；以及將該判定的預期擊球轉送給該控制單元。
如申請專利範圍第47項所述之系統，其中該模擬單元經組態以根據如申請專利範圍第26項所述之方法操作。
如申請專利範圍第47項所述之系統，進一步包含：固定攝像機，其可設置以令該撞球球桌之比賽表面在該固定攝像機之視域中，該固定攝像機經組態以將影像資料轉送到該模擬單元。
如申請專利範圍第46項所述之系統，其中該預期會執行之撞球擊球被該控制單元使用以控制該攝像機以捕捉將被執行之該擊球的初始衝擊與該撞球運動之最終視角。
如申請專利範圍第46項所述之系統，其中該一或多機器人可控制攝像機經組態以被移動到環繞該撞球球桌之任意位置。
如申請專利範圍第46項所述之系統，其中該一或多機器人可控制攝像機被該控制單元控制以跟隨給定選手，該給定選手是透過使用臉部辨識處理而識別。
如申請專利範圍第46項所述之系統，其中該一或多機器人可控制攝像機被該控制單元控制以基於人之角色而跟隨該人。
如申請專利範圍第46項所述之系統，其中該控制單元控制該高架攝像機之平移與變焦。
如申請專利範圍第46項所述之系統，其中該控制單元控制該一或多機器人可控制攝像機相關於該撞球球桌之平移、傾斜、變焦、高度及位置。
如申請專利範圍第46項所述之系統，其中該控制單元基於該撞球球桌處的選手之速度來調整移動該一或多機器人可控制攝像機之速度。
一種用於撞球球桌之照明系統，該照明系統包含：表面燈，在該撞球球桌之比賽表面中；標記燈，在該撞球球桌之球台外框的上表面中；顆星燈，沿著該撞球球桌之球台外框顆星；以及控制器，耦接到該表面燈、標記燈及顆星燈以控制該表面燈、標記燈及顆星燈的照明特徵。
如申請專利範圍第57項所述之照明系統，其中該表面燈、標記燈、及顆星燈包括發光二極體。
如申請專利範圍第57項所述之照明系統，其中該表面燈、標記燈、及顆星燈包括端部發光光纖束。
如申請專利範圍第59項所述之照明系統，其中該端部發光光纖束是耦接到發光二極體。
如申請專利範圍第57項所述之照明系統，其中該顆星燈位於該球桌的球台外框顆星與該球桌之該比賽表面之間的間隙中。
如申請專利範圍第57項所述之照明系統，其中該標記燈之至少一者包括安裝在光源與點漫射器之間的平凸透鏡，以產生均勻照明的光點。
如申請專利範圍第57項所述之照明系統，其中該表面燈、標記燈及顆星燈之該照明特徵包括顏色、亮度、及閃爍模式之至少一者，以及該控制器設定該表面燈、標記燈及顆星燈之任意者的該照明特徵以指示撞球比賽之狀態。
如申請專利範圍第57項所述之照明系統，其中該表面燈包括頭點、腳點、中心點、及開始發球點。
如申請專利範圍第57項所述之照明系統，其中該控制器導致該標記燈以：(a)照明白光或黃光以指定對應撞球選手之回合；(b)閃爍以警告即將發生之超時犯規；(c)照明紅光以指示逾期擊球時脈；(d)指示撞球比賽之開始或停止；或(e)照明以提供分數計數；或者(f)結果(a)至(e)的組合。
如申請專利範圍第57項所述之照明系統，其中該控制器導致該顆星燈以選擇性照明以指示用於撞球比賽之瞄準點或用以指示撞球比賽已發生之接觸點。
如申請專利範圍第57項所述之照明系統，進一步包括耦接在該撞球球桌下方的輔助燈(floor light)，以投射光到該撞球球桌下方。
如申請專利範圍第67項所述之照明系統，其中該控制器令該輔助燈以：(a)照明紅光以指示有選手犯規；或(b)照明白光或黃光以指示對應撞球選手之回合。
一種用於捕捉、分析及顯示撞球比賽之系統，其包含：撞球球桌；照明系統，用以對該撞球球桌投射光；以及攝像機系統，其包括：影像捕捉攝像機，用以捕捉該撞球球桌之複數個影像；位置捕捉攝像機，用以捕捉該撞球球桌上各物體的位置；加速計，用以捕捉撞球比賽之接觸事件的序列；以及處理器，其經組態以分析該捕捉到的影像、位置、以及接觸事件之序列以建立輸出。
如申請專利範圍第69項所述之系統，其中該輸出是被該處理器傳送到將撞球比賽通訊給觀眾之裝置。
如申請專利範圍第70項所述之系統，其中將該撞球比賽通訊之該裝置廣播該撞球比賽。
如申請專利範圍第69項所述之系統，進一步包含接收來自該處理器之輸出並且模擬該撞球比賽之模擬器。
如申請專利範圍第72項所述之系統，其中該模擬器對該處理器提供指令，用於控制該影像捕捉攝像機與該位置捕捉攝像機之至少一者，該指令根據該模擬的撞球比賽。
如申請專利範圍第72項所述之系統，其中該模擬器經組態以根據如申請專利範圍第26項所述之方法操作。
如申請專利範圍第69項所述之系統，其中該輸出是下述至少一者：該撞球比賽之視訊串流；對撞球選手之指示；針對複數個該撞球比賽事件而剪接或標記的該撞球比賽之視訊串流；該撞球比賽之計分；遠端比賽指示；提議的撞球比賽在該撞球球桌上之影像或視訊投影；該撞球比賽之即時重播視訊串流；從該撞球比賽之給定視角觀看之3D演色視圖；擴充實境視圖，以增強該撞球比賽之視訊串流；該撞球比賽之虛擬實境視圖；該撞球比賽之混合實境全像視圖；使用當該物體停止移動時記錄的物體位置之影像所產生的該撞球比賽之摘要視圖；用於對該撞球比賽開始或停止計時器之觸發；針對該撞球比賽之預期的高速率視訊捕捉事件之觸發；用於將該撞球比賽加層到視訊串流上的度量；以及合成聲響，以提供該撞球比賽之即時音訊回饋。
如申請專利範圍第75項所述之系統，其中該預期的高速率視訊捕捉事件包括球桿打擊母球、母球撞擊在球台外框附近之另一球、以及母球以一條線朝向得分的最終運動之任意者。
如申請專利範圍第75項所述之系統，其中針對該撞球比賽之該度量包括物體速度、切割、及旋轉速度之任意者。
如申請專利範圍第75項所述之系統，其中該合成聲響包括下述任意者：放大碰撞聲響效果、對應於該撞球球桌上之旋轉物體的旋轉聲響效果、針對犯規及滑桿的即時聲響回饋指示聲、指示待決撞球比賽階段的聲響效果、以及宣布計分或前/後一局撞球比賽宣布的語音合成。
如申請專利範圍第75項所述之系統，其中該遠端比賽指示包括用於控制第二撞球球桌處至少一機器人的方向，該第二撞球球桌是分離自該撞球球桌。
如申請專利範圍第79項所述之系統，其中用於控制該至少一機器人之該方向令該至少一機器人移動在該分離的撞球球桌上之撞球以對應於在該撞球球桌上之該撞球比賽。
如申請專利範圍第79項所述之系統，其中該至少一機器人是電纜驅動並行機器人(CDPR)。
如申請專利範圍第79項所述之系統，其中該至少一機器人是複數個輪式微機器人。
如申請專利範圍第79項所述之系統，其中該分離的撞球球桌是相對於該撞球球桌而位於遠端。
如申請專利範圍第69項所述之系統，進一步包括配置以將影像投射在該撞球球桌上之投影機。
如申請專利範圍第84項所述之系統，其中該處理器以及該影像捕捉攝像機與該位置捕捉攝像機之至少一者經組態以追蹤撞球球桿之尖端並令該投影機基於該撞球球桿尖端之追蹤運動以繪製參考線及分數在該撞球球桌上。
如申請專利範圍第84項所述之系統，其中當該物體在該撞球球桌上移動時，該處理器令該投影機在該物體後方繪製視覺軌跡。
如申請專利範圍第69項所述之系統，進一步包括整合在該撞球球桌中並且被該處理器控制之燈。
如申請專利範圍第87項所述之系統，其中該燈是LED燈。
如申請專利範圍第87項所述之系統，其中該燈經整合成(a)在該撞球球桌之比賽表面中，以將光投射透過該比賽表面，或(b)在該撞球球桌之球台外框中，以投射光來指示撞球比賽之狀態。
如申請專利範圍第87項所述之系統，其中至少一部分的該燈經組態以被選手控制以通電、斷電或改變顏色以記錄撞球比賽計分。
如申請專利範圍第69項所述之系統，其中進一步包括麥克風以接收來自選手之語音提示，並將該語音提示轉送到該處理器，以及其中該處理器經組態以解譯被該麥克風所接收之該語音提示以控制該系統之操作。
如申請專利範圍第69項所述之系統，其中該攝像機系統包括紅外線攝像機以感測由在該撞球球桌上彈跳的物體所造成的熱，以及其中該處理器經組態以基於該由該紅外線攝像機感測到之熱以判定該物體彈跳之高度。
如申請專利範圍第69項所述之系統，其中該照明系統經組態以根據如申請專利範圍第17至25項中任一項所述之系統操作。
如申請專利範圍第69項所述之系統，其中該攝像機系統經組態以根據如申請專利範圍第46至56項中任一項所述之系統操作。
如申請專利範圍第69項所述之系統，其中該系統經組態以根據如申請專利範圍第1至16項中任一項操作。
如申請專利範圍第69項所述之系統，其中該系統經組態以根據如申請專利範圍第57至68項中任一項操作。
一種撞球，其包含：複數個標記在該球之表面上，該標記經配置以令該標記之至少二者是從該球之任何定向為可見的。
如申請專利範圍第97項所述之撞球，其中該標記經配置在該球之表面上在內接立方體與該球之表面相交的點處。
如申請專利範圍第97項所述之撞球，其中該標記相對於彼此而定向，以令在一時刻下可見的各對標記具有獨特組合之標記定向。
如申請專利範圍第97項所述之撞球，其中該標記實質上是等邊三角形。
一種用於捕捉比賽之攝像機系統，該系統包含：高架攝像機，其可設置在比賽競技場上方，並可組態以令該競技場中之物體是在該攝像機之視域中；一或多機器人可控制攝像機，其設置環繞該比賽競技場；以及控制單元，其通訊地耦接到該高架攝像機以及該一或多機器人可控制攝像機，並且經組態以基於該競技場中物體的預期運動而控制該高架攝像機以及該一或多機器人可控制攝像機之至少一者以捕捉比賽之影像資料。