TW202146084A - 高爾夫球桿揮桿動作追蹤與分析的可攜式裝置、方法與系統 - Google Patents

高爾夫球桿揮桿動作追蹤與分析的可攜式裝置、方法與系統 Download PDF

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Abstract

一種用於從頭頂視野測量高爾夫球桿揮桿動作（特別是高爾夫推桿擊球）及允許提供現場運動訓練和指導、並藉由使用疊加在實際高爾夫球桿影像上的擴增實境分析推桿擊球的裝置、方法與系統。該系統包含一可攜式裝置、行動器件應用程式界面、影像處理與機器學習演算法、及網路伺服器。該可攜式裝置包括一迷你相機和通訊模組，用於捕捉推桿擊球的視訊影像並經由無線、Wi-Fi、熱點（Hotspot）、或藍牙傳輸影像到一指定電子顯示器件，諸如一平板電腦、手機、或筆記型電腦。該可攜式裝置固定在一緊固夾上，以便於安裝在一高爾夫球帽上，以提供推桿擊球的頭頂視野並錄製來自實際高爾夫球場的影像。

Description

高爾夫球桿揮桿動作追蹤與分析的可攜式裝置、方法與系統
本發明有關一種可攜式裝置、方法和系統，用於提供在球場上的高爾夫揮桿動作（特別是高爾夫推桿動作）及高爾夫球移動的頭頂視野影像，在球場上的此類動作係藉由一安裝在高爾夫帽上的迷你相機採用可調整視角的方式捕捉，並經由無線方法將影像傳送到一指定的電子顯示器件，從而藉由影像處理方法對高爾夫揮桿動作進行擴增分析，以進行有效且現場訓練或指導。
在高爾夫球賽中，大約43％的高爾夫擊球是進行推桿。因此，為了最小化選手的高爾夫計分，推桿表現被認為是最重要的因素。為了提供推桿表現回饋，已經在複雜且昂貴的系統中使用先進的感測器來測量推桿擊球的特徵，在該系統中，這些感測器附接到高爾夫球員身上或干擾高爾夫球員移動。這類的高爾夫動作分析系統主要使用超音波方法、加速度計、和陀螺儀。它們測量基於動作的特徵。然而，這些附接的感測器可能會對推桿擊球產生不利的影響。
在其他具體實施例中，已經開發了視訊錄製和電腦動作分析系統，以向學生提供有效指導為目的，從而改善他們的高爾夫推桿擊球。基於影像的資訊對於改善高爾夫球員的學習體驗非常有效。因此，高爾夫球員和指導員喜歡藉由相機捕捉的影像來訓練或指導高爾夫球員，以改善他們的推桿擊球。
用於教學和分析推桿擊球的各種專利和最新產品如下。
美國專利案第6,565,448 B2號及美國專利案第7,283,647 B2號揭露有關攝影機錄製的器件、方法和系統，其在室內環境中經由纜線連接到電腦。推桿擊球的分析藉由電腦處理環境顯示。
Science & Motion推桿實驗室提供在室內設施中建立的一分析和訓練系統。這是一套非常昂貴的訓練系統。
OptiShot Pure的高爾夫推桿模擬器是一種含有高速相機的器件，該相機位於地面上且通常面對在一高爾夫球員前面的推桿。使用分析數據測量和呈現推桿擊球動作，以模擬影像顯示在筆記型電腦上，並使用一USB纜線連接一筆記型電腦到該器件。
Blast Motion 的高爾夫感測器包括附接到高爾夫球桿握把端的一感測器，以獲得與一推桿擊球動作相關的數據。藉由使用行動應用程式或基於雲端的電腦系統，以電腦圖形影像呈現分析。
BioMech的高爾夫推桿感測器包含一附接到高爾夫推桿的桿軸上的一感測器，以收集有關推桿擊球動作的數據。藉由使用行動應用程式或基於雲端的電腦系統，以模擬圖形影像呈現分析。
一般而言，這些現有的推桿擊球分析器件是不符合期望的，且無法向高爾夫球員提供足夠的資訊。首先，對於高爾夫球員來說，這些系統中的有些系統非常昂貴而無法負擔。在有些情況下，需要昂貴的一室內設施。而且，室內設置將高爾夫球員的訓練體驗限制在一模擬環境而非一真實環境中。
再者，將任何外部器件附接到一推桿以測量推桿擊球動作的特徵是不符期望的。這樣的附接會對高爾夫球員的訓練產生不利影響，因為附接的器件會增加重量、改變擊球的「感覺」、改變擊打的動量，當一高爾夫球員進行一推桿擊球動作時改變其上-下（top-down）視野的視線等等。而且，根據大多數官方高爾夫組織的規則，一高爾夫球員在一高爾夫回合期間不允許將器件連接到他們的推桿。因此，當一高爾夫球員執行正式紀錄時，感覺會與他們的訓練或練習不同。
在其他缺點中，測量基於動作參數的系統（例如，使用加速度計及/或陀螺儀），通常使用電腦模擬影像顯示其分析因此，這使得一高爾夫球員當在場上表現時，難以將分析呈現與他們實際的視野做連結。
因此，強烈需要一套改善的推桿訓練和分析系統。
在一示例性具體實施例中，揭露的一種迷你相機裝置包含：一迷你相機，用於從一頭頂視野，對一推桿擊球的影像進行錄製；一電性模組，其經由一接頭（joint）連接到迷你相機，用以使該迷你相機針對一推桿擊球的頭頂視野進行對準，其中接頭用以調整推桿擊球的迷你相機視野的對準。
在另一示例性具體實施例中，揭露一種推桿訓練系統，其包括：一迷你相機裝置，其包含：一迷你相機，用於從一頭頂視野，對一推桿擊球的影像進行串流及錄製的至少一者；一電性模組；一接頭，其連接到該迷你相機及該電性模組，以可移動使迷你相機針對推桿擊球的頭頂視野進行對準；一附接機構，其連接到該電性模組，其中附接機構用以將迷你相機裝置附接到高爾夫帽、球帽或遮陽帽的邊緣；其中迷你相機用以錄製影像。推桿訓練系統更包含：一行動器件；及一伺服器，其中電性模組更包含一無線通訊模組，其適於與行動器件通訊，用於傳輸該影像及所收集的資訊；及其中行動器件用以產生統計、分析資訊和提醒。
在又另一示例性具體實施例中，一種對高爾夫揮桿提供分析的方法，該方法包含：在一附接於帽上的迷你相機裝置處，接收一觸發，以開始錄製與一高爾夫揮桿相關的頭頂影像；使用一迷你相機，對與一高爾夫揮桿相關的頭頂影像進行串流及錄製的至少一者；經由一收發器，將所串流/所錄製影像傳輸到一行動器件；分析該等所串流/所錄製影像；及在一高爾夫球場上時，於行動器件上顯示具有擴增顯示資訊的所串流/所錄製影像，從而提供基於影像處理與機器學習技術的一高爾夫揮桿的分析，其中該影像處理與機器學習是基於該所錄製影像中的一可見物體的已知測量。
儘管以下揭露了某些具體實施例和示例，但是熟習該項技藝者將理解，本發明的延伸超出了本發明的特定揭露的具體實施例及/或用途及其明顯的修改和均等形式。因此，旨在本發明的範疇不應受到以下描述的特別揭露的具體實施例的限制。在以下實施方式中，參考形成其一部分的附圖，並且在其中以示例的方式示出可實踐的特定具體實施例。這些具體實施例已足夠詳細描述，以使熟習該項技藝者能夠實施這些具體實施例中，且可以理解的是在不悖離具體實施例的範圍的情況下，可進行邏輯、機械和其他的變化。因此，不應在受到限制之下進行以下的詳細說明。
如圖1和圖2所示的一示例性具體實施例，一夾式迷你相機裝置16可包一迷你相機器件17及一附接機構，諸如一帽夾15。迷你相機器件17可包括一迷你相機11和一電性模組13。在一示例性具體實施例中，可使用一接頭18調整迷你相機11的對準，以對準迷你相機以提供推桿擊球動作的一頭頂視野影像。在一示例性具體實施例中，迷你相機11連接到電性模組13，電性模組13連接到附接機構（例如帽夾15）。迷你相機裝置16用以在現場高爾夫揮桿期間，以高爾夫球員頭部俯視高爾夫球的有利位置，從頭頂觀點直播串流或錄製影像。例如，直播串流功能可允許高爾夫職業者或觀眾從高爾夫球員的觀點即時觀看推桿。
在各種具體實施例中，在本說明書中使用的術語「迷你相機」或迷你相機11，可稱為任何可直播串流和錄製影像的輕便相機，諸如Relohas HD 1080p無線迷你間諜相機。例如，迷你相機器件17可為一手機相機、輕便數位相機、迷你間諜相機、或其他類似物等。相機性能的規格通常為1080p，也就是全高畫質（Full HD）和每秒30幀(frame)。然而，可使用任何合適的規格。藉由用於訓練、分析和指導高爾夫揮桿動作（例如，揮桿擊球動作）的影像品質要求來確定規格。因此，可能因此減少或增加每秒像素和幀的需求。在一示例性具體實施例中，在直播串流或錄製高速動作的情況下，相機可包含至少4K解析度（即2840 x 2160像素）的高速相機，不過可使用任何合適的解析度。
迷你相機裝置16可更包含一接頭18，且其視線可為使用者調整以呈現上-下視野。在一示例性具體實施例中，接頭18用以在迷你相機11與基座或電性模組13之間用於期望的相對移動，該基座或電性模組13藉由接頭18與迷你相機11連接，並且固定至附接機構15。在一示例性具體實施例中，迷你相機11可安置相機、光學器件及/或其他電子組件。在另一示例性具體實施例中，電性模組13用以安置電子組件，且不僅僅用作基座。電子組件可包含一處理器、記憶體、和通訊電子器件，諸如一收發器（例如，啟用藍牙通訊），在其他電子組件之間，並且可採用任何合適的方式配置以實現本說明書揭露的目的。在一示例性具體實施例中，收發器可用以向一行動器件無線發送影像數據（例如，推桿擊球的影像）。
在一示例性具體實施例中，接頭18可包含任何運動接頭，允許在迷你相機11與電性模組13之間的相對移動。在各種示例中，接頭18可允許一或多個移動自由度。根據各種示例，接頭18可包含一旋轉接頭，諸如一鉸鍊或插銷接頭、或一混合接頭，諸如一球或滾柱軸承。在不限制本發明範圍的情況下，在一示例性具體實施例中，接頭18包含一插銷12和一固定件14。在此示例性具體實施例中，固定件14附接到電性模組13，插銷12附接到迷你相機11，插銷12用以繞旋轉軸旋轉，從而允許迷你相機11以一自由度繞該軸旋轉。
在一示例性具體實施例中，接頭18用以在迷你相機11與電性模組13之間用於期望的相對運動，且當期望的指向實現時，用於將迷你相機11相對於電性模組13鎖定在適當的位置。例如，電子器件可包含一鎖定插銷（未示出），以將迷你相機11相對於電性模組13鎖定在期望的位置。此外，可使用任何合適的鎖定機構，以相對於電性模組13來調整固定迷你相機11指向的方向。
在一示例性具體實施例中，接頭18用以調整迷你相機11的對準。此調整可為當器件附接到帽子上時或在使用過程中頻繁進行的一手動調整。在另一示例性具體實施例中，可自動進行調整，以使迷你相機11的對準朝垂直向下指向，無論帽夾15的位置，可從頭頂視野看推桿擊球。
在另一示例性具體實施例中，迷你相機11和接頭18配置以使得迷你相機11總是自由旋轉以指向期望的方向，無論高爾夫球員如何移動。在一示例性具體實施例中，期望方向可為垂直向下。在此示例性具體實施例中，接頭18可用以相對於電性模組13任意允許迷你相機11移動，且迷你相機11可加上重量（Weighted）使其受到重力在接頭18上移動，以指向垂直向下。在其他示例性具體實施例中，期望方向可相對於從迷你相機11垂直向下的一垂直線成角度。例如，期望方向可從迷你相機11垂直向下的一垂直線，與高爾夫球員成5度角。這可藉由加上重量迷你相機11使得重力使其懸掛在5度角上來再次實現。此外，迷你相機11可採用任何合適的角度懸掛。在其他示例性具體實施例中，期望的指向方向可由陀螺儀、馬達、或任何合適的對準系統形成。
如前述，在一示例性具體實施例中，迷你相機裝置16更包含一附接機構。附接機構可用以將迷你相機裝置16附接到一帽子。儘管本說明書中描述為一帽子，但應該理解，本發明內容擴展至遮陽帽、蓋子、球帽、頭盔、頭飾、頭巾、頭帶，或適用於戴在高爾夫球員頭上的任何其他物體。在一示例性具體實施例中，附接機構可為帽夾15。在一示例性具體實施例中，藉由使用膠水、焊接、磁鐵、尼龍搭扣帶魔術貼（Velcro® tape）、螺絲、或其他類似物，將迷你相機器件17連接至高爾夫帽夾15。在一示例性具體實施例中，藉由使用公和母螺絲，將迷你相機器件17牢固附接到帽夾15。迷你相機器件17可根據需要輕易安裝和拆卸。
在一具體實施例中，一磁性材料（諸如一磁帶或其他類似的基板）附接到夾式迷你相機裝置16的上表面，且一高爾夫配件（諸如磁性高爾夫球標）可附接到迷你相機裝置16上。
儘管本說明書以高爾夫球帽夾15進行描述，但是本發明延伸至任何器件，可將有可調整角度機構的迷你相機裝置16附接至一帽、球帽或遮陽帽。在一示例性具體實施例中，帽夾15以類似於高爾夫球標帽夾，諸如PINMEI磁性標準高爾夫球標。在此示例性具體實施例中，可將一基礎夾夾在一帽沿上，並且可將迷你相機器件17可移除、磁性連接至帽夾15。如圖3所示，在一示例性具體實施例中，夾式迷你相機裝置16夾在高爾夫球帽21上。
高爾夫球員戴著高爾夫球帽21，藉由使用帽夾15將夾式迷你相機裝置16固定於其上。裝置16的對準是藉由使用接頭18來調整，以使迷你相機裝置16對準從而提供推桿擊球動作的頭頂視野影像。藉由戴著夾式迷你相機裝置16，高爾夫球員能夠把夾式迷你相機裝置16帶到高爾夫球場的任何地方，並在一高爾夫球場的實際練習果嶺上，對一推桿擊球的頭頂視野進行串流及錄製的至少一者。
在圖4中，一高爾夫球員41戴著附接夾式迷你相機裝置16的一高爾夫球帽21，藉由用雙手42握住推桿並將推桿頭46置於高爾夫球47旁，在高爾夫球47上彎曲以進行推桿擊球。高爾夫球員41從上-下視野（即，頭頂視野）檢視推桿頭46和高爾夫球47。高爾夫球員41藉由使用接頭18來調整裝置16的對準，以使迷你相機對準從而捕捉期望的推桿擊球的頭頂視野。虛線45示意說明夾式迷你相機裝置16對準，以在高爾夫球員41檢視推桿擊球動作時提供頭頂視野。該視野可以收進高爾夫球47和推桿頭46。該視野還可收進以下一或多者：高爾夫球員的雙手42、推桿軸43、高爾夫球員的鞋44。
請即參考圖5，系統可更包含一顯示螢幕，諸如示意說明的一螢幕51。系統可用以在螢幕51上顯示來自視訊的頭頂視野靜態影像，該視訊先前藉由圖4中所示的裝置16捕捉，是在推桿擊球中當推桿頭46站位高爾夫球47的瞬間獲得的。在示例性具體實施例中，藉由使用影像處理技術來偵測高爾夫球47和推桿頭46。在另一示例性具體實施例中，除了影像處理方法之外，還使用機器學習技術，以改善針對性物體（諸如高爾夫球47和推桿頭46）的偵測和追蹤的自動化、準確性和速度。
請即參考圖6，系統更可用以在螢幕51上顯示分析資訊的擴增顯示。分析資訊可包含對改善所觀察到的活動有用的任何資訊。在推桿的使用情境中，分析資訊可包含對改善高爾夫球員的推桿回合有用的任何資訊。然而，取決於所觀察到的活動，分析資訊可包含不同的資訊。例如，如果觀察到的活動是切球（chipping）、擊球（driving）或鐵桿打擊（hitting irons），則分析資訊可包含有關改善高爾夫球員回合部分的資訊。如果觀察到的活動是揮桿，則分析資訊可包含有關改善棒球選手擊球的資訊。如果觀察到的活動是網球揮拍，則分析資訊可包含有關改善網球選手回合的資訊。如果觀察到的活動是撞球，則分析資訊可包含有關改善撞球選手回合的資訊，並且可基於標準的池球尺寸。如果觀察到的活動是桌球，則分析資訊可包含有關改善桌球選手回合的資訊，並且可以基於標準的桌球尺寸。此外，裝置16可用以提供任何活動的分析資訊，其好處是由人執行定義活動的俯視（上-下觀點）視野，其中具有標準尺寸的至少一物體通常在頭頂視野中是可用的。
請即重新參考圖6，在觀察到的活動是推桿的示例性具體實施例中，螢幕51用以顯示一影像（推桿活動的串流或先前拍攝的任一），並顯示由電腦視覺技術（或影像處理技術）獲得的分析資訊來擴增顯示。例如，影像可包括高爾夫球員的鞋、雙腿、雙手、推桿和高爾夫球。影像可更包括推桿表面、孔、插銷或由迷你相機裝置16錄製的任何其他影像。
在一示例性具體實施例中，顯示的分析資訊可包括參考線、角度、距離、及/或類似物等等。多個參考線可顯示出，例如示出從高爾夫球員的兩隻鞋尖畫出的一線條。一基準線可平行於推桿面畫出，並且可以在任一位置垂直於推桿面畫出基準線：擊球甜蜜點、中心點、或推桿面的高爾夫球衝擊點。在另一具體實施例中，參考線可垂直於推桿面畫出，從推桿面的趾部或跟部任一方向延伸。此外，多個參考線可畫出，示出衝擊時垂直於球路徑的一線條，及/或對示出所顯示影像的相對距離或角度有用的任何線條。
在一示例性具體實施例中，分析資訊可更包括量化一或多個所述參考線之間的相對距離或角度的文字/數據。例如，螢幕51可顯示擴增分析資訊，示出並量化相對於在衝擊時球路徑的推桿頭46的角度（在衝擊點，相對於垂直推桿面之一線條的相對於推桿面之一線條）。例如，可採用度或弧度顯示角度。在圖6所示的具體實施例中，螢幕51顯示在站位球的點處推桿角度為3度。此外，可採用任何合適的方式來顯示擴增分析資訊，以示出實際推桿面定向（在衝擊時）相對於一期望推桿面定向相距多遠。
例如，擴增分析資訊可顯示接觸時在推桿頭46與高爾夫球47之間的推桿面當的精確接觸位置。例如，螢幕51可顯示衝擊點與推桿趾部、推桿跟部、與中心（推桿趾部與跟部之間的中間距離，及/或推桿的甜蜜點）之間的距離。在圖6所示的具體實施例中，螢幕51顯示從推桿趾部到衝擊點的距離為5.9公分。此外，可採用任何合適的方式來顯示擴增分析資訊，以協助一高爾夫球員知道推桿衝擊點與期望衝擊點相距多遠（偏差），或推桿之間的衝擊點有多少變動。
例如，擴增分析資訊可顯示衝擊時推桿頭46相對於高爾夫球員的鞋的位置。例如，螢幕51可顯示在推桿面與高爾夫球衝擊時，推桿跟部與高爾夫球員的鞋的趾部之間所畫出一線條的垂直距離。在圖6所示的具體實施例中，螢幕51顯示從高爾夫球員的鞋的趾部到推桿跟部的距離為17.2公分。此外，可採用任何合適的方式來顯示擴增分析資訊，以示出高爾夫球47相對於高爾夫球員的鞋44的位置，及/或高爾夫球員要伸多遠才能進行推桿的距離。
此外，擴增分析資訊可包含任何合適的圖形或文字，用於提供對改善、評論、共享、比較及/或分析所觀察到的活動有用的資訊。在一示例性具體實施例中，擴增分析資訊可基於影像處理，以識別這些參考線和其之間的角度。在一示例性具體實施例中，用於距離的擴增分析資訊可基於影像處理確定，進一步使用縮放來確定物體的尺寸，及/或基於影像中捕捉一物體的尺寸以確定這些參考線或點之間的距離（其中該物體的尺寸已知）。在一示例性具體實施例中，影像中存在至少一已知尺寸的物體。在另一示例性具體實施例中，在多個影像的至少一中捕捉已知尺寸的物體，多個影像與所分析的影像在時間上相對較接近，使得縮放仍然適用。特別是，在一示例性具體實施例中，已知尺寸的物體是一高爾夫球。美國職業高爾夫球員協會（USPGA）要求所有高爾夫球都具有一製定直徑，例如直徑為42.67公厘。儘管這不太可能改變，但是在各種示例性具體實施例中，已知物體的尺寸可為任何合適的尺寸。在另一示例性具體實施例中，如果已知推桿的製造商和型號，則推桿頭的尺寸可為用於分析的已知物體尺寸。已知尺寸的物體在本說明書中可稱為校準物體。
擴增分析資訊可更包含附加的「測量」參數，包括移動的「測量」參數。例如，可藉由有關多個視訊幀的影像處理或視訊處理，以確定這些移動參數。例如，系統可用以分析推桿擊球的速度、衝擊後球移動的方向，及衝擊後球移動的速度、推桿路徑、高爾夫球加速度、高爾夫球的角加速度及/或速度、高爾夫球的自旋、推桿頭的加速度/減速度、動量的傳送、在衝擊時推桿頭與球的接觸位置、高爾夫球員頭部移動的角度和距離、高爾夫球員頭部移動的角度和空間加速度/減速度、高爾夫球員手腕移動的角度、高爾夫球員對推桿的握持位置、高爾夫球相對於高爾夫球員腳的位置等。此外，系統可用以確定基於影像處理技術的資訊，這些技術基於在一或多個所要處理的影像中所捕捉已知尺寸物體的尺寸。
因此，高爾夫球員41及/或指導員透過回顧相機影像及/或顯示在顯示螢幕上的擴增分析，可分析高爾夫球員的推桿。在一示例性具體實施例中，高爾夫球員及/或指導員藉由回顧所錄製的推桿視訊，及推桿頭46與高爾夫球47之間的衝擊點在之前和之後的頭頂視野靜止影像，可評估推桿擊球平面或線條。當回顧高爾夫球員站位高爾夫球47的頭頂視野影像時，可評估高爾夫球員42的握持和推桿頭46的位置，並可確定高爾夫球員41的推桿擊球的理想特徵。
在推桿站位的頭頂視野影像，也可有助於分析球的移動，諸如球的速度和路徑。在一示例性具體實施例中，系統用以產生關於一特定高爾夫球場的一或多個練習果嶺的有價值資訊。此資訊對了解高爾夫球場中實際練習果嶺的特徵非常有價值。在一示例性具體實施例中，系統用以在擊球所上演的特定果嶺，及/或擊球在果嶺上的特定位置的背景下，分析推桿擊球動作。因此，擴增顯示在實際果嶺的坡度和速度及果嶺上的位置的背景下，可改善高爾夫球員的擊球。因此，擴增顯示可用以提供更完整或全面的訓練回饋，以改善高爾夫球員的推桿回合並最終降低高爾夫計分。
儘管可使用擴增顯示資訊來教示任何合適的課程，但是在一示例性具體實施例中，在相較於先前的推桿、相較於一理想推桿、相較於高爾夫球員自選的位置，高爾夫球員41擊打球47時，高爾夫球員41能夠視覺上看到推桿頭46上的「衝擊位置」（在推桿面的趾部和跟部之間）在何處。高爾夫球員41可了解，根據自身的疲勞程度、果嶺的坡度、推桿的長度、上桿（back swing）的距離或其他因素，他們傾向如何改變衝擊位置。因此，系統可用以藉由使用機器學習或數據科學原理，使高爾夫球員能夠量化衝擊位置的一致性、頭部移動數據（例如，頭部移動的速度、角度、加速度和量），及/或根據這些資訊進行可衡量的改進。
儘管這描述主要討論基於影像處理演算法來獲得擴增顯示資訊，但是在一些示例性具體實施例中，擴增顯示資訊可以藉由或基於GPS數據、3D坡度讀取器、加速度計、感測器及/或其他類似物來獲得。在其他示例性具體實施例中，擴增顯示資訊可基於高爾夫球員41輸入或從外部源接收的數據。例如，高爾夫球員41可輸入關於高爾夫球員的推桿的製造商和型號、揮桿偏好等類似的資訊。或者，可使用所累積的數據透過機器學習演算法來建構資訊。然後，擴增顯示資訊可基於高爾夫球員輸入的揮桿偏好，或從關於高爾夫球員的高爾夫球桿的資料庫中查找的數據。在各種示例性具體實施例中，擴增顯示資訊可基於這些任何資訊源中的兩或多個的組合。
在一示例性具體實施例中，該系統可用以允許使用者選擇顯示選項，以用於檢視迷你相機錄製。例如，顯示選項可包括變焦選項、逐幀檢視所錄製影像、檢視推桿擊球的視訊、或推桿擊球的直播串流顯示。在這些檢視具體實施例之任何者中，擴增分析可被包括在顯示器上。在一示例性具體實施例中，這是透過將幀與修正一起縫合以確保連續性等來實現的。
請即參考圖7，在一示例性具體實施例中，迷你相機裝置16的固定件14可包含一可延伸器件。例如，可延伸裝置可為一伸縮結構700。在一示例性具體實施例中，可延伸裝置是一伸縮桿。可延伸裝置可用以藉由調整迷你相機11與電性模組13之間的距離，以調整迷你相機11的位置。可延伸裝置可用以藉由調整電性模組13與帽夾15之間的距離，以調整迷你相機11的位置。此外，可延伸裝置可為任何合適的結構，用以按照高爾夫球員的外型、體型、站姿和姿勢，提供期望的推桿擊球動作的頭頂視野。因此，可延伸裝置可改變迷你相機裝置的有利位置，以更好捕捉推桿擊球動作。
請即參考圖8，討論迷你相機裝置16的各種示例組件。這些示例組件之一或多者可包含一實用的迷你相機裝置16的一部分。在一示例性具體實施例中，迷你相機裝置16包含如本說明書中其他地方所述的迷你相機11。在另一示例性具體實施例中，迷你相機11包含一變焦模組801，其用以調整影像/視訊的焦距，以產生有關推桿擊球動作分析的物體之清晰頭頂視野影像。這些相關物體可包括推桿頭46、高爾夫球47、推桿軸43、果嶺地面等類似物之一或多者。儘管夾式迷你相機裝置16與高爾夫球47之間的距離變動，但是變焦模組801可用以產生這樣清晰的影像。由於高爾夫球員的身高、姿勢/站姿、練習果嶺表面的調節，及/或其他原因，這些變動可能出現。因此，變焦模組801可用以有助於按照所需的影像品質與所使用影像處理演算法有關，以捕捉推桿擊球動作的頭頂視野影像及球的移動。例如，變焦模組801可使用電子變焦技術或任何合適的物理變焦組件（諸如變焦透鏡及致動器）來實現，以調整影像的焦距。
在各種具體實施例中，一迷你相機模組具有一廣角視野的透鏡，以捕捉針對性的區域。視角名義上為140度，可按照推桿擊球動作分析的範圍和目標設置為一調整後的值，例如介於80度與240度之間，且在另一示例中介於50度與240度之間。
在一具體實施例中，夾式迷你相機裝置16包含一模組802，其用以偵測夾式迷你相機裝置16的小移動，並藉由使用光學影像穩定（Optical Image Stabilization，OIS）技術來補償影像的任何模糊。例如，OIS模組802可包含一偵測小移動的陀螺儀807；和致動器805，以即時移動透鏡以補償小移動。此外，可使用任何合適的OIS技術來強化影像品質。
參考圖8和圖9，在一示例性具體實施例中，迷你相機裝置16更包含一電池。例如，迷你相機裝置16可包含一內建的可充電鋰電池821，例如，可透過連接埠91使用USB纜線來充電。此外，可使用任何合適的能量儲存器件。
在一示例性具體實施例中，夾式迷你相機裝置16包含一GPS模組803。GPS模組803可用以偵測已經執行推桿擊球的位置。
在一示例性具體實施例中，並參考圖8和圖10，迷你相機裝置16包含一無線通訊模組804。無線通訊模組804可用以與一行動器件102無線通訊101。行動器件102可用以與一應用伺服器103及/或一雲端伺服器104通訊。根據其他示例性具體實施例，迷你相機裝置16可包含一通訊模組，其適於使用一纜線（諸如，例如一USB C型纜線）連接迷你相機16與一行動器件102、平板電腦；及一電腦16，用於多個器件之間傳送數據及/或用於迷你相機裝置16充電。
在一具體實施例中，迷你相機裝置16包含加速度計806和陀螺儀807。例如，加速度計806和陀螺儀807可用以建立基於動作的數據。在本說明書中，基於動作的數據是指該數據並非從影像得出。基於動作的數據是來自直接測量動作的感測器。基於動作的數據可包括有關推桿擊球站位和在推桿擊球之前、之中和之後的推桿擊球動作之速度、加速度、定向、方向等類似物。但是要注意的是，基於影像的數據也可包括速度、加速度、定向、方向等類似物，但是以與這種不同的方式得出。
在一具體實施例中，迷你相機裝置16包括一測距儀模組（rangefinder module）808。測距儀模組808可用以基於飛時測距（Time-of-Flight，TOF）原理，以測量夾式迷你相機裝置16與一或多個針對性的物體（例如，高爾夫球47、地面等）之間的距離。測距儀模組808可包含任何合適的測距儀器件（例如，光學、聲納、雷達、雷射雷達，及/或類似物）。在一示例性具體實施例中，追蹤距離資訊以監視相對於透過迷你相機檢視高爾夫球47迷你相機裝置16的位置。
在一具體實施例中，迷你相機裝置16包含一夜視模組810。夜視模組810可用以藉由使用一感測器和紅外線（Infrared，IR）發光二極體（Light Emitting Diode，LED）811，進行觀察和錄製。在此具體實施例中，夜視模組810可用以自動開啟和關閉夜視功能，以手動開啟和關閉夜視功能，或者藉由預設設定來執行此操作。因此，迷你相機裝置16用以使一高爾夫球員41在黃昏、暮色或黎明推桿時，仍然可顯示和錄製推桿擊球的影像，以於在螢幕51上察覺。
在一示例性具體實施例中，夾式迷你相機裝置16可包含多個迷你相機模組812，其中該等多個迷你相機模組之每一者用以捕捉高爾夫揮桿的一頭頂影像。在此示例性具體實施例中，系統可更包含程式碼，用於處理來自多個迷你相機模組812之每一者的多個影像，以提高變焦性能、實現廣角視角、強化模糊背景的影像、實現高品質全彩、測量該迷你相機裝置與高爾夫球之間的距離、及/或強化擴增實境數據，僅舉數例。每一迷你相機模組812可具有每秒的像素和幀的不同規格，例如，按照系統需求，具有不同類型的廣角鏡、變焦模組801，及OIS模組802。
在一具體實施例中，夾式迷你相機裝置16包含一麥克風809及錄製語音資訊的語音錄製模組813。此資訊可包括在打高爾夫期間給予高爾夫球員的指令，或任何其他期望的資訊。錄製語音資訊且可在稍後的時間播放，有助於高爾夫球員41方便存取與指導員在場上討論的資訊。要注意的是，可從麥克風809進行音頻錄製在迷你相機裝置16、一行動器件、或任何其他合適的器件上，並且音頻錄製可從錄音器件傳輸到各種器件，並且也可在各種器件上播放。
在一具體實施例中，夾式迷你相機裝置16包含一語音識別模組814，識別使用者的語音並處理語音命令，以啟動和停止器件16的操作，包括影像錄製、語音資訊錄製和基於動作的數據獲取。
在一具體實施例中，夾式迷你相機裝置16包含一喇叭823。使用者可透過喇叭823聽到指導，該指導是從電腦程式碼產生（諸如人工智慧（Artificial Intelligence，AI）演算法），或來自正在遠端檢視直播串流視訊影像的一指導員。
在一具體實施例中，夾式迷你相機裝置16包含一動作偵測感測器模組815和紅外線（IR）光源，諸如LED 816，偵測預編程的動作命令，以啟動和停止影像錄製和數據獲取。儘管描述為一動作感測器和紅外線光源偵測器，但是任何合適的感測器都可以用於偵測預編程的動作命令。在一具體實施例中，參考圖8和圖11，夾式迷你相機裝置16包括一按鈕開關822，其用以使高爾夫球員41可按壓所述按鈕開關以手動開啟和關閉錄製影像和語音數據，及收集高爾夫數據。按鈕開關822可為基於一薄膜的按鈕，且安裝在夾式迷你相機裝置16的頂部。然而，可使用任何合適的開關、按鈕或手動器件，以觸發開始和停止迷你相機裝置16的各種功能。
此外，在一示例性具體實施例中，迷你相機裝置16可包含一計時器模組817。計時器模組817可用以根據預編程的計時器設定，以啟動和停止影像錄製和數據獲取。例如，計時器模組817可用以在按下按鈕開關822五秒鐘後，開始錄製影像。在一替代具體實施例中，使用者藉由使用行動器件應用程式來操作計時器功能，以基於使用者在一行動器件上的輸入，以觸發開始和停止錄製。在另一示例性具體實施例中，使用者可輸入一錄製持續時間，使得迷你相機裝置16在開始錄製使用者所輸入的時間長度後停止。此外，計時器模組817可採用任何合適的方式配置，以一自動或半自動的方式啟動/終止影像錄製和數據獲取。在一示例性具體實施例中，計時器模組817用以節省數據儲存空間及/或電力消耗，以及提供一種方便開啟/關閉器件的方法。
在另一示例性具體實施例中，迷你相機裝置16可用以基於影像處理演算法，以開啟和關閉錄製和數據獲取。例如，程式碼可用以預測高爾夫球的移動是否可能離開框架，並使用該預測來停止錄製和數據獲取。在另一示例性具體實施例中，程式碼可用以連續分析視訊幀，並在偵測到針對性的一物體的一特定移動之前，諸如一高爾夫球或推桿頭，開始錄製影像和數據獲取數幀。此外，可使用任何合適的人工智慧常式（Ａrtificial intelligence routine）來確定應該要保存的影像和數據，這些影像和數據是從迷你相機裝置16接收的。
在一具體實施例中，夾式迷你相機裝置16可包含一記憶體或資訊儲存模組820。資訊儲存模組820可用以將影像和所收集的數據保存在一儲存媒體（諸如一micro SD卡）及/或自動開啟循環錄製模式。在一示例性具體實施例中，迷你相機裝置16可適於實體連接到可攜式儲存媒體，以保存影像和其他所收集的資訊。在一示例性具體實施例中，可攜式儲存媒體可為一micro SD卡或類似物等。參考圖12，在電性模組13中示出一SD卡連接埠121。參考圖8和圖13，在一具體實施例中，夾式迷你相機裝置16包含至少一光源818，諸如雷射二極體或發光二極體（LED），用於在可見波長（例如，400 nm到740 nm）處照射光點131（例如，紅光點的繪示例），相對於推桿頭46、高爾夫球47、高爾夫球員的鞋44，示出高爾夫球員頭部的位置。高爾夫球員41看到在練習果嶺表面上的可見光點131，監視高爾夫球員頭部的角度和方向。因此，在一示例性具體實施例中，可見光點131向高爾夫球員41提供即時回饋，關於高爾夫球員在推桿擊球期間，保持頭部穩定和靜止的能力。光點（Light spot）可被錄製在推桿擊球期間拍攝的影像中。在一示例性具體實施例中，顯示器51用以顯示光點131作為擴增分析資訊的一部分。高爾夫球員41可看到光點131在擊球時是移動還是穩定在一固定點上，光點131是否對準一期望點，諸如在高爾夫球47上或在高爾夫球的前方或後方的位置等。
在另一具體實施例中，光源818使用一紅外線波長範圍（例如，741 nm到1870 nm），且相機的影像感測器用以偵測紅外線光。系統更用以在行動器件102的顯示器上顯示該點的紅外線影像，以示出高爾夫球員頭部與其他顯示在其上物體的相對位置，諸如高爾夫球員的雙腳、球桿頭、雙手和球。
除了上述可見的指示器之外，在一示例性具體實施例中，迷你相機裝置16用以透過使用影像處理，在推桿擊球之前、之中及/或之後，產生高爾夫球員頭部移動的擴增分析。在此示例性具體實施例中，請即參考圖16A、圖16B、圖16C和圖16D，在一示例性具體實施例中，該系統用以偵測高爾夫球員的鞋尖，可手動透過行動器件102的觸控螢幕由使用者手動輸入位置，或者使用演算法自動偵測，諸如人工智慧（AI）、機器學習和影像辨識技術。圖16A到圖16D的四個視訊幀示出推桿擊球的順序。鞋尖之間的線條1601定義在推桿擊球的站位處的高爾夫球員的站姿線條（圖16A）。在推桿擊球期間，每一視訊幀中追蹤站姿線條。參考站姿線條1601是由高爾夫球員站位高爾夫球的站姿線條所定義。當推桿擊球時，諸如上桿、擊球和送桿動作時，高爾夫球員極不可能移動雙腳，即其站姿線條。因此，在推桿擊球時，如果後續幀中的揮桿站姿線條1602相對於參考站姿線條1601發生改變，則該差異與高爾夫球員頭部的移動相關。此外，在高爾夫揮桿期間，其他物體（通常是靜態物體）的相對運動可作為高爾夫球員頭部移動的指標。在一示例性具體實施例中，在特定的視訊視訊幀中，高爾夫球員頭部的移動可引起高爾夫球和推桿頭的相對位置改變。在另一示例性具體實施例中，在特定的視訊視訊幀中，高爾夫球員頭部的移動可改變視線，從而導致高爾夫球和推桿頭的相對位置改變。該分析呈現在推桿擊球之前、之中及之後，高爾夫球員頭部移動數據、擴增分析，諸如頭部移動的角量、頭部移動的角速度、頭部移動的角加速度、頭部移動距離或類似物等。在一示例性具體實施例中，擴增分析資訊可示出高爾夫球員頭部的角度（藉由顯示一數值角度或以視覺呈現相同角度）。
更普遍是，迷你相機裝置16可用以在一系列影像上，使用影像處理將影像中的一物體與影像中的另一物體的相對位置變化進行比較，以確定針對性的一物體的相對運動。換句話說，在一示例性具體實施例中，影像處理演算法使用相對位置數據，諸如以視訊幀的像素為單位的坐標點，利用諸如高爾夫球、推桿頭面線條、高爾夫球員的站姿線條、高爾夫球員的雙手、及高爾夫球附近可見的任何物體（例如球標），以確定一針對性的物體的移動。因此，可使用相同技術來確定手、膝蓋等的移動。在不同具體實施例中，如圖8所示，夾式迷你相機裝置16包含電性驅動器819，其用以操作圖8所示的器件和模組。電性驅動器819可包含任何合適的硬體及/或軟體，以實施本說明書描述的系統。在一具體實施例中，電性驅動器819可用以用於低耗電（Simmer）操作，其中器件僅在其操作期間開啟和關閉，而不是在高爾夫練習回合期間一直保持開啟狀態。該特點節省迷你相機裝置16中的電池電量。
在一示例性具體實施例中，可將光學偏振濾光片附接到該迷你相機裝置16，以減少來自明亮日光等的任何眩光和反射，並因此改善例如在明亮日光下的影像品質。
在一示例性具體實施例中，如圖8和圖10所示，系統包含一無線通訊模組804，其經由Wi-fi、無線熱點、長期演進技術（Long Term Evolution，LTE）、藍牙等類似物101，在迷你相機裝置16與一指定行動電子器件102之間，及在行動器件102與一或多個一應用伺服器103及一雲端伺服器104之間，傳輸資訊。在一示例性具體實施例中，從迷你相機裝置16通訊到行動器件102及/或應用伺服器103及/或雲端伺服器104的資訊，可包含以下的一或多者：視訊串流、影像、GPS定位資訊、加速度計數據（例如加速度數據）、陀螺儀數據（例如定向、角速度）、音訊數據、光強度數據（在行動器件螢幕上開啟/關閉暗模式）及/或類似物等。在一示例性具體實施例中，從應用伺服器103及/或雲端伺服器104及/或行動器件102通訊到迷你相機裝置16的資訊，可包含以下的一或多者：視訊錄製開啟/關閉命令、麥克風開啟/關閉命令、雷射指示器開啟/關閉命令、數位變焦命令及/或類似物等。
所通訊的資訊可包含以下的一或多者：迷你相機11所錄製影像、GPS模組803所獲得的定位數據、加速度計806及/或陀螺儀807所測量的基於動作的特徵、測距儀模組808所測量的迷你相機11與高爾夫球47之間的距離。此外，資訊可包含藉由使用迷你相機裝置16中不同感測器和器件所產生的任何合適的高爾夫推桿特徵。
在各種示例性具體實施例中，本說明書描述及執行從而實施本說明書描述功能的影像處理和分析，可在行動器件102上、應用伺服器103處、雲端伺服器104處、迷你相機裝置16上，及/或分佈在這些器件的兩或多者上執行。
在不同具體實施例中，系統包含各種模組的全部或任何組合在一裝置封裝體或在多個單獨封裝體中，如圖8所示。
請即參考圖8和圖10，一具體實施例示意說明藉由使用行動應用程式105鏈結到行動電子器件102的一夾式迷你相機裝置16。在一示例性具體實施例中，系統用以藉由使用行動應用程式105，在單個或多個行動電子器件102上顯示所錄製影像和所收集的數據。在一示例性具體實施例中，系統用以將所錄製影像和所收集的數據傳輸並保存到一遠端應用伺服器103及/或雲端伺服器104。在一示例性具體實施例中，系統用以處理所錄製影像和所收集的數據，以在行動電子器件102或遠端應用伺服器103上進行統計和分析。在一示例性具體實施例中，系統更用以發布所錄製影像、所收集的數據、統計和分析資訊給使用者帳戶、社交網站等類似物。
在不同具體實施例中，系統包含一行動器件應用程式105，其執行在高爾夫球員41及/或隨同的指導員所使用的一行動器件102上。在其他示例性具體實施例中，系統包括在一行動器件102上執行的一網路應用程式。因此，在一示例性具體實施例中，行動器件102用以使用一網路應用程式及/或一行動器件應用程式，以顯示影像和資訊給高爾夫球員。在一示例性具體實施例中，行動器件應用程式105或網路應用程式包含下列電性模組/應用程式/程式碼之一或多者： a.     顯示程式碼，用於顯示從夾式迷你相機裝置16傳輸的影像； b.    操作程式碼，用於操作夾式迷你相機裝置16，諸如開啟和關閉、數位變焦、拍照等類似物； c.     處理程式碼，用於處理從夾式迷你相機裝置16傳輸的影像，諸如變焦、慢動作播放、高速前進或後退播放、將每一幀或一串流視訊保存在行動器件102及/或伺服器中； d.    接收程式碼，用於從夾式迷你相機裝置16中的各種感測器接收所收集的數據，並將其傳輸到應用伺服器103及/或雲端伺服器104； e.     顯示程式碼，用於顯示從夾式迷你相機裝置16中的感測器傳輸的資訊； f.      顯示程式碼，用於顯示有關分析推桿擊球和球移動所需資訊的一手動輸入表格； g.    顯示程式碼，用於顯示影像和分析資訊，以表格、圖表及/或圖形形式疊加在視訊視訊幀上； h.    播放和錄製程式碼，用於播放和錄製在夾式迷你相機裝置16與應用伺服器103（或雲端伺服器104）之間傳輸或接收，或儲存在應用伺服器103（或雲端伺服器104）中的音訊資訊； i.      傳輸、接收和管理程式碼，用於傳輸、接收和管理在行動器件102、一應用伺服器103與一雲端伺服器104之間的資訊； j.      儲存和擷取程式碼，用於儲存和擷取使用者資訊、來自迷你相機裝置16的影像、所收集的數據、及在行動器件的儲存媒體、應用伺服器103和雲端伺服器104中的分析資訊； k.    顯示程式碼，用於顯示來自多個迷你相機模組812的影像； l.      檢視程式碼，用於允許多個使用者檢視在多個授權的行動器件102中的影像、所收集的數據、統計、分析結果、指導等類似物； m.  註冊和登入程式碼，用於在一會員帳戶中註冊和登入，在該帳戶中管理使用者資訊，包括個人資訊、推桿擊球動作數據、球移動數據、分析、指導、頭部移動數據、相對的手部位置數據、相對的手部握持數據等類似物； n.    共享程式碼，用於藉由使用一社交媒體應用程式界面，共享影像、音訊、所收集的數據、統計、分析結果、指導等類似物； o.    搜尋程式碼，用於使用一社交媒體應用程式界面，搜尋指導員或學生； p.    發布程式碼，用於將指導資訊以影像、音訊及二者的組合發布到使用者帳戶；及/或 q.    穩定程式碼，用於穩定視訊視訊幀，適於補償由於迷你相機裝置的小移動而導致影像的任何模糊。
在一具體實施例中，如圖14所示（例如，圖14中示出Golf Slope產品的顯示），行動器件應用程式105包含用於建立三維擴增實境呈現的程式碼，其示意說明一練習果嶺的坡度資訊，及藉由處理夾式迷你相機裝置16和其中的各種感測器獲得的數據的針對一特定推桿擊球的建議預測線條。
圖15示意說明一個示例性具體實施例，使用者與夾式迷你相機裝置16互動的基本方法1500。在此示例性具體實施例中，高爾夫球員41和隨同的指導員兩者進行以訓練為目的的高爾夫回合，以獲得高爾夫球員41推桿擊球時的資訊。在此示例性具體實施例中，高爾夫球員41將夾式迷你相機裝置16夾在高爾夫球員頭部的帽上，並藉由使用接頭18以任何期望的觀點來調整相機視野，諸如上-下視野。在一具體實施例中，高爾夫球員或指導員啟動行動器件應用程式。在一示例性具體實施例中，高爾夫球員或指導員開啟和關閉夾式迷你相機裝置16。在一示例性具體實施例中，可使用行動器件應用程式界面來開啟和關閉夾式迷你相機裝置16。在一示例性具體實施例中，在行動器件螢幕上顯示迷你相機中的影像。在其他示例性具體實施例中，還顯示GPS定位及/或時間資訊。
在一示例性具體實施例中，系統確定是否錄製當前影像。在一示例性具體實施例中，影像處理演算法識別推桿擊球的開始，以觸發錄製高爾夫球員的擊球。在一示例性具體實施例中，一準備動作觸發錄製高爾夫球員的推桿擊球。在另一示例性具體實施例中，一語音命令觸發錄製高爾夫球員的推桿擊球。在另一示例性具體實施例中，行動應用程式105基於在行動應用程式中執行的一計時器以觸發錄製高爾夫球員的推桿擊球。在另一示例性具體實施例中，按下按鈕開關822之後，該按下按鈕開關822可啟動計時器功能。在另一示例性具體實施例中，一手動按鈕開關822可替代行動應用程式105或與其結合，以觸發錄製高爾夫球員的推桿擊球。
在一示例性具體實施例中，系統確定何時停止錄製推桿影像。例如，藉由影像處理演算法、一準備動作、一語音活化命令、一計時器特點、一手動開關或按鈕、使用GPS定位資訊、使用一行動器件應用程式，及/或類似物，以進行確定。關於GPS定位資訊，在一示例性具體實施例中，開始/停止錄製基於關於一位置的一電子圍籬，諸如一高爾夫球場上的每一果嶺區域的邊界。
在行動器件102上或應用伺服器103中，處理錄製的影像和所收集的數據，然後建立分析結果。分析結果可以以數據視覺化的形式呈現，諸如一表格及/或一圖表，及在視訊視訊幀上顯示的擴增實境。因此，在一示例性具體實施例中，系統用以向高爾夫球員顯示基於影像處理和機器學習的任何影像及/或數據，並協助高爾夫球員分析他們的表現。
在一示例性具體實施例中，系統用以基於在一或多個影像中捕捉的已知尺寸的物體（校準或參考物體），以執行影像處理。該系統用以識別在影像中的校準物體。該系統用以測量物體的尺寸（例如，測量其直徑（例如，高爾夫球的直徑）、測量其長度（例如，推桿頭的長度）等等）。在一示例性具體實施例中，系統用以將物體的測量尺寸與物體的已知尺寸進行比較。如此，系統可在一資料庫中查找已知尺寸，或者已知尺寸可在系統中進行預編程。例如，已知高爾夫球的直徑為42.67mm。該比較可用於產生影像的一縮放因數（Factor），且該縮放因數可應用於所有其他影像處理，從而將來自影像的所有其他測量結果可轉換為實際尺寸測量結果。基於這些轉換或校準的測量，系統的影像處理演算法可用以確定與影像中可見物體的相對距離和角度。例如，系統可用以使用影像處理來確定高爾夫球員的腳趾距高爾夫球多遠、從高爾夫球員的站姿中心到距高爾夫球線條的距離、高爾夫球員的站姿寬度、手相對於軀幹的位置、相對於推桿的握持位置，及/或類似物。
行動器件102（在高爾夫回合期間即時地）當場顯示影像和所收集的參數及分析資訊。因此，在一示例性具體實施例中，高爾夫球員能夠即時地使用分析資訊。基於機器學習及/或人工智慧分析影像及/或數據，分析資訊可像這樣快速地提供。在另一示例性具體實施例中，高爾夫球員41和指導員可一起回顧資訊，並且討論相關的指導。因此，高爾夫球員41在高爾夫球場打球時及/或在完成一高爾夫回合後，可當場從指導員接收任何額外的回饋。
除了影像和基於動作的參數的分析之外，藉由在夾式迷你相機裝置16中的GPS獲得的特定位置資訊，可鏈結到高爾夫球場練習果嶺的一特定區域的每個單一推桿擊球動作。高爾夫球員41在練習果嶺的每一特定位置獲得直接回饋。此資訊非常有價值，因為對於每一練習果嶺上的每一特定位置，一推桿擊球都是唯一性。按推桿擊球動作的回饋，可藉由使用音訊錄製功能現場錄製。高爾夫選手可在高爾夫訓練回合後，播放所錄製的音訊資訊，以提醒和重複學習體驗。
在一具體實施例中，高爾夫球員41自己去打一高爾夫練習回合，並藉由使用行動應用程式界面105與位於遠方的一指導員共享數據，包括影像和其他所收集的參數。指導員藉由其行動器件102回顧所錄製影像、所收集的數據和分析資訊，並藉由使用行動應用程式界面105與高爾夫球員41共享回饋。因此，即使在打一回合高爾夫期間不隨同高爾夫球員，高爾夫球員41也會立即從指導員接收回饋。
儘管本說明書在高爾夫和一推桿分析的背景下進行描述，但是本發明也應理解為還用於分析其他高爾夫球的揮桿（除推桿以外的鐵桿、Utility Club高爾夫球桿、球道木桿和發球木桿的動作），及其他運動的揮擊，諸如棒球揮棒、網球揮拍、馬球揮桿、桌球擊球、撞球擊球，及/或類似物等。所要分析的活動可為能被錄製的任何活動，錄製可藉由角度可調的穿戴式相機及電腦視覺、機器學習和人工智慧演算法，並帶有動作或活動的頭頂視野影像，基於動作的影像處理，以在擴增實境顯示中提供動作及/或球移動的一分析。此外，儘管考慮動作，但是分析也可基於單個影像和靜態站姿。例如，分析可單純分析在進行擊球之前對球站位的站姿，或者在擊球的任何時點進行快照。當然，對於高速動作，相機用以一對應的高速、高解析度相機。
在一示例性具體實施例中，一種系統包含一行動器件（諸如平板電腦）及程式碼（諸如，用於一網路應用程式或行動應用程式），其用以接收成像的數據（Imaged data），以處理一推桿的相對尺寸、距離、角度的頭頂影像，無需校準，並基於一標準高爾夫球的已知尺寸，進行推桿擊球，並產生推桿擊球的擴增顯示。
示例性具體實施例：
在一示例性具體實施例中，迷你相機裝置更包含一接頭，其用以使迷你相機自動指向偏離垂直方向的一角度，以用於推桿擊球的頭頂視野，而與帽夾的擺位無關。
在一示例性具體實施例中，迷你相機裝置更包含一光束產生器，用於產生一光束，其中光束可為可見光或紅外線條光，其中迷你相機還用以錄製由光束產生的一點光。
在一示例性具體實施例中，迷你相機裝置更包含一夜視模組，且其中夜視模組包含： a. 一感測器，其用以偵測光的亮度， b. 一發光二極體（LED），其用以發射紅外線條波長範圍內的光， 其中，當高爾夫球員在黎明、暮色或黃昏時打球時，藉由使用者手動選擇、藉由光偵測感測器或藉由預預編程設定來開啟和關閉夜視模式，並且其中當夜視模式開啟時，藉由使用紅外線條光在夜視模式下檢視和錄製影像。
在一示例性具體實施例中，迷你相機裝置更包含一動作偵測器件，其用以檢測一動作，用以操作迷你相機裝置，包括開啟和關閉、錄製影像、根據預編程動作從感測器獲得資訊。
在一示例性具體實施例中，迷你相機裝置更包含多個開關，其用以手動操作迷你相機裝置，包括開啟和關閉、錄製影像、從感測器獲得資訊，其中當其他人無法操作時，高爾夫球員可自行手動操作迷你相機裝置。
在一示例性具體實施例中，迷你相機裝置更包含至少一光源，藉由使用以下之一者或組合，將一光束發射到針對性的推桿區域上： a.  一雷射二極體或發光二極體（LED），其可見波長範圍介於400 nm與740 nm之間； b.  一雷射二極體或LED，其紅外線條波長介於741 nm與1800 nm之間； 其中使用者藉由使用以下之一者或組合，開啟和關閉光源： a.  一在迷你相機裝置上的手動開關； b.  行動器件應用程式。
在一示例性具體實施例中，迷你相機裝置更包含一小基板，其用以透過使用一或多個磁性材料和非磁性材料，將一高爾夫配件（例如，一球標）附接到迷你相機裝置的頂部。
11:迷你相機 12:插銷 13:電性模組 14:固定件 15:帽夾 16:夾式迷你相機裝置 17:迷你相機器件 18:接頭 21:高爾夫球帽 41:高爾夫球員 42:雙手 43:推桿軸 44:鞋 45:虛線 46:推桿頭 47:高爾夫球 51:螢幕 91:連接埠 101:無線通訊 102:行動器件 103:應用伺服器 104:雲端伺服器 105:行動應用程式 121:SD卡連接埠 131:可見光點 700:伸縮結構 801:變焦模組 802:OIS模組 803:GPS模組 804:無線通訊模組 805:致動器 806:加速度計 807:陀螺儀 808:測距儀模組 809:麥克風 810:夜視模組 811:發光二極體 812:迷你相機模組 813:語音錄製模組 814:語音識別模組 815:動作偵測感測器模組 816:LED 817:計時器模組 818:光源 819:電性驅動器 820:資訊儲存模組 821:可充電鋰電池 822:按鈕開關 823:喇叭 1500:基本方法 1601:參考站姿線條 1602:揮桿站姿線條
在附圖的圖式中，透過示例且非限制的方式示出本發明，在附圖中相同參考編號表示類似的元件。
圖1示出附接到高爾夫帽夾的一示例性迷你相機的立體圖。
圖2示出附接到高爾夫帽夾的示例性迷你相機的仰視圖。
圖3示出穿戴一示例性夾式迷你相機裝置的高爾夫球員的斜角側視圖。
圖4示出穿戴一示例性夾式迷你相機裝置的高爾夫球員的側視圖，該示例性夾式迷你相機裝置對準練習果嶺上的高爾夫球，藉由調整迷你相機的角度來捕捉推桿擊球的頭頂視野。
圖5示意說明從示例性夾式迷你相機裝置取得的推桿擊球動作的頭頂視野影像，其示出一推桿頭、一高爾夫球、高爾夫球員的雙手、高爾夫球員的一雙高爾夫球鞋和練習果嶺表面。
圖6示意說明對推桿擊球動作的分析的一示例性擴增顯示，其示出推桿頭的角度及推桿頭與高爾夫球之間衝擊的位置。
圖7示意說明在長度上可延伸的一示例性伸縮裝置。
圖8示出夾式迷你相機裝置的一示例性具體實施例的示意圖。
圖9示出在一示例性夾式迷你相機裝置中，一用於為電池充電的USB連接埠。
圖10示出經由無線訊號，將一示例性夾式迷你相機裝置連接到一行動器件，及將一行動器件連接到一伺服器網路。
圖11示出一示例性薄膜按鈕開關。
圖12示出一用於儲存資訊的示例性SD卡連接埠。
圖13示意說明從示例性夾式迷你相機裝置發射的一紅光點，並且在推桿擊球動作期間追蹤高爾夫球員的頭部對準。
圖14示意說明所計算出的練習果嶺坡度的一示例性擴增顯示。
圖15示出使用該系統的一方法的示例的流程圖。
圖16A到圖16D示意說明具有一參考站姿線條和一揮桿動作站姿線條的推桿擊球階段，用於示意說明高爾夫球員在一揮桿動作期間的頭部移動。
11:迷你相機
12:插銷
13:電性模組
14:固定件
15:帽夾
16:夾式迷你相機裝置
17:迷你相機器件
18:接頭

Claims (20)

  1. 一種迷你相機裝置，其包含： 一迷你相機，用於從一頭頂視野，對一推桿擊球的影像進行串流及錄製之至少一者； 一電性模組，其經由一接頭連接到該迷你相機，用以使該迷你相機針對該推桿擊球的該頭頂視野而進行對準，其中該接頭用以調整該推桿擊球的該迷你相機視野的對準。
  2. 如請求項1所述的迷你相機裝置，其更包含一附接機構，其中該附接機構為一帽夾。
  3. 如請求項1所述的迷你相機裝置，其中該電性模組用以基於來自一計時器、一按鈕、一語音命令、一GPS定位、或來自一行動器件的一訊號之一或多者的觸發以開啟/關閉。
  4. 如請求項1所述的迷你相機裝置，其中該電性模組用以基於影像處理演算法、一計時器、一按鈕、一語音命令、一GPS訊號及來自一行動器件的一訊號之一或多者的觸發以開始/停止串流及錄製影像之至少一者。
  5. 如請求項1所述的迷你相機裝置，其中該迷你相機裝置為可攜式，用於在一高爾夫回合期間，於一高爾夫球場上現場使用，以現場回顧或現場推桿技術指導；及 其中該迷你相機裝置更包含： 一伸縮結構，其附接在該迷你相機的一外殼，能夠延伸該伸縮結構的長度和調整該迷你相機的位置； 一GPS接收器，其能夠決定該迷你相機裝置的一定位； 一數位時脈，其能夠提供時間記錄資訊(timestamp information)；及 一收發器，用於將該影像數據(image data)無線發送到一行動器件，其中該影像數據包含該推桿擊球的影像。
  6. 一種推桿訓練系統，其包含： 一迷你相機裝置，其包含： 一迷你相機，用於從一頭頂視野，對一推桿擊球的影像進行串流及錄製之至少一者； 一電性模組； 一接頭，其連接到該迷你相機及該電性模組，以可移動使該迷你相機針對該推桿擊球的該頭頂視野而進行對準；及 一附接機構，其連接到該電性模組，其中該附接機構用以附接該迷你相機裝置到一高爾夫帽、球帽或遮陽帽的一邊緣； 一行動器件；及 一伺服器，其中該電性模組更包含一無線通訊模組，其適於與該行動器件通訊，用於傳輸該等影像及資訊；及其中該行動器件用以產生統計、分析資訊、及提醒。
  7. 如請求項6所述的推桿訓練系統，其中該行動器件用以在一真實世界視野與一擴增實境視野兩者中都顯示影像與資訊、操作該迷你相機裝置，並使用一社交媒體應用程式界面與一雲端伺服器共享該資訊。
  8. 如請求項6所述的系統，其中該迷你相機裝置更包含附接到該迷你相機裝置及/或包括於該迷你相機裝置的組件及/或模組，以提供適合於覆蓋一針對性的推桿區域的該頭頂視野，其中該迷你相機裝置更包含： 一或多個透鏡，以提供一廣角視野；及/或 一變焦模組，其適於在檢視和錄製該等影像時放大和縮小，其中該變焦模組包含：透鏡及一或多個致動器。
  9. 如請求項6所述的系統，其中該迷你相機裝置更包含一影像穩定裝置與系統，其適於補償由於該迷你相機裝置的小移動而導致該（等）影像的任何模糊，其中該影像穩定裝置與系統包含： a.   一陀螺儀； b.   一或多個致動器；及 c.   一程式碼，用於分析所測量的參數、指示致動器適當移動該等透鏡，以補償模糊的影像。
  10. 如請求項6所述的系統，其中該迷你相機裝置更包含多個迷你相機模組，並且該等迷你相機模組之每一者用以捕捉該推桿擊球的一頭頂影像，且其中該系統更包含：一程式碼，用於處理來自該等迷你相機模組之每一者的該等影像，以提高變焦性能、實現廣角視角、強化模糊背景的影像、實現高品質全彩色、測量該迷你相機裝置與一高爾夫球之間的一距離、及/或強化擴增實境數據。
  11. 如請求項6所述的系統，其中該迷你相機裝置更包含一語音錄製模組，其用以錄製音訊資訊，包括使用者與指導者之間的討論對話，並且用以依需求播放所錄製的該音訊資訊。
  12. 如請求項6所述的系統，其中該迷你相機裝置更包含一語音識別模組及用於識別語音命令的音訊處理演算法，用於操作該迷你相機裝置，包括開啟及關閉該迷你相機裝置。
  13. 如請求項6所述的系統，其中該迷你相機裝置更包含一資訊儲存器件，用於實體連接至一可攜式儲存媒體，以保存該影像數據和其他所收集的資訊。
  14. 如請求項6所述的系統，其中該迷你相機裝置更包含一電性驅動器，其適於低耗電開啟與關閉(simmer on and off)該迷你相機裝置，且其中該迷你相機裝置僅在需要時才工作，從而節省電池電量。
  15. 如請求項6所述的系統，其中該迷你相機裝置更包含一偏振濾光片，其附接到該迷你相機裝置，用以減少眩光和反射，並在明亮日光及任何非期望照明條件下提供改善的影像品質。
  16. 如請求項6所述的系統，其中該迷你相機裝置更包含該行動器件應用程式碼，用於建立三維擴增實境呈現，並藉由使用由該迷你相機裝置所獲得的數據來示意一果嶺的坡度資訊。
  17. 一種對高爾夫揮桿提供分析的方法，該方法包含： 在附接於一帽上的一迷你相機裝置處，接收一觸發，以開始拍攝有關該高爾夫揮桿的頭頂影像； 使用一迷你相機，對有關高爾夫揮桿的頭頂影像進行串流及錄製之至少一者； 經由一收發器，將所串流/所錄製影像傳輸到一行動器件； 使用電腦視覺技術分析該等所串流/所錄製影像；及 在一高爾夫球場上時，於該行動器件上顯示具有擴增顯示資訊的該等所串流/所錄製影像，從而提供基於影像處理的該高爾夫揮桿的分析，其中該影像處理是基於該等所串流/所錄製影像中的一可見物體的已知測量，其中該擴增顯示包括統計數據與建議的展示，該統計數據與建議是藉由以機器學習與人工智慧的方法分析所累積的數據而得出的。
  18. 如請求項17所述的方法，其中有關該擴增顯示資訊相關的距離、定位、尺寸、速度及加速度之一或多者的決定是基於在該等所串流/所錄製影像中可見高爾夫球的已知尺寸。
  19. 如請求項17所述的方法，其中高爾夫球員在球桿的揮桿動作期間的頭部運動是基於一參考站姿線條(reference stance line)與一揮桿動作站姿線條之間的相對距離所計算出。
  20. 如請求項17所述的方法，其中該迷你相機裝置用以，在一連串影像中，使用影像處理與機器學習技術來比較在該影像中的一物體與該影像中的另一物體的相對位置的變化，以決定一針對性物體的相對移動，其中該影像處理與機器學習是基於所串流/所錄製影像中的一可見物體的已知測量。
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