WO2013073719A1 - 골프 시뮬레이션 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

골프 시뮬레이션 시스템 및 그 제어방법 Download PDF

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WO2013073719A1
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user
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simulation system
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PCT/KR2011/008699
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이상헌
손명규
박지호
김병민
이장우
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재단법인대구경북과학기술원
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    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B19/00—Teaching not covered by other main groups of this subclass
    • G09B19/003—Repetitive work cycles; Sequence of movements
    • G09B19/0038—Sports
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/70—Determining position or orientation of objects or cameras
    • G06T7/73—Determining position or orientation of objects or cameras using feature-based methods
    • G06T7/74—Determining position or orientation of objects or cameras using feature-based methods involving reference images or patches
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/20—Movements or behaviour, e.g. gesture recognition
    • G06V40/23—Recognition of whole body movements, e.g. for sport training
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30196—Human being; Person
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    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30221—Sports video; Sports image

Definitions

  • the present invention relates to a golf simulation system and a control method thereof.
  • a golf simulation system has been developed that can be used to play golf, just like playing golf in a real golf course, and has been installed and used in a golf practice range.
  • the golf simulation system displays the contents of the golf course on the screen of the indoor space, allowing the user to hit the ball while viewing the contents of the various golf courses projected on the screen.
  • the user can practice golf with a visual sense such as playing golf in a real golf course indoors.
  • the golf simulation system when a user checks a different view point at an angle of view reflected on the screen, or wants to use other functions, the golf simulation system must directly manipulate input means such as a button or a mouse. Therefore, there is a problem that it is difficult to immerse in the game, and the reality as if playing the game on the actual golf course falls.
  • the technical problem to be achieved by the present invention is to provide a golf simulation system and a method of controlling the same by increasing the immersion to the game and improving the realism by allowing the user to easily control the screen and functions.
  • the camera unit for taking an image of the user;
  • a video signal generator for generating a video signal;
  • a controller for recognizing a preset reference image from the image of the user input to the camera unit, and controlling the image signal generation unit to display an image whose view point is changed according to a position change of the reference image.
  • the control method of the golf simulation system includes the steps of recognizing a preset reference image from the image of the user; Tracking a change in position of the reference image; The method may include displaying an image in which the viewpoint is changed according to a change in the position of the reference image.
  • the golf simulation system and a control method thereof by allowing the user to easily control the screen and functions, it is possible to provide a golf simulation system and a method for controlling the same, increasing immersion in the game and improved realism. .
  • FIG. 1 is a control block diagram of a golf simulation system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a flowchart of a golf simulation control method according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a flowchart of a golf simulation control method according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a flowchart of a golf simulation control method according to a third embodiment of the present invention.
  • 5 and 6 are control state diagrams of the golf simulation system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a control state diagram of a golf simulation system according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a control state diagram of a golf simulation system according to another embodiment of the present invention, and shows an example of progressing a user's standing and sitting posture through human body detection.
  • FIG. 9 is a view showing a case in which the marker according to another embodiment of the present disclosure attached to the user's body or golf club.
  • FIG. 1 is a control block diagram of a golf simulation system according to an embodiment of the present invention.
  • the golf simulation system according to an embodiment of the present invention, the hit detection unit 140 for detecting the trajectory of the ball hit by the user, and the memory 150 is stored content for the progress of the game
  • a specific reference image is extracted from the projector 160 displaying the image content on the screen, and the photographed user image input through the camera unit 100 and the image processing unit 110, and then moved to the screen according to the movement of the reference image.
  • a controller 120 for controlling the displayed image.
  • the camera unit 100 photographs a user in progress at the plate.
  • One or more camera units 100 may be installed at positions where the user image may be captured.
  • the camera unit 100 may include various types of cameras for capturing user images, such as a visible light camera and an infrared camera.
  • the image processor 110 converts user image data photographed by the camera unit 100 into digital data that can be processed.
  • the image processing unit 110 may include a connection interface with the camera unit 100.
  • the image processing unit may be connected to the camera unit 100 by wire or wirelessly through a wireless network such as a short range wireless network or a wireless Internet to receive user image data captured by the camera unit 100. .
  • the image signal generator 130 generates an image signal for displaying an image of a field in which a golf game is played, and provides the image signal to the projector 160 under the control of the controller 120.
  • the projector 160 scans the image signal provided by the image signal generator 130 on the screen in the form of an RGB signal to display a golf game image.
  • the hit detection unit 140 detects the speed and angle of the ball hit by the user and provides it to the controller 120.
  • the memory 150 stores contents for the golf game.
  • the content may include environmental data of a field where a game is played, such as course data of a mountain, a lake, a valley, a hole, and the like, and data such as a wind direction and a wind speed in the corresponding field.
  • the controller 120 displays an image of a field where a golf game is played on the screen through the image signal generator 130 and the projector 160 based on the content stored in the memory 150.
  • the control unit 120 calculates the trajectory of the hit ball based on the speed and angle of the ball detected by the hit detection unit 140.
  • the controller 120 displays the trajectory of the ball on the screen and controls the image of the field to be switched according to the trajectory of the ball.
  • the controller 120 recognizes the reference image from the user image data input through the camera unit 100 and the image processor 110, and recognizes the user's motion by tracking the position of the recognized reference image.
  • the reference image may be set as a reference image for an area including a user's face, a hand, a foot and the like, and a golf club that the user is using.
  • the controller 120 may recognize a user's motion such as a sitting posture or a standing posture by tracking the movement of the reference image, or may recognize the user's motion through a hand, a foot, or a golf club.
  • the controller 120 controls the image signal generator 130 to change the viewpoint of the image displayed on the screen according to the user's operation.
  • the controller 120 may track a predetermined marker as another embodiment for recognizing an operation. For example, a movement may be captured by generating a predetermined signal on a user's hand, foot, or golf club, or by attaching a marker that responds to the predetermined signal. In addition, when the marker is attached to the user's hands, feet and joints, gesture recognition may be more flexible. One embodiment of the marker may be selected according to the recognition rate. By combining a color marker and multiple cameras, the motion can be recognized in three dimensions. In addition, an infrared marker or an ultrasonic marker can be used. The infrared marker and the ultrasonic marker may be markers in response to infrared rays or ultrasonic waves, and the markers generating infrared rays or ultrasonic waves may be other embodiments.
  • the camera unit 100 and the projector 160 can be configured in a form that is connected to a PC including a configuration such as the control unit 120, or the camera unit ( It is possible to configure integrally with one or more of the 100 and the projector 160.
  • FIG. 2 is a flowchart of a golf simulation control method according to a first embodiment of the present invention.
  • the controller 120 receives an image of the user photographed by the camera unit 100 (S110).
  • the camera unit 100 photographs a user located at the turn at bat and provides the image processing unit 110, and the image processing unit 110 converts the input user image into processable digital data and inputs it to the control unit 120.
  • two or more camera units 100 may be provided.
  • the controller 120 detects a reference image from the input user image (S120).
  • the controller 120 may recognize the user's face, hand, foot, golf club, etc. from the user image by using the image recognition function and set it as a reference image.
  • the controller 120 tracks the position of the detected reference image (S130), and determines whether the position of the corresponding reference image has changed (S140).
  • S130 the position of the detected reference image
  • S140 determines whether the position of the corresponding reference image has changed.
  • the position has changed when the reference image is moved over a predetermined reference distance. You can make a judgment.
  • the controller 120 displays the content image on which the view point is changed according to the position change of the detected reference image on the screen (S150).
  • the golf simulation system of the first embodiment of the present invention recognizes the movement of the specific reference image from the user image so that the viewpoint of the field displayed on the screen is switched. Accordingly, when the user wants to check a landscape of an area other than the landscape currently displayed on the screen, the viewpoint can be switched only by a simple gesture.
  • the image may be directly recognized as described above or may be recognized through a marker.
  • each position may be recognized through a marker in S110, S120, and S130 of FIG. 2. In this case, when each marker is implemented to be a different label, it can be checked which position has moved in which direction.
  • FIG. 3 is a flowchart of a golf simulation control method according to a second embodiment of the present invention.
  • the controller 120 receives an image of the user photographed by the camera unit 100 (S210).
  • the camera unit 100 photographs a user located at the turn at bat and provides the image processing unit 110, and the image processing unit 110 converts the input user image into processable digital data and inputs it to the control unit 120.
  • the controller 120 detects an image of a user's face from the input user image (S220).
  • the controller 120 may recognize the face of the user from the user image by using the face recognition function and set it as the reference image.
  • the controller 120 tracks the position of the detected facial image (S230) and determines whether the user stands up (S240). When the user stands or sits, the height of the user's face is mutually different. Thus, the controller 120 may determine that the user is seated when the height of the face image is lower than the previously recognized height, and determine that the user stands by when the height of the face image is higher than the previously recognized face. Can be.
  • the controller 120 checks whether a ball exists on the green (S250).
  • the controller 120 displays a content image on the screen in which the viewpoint of viewing the ball is changed according to the current posture of the user (S260).
  • the golf simulation system of the second embodiment of the present invention recognizes the user's face so as to recognize the standing or sitting posture of the user. Accordingly, by displaying a landscape in which the viewpoint is switched according to the posture of the user, the immersion may be improved by increasing the realism.
  • the standing posture or the sitting posture may be determined by recognizing the entire outline of the user.
  • a marker In addition to facial recognition, when a user's posture is recorded and a vertical image that is significantly smaller than the recorded posture is input, it may be determined as a sitting posture.
  • the marker may be moved when the marker is lowered below a certain height, that is, when the upper body is lowered, and in a sitting position. In this case, it may be determined as a sitting position.
  • FIG. 4 is a flowchart of a golf simulation control method according to a third embodiment of the present invention.
  • the controller 120 receives an image of the user photographed by the camera unit 100 (S310).
  • the camera unit 100 photographs a user located at the turn at bat and provides the image processing unit 110, and the image processing unit 110 converts the input user image into processable digital data and inputs it to the control unit 120.
  • the controller 120 detects an image of a user's hand from the input user image (S320).
  • the controller 120 tracks the detected position of the hand (S330) and determines whether the position of the user's hand has changed (S340).
  • S330 the detected position of the hand
  • S340 determines whether the position of the user's hand has changed.
  • the control unit 120 displays the content image whose view point is changed according to the change in the position of the hand on the screen (S350). For example, the controller 120 may control to display a landscape in a direction indicated by a user's hand on the screen based on the currently displayed landscape.
  • the controller 120 may sense the movement of the marker as described above as well as the change of the position of the hand.
  • a motion may be captured by generating a predetermined signal on a user's hand, foot, or golf club, or by attaching a marker in response to the predetermined signal.
  • gesture recognition may be more flexible.
  • One embodiment of the marker may be selected according to the recognition rate.
  • the motion can be recognized in three dimensions.
  • an infrared marker or an ultrasonic marker can be used.
  • the infrared marker and the ultrasonic marker may be markers in response to infrared rays or ultrasonic waves, and the markers generating infrared rays or ultrasonic waves may be other embodiments.
  • the golf simulation system displays a landscape in which the viewpoint is switched according to the movement of the user's hand.
  • the user can easily check the landscape of the desired area.
  • the above-described embodiment has been described a case of recognizing the user's hand, it is also possible to recognize the movement of the user's foot or golf club to switch the viewpoint.
  • 5 and 6 are control state diagrams of a golf simulation system according to an embodiment of the present invention, which schematically illustrates the principle of changing the viewpoint according to the standing and sitting posture of the user.
  • FIG. 5 when the user is in the standing state, the position of the face of the user is recognized as point A.
  • FIG. In the case of watching the ball from the point A, the landscape of a farther section with respect to the ball enters the user's field of view as shown in FIG. 6. Accordingly, when the user is standing, the image displayed on the screen also displays the field image at the point where the view point is A.
  • FIG. 7 is a control state diagram of a golf simulation system according to another embodiment of the present invention, and schematically illustrates a principle in which a viewpoint is changed as a user's hand moves.
  • the control unit 120 recognizes the moving direction of the user's hand.
  • the controller 120 moves and displays the currently displayed image from the A point to the B point.
  • the user can check the scenery of the area that is not visible from the current position by moving the view point just by moving the hand.
  • FIG. 8 is a control state diagram of a golf simulation system according to another embodiment of the present invention, and shows an example of progressing a user's standing and sitting posture through human body detection.
  • the height of the user is continuously monitored to calculate the height, and when the height decreases as a result of the calculation, it can be confirmed that the change is made from the standing position to the sitting position.
  • FIG. 9 is a view showing a case in which the marker according to another embodiment of the present disclosure attached to the user's body or golf club.
  • the marker 915 attached to the hat, the shoulder, the hand, the knee, and the golf club is changed when the user operates, so that the gesture can be recognized through the tracking of the position change.
  • the user may recognize a gesture when the user turns the face or body through the marker 925 attached to the forehead, elbow, hand, and knee. The recognized gesture may determine the change of the user's view pointer.
  • the present invention allows the user to easily control the function by displaying the scenery in which the viewpoint is switched according to the user's operation, and can increase the immersion in the game and improve the realism.

Abstract

본 발명에 따른 골프 시뮬레이션 시스템 및 그 제어방법은, 사용자의 이미지를 촬영하는 단계와; 상기 사용자의 이미지로부터 기 설정된 기준 이미지를 인식하는 단계와; 상기 기준 이미지의 위치 변화를 추적하는 단계와; 상기 기준 이미지의 위치 변화에 따라 뷰 포인트가 변화된 화상을 표시하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

골프 시뮬레이션 시스템 및 그 제어방법
본 발명은 골프 시뮬레이션 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
최근, 실제 골프장에서 골프를 즐기듯이 골프경기를 할 수 있도록 구성된 골프 시뮬레이션 시스템이 개발되어 골프연습장에 설치되어 이용되고 있다.
골프 시뮬레이션 시스템은 실내 공간의 스크린에 골프장의 콘텐츠를 표시하여, 사용자가 스크린에 비추어진 여러 골프장의 콘텐츠를 보면서 공을 타격할 수 있도록 한다. 이에, 사용자는 실내에서도 실제 골프장에서 골프경기를 하는 것과 같은 시각적 감각을 갖고 골프연습을 할 수 있게 된다.
그런데, 기존의 골프 시뮬레이션 시스템은 사용자가 스크린에 비추어지는 화각에서 다른 뷰 포인트를 확인하거나, 기타 기능을 사용하고자 하는 경우, 버튼이나 마우스 등의 입력 수단을 직접 조작해야 한다. 따라서, 경기에 몰입하기가 어렵고, 실제 골프장에서 경기를 하는 듯한 사실감이 떨어지게 되는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 화면 및 기능들을 사용자가 용이하게 제어할 수 있도록 함으로써, 경기에 대한 몰입감을 증대시키고 사실감이 향상된 골프 시뮬레이션 시스템 및 그 제어방법을 제공함에 있다.
본 발명에 따른 골프 시뮬레이션 시스템은, 사용자의 이미지를 촬영하는 카메라부와; 영상신호를 생성하는 영상신호 생성부와; 상기 카메라부로 입력된 상기 사용자의 이미지로부터 기 설정된 기준 이미지를 인식하고, 상기 기준 이미지의 위치 변화에 따라 뷰 포인트가 변화된 화상이 표시되도록 상기 영상신호 생성부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 골프 시뮬레이션 시스템의 제어방법은, 상기 사용자의 이미지로부터 기 설정된 기준 이미지를 인식하는 단계와; 상기 기준 이미지의 위치 변화를 추적하는 단계와; 상기 기준 이미지의 위치 변화에 따라 뷰 포인트가 변화된 화상을 표시하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 골프 시뮬레이션 시스템 및 그 제어방법에 의하면, 화면 및 기능들을 사용자가 용이하게 제어할 수 있도록 함으로써, 경기에 대한 몰입감을 증대시키고 사실감이 향상된 골프 시뮬레이션 시스템 및 그 제어방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 골프 시뮬레이션 시스템의 제어블럭도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 골프 시뮬레이션 제어방법의 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 골프 시뮬레이션 제어방법의 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 골프 시뮬레이션 제어방법의 흐름도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 골프 시뮬레이션 시스템의 제어 상태도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 골프 시뮬레이션 시스템의 제어 상태도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 골프 시뮬레이션 시스템의 제어 상태도로서, 사용자의 기립 및 착석 자세를 휴먼 바디 검출을 통해 진행하는 예를 보여준다.
도 9는 본 명세서의 다른 실시예에 의한 마커를 사용자의 신체 또는 골프채에 부착한 경우를 보여주는 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 골프 시뮬레이션 시스템 및 그 제어방법에 대해서 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 골프 시뮬레이션 시스템의 제어블럭도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 골프 시뮬레이션 시스템은, 사용자가 타격한 공의 궤적을 감지하는 타격 감지부(140)와, 경기 진행을 위한 콘텐츠가 저장되는 메모리(150)와, 사용자를 촬영하기 위한 카메라부(100)와, 카메라부(100)로 입력된 사용자 이미지를 디지털 데이터로 변환하는 영상 처리부(110)와, 골프 경기를 위한 영상을 생성하는 영상 콘텐츠 생성부와, 영상 콘텐츠를 스크린에 표시하는 프로젝터(160)와, 카메라부(100) 및 영상 처리부(110)를 통해 입력되는 촬영된 사용자 이미지에서 특정 기준 이미지를 추출하고, 해당 기준 이미지의 이동에 따라 스크린에 표시되는 영상을 제어하는 제어부(120)를 포함한다.
카메라부(100)는 타석에서 경기를 진행중인 사용자를 촬영한다. 카메라부(100)는 사용자 영상의 촬영이 가능한 위치에 1개 이상 복수개가 설치될 수 있다. 여기서, 카메라부(100)는 가시광선 카메라, 적외선 카메라 등, 사용자 이미지를 촬영하는 다양한 종류의 카메라를 포함할 수 있다.
영상 처리부(110)는 카메라부(100)가 촬영한 사용자 이미지 데이터를 처리 가능한 디지털 데이터로 변환한다. 여기서, 카메라부(100)와 영상 처리부(110)가 상호 이격되어 위치하는 경우, 영상 처리부(110)는 카메라부(100)와의 접속 인터페이스를 포함할 수 있다. 이에, 영상처리부는 카메라부(100)와 유선으로 연결되거나, 혹은, 근거리 무선 네트워크, 무선 인터넷 등의 무선 네트워크를 통해 무선으로 연결되어 카메라부(100)에 촬영된 사용자 이미지 데이터를 입력받을 수 있다.
영상신호 생성부(130)는 제어부(120)의 제어에 따라, 골프 경기가 진행되는 필드의 영상을 표시하기 위한 영상 신호를 생성하여 프로젝터(160)에 제공한다.
프로젝터(160)는 영상신호 생성부(130)가 제공하는 영상신호를 RGB신호의 형태로 스크린에 주사하여 골프 경기 영상을 표시한다.
타격 감지부(140)는 사용자가 타격한 공의 속도와 각도를 감지하여 제어부(120)에 제공한다.
메모리(150)에는 골프 경기 진행을 위한 콘텐츠가 저장된다. 콘텐츠는 경기가 진행되는 필드의 환경 데이터, 예컨대, 필드의 마운틴, 레이크, 밸리, 홀 등의 코스데이터와, 해당 필드에서의 풍향, 풍속 등의 데이터를 포함할 수 있다.
제어부(120)는 메모리(150)에 저장된 콘텐츠에 기초하여 영상신호 생성부(130) 및 프로젝터(160)를 통해 골프 경기가 진행되는 필드의 영상을 스크린에 표시한다. 제어부(120)는 타격 감지부(140)를 통해 감지된 공의 속도 및 각도에 기초하여, 타격 된 공의 궤적을 산출한다. 제어부(120)는 스크린에 공의 궤적이 표시되도록 하는 한편 공의 궤적에 따라 필드의 영상도 전환되도록 제어한다.
제어부(120)는 카메라부(100) 및 영상 처리부(110)를 통해 입력된 사용자 이미지 데이터로부터 기준 이미지를 인식하고, 인식된 기준 이미지의 위치를 추적하여 사용자의 동작을 인식한다. 기준 이미지는 사용자의 안면, 손, 발 등의 신체부위와, 사용자가 사용중인 골프채 등을 포함하는 영역을 기준 이미지로 설정하는 것이 가능하다. 제어부(120)는 기준 이미지의 이동을 추적하여 앉은 자세, 선 자세 등의 사용자 동작을 인식할 수 있으며, 손, 발, 혹은, 골프채 등의 움직임을 통해 사용자의 동작을 인식하는 것도 가능하다. 제어부(120)는 사용자의 동작에 따라 스크린에 표시되는 영상의 뷰 포인트가 변경되도록 영상신호 생성부(130)를 제어한다.
한편, 제어부(120)는 동작을 인식하기 위한 다른 실시예로 소정의 마커(marker)를 추적할 수 있다. 예를 들어, 사용자의 손, 발, 혹은 골프채에 소정의 신호를 생성하거나, 혹은 소정의 신호에 반응하는 마커(marker)를 부착하여 움직임을 포착할 수 있다. 뿐만 아니라, 사용자의 손, 발 및 관절 부위에 마커를 부착할 경우, 제스쳐 인식이 보다 유연해질 수 있다. 마커의 일 실시예는 인식율에 따라 선택할 수 있다. 색 마커(color marker) 및 다중 카메라를 조합하여 동작을 3차원으로 인식할 수 있다. 또한 적외선 마커, 초음파 마커를 이용할 수 있다. 적외선 마커, 초음파 마커는 적외선 또는 초음파에 반응을 하는 마커가 일 실시예가 될 수 있으며, 적외선 또는 초음파를 생성하는 마커가 다른 실시예가 될 수 있다.
이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 골프 시뮬레이션 시스템은, 카메라부(100) 및 프로젝터(160)가 제어부(120) 등의 구성을 포함하는 PC에 연결되는 형태로 구성이 가능하며, 혹은, 카메라부(100)와 프로젝터(160) 중 하나 이상과 일체형으로 구성하는 것이 가능하다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 골프 시뮬레이션 제어방법의 흐름도이다.
골프 시뮬레이션 시스템을 통해 경기를 시작하면, 제어부(120)는 카메라부(100)에 촬영된 사용자의 이미지를 입력받는다(S110). 카메라부(100)는 타석에 위치한 사용자를 촬영하여 영상 처리부(110)에 제공하고, 영상 처리부(110)는 입력된 사용자 이미지를 처리 가능한 디지털 데이터로 변환하여 제어부(120)로 입력한다. 여기서, 카메라부(100)는 둘 이상 복수대가 구비될 수 있다.
제어부(120)는 입력된 사용자 이미지로부터 기준이미지를 검출한다(S120). 제어부(120)는 영상 인식 기능을 이용하여 사용자 이미지로부터 사용자의 안면이나, 손, 발, 골프채 등을 인식하여 이를 기준 이미지로 설정할 수 있다.
제어부(120)는 검출된 기준 이미지의 위치를 추적하여(S130), 해당 기준 이미지의 위치가 변화하였는지 여부를 판단한다(S140). 여기서, 사용자의 안면이나, 손, 발, 골프채 등의 기준 이미지의 이동이 단순히 경기 진행을 위한 것인지, 의도적인 것인지를 구분하기 위해, 해당 기준 이미지가 소정 기준거리 이상 이동한 경우 위치가 변화한 것으로 판단하도록 할 수 있다.
제어부(120)는 검출된 기준 이미지의 위치 변화에 따라, 뷰 포인트가 변경된 콘텐츠 이미지를 스크린에 표시한다(S150).
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예의 골프 시뮬레이션 시스템은, 사용자 이미지로부터 특정 기준 이미지의 이동을 인식하여 스크린에 표시되는 필드의 뷰 포인트가 전환되도록 하고 있다. 이에 따라, 사용자가 현재 스크린에 표시된 풍경 이외의 영역의 풍경을 확인하고자 하는 경우, 간단한 제스처만으로 뷰 포인트의 전환이 가능하다. 도 2에서 상기 이미지는 앞서 살펴본 바와 같이 동작을 직접 인지하거나, 혹은 마커를 통해 인지할 수 있다. 즉, 도 2의 S110, S120, S130에서 각각의 위치가 마커를 통해 인지될 수도 있다. 이 경우, 각각의 마커를 서로 다른 표지가 되도록 구현할 경우, 어느 위치가 어떤 방향으로 이동하였는지 확인할 수 있다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 골프 시뮬레이션 제어방법의 흐름도이다.
골프 시뮬레이션 시스템을 통해 경기를 시작하면, 제어부(120)는 카메라부(100)에 촬영된 사용자의 이미지를 입력받는다(S210). 카메라부(100)는 타석에 위치한 사용자를 촬영하여 영상 처리부(110)에 제공하고, 영상 처리부(110)는 입력된 사용자 이미지를 처리 가능한 디지털 데이터로 변환하여 제어부(120)로 입력한다.
제어부(120)는 입력된 사용자 이미지로부터 사용자 안면의 이미지를 검출한다(S220). 제어부(120)는 얼굴 인식 기능을 이용하여 사용자 이미지로부터 사용자의 안면을 인식하여 이를 기준 이미지로 설정할 수 있다.
제어부(120)는 검출된 안면 이미지의 위치를 추적하여(S230), 사용자의 기립 여부를 판단한다(S240). 사용자가 기립하거나 착석한 경우 사용자 안면의 높이는 상호 상이하다. 이에, 제어부(120)는 안면 이미지의 높이가 이전에 인식한 높이보다 낮아지는 경우 해당 사용자가 착석한 것으로 판단할 수 있으며, 이전에 인식한 안면의 높이보다 높아지는 경우 해당 사용자가 기립한 것으로 판단할 수 있다.
제어부(120)는 사용자의 자세가 변화한 것으로 판단된 경우 그린 위에 공이 존재하는지를 확인한다(S250).
공이 존재하는 경우, 제어부(120)는 사용자의 현재 자세에 따라 공을 바라보는 뷰 포인트가 변경된 콘텐츠 이미지를 스크린에 표시한다(S260).
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 제2실시예의 골프 시뮬레이션 시스템은 사용자의 안면을 인식하여 사용자의 기립 혹은 착석 자세를 인식하도록 하고 있다. 이에, 사용자의 자세에 따라 뷰 포인트가 전환된 풍경을 표시함으로써, 현실감을 증대시켜 몰입감을 향상시킬 수 있다.
상기 제 2 실시예에서 안면 이미지의 위치를 추적하여 기립 여부를 판단하는 것 이외에도 사용자의 전체 윤곽을 인지하여 기립자세 혹은 앉은 자세를 판단할 수도 있다. 또한, 마커를 부착하여 기립 혹은 앉은 자세를 판단할 수 있다. 안면 인식 이외에도, 사용자의 자세를 기록하여, 실제 기록한 자세보다 현저하게 작은 수직 이미지가 입력될 경우에는, 이를 앉은 자세로 판단할 수 있다. 또한, 사용자의 상반신, 즉, 허리, 등, 목, 이마 등에 마커를 부착하여, 마커가 일정 높이 이하로 내려갈 경우, 즉, 상반신이 내려간 경우로, 앉은 자세일 경우 발생하는 마커의 위치 이동이 발생할 경우, 이를 앉은 자세로 판단할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 골프 시뮬레이션 제어방법의 흐름도이다.
골프 시뮬레이션 시스템을 통해 경기를 시작하면, 제어부(120)는 카메라부(100)에 촬영된 사용자의 이미지를 입력받는다(S310). 카메라부(100)는 타석에 위치한 사용자를 촬영하여 영상 처리부(110)에 제공하고, 영상 처리부(110)는 입력된 사용자 이미지를 처리 가능한 디지털 데이터로 변환하여 제어부(120)로 입력한다.
제어부(120)는 입력된 사용자 이미지로부터 사용자의 손의 이미지를 검출한다(S320).
제어부(120)는 검출된 손의 위치를 추적하여(S330), 사용자의 손의 위치가 변화하였는지 여부를 판단한다(S340). 여기서, 사용자의 손의 이동이 단순히 경기 진행을 위한 것인지, 의도적인 것인지를 구분하기 위해, 해당 기준 이미지가 소정 기준거리 이상 이동한 경우 위치가 변화한 것으로 판단하도록 할 수 있다.
제어부(120)는 손의 위치 변화에 따라, 뷰 포인트가 변경된 콘텐츠 이미지를 스크린에 표시한다(S350). 예컨대, 제어부(120)는 현재 표시된 풍경을 기준으로 사용자의 손이 지시하는 방향의 풍경이 스크린에 표시되도록 제어할 수 있다. 여기서 제어부(120)는 손의 위치 변화 뿐만 아니라, 앞서 살펴본 마커의 이동을 감지할 수 있다. 보다 상세히 살펴보면, 사용자의 손, 발, 혹은 골프채에 소정의 신호를 생성하거나, 혹은 소정의 신호에 반응하는 마커를 부착하여 움직임을 포착할 수 있다. 뿐만 아니라, 사용자의 손, 발 및 관절 부위에 마커를 부착할 경우, 제스쳐 인식이 보다 유연해질 수 있다. 마커의 일 실시예는 인식율에 따라 선택할 수 있다. 색 마커(color marker) 및 다중 카메라를 조합하여 동작을 3차원으로 인식할 수 있다. 또한 적외선 마커, 초음파 마커를 이용할 수 있다. 적외선 마커, 초음파 마커는 적외선 또는 초음파에 반응을 하는 마커가 일 실시예가 될 수 있으며, 적외선 또는 초음파를 생성하는 마커가 다른 실시예가 될 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 제3실시예의 골프 시뮬레이션 시스템은 사용자의 손의 움직임에 따라 뷰 포인트가 전환된 풍경을 표시하고 있다. 이에, 사용자는 원하는 지역의 풍경을 용이하게 확인할 수 있다. 한편, 상술한 실시예에서는 사용자의 손을 인식하는 경우를 설명하고 있지만, 사용자의 발이나, 혹은 골프채의 움직임을 인식하여 뷰 포인트가 전환되도록 하는 것도 가능하다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 골프 시뮬레이션 시스템의 제어 상태도로서, 사용자의 기립 및 착석 자세에 따라 뷰 포인트가 전환되는 원리를 개략적으로 도시하고 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 사용자가 기립상태인 경우 사용자의 안면의 위치는 A지점으로 인식된다. A지점에서 공을 주시하는 경우, 도 6에 도시된 바와 같이 공을 기준으로 좀더 먼 구간의 풍경이 사용자의 시야에 들어오게 된다. 이에, 사용자가 기립상태일 경우에는 스크린에 표시되는 영상 또한 뷰 포인트가 A인 지점에서의 필드 영상을 표시한다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 사용자가 착석상태인 경우 사용자의 안면의 위치는 B지점으로 인식된다. B지점에서 공을 주시하는 경우, 도 6에 도시된 바와 같이 기립상태에서 주시하는 것보다 지면의 상태가 좀더 상세히 시야에 들어오게 된다. 따라서, 사용자가 착석상태일 경우에는 스크린에 표시되는 영상 또한 뷰 포인트가 B인 지점에서의 필드 영상을 표시한다. 이에, 경기중인 사용자는 지면의 상태를 좀더 상세히 확인할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 골프 시뮬레이션 시스템의 제어 상태도로서, 사용자의 손의 이동에 따라 뷰 포인트가 전환되는 원리를 개략적으로 도시하고 있다.
사용자가 손을 A지점에서 B지점으로 이동하면 제어부(120)는 사용자의 손의 이동 방향을 인식한다. 제어부(120)는 현재 표시중인 영상 또한, A지점에서 B지점으로 이동시켜 표시한다. 이에, 사용자는 손을 움직이는 것만으로도 뷰 포인트를 이동시켜 현재 위치에서 보이지 않았던 영역의 풍경을 확인할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 골프 시뮬레이션 시스템의 제어 상태도로서, 사용자의 기립 및 착석 자세를 휴먼 바디 검출을 통해 진행하는 예를 보여준다. 도 8에서는 사용자의 전체 신체를 지속적으로 모니터링하여 높이를 연산하고, 그 연산 결과 높이가 줄어드는 경우 기립 자세에서 앉은 자세로 변경이 이루어진 것을 확인할 수 있다.
도 9는 본 명세서의 다른 실시예에 의한 마커를 사용자의 신체 또는 골프채에 부착한 경우를 보여주는 도면이다.
도 9의 910에서 모자, 어깨, 손, 무릎, 골프채에 부착된 마커(915)는 사용자가 동작할 경우, 위치가 변경되어, 위치 변경의 추적을 통해 제스쳐를 인식할 수 있도록 한다. 920에서도 이마, 팔꿈치, 손, 무릎에 부착된 마커(925)를 통해 사용자가 얼굴 또는 몸을 돌릴 때, 제스쳐를 인식할 수 있다. 인식된 제스쳐는 사용자의 뷰 포인터의 변화를 판단할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 사용자의 동작에 따라 뷰 포인트가 전환된 풍경이 표시되도록 함으로써, 사용자가 용이하게 기능을 제어할 수 있으며, 경기에 대한 몰입감을 증대시키고 사실감이 향상시킬 수 있다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (19)

  1. 사용자의 이미지를 촬영하는 단계와;
    상기 사용자의 이미지로부터 기 설정된 기준 이미지를 인식하는 단계와;
    상기 기준 이미지의 위치 변화를 추적하는 단계와;
    상기 기준 이미지의 위치 변화에 따라 뷰 포인트가 변화된 화상을 표시하는 단계를 포함하는 골프 시뮬레이션 시스템의 제어방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 사용자의 이미지를 촬영하는 단계는,
    하나 이상의 카메라를 통해 타석에서 경기중인 사용자의 이미지를 촬영하는 단계를 포함하는 골프 시뮬레이션 시스템의 제어방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 사용자의 이미지를 촬영하는 단계는,
    가시광선 카메라, 적외선 카메라 중 적어도 어느 하나를 이용하여 상기 사용자의 이미지를 촬영하는 단계를 포함하는 골프 시뮬레이션 시스템의 제어방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기준 이미지는,
    상기 사용자의 안면, 손, 발 및 상기 사용자가 사용중인 골프채 중 적어도 어느 하나의 이미지를 포함하는 골프 시뮬레이션 시스템의 제어방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기준 이미지의 위치 변화를 추적하는 단계는,
    상기 기준 이미지가 소정 기준 거리 이상 이동한 경우 상기 기준 이미지의 위치가 변화한 것으로 판단하는 단계를 포함하는 골프 시뮬레이션 시스템의 제어방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 기준 이미지의 위치 변화에 따라 뷰 포인트가 변화된 화상을 표시하는 단계는,
    상기 기준 이미지의 좌우 방향으로의 위치 변화에 따라, 상기 뷰 포인트가 좌우 방향으로 전환된 화상을 표시하는 단계를 포함하는 골프 시뮬레이션 시스템의 제어방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 기준 이미지의 위치 변화에 따라 뷰 포인트가 변화된 화상을 표시하는 단계는,
    상기 기준 이미지의 위치 변화에 따라, 상기 사용자가 기립상태인지 착석상태인지 여부를 판단하는 단계와;
    상기 사용자가 상기 착석상태로 판단된 경우 상기 뷰 포인트가 하향 조정된 화상을 표시하고, 상기 사용자가 상기 기립상태로 판단된 경우 상기 뷰 포인트가 상향 조정된 화상을 표시하는 단계를 포함하는 골프 시뮬레이션 시스템의 제어방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 기준 이미지는 상기 사용자의 안면 이미지를 포함하는 골프 시뮬레이션 시스템의 제어방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 사용자가 기립상태인지 착석상태인지 여부를 판단하는 단계는
    상기 사용자의 휴먼 바디를 검출하는 단계; 및
    상기 검출한 휴먼 바디에서 높낮이의 변화가 발생하였는지 판단하는 단계를 더 포함하는, 골프 시뮬레이션 시스템의 제어방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 기준 이미지의 위치 변화는 마커의 이동을 통해 판단하는 단계를 더 포함하는, 골프 시뮬레이션 시스템의 제어방법.
  11. 사용자의 이미지를 촬영하는 카메라부와;
    영상신호를 생성하는 영상신호 생성부와;
    상기 카메라부로 입력된 상기 사용자의 이미지로부터 기 설정된 기준 이미지를 인식하고, 상기 기준 이미지의 위치 변화에 따라 뷰 포인트가 변화된 화상이 표시되도록 상기 영상신호 생성부를 제어하는 제어부를 포함하는 골프 시뮬레이션 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 카메라부는,
    가시광선 카메라, 적외선 카메라 중 적어도 어느 하나를 포함하는 골프 시뮬레이션 시스템.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 기준 이미지는,
    상기 사용자의 안면, 손, 발 및 상기 사용자가 사용중인 골프채 중 적어도 어느 하나의 이미지를 포함하는 골프 시뮬레이션 시스템.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 기준 이미지가 소정 기준 거리 이상 이동한 경우 상기 기준 이미지의 위치가 변화한 것으로 판단하는 단계를 포함하는 골프 시뮬레이션 시스템.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 기준 이미지의 좌우 방향으로의 위치 변화에 따라, 상기 뷰 포인트가 좌우 방향으로 전환된 화상이 표시되도록 제어하는 골프 시뮬레이션 시스템.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 기준 이미지의 위치 변화에 따라, 상기 사용자가 기립상태인지 착석상태인지 여부를 판단하는 단계하고, 상기 사용자가 상기 착석상태로 판단된 경우 상기 뷰 포인트가 하향 조정된 화상을 표시하고, 상기 사용자가 상기 기립상태로 판단된 경우 상기 뷰 포인트가 상향 조정된 화상을 표시하는 골프 시뮬레이션 시스템.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 기준 이미지는 상기 사용자의 안면 이미지를 포함하는 골프 시뮬레이션 시스템.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 사용자의 휴먼 바디를 검출하여 상기 검출한 휴먼 바디에서 높낮이의 변화가 발생하였는지 판단하여 상기 사용자가 기립상태인지 착석상태인지 여부를 판단하는, 골프 시뮬레이션 시스템.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 기준 이미지의 위치 변화를 마커의 이동을 통해 판단하는 것을 특징으로 하는, 골프 시뮬레이션 시스템.
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