利用摄像头的平面移动球体的运动感测装置及方法、在推杆垫上移动的高尔夫球的运动感测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术旨在提供一种以进行平面移动的运动用球体为目标物体，利用价廉型的单摄像头，并且不但即使没有单独的专用照明也能检测运动用球体，而且还能进行空间识别，因此摆脱摄像头的设置位置要固定的制约，能够以简单的构造不太受场所限制地使用的利用摄像头的平面移动球体的运动感测装置及方法、在推杆垫上移动的高尔夫球的运动感测装置及方法。动的高尔夫球的运动感测装置及方法。动的高尔夫球的运动感测装置及方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用摄像头的平面移动球体的运动感测装置及方法、在推杆垫上移动的高尔夫球的运动感测装置及方法


[0001]本专利技术涉及一种通过获取并分析在平面上运动的运动用球，例如高尔夫球、保龄球等的球形物体的影像来计算关于该球体的运动的信息的感测装置及其感测方法。

技术介绍

[0002]通常，作为用于获取某种物体的三维空间上的坐标信息的装置，采用利用两个摄像头的立体式(Stereoscopic)的摄像头装置。
[0003]即，从一个摄像头拍摄的对象物体的2D影像和针对同一对象物体由另一摄像头拍摄的2D影像中分别提取关于该对象物体的二维坐标信息，并针对分别提取到的该二维坐标信息利用预先定义的相关关系函数计算该对象物体的三维坐标信息。
[0004]这种立体式的摄像头装置被广泛用于计算某种对象物体的三维空间上的位置信息，作为最代表性的示例，在诸如所谓的屏幕高尔夫的虚拟高尔夫模拟装置中，吊顶摄像头和侧面摄像头立体式地联动，用于用户计算通过高尔夫挥杆击打的高尔夫球运动产生的三维空间上的位置变化信息。
[0005]如此，通常，运动用球体的检测和运动状态的计算是以利用多个摄像头的方式将多个摄像头中的每一个拍摄的图像传输至运算装置以计算三维空间上的位置信息，并且基于这样获取的实际空间上的坐标计算物体的运动状态。
[0006]与此相关地，在韩国授权专利公报第10
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1902283号、韩国授权专利公报第10
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1826837号、韩国授权专利公报第10
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1723432号等现有技术文献中公开了关于如上所述的利用立体式的摄像头感测装置的虚拟高尔夫模拟系统的技术。
[0007]然而，在如上所述的利用立体式的摄像头感测装置的运动用物体的移动的感测方式中，需要两个摄像头中的每一个的位置是固定的，并且，为了感测三维空间上的物体的移动，需要具备专用照明，因此存在着在特定场所要由专门的技术人员准确设置方可使用的局限性，因而存在无法空间制约地简便地使用的问题。
[0008]此外，由于需要以立体式地连接的多个摄像头，因而存在处理由每个摄像头传输的影像数据的处理装置要具备相当高规格的处理能力的问题。
[0009][现有技术文献][0010]韩国授权专利公报第10
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1902283号
[0011]韩国授权专利公报第10
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1826837号
[0012]韩国授权专利公报第10
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1723432号
[0013]韩国公开专利公报第10
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2019
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0014490号
[0014]韩国授权专利公报第10
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1141048号

技术实现思路

[0015]技术问题
[0016]本专利技术旨在提供一种以进行平面移动的运动用球体为目标物体，利用价廉型的单摄像头，并且不但即使没有单独的专用照明也能检测运动用球体，而且还能进行空间识别，因此摆脱摄像头的设置位置要固定的制约，能够以简单的构造不太受场所限制地使用的利用单摄像头的平面移动球体的运动感测装置及方法、在推杆垫上移动的高尔夫球的运动感测装置及方法。
[0017]技术方案
[0018]本专利技术的一实施例的利用摄像头的平面移动球体的运动感测装置包括：摄像头，其在任意的位置单视角地以包括所述球体的运动平面的拍摄角度获取影像；以及感测处理部，其以所述球体的运动平面为基准面从所述摄像头的获取影像中设定与所述摄像头的位置关系，检测所述获取影像上的对应于所述球体的物体，并且利用与所述摄像头的位置关系和所述物体的信息计算所述球体的所述基准面上的平面位置坐标，以从计算出的所述平面位置坐标的变化中计算关于所述球体的运动的信息。
[0019]另一方面，本专利技术的一实施例的在推杆垫上运动的高尔夫球的感测装置包括：摄像头，其在任意的位置单视角地以包括所述推杆垫的拍摄角度获取影像；以及感测处理部，其从所述摄像头的获取影像中识别所述推杆垫上的预先设定并显示的特征部并以所述推杆垫为基准面设定与所述摄像头的位置关系，并检测所述获取影像上的对应于所述高尔夫球的物体的轮廓上的特征点，并且利用所述特征点将所述高尔夫球的中心点在铅直方向上被投影到所述基准面上的点的位置坐标计算为所述高尔夫球的平面位置坐标，以从计算出的所述平面位置坐标的变化中计算关于所述推杆垫上的高尔夫球的运动的信息。
[0020]另一方面，本专利技术的一实施例的利用单摄像头的平面移动球体的运动感测方法包括：由摄像头在任意的位置单视角地以包括所述球体的运动平面的拍摄角度获取影像的步骤；以所述球体的运动平面为基准面从所述摄像头的获取影像中设定与所述摄像头的位置关系的步骤；检测所述获取影像上的对应于所述球体的物体的轮廓上的特征点的步骤；以及利用与所述摄像头的位置关系从所述特征点中将所述球体的中心点在铅直方向上投影到所述基准面的点的位置坐标计算为所述基准面上的球体的平面位置坐标的步骤。
[0021]另一方面，本专利技术的一实施例的在推杆垫上运动的高尔夫球的感测方法包括：由摄像头在任意的位置单视角地以包括所述推杆垫的拍摄角度获取影像的步骤；从所述摄像头的获取影像中以所述推杆垫为基准面设定与所述摄像头的位置关系的步骤；从由所述摄像头获取的影像中检测对应于所述高尔夫球的物体以进行击打高尔夫球的准备的步骤；从由所述摄像头获取的影像中感测高尔夫球的击打的步骤；当感测到所述击打时，利用所设定的所述基准面与摄像头的位置关系将从所述物体的轮廓上的点到所述高尔夫球的中心点在铅直方向上被投影到所述基准面上的点的位置坐标计算为所述高尔夫球的平面位置坐标的步骤；以及对所述摄像头获取的影像的每一帧计算所述高尔夫球的平面位置坐标，以从该变化中计算关于所述高尔夫球的运动的信息的步骤。
[0022]专利技术的效果
[0023]本专利技术的利用摄像头的平面移动球体的运动感测装置及方法、在推杆垫上移动的高尔夫球的运动感测装置及方法具有如下效果，即，以进行平面移动的运动用球体为目标物体，利用价廉型的单摄像头，并且不但即使没有单独的专用照明也能检测运动用球体，而且还能进行空间识别，因此摆脱摄像头的设置位置要固定的制约，能够以简单的构造不太
受场所限制地使用，并且能够计算关于在平面上移动的球体的准确的位置及运动的信息。
附图说明
[0024]图1是本专利技术的利用摄像头的平面移动球体的运动感测装置的具体的一例，是示出在推杆垫上移动的高尔夫球的运动感测装置的图。
[0025]图2是从图1所示的单摄像头与推杆垫的位置关系中由单摄像头获取的影像的图。
[0026]图3是用于说明本专利技术的一实施例的利用单摄像头的平面移动球体的运动感测方法的流程图。
[0027]图4和图5是用于说明本专利技术的一实施例的在感测装置的单摄像头获取的影像中检测对应于球体的物体，并由此计算用于计算球体的平面位置坐标的特征点的图。
[0028]图6和图7是本专利技术的一实施例的基于作为感测装本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种利用摄像头的平面移动球体的运动感测装置，其是针对在平面上运动的球体的感测装置，所述利用摄像头的平面移动球体的运动感测装置的特征在于，包括：摄像头，其在任意的位置单视角地以包括所述球体的运动平面的拍摄角度获取影像；以及感测处理部，其以所述球体的运动平面为基准面从所述摄像头的获取影像中设定与所述摄像头的位置关系，检测所述获取影像上的对应于所述球体的物体，并且利用与所述摄像头的位置关系和所述物体的信息计算所述球体的所述基准面上的平面位置坐标，以从计算出的所述平面位置坐标的变化中计算关于所述球体的运动的信息。2.根据权利要求1所述的利用摄像头的平面移动球体的运动感测装置，其特征在于，所述摄像头被配置为，当在没有专用照明的情况下设定所述基准面与摄像头的位置关系时，能够通过影像参数的调节获取对应于周边照明的影像。3.根据权利要求1所述的利用摄像头的平面移动球体的运动感测装置，其特征在于，所述感测处理部被配置为，通过所述影像识别在所述球体的运动平面上预先设定并显示的特征部，并基于所识别的该信息设定所述基准面与所述摄像头的位置关系。4.根据权利要求1所述的利用摄像头的平面移动球体的运动感测装置，其特征在于，所述感测处理部被配置为，检测从所述影像中检测到的物体的上端边界的曲线，计算具有所述上端边界的曲线的曲率的圆以将所述圆上的至少一个点检测为特征点，并且利用所述特征点将所述球体的中心点在铅直方向上被投影到所述基准面上的点的位置坐标计算为所述球体的平面位置坐标。5.根据权利要求1所述的利用摄像头的平面移动球体的运动感测装置，其特征在于，所述感测处理部被配置为，检测从所述影像中检测到的物体的上端边界，并检测所述上端边界上的上端点，并且生成与所述物体的大小和形状匹配的检测图形并利用所生成的所述检测图形的大小检测对应于所述上端点的所述物体的下端点，以利用所述上端点或下端点将所述球体的中心点在铅直方向上被投影到所述基准面上的点的位置坐标计算为所述球体的平面位置坐标。6.根据权利要求1所述的利用摄像头的平面移动球体的运动感测装置，其特征在于，所述感测处理部被配置为，检测所述物体的轮廓的上端点和下端点，并通过利用关于所述基准面与摄像头的位置关系的设定信息校正将所述上端点或下端点在所述摄像头的视线方向上投影到所述基准面的点的误差来计算所述球体的平面位置坐标。7.一种在推杆垫上运动的高尔夫球的感测装置，其特征在于，包括：摄像头，其在任意的位置单视角地以包括所述推杆垫的拍摄角度获取影像；以及感测处理部，其从所述摄像头的获取影像中识别所述推杆垫上的预先设定并显示的特征部并以所述推杆垫为基准面设定与所述摄像头的位置关系，并检测所述获取影像上的对应于所述高尔夫球的物体的轮廓上的特征点，并且利用所述特征点将所述高尔夫球的中心点在铅直方向上被投影到所述基准面上的点的位置坐标计算为所述高尔夫球的平面位置坐标，以从计算出的所述平面位置坐标的变化中计算关于所述推杆垫上的高尔夫球的运动的信息。8.一种利用摄像头的平面移动球体的运动感测方法，其特征在于，包括：由所述摄像头在任意的位置单视角地以包括所述球体的运动平面的拍摄角度获取影

【专利技术属性】
技术研发人员：张洙豪，朴荣光，金才洪，高泰石，
申请(专利权)人：高尔纵株式会社，
类型：发明
国别省市：