推杆分析系统技术方案

本发明专利技术提供一种推杆分析系统，本发明专利技术的实施例的推杆分析系统包括：多个垫标记，贴附于用于放置球的垫，以固定的物理布置距离进行贴附；垫，由与所述垫标记的颜色相对比的颜色构成；相机，用于拍摄所述垫标记；以及垫检测部，能够从所述相机拍摄的影像实时地检测所述垫的位置；所述垫检测部利用所述相机拍摄的垫标记的位置和预先决定的所述垫标记的决定的间隔来求出垫标记的三维坐标，通过所述垫检测部求出的三维坐标来提取所述垫和所述相机间的距离和高度以及安装角度，通过求出的所述垫标记的三维坐标能够获取所述垫内移动的物体的物理坐标。

Push rod analysis system

【技术实现步骤摘要】
推杆分析系统
本专利技术涉及推杆分析系统，更详细而言涉及一种在从相机传感器输入的影像中能够实时地检测出推杆垫、推杆、球的位置以及移动的系统。
技术介绍
在高尔夫竞技的整个杆数中，推杆冲程(puttingstroke)所占据的比率为40～50％而非常重要，其为高尔夫的代表性的四种挥杆(swing)中，大部分的高尔夫球手感到最为困难的冲程。因此，为了实现成功的推杆冲程，利用运动学、运动力学、心理学的方法等执行有很多研究，并开发出用于辅助其的多种计测系统。作为代表性的计测系统，利用光学方法的红外线三维动作分析相机和高速视频相机成为运动学研究的基础，作为基于传感器的电子装置的地面反力器和惯性测量系统应用于运动学和运动力学研究。并且，虽然有在人造推杆垫上方利用薄丝构成直角坐标系并确认球的位置的方法，但是该方法不易再现，并且以手动方式确认球的位置而存在有不准确的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种在不利用额外的电子设备的情况下，利用相机实时地分析球的位置及速度，并且不配备特别的设备也能够实现模拟器的菜单选择的系统。为了实现如上所述的目的，本专利技术的实施例的推杆分析系统包括：多个垫标记，贴附于用于放置球的垫，以固定的物理布置距离进行贴附；垫，由与所述垫标记的颜色相对比的颜色构成；相机，用于拍摄所述垫标记；以及垫检测部，能够从所述相机拍摄的影像实时地检测所述垫的位置；所述垫检测部利用所述相机拍摄的垫标记的位置和预先决定的所述垫标记的决定的间隔来求出垫标记的三维坐标，通过所述垫检测部求出的三维坐标来提取所述垫和所述相机间的距离和高度以及安装角度，通过求出的所述垫标记的三维坐标能够获取所述垫内移动的物体的物理坐标。根据本专利技术的推杆分析系统，具有实时地检测球的移动方向和速度等，从而能够提高模拟器的性能的优点，并且不配备特别的设备也实现指针功能，从而能够实现诸如菜单的选择的模拟器的运用。附图说明图1是示出本专利技术的推杆分析系统的结构的框图。图2A至图2D是示出根据本实施例在垫布置垫标记的例的图。图3A至图3D是示出根据本实施例在推杆贴附推杆标记的多样的情况的图。图4A及图4B是用于说明根据本实施例执行球检测的方法的图。图5是用于说明根据本实施例将检测出的推杆坐标利用为用于选择模拟器菜单的指针坐标的方法的图。图6是示出根据本专利技术的实施例用于限制球移动的球止动件的结构的图。图7是本专利技术的第二实施例的球止动件的立体图和剖视图。图8是示出本实施例的球止动件结合于推杆垫的情形的立体图。图9是示出基于本专利技术的第二实施例的球止动件的高尔夫球的排斥力的图。图10A及图10B是示出本专利技术的第三实施例的球止动件的截面和使用其的高尔夫球的排斥力的图。图11A及图11B是示出本专利技术的第四实施例的球止动件的截面和使用其的高尔夫球的排斥力的图。具体实施方式图1是示出本专利技术的推杆分析系统的结构的框图。参照图1，实施例的系统包括：垫标记10，用于检测垫的位置及大小；推杆标记20，贴附于用户用手把持的推杆(putter)；以及高尔夫球30。此外，实施例的系统包括：相机50，用于拍摄所述标记；垫检测部100，利用所述相机50拍摄的影像来检测垫的位置；物体检测部110，实时地检测球和推杆的物理位置信息；球计算部120，计算球的速度和方向；指针计算部130，将推杆的移动方向变换为模拟器指针(pointer)移动坐标。在本专利技术的实施例中，将推杆垫中预设定的形态的标记配置为特定形态，将其从输入影像进行检测后，使实际标记的垫内的布置信息和从影像获取的信息进行匹配，从而可以提取设置于相机50和推杆垫之间的距离、高度、角度。此外，可以将相机50拍摄的影像的横向、纵向坐标利用所述垫检测部100和物体检测部110变换为垫内的实际物理位置，通过该过程检测球和推杆后，对检测出的位置信息进行解析，从而能够提取物理移动的距离和路径。如上所述提取出的距离和路径相关的信息通过球计算部120计算球的速度和方向，并且通过指针计算部130变换为指针坐标并利用于诸如菜单的选择的模拟器的运用。垫的颜色由与球、垫标记以及推杆标记相对比的颜色构成，并且以所述垫标记为基准判断垫的大小及位置，因此，当垫移动的情况下，需要执行基于所述相机的再检测动作。此外，模拟器运用所需的菜单选择功能可以利用指针计算部130将推杆的位置移动信息使用为指点设备的输入信息，通过这样的技术结构将不受制于相机与推杆垫之间的距离和位置，即使在模拟器运用中垫的位置发生变化，也能够实时地进行再检测以再计算安装信息。图2A至图2D是示出根据本实施例在垫布置垫标记的例的图。如图所示，可以将垫标记10以多样的方式配置于垫，垫标记10具有与垫颜色相区别的颜色，所述垫检测部100通过在从相机50输入的影像内检测垫和垫标记10，来计算垫所安装的位置和距离以及角度。垫标记10的形状可以是圆或者多边形等，垫标记10的布置位置可以由直线或多边形或者两个以上的多边形构成。首先，对根据本专利技术的实施例从相机50影像获取的坐标的物理坐标变换进行说明。通过相机50获取的影像将三维空间上的点投影于二维图像平面，针孔相机中这样的关系可以按如下的数学式1表现。【数学式1】[X][u][fx0cx][r11r12r13t1][Y]s[v]＝[0fycy][r21r22r23t2][Z][1][001][r31r32r33t3][1]上述的数学式1或者可以表现为sm＝A[R|t]M。在所述数学式1中，X、Y、Z为世界坐标系上的三维坐标，[R|t]为用于将世界坐标系变换为相机坐标系的旋转/移动变换行列。此外，fx、fy表示焦点长度，cx、cy表示主点，u和v表示投影的图像坐标。并且，A为相机内部参数，[R|t]为相机外部参数，相机内部及外部参数通过相机校准过程获取。当知道了图像上投影的坐标(u，v)时，通过利用以上所述的公式计算与之对应的三维空间坐标(X，Y，Z)，能够算出很多坐标。但是，在仅知道作为高度成分的Z值时，可以知道三维上的(X，Y)。当且时，上述的数学式1可以表现为如下的数学式2。【数学式2】[u][fx0cx][r11r12c1][X]s[v]＝[0fycy][r21r22c2][Y][1][001][r31r32c3][1]上述的数学式2可以整理为如下的数学式3。【数学式3】[X][u][Y]＝sA-1B-1[v][1][1]在推杆垫内，球在Z＝0的平面上移动，推杆进行与人的身高成比例的运动，在球被推杆撞击的瞬间，推杆以Z值最为靠近0的方式移动。通过这样的条件能够获取二维上投影的物体的三维坐标，因此，可以通过利用以上的数学式从相机传感器获取的二维坐标(u，v)来得到用于实现推杆模拟器的三维坐标X及Y。如图2所示的多样的例，对通过垫标记的检测来提取相机50和垫的安装位置的过程进行说明。将推杆垫内与垫相对比的颜色的多个垫标记10以直线或者多边形的形态贴附于垫。此时，使垫标记与垫标记之间的物理距离以特定长度保持恒定。在通过相机50获取的影像中，可以通过垫与垫标记之间的颜色对比来全部找到垫及设置于垫内的多个垫标记，并可以提取从影像检测出的垫标记的位置和垫标记之间的距离以及倾斜度。当将从影像获取的垫标记的信息和配置于实际垫内的垫标记的信息进行比较时，可以求出垫本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种推杆分析系统，其特征在于，包括：多个垫标记，贴附于用于放置球的垫，以固定的物理布置距离进行贴附；垫，由与所述垫标记的颜色相对比的颜色构成；相机，用于拍摄所述垫标记；以及垫检测部，能够从所述相机拍摄的影像实时地检测所述垫的位置，所述垫检测部利用所述相机拍摄的垫标记的位置和预先决定的所述垫标记的决定的间隔来求出垫标记的三维坐标，通过所述垫检测部求出的三维坐标来提取所述垫和所述相机间的距离和高度以及安装角度，通过求出的所述垫标记的三维坐标能够获取所述垫内移动的物体的物理坐标。

【技术特征摘要】
2018.02.07 KR 10-2018-00152101.一种推杆分析系统，其特征在于，包括：多个垫标记，贴附于用于放置球的垫，以固定的物理布置距离进行贴附；垫，由与所述垫标记的颜色相对比的颜色构成；相机，用于拍摄所述垫标记；以及垫检测部，能够从所述相机拍摄的影像实时地检测所述垫的位置，所述垫检测部利用所述相机拍摄的垫标记的位置和预先决定的所述垫标记的决定的间隔来求出垫标记的三维坐标，通过所述垫检测部求出的三维坐标来提取所述垫和所述相机间的距离和高度以及安装角度，通过求出的所述垫标记的三维坐标能够获取所述垫内移动的物体的物理坐标。2.根据权利要求1所述的推杆分析系统，其特征在于，包括：一个以上的推杆标记，贴附于所述推杆，具有与所述垫的颜色相对比的颜色；物体检测部，从利用所述相机拍摄所述推杆标记的影像中实时地检测所述推杆的位置；以及指针计算部，将利用所述物体检测部检测出的信息变换为物理位置，以能够使用作为指点设备的输入。3.根据权利要求1所述的推杆分析系统，其特征在于，包括：球，具有与所述垫的颜色相对比的颜色；物体检测部，从利用所述相机拍摄所述球的影像中实时地检测所述球的位置；以及球计算部，使用所述物体检测部检测出的信息来计算所述球的移动速度和方向。4.根据权利要求1所述的推杆分析系统，其特征在于，在所述垫的一侧设置有用于限制所述球...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁真赫，孙昌焕，金浩式，尹弘俊，申完秀，郑溢范，
申请(专利权)人：印凡特株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR