(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
オフサイドライン位置がプレーヤの位置により変動するスポーツ競技におけるオフサイド判定補助装置であって、
前記オフサイドライン位置の変動に従って移動し、オフサイドライン上の映像を取得するオフサイドライン撮像装置と、
前記スポーツ競技の審判の操作により、画像取得時刻を指示するための画像取得指示信号を生成して送信する画像取得指示入力装置と、
前記画像取得指示入力装置から前記画像取得指示信号を受信した時に前記オフサイドライン撮像装置により取得された映像をオフサイド判定のための画像提供装置へ送信する指示画像送信装置と、
を備えることを特徴とするオフサイド判定補助装置。
【請求項２】
前記オフサイドライン撮像装置が、映像を撮像する撮像装置と、前記撮像装置を指示を受けた方向および速度で移動させる駆動装置と、オフサイドライン上の映像を前記撮像装置で撮像するために前記駆動装置を制御する制御装置とを備えることを特徴とする請求項１記載のオフサイド判定補助装置。
【請求項３】
前記制御装置が、ジョイスティックを備えた方向指示装置であり、ユーザが手動で操作を行うことを特徴とする請求項２記載のオフサイド判定補助装置。
【請求項４】
前記指示画像送信装置が、前記画像取得指示入力装置からの画像取得指示信号を検出したときに画像送信要求信号を発生する入力判断装置と、前記入力判断装置からの画像送信要求信号を受けたときに前記オフサイドライン撮像装置から取得した映像を画像として送信する画像送信装置とを備えることを特徴とする請求項１記載のオフサイド判定補助装置。
【請求項５】
前記画像提供装置が、前記指示画像送信装置から送信された画像を受信する画像受信装置と、前記画像受信装置から供給される画像を表示する画像表示装置とを備えることを特徴とする請求項１記載のオフサイド判定補助装置。
【請求項６】
前記画像取得指示入力装置が、画像を取得する時刻を指示する押しボタンを有することを特徴とする請求項１記載のオフサイド判定補助装置。
【請求項７】
前記指示画像送信装置が、撮像した映像を蓄積する映像蓄積装置を備え、送受信する画像が複数の静止画像または動画像であることを特徴とする請求項１または請求項４記載のオフサイド判定補助装置。
【請求項８】
前記画像提供装置において、ユーザの指示で表示を行いたい画像を複数の静止画像または動画像のいずれかから選択できることを特徴とする請求項７記載のオフサイド判定補助装置。
【請求項９】
前記撮像装置が、前記駆動装置によりサイドラインと平行に移動することを特徴とする請求項２記載のオフサイド判定補助装置。
【請求項１０】
前記オフサイドライン撮像装置が、撮像された画像からボールまたはプレーヤの位置を検出することでオフサイドラインの位置を推定する画像解析装置を備え、オフサイドライン上の映像が撮像されるように撮像装置の位置を自動制御することを特徴とする請求項１または請求項２記載のオフサイド判定補助装置。
【請求項１１】
前記画像解析装置が、サッカーの場合はゴールキーパを除く守備側チームの最後尾プレーヤ位置をオフサイドライン位置と判断することを特徴とする請求項１０記載のオフサイド判定補助装置。
【請求項１２】
前記画像解析装置が、推定したオフサイドラインを撮像画像上に描写して提示することを特徴とする請求項１０または請求項１１記載のオフサイド判定補助装置。
【請求項１３】
前記画像解析装置が、検出したオフサイド位置のプレーヤの目印を撮像画像上に描写して提示することを特徴とする請求項１０，請求項１１または請求項１２記載のオフサイド判定補助装置。
【請求項１４】
前記指示画像送信装置および前記画像提供装置において、画像の送受信を無線を用いて行うことを特徴とする請求項１ないし請求項１３のいずれかに記載のオフサイド判定補助装置。
【請求項１５】
前記画像提供装置と前記画像取得指示入力装置とが携帯端末に一体となって装備されていることを特徴とする請求項１ないし請求項１４のいずれかに記載のオフサイド判定補助装置。
【請求項１６】
前記オフサイドライン撮像装置が、フィールドの両サイドライン際に敷かれたレール上に１対設置され、それぞれの前記オフサイドライン撮像装置がフィールドの各サイドにおけるオフサイドラインの追尾を行うことを特徴とする請求項１記載のオフサイド判定補助装置。
【請求項１７】
前記一対のオフサイドライン撮像装置が、副審の移動する範囲を妨げないように、同じサイドを担当する副審と反対側のサイドライン際に配置されることを特徴とする請求項１６記載のオフサイド判定補助装置。
【請求項１８】
前記オフサイドライン撮像装置が、設置の高さを高くとり、フィールドを見下ろす画角に設置されることを特徴とする請求項１６または請求項１７記載のオフサイド判定補助装置。
【請求項１９】
前記オフサイドライン撮像装置が、フィールドの高所にレールを設置し、吊り下げる形で設置されることを特徴とする請求項１６または請求項１７記載のオフサイド判定補助装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はオフサイド判定補助装置に関し、特にサッカー，ラグビー，アメリカンフットボール等の球技におけるオフサイド判定を補助するオフサイド判定補助装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、サッカーの試合において、従来は、ボールを保持している攻撃側のプレーヤが相手ゴール方向にいる味方のプレーヤにパスを出したと主審が判断した時刻に、ボールを受け取る攻撃側のプレーヤがオフサイドラインの前方にいるか否かを副審が判断して、オフサイドの判定を行っている。オフサイドラインとは、キーパーを含む守備側の最後尾から２番目プレーヤの位置を通るゴールラインと平行に引いた仮想上の線のことをいう。
【０００３】
「コンピュータアニメーションによるサッカーシーンの再現」（ 田中，松井，平野，吉岡，大西著、２０００年、電気学会論文誌Ｃ  第１２０―Ｃ巻１号８８〜９７ページ）に示されるように、フィールドの白線の交点，ゴールポストとゴールバーとの交点等を参照点としてカメラの位置および画角のキャリブレーションを行い、カメラ画像からフィールド上のプレーヤの位置を推定し、任意の視点からシーンを再現することができる。これを用い、オフサイド判定の対象となるシーンが映ったテレビカメラ等の映像から、オフサイドラインを横もしくは上から見たシーンを仮想的に再現し、パスを受けるプレーヤがオフサイドの位置かどうかを判定する方法もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
第１の問題点は、オフサイド判定が高い精度で行えないことにある。その理由は、ボールを保持しているプレーヤが相手ゴール方向にいる味方にパスを出したと判断するのは主審であり、その時刻に、ボールを受け取るプレーヤがオフサイドラインを超えているかどうかの判断を行うのは副審であり、主審・副審でオフサイド判定を行うべき時刻の同期をとることが困難なためである。
【０００５】
第２の問題点は、副審は常にオフサイドラインの位置を横から正確に判断することはできないということである。その理由は、副審はオフサイドラインを注目するのみならず、ボールがサイドラインを出た判定なども行うため、常にオフサイドラインに注目することができないためである。
【０００６】
第３の問題点は、テレビカメラの映像を用いたオフサイド判定を行う方法では、オフサイドライン上のプレーヤ位置の再現に時間がかかるため、判定に時間がかかり試合の流れを止めてしまうということである。さらに、映像でプレーヤが重なっている際には正確なプレーヤの位置の推定が行えず、オフサイド判定が行えないことも問題となる。
【０００７】
本発明の目的は、オフサイド判定を行う時刻のオフサイドライン上の画像を迅速にオフサイド判定を行うユーザに提示するオフサイド判定補助装置を提供することにある。
【０００８】
なお、その他の先行技術文献として、再公表特許ＷＯ９６／３４３６４および特開平１０−２９０８８６があるが、両者はコンピュータゲーム等に係るものであり、実際のサッカーゲーム等に用いられる技術ではない。また、特開平６−２５４１８５があるが、これは一人でゴールシュートの練習等を行うことができるサッカーゲーム機に係るものであり、実際のサッカーゲーム等で使用される技術ではない。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のオフサイド判定補助装置は、オフサイドライン位置がプレーヤの位置により変動するスポーツ競技におけるオフサイド判定補助装置であって、前記オフサイドライン位置の変動に従って移動し、オフサイドライン上の映像を取得するオフサイドライン撮像装置と、前記スポーツ競技の審判の操作により、画像取得時刻を指示するための画像取得指示信号を生成して送信する画像取得指示入力装置と、前記画像取得指示入力装置から前記画像取得指示信号を受信した時に前記オフサイドライン撮像装置により取得された映像をオフサイド判定のための画像提供装置へ送信する指示画像送信装置とを備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明のオフサイド判定補助装置は、前記オフサイドライン撮像装置が、映像を撮像する撮像装置と、前記撮像装置を指示を受けた方向および速度で移動させる駆動装置と、オフサイドライン上の映像を前記撮像装置で撮像するために前記駆動装置を制御する制御装置とを備えることを特徴とする。
【００１１】
さらに、本発明のオフサイド判定補助装置は、前記制御装置が、ジョイスティックを備えた方向指示装置であり、ユーザが手動で操作を行うことを特徴とする。
【００１２】
さらにまた、本発明のオフサイド判定補助装置は、前記指示画像送信装置が、前記画像取得指示入力装置からの画像取得指示信号を検出したときに画像送信要求信号を発生する入力判断装置と、前記入力判断装置からの画像送信要求信号を受けたときに前記オフサイドライン撮像装置から取得した映像を画像として送信する画像送信装置とを備えることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明のオフサイド判定補助装置は、前記画像提供装置が、前記指示画像送信装置から送信された画像を受信する画像受信装置と、前記画像受信装置から供給される画像を表示する画像表示装置とを備えることを特徴とする。
【００１４】
さらに、本発明のオフサイド判定補助装置は、前記画像取得指示入力装置が、画像を取得する時刻を指示する押しボタンを有することを特徴とする。
【００１５】
さらにまた、本発明のオフサイド判定補助装置は、前記指示画像送信装置が、撮像した映像を蓄積する映像蓄積装置を備え、送受信する画像が複数の静止画像または動画像であることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明のオフサイド判定補助装置は、前記画像提供装置において、ユーザの指示で表示を行いたい画像を複数の静止画像または動画像のいずれかから選択できることを特徴とする。
【００１７】
さらに、本発明のオフサイド判定補助装置は、前記撮像装置が、前記駆動装置によりサイドラインと平行に移動することを特徴とする。
【００１８】
さらにまた、本発明のオフサイド判定補助装置は、前記オフサイドライン撮像装置が、撮像された画像からボールまたはプレーヤの位置を検出することでオフサイドラインの位置を推定する画像解析装置を備え、オフサイドライン上の映像が撮像されるように撮像装置の位置を自動制御することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明のオフサイド判定補助装置は、前記画像解析装置が、サッカーの場合はゴールキーパを除く守備側チームの最後尾プレーヤ位置をオフサイドライン位置と判断することを特徴とする。
【００２０】
さらに、本発明のオフサイド判定補助装置は、前記画像解析装置が、推定したオフサイドラインを撮像画像上に描写して提示することを特徴とする。
【００２１】
さらにまた、本発明のオフサイド判定補助装置は、前記画像解析装置が、検出したオフサイド位置のプレーヤの目印を撮像画像上に描写して提示することを特徴とする。
【００２２】
また、本発明のオフサイド判定補助装置は、前記指示画像送信装置および前記画像提供装置において、画像の送受信を無線を用いて行うことを特徴とする。
【００２３】
さらに、本発明のオフサイド判定補助装置は、前記画像提供装置と前記画像取得指示入力装置とが携帯端末に一体となって装備されていることを特徴とする。
【００２４】
さらにまた、本発明のオフサイド判定補助装置は、前記オフサイドライン撮像装置が、フィールドの両サイドライン際に敷かれたレール上に１対設置され、それぞれの前記オフサイドライン撮像装置がフィールドの各サイドにおけるオフサイドラインの追尾を行うことを特徴とする。
【００２５】
また、本発明のオフサイド判定補助装置は、前記一対のオフサイドライン撮像装置が、副審の移動する範囲を妨げないように、同じサイドを担当する副審と反対側のサイドライン際に配置されることを特徴とする。
【００２６】
さらに、本発明のオフサイド判定補助装置は、前記オフサイドライン撮像装置が、設置の高さを高くとり、フィールドを見下ろす画角に設置されることを特徴とする。
【００２７】
さらにまた、本発明のオフサイド判定補助装置は、前記オフサイドライン撮像装置が、フィールドの高所にレールを設置し、吊り下げる形で設置されることを特徴とする。
【００２８】
本発明のオフサイド判定補助装置は、オフサイドライン撮像装置と、指示画像送信装置と、画像提供装置と、画像取得指示入力装置とを備え、横（上）から撮影されたオフサイドライン上のプレーヤの画像を取得するように動作し、画像取得指示入力装置により指示された時刻における画像を、指示画像送信装置から送信し、画像提供装置で受信して画像表示を行う。
【００２９】
このような構成を採用することにより、オフサイド判定の対象となる時刻におけるオフサイドライン上の画像をユーザが瞬時に取得して確認できるので、迅速かつ正確なオフサイドの判定を補助することができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００３１】
なお、ここでは、オフサイドライン位置がプレーヤの位置により変動するサッカーを例に用いて説明する。アイスホッケー，ラクロスなど、オフサイドラインがルール上固定されている競技に関しても同様に扱うことができる。
【００３２】
（１）第１の実施の形態
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るオフサイド判定補助装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態に係るオフサイド判定補助装置は、オフサイドライン上のプレーヤを撮影するオフサイドライン撮像装置１と、画像取得指示信号を受けた時刻の画像を送信する指示画像送信装置２と、受信した画像を表示する画像提供装置３と、画像を取得する時刻を指示する画像取得指示入力装置４とから構成される。
【００３３】
オフサイドライン撮像装置１は、撮像装置１１と、駆動装置１２と、制御装置１３とから構成されている。
【００３４】
撮像装置１１は、ビデオカメラ等の映像を撮像する装置で、画像送信装置２１に撮像した映像を供給する。
【００３５】
駆動装置１２は、撮像装置１１を移動するために車輪等の駆動機能を持ち、サイドラインと平行に設置されたレール等に沿って制御装置１３により指示を受けた方向および速度で移動を行う。
【００３６】
制御装置１３は、キーパーを含めた守備側の最後尾から２番目のプレーヤの位置（オフサイドライン）を撮像装置１１で撮像するために駆動装置１２を制御する装置である。なお、制御装置１３自体は、撮像装置１１および駆動装置１２から離れた固定した場所に設置することができる。
【００３７】
指示画像送信装置２は、画像送信装置２１と、入力判断装置２２とで構成される。
【００３８】
画像送信装置２１は、入力判断装置２２で画像取得指示信号を受けた場合は、この時刻に撮像装置１１から取得した映像を画像として無線等により送信する。
【００３９】
入力判断装置２２は、画像取得指示入力装置４から画像取得指示信号があるか否かを判定し、同信号を検出した際には画像送信装置２１に画像送信要求信号を発生する。
【００４０】
画像提供装置３は、画像受信装置３１と、画像表示装置３２とで構成される。
【００４１】
画像受信装置３１は、画像送信装置２１から送信された画像を受信する装置である。
【００４２】
画像表示装置３２は、画像受信装置３１から供給される画像を表示する液晶モニタ等の装置である。
【００４３】
画像取得指示入力装置４は、画像を取得する時刻を指示する押しボタン等の装置である。
【００４４】
次に、このように構成された第１の実施の形態に係るオフサイド判定補助装置の動作について、図１ないし図６を参照して説明する。
【００４５】
図２に示すように、両サイドライン際に敷かれたレール上に、オフサイドライン撮像装置１Ａ，１Ｂをそれぞれ設置し、撮像装置１１Ａ，１１ＢそれぞれがフィールドのサイドＡ，サイドＢにおけるオフサイドラインの追尾を行う。それぞれのオフサイドライン撮像装置１Ａ，１Ｂは、副審Ａ，Ｂの移動する範囲を妨げないように、同じサイドを担当する副審と反対側のサイドライン際に配置させるとよい。撮像装置１１Ａ，１１Ｂは、副審が前を横切っても視界が塞がれないように、またプレーヤ同士が重なって死角になるのを防ぐために、設置の高さを２ｍ以上とり、見下ろす画角にすることが好ましい。
【００４６】
撮像装置１１Ａ，１１Ｂは、サイドライン沿いの他に、図３に示すようにフィールドの高所にレールを設置し、吊り下げる形で設置してもよい。以下、撮像装置１１Ａ，１１Ｂをサイドライン沿いに設置した場合として説明するが、高所から吊り下げた撮像装置１１Ａ，１１Ｂでの画像を用いても同様に実現できる。以下、サイドＡ，サイドＢを特に分けずに説明する。
【００４７】
オフサイドライン撮像装置１に搭載されている撮像装置１１で、常にオフライドライン上のプレーヤを撮影できるように、制御装置１３を用いて駆動装置１２をレールに沿って移動させる。制御装置１３は、ジョイスティック等を備えた方向指示装置であり、ユーザが手動で操作を行う。ジョイスティックを用いた方向指示装置では、スティックを倒す方向で移動方向を指示できる。これに加えて、スティックを倒す角度で移動の速度を調整できるとよい。
【００４８】
これにより、図４に示すようなオフサイドライン上のプレーヤの映像が常に指示画像送信装置２へ供給される。撮像装置１１として、ＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）規格の映像信号を出力するビデオカメラ等を用いると、画面が縦横比３：４となるため、高所より見下ろした視線での撮像画面でオフサイドライン全体が見渡せるためには、広角レンズを使用しなければならないが、図５に示すようにビデオカメラを視線方向を軸に９０度回転させた配置をとることで、よりズームアップした状態でオフサイドライン全体を見渡すことができる。また、ＮＴＳＣ規格で撮像した映像ではインターレースの影響で奇数フィールドと偶数フィールドとでずれが生じてしまい、動きの大きい対象物体の場合は、その影響がぶれとして顕著に現れてしまう。そこで、片方のフィールドのみの画像サイズ（７２０×２４０ピクセル）を用いることとする。ＮＴＳＣ規格およびインターレース方式の問題点については「実践画像処理」（ＦＥＳＴ  Ｐｒｏｊｅｃｔ編集委員会編、シュプリンガー・フェアラーク東京株式会社、２０００年）に詳しい。
【００４９】
指示画像送信装置２は、画像取得指示入力装置４からの画像取得指示信号を受けたか否かを判別し、同信号を受信した際は、受信した時刻に撮像装置１１から供給された映像を画像として画像提供装置３へ送信する。
【００５０】
詳しくは、入力判断装置２２は、画像取得指示入力装置４からの画像取得指示信号を待機し、同信号を受信した際には画像送信装置２１に画像送信要求信号を発する。
【００５１】
画像送信装置２１は、入力判断装置２２からの画像送信要求信号を受け、撮像装置１１から供給された映像情報（ビデオストリーム）を静止画像（フィールド）として取り込み、画像受信装置３１へ送信を行う。画像を送信する相手はオフサイド判定を行うユーザであり、通常はフィールド上の主審となるため、有線を用いての送信が困難となる。そこで、画像の送信は無線を介して遠隔地へと転送する。無線を用いた送信を高速化するために、送信する画像をＪＰＥＧ(Joint Photographic Coding Experts Group)規格等を用いて圧縮した後に送信するとよい。ＪＰＥＧの規格は、ＩＳＯ/ＩＥＣ(International Organization for Standardization / International Electrotechnical Commission )１０９１８で定められている。
【００５２】
画像提供装置３では、画像送信装置２１から送信された画像を画像受信装置３１が受信し、ＪＰＥＧ等で圧縮されていればこれを伸張してもとの画像に戻し、この画像を液晶ディスプレイ等の画像表示装置３２に表示する。画像を確認するのが主審である場合は、画像提供装置３は、図６に示すように携帯しやすく、しかも動きに負担をかけない腕時計型ディスプレイ，携帯端末などが好ましい。小型ディスプレイで、撮像した画像全体を表示する解像度を確保できない場合は、初期状態ではディスプレイの解像度に合わせて画像の解像度を落して表示し、ユーザが必要と判断した個所のみを高解像度で表示を行えるタッチパネル型ディスプレイ等のインターフェイスを有する必要がある。
【００５３】
画像取得指示入力装置４は、ボールを持ったプレーヤが相手ゴール方向の味方の選手にパスを出した際に、主審等のユーザが画像取得の時刻を知らせるスイッチ，押しボタン等の装置である。この装置は、スイッチ等が押されたと同時に入力判断装置２２へ画像送信要求信号を発する。指示画像送信装置２が遠隔して設置されている際は、そこへ瞬時に無線で画像送信要求信号を送信する。画像取得指示者とオフサイド判定を行う人物とが主審などの同一人物の場合は、画像取得指示入力装置４を画像提供装置３に組み込こむとよい。画像提供装置３の携帯端末の側面に画像取得指示入力装置４のボタンを設置することで、片手で携帯端末を所持しつつ親指で画像取得の時刻を指示することができ、同時にオフサイドライン上の画像の確認を行うことができる。
【００５４】
（２）第２の実施の形態
次に、本発明の第２の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００５５】
図７は、本発明の第２の実施の形態に係るオフサイド判定補助装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態に係るオフサイド判定補助装置は、図１に示した第１の実施の形態に係るオフサイド判定補助装置と比較して、撮像装置１１と画像送信装置２１との間に、特定の期間の映像を蓄える映像蓄積装置２３が設けられている点だけが異なる。映像蓄積装置２３は、メモリ，ハードディスク等の記憶媒体である。この記憶媒体に過去の映像を逐次蓄積していく。蓄積容量に制限があるため、ある一定容量を越えて蓄積を行う際には、最も古い映像を削除し最新の映像を加えることで、常に最近の映像を蓄積しておくことができる。
【００５６】
このように最近の映像を蓄積しておくことで、画像取得指示入力装置４からの画像取得指示信号を受けた時刻の画像のみだけでなく、その時刻以前および以後の映像を連続した静止画像群または動画像で提供することができる。オフサイド判定には、注目時刻の前後２秒ずつ程度の映像があればよい。
【００５７】
画像送信装置２１は、動画像として送信する際、送信量が膨大となるため、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）規格等を用いて動画像の圧縮を行った後に送信するものとする。ＭＰＥＧの規格は、ＩＳＯ/ＩＥＣ(International Organization for Standardization / International Electrotechnical Commission )で定められている。撮像装置１１としてＮＴＳＣ映像信号の偶フィールドまたは奇フィールドの映像（７２０×２4０画素サイズ）を用いた場合では、ＭＰＥＧ―２を用いて圧縮を行うとよい。その理由は、ＭＰＥＧ―２では７２０×５７６以下の任意の画像サイズで圧縮が可能だからである。
【００５８】
画像表示装置３２は、画像受信装置３１で受信し伸張した動画像を、再生，コマ送り等を行うための押しボタン等のインターフェイスを有する。映像提供の仕方としては、最初に画像取得指示を出した時刻の画像を表示し、[後戻り]ボタンを押し続けている間は逆スロー再生を行い、ボタンを離すと正方向にスロー再生を行う。これにより、画像取得指示を出した時刻の画像によるオフサイド判定が困難な場合、その時刻の前後の動画像を確認できるため、各プレーヤの動きの流れを把握することができる。
【００５９】
第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果に加えて、オフサイド判定対象となる時刻の前後の映像も合わせて提供することができるので、判定が微妙な場合でも、オフサイド判定を行う時刻の前後の流れを参照することで、より正確な判定材料を提供できる効果を有する。
【００６０】
（３）第３の実施の形態
次に、本発明の第３の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００６１】
図８は、本発明の第３の実施の形態に係るオフサイド判定補助装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態に係るオフサイド判定補助装置は、図１に示した第１の実施の形態に係るオフサイド判定補助装置と比較して、撮像装置１１と制御装置１３との間に、撮像装置１１の映像を画像解析することでオフサイドライン上のプレーヤを画面上の特定の位置に写るように制御命令を制御装置１３に供給する画像解析装置１４が設けられている点だけが異なる。
【００６２】
これにより、ユーザが手動で行っていた駆動装置１２の制御を自動化することができる。
【００６３】
次に、画像解析装置１４の動作について、図９および図１０を参照して詳細に説明する。
【００６４】
予め、両チームプレーヤのユニフォーム（キーパーのユニフォームの色も含む）の代表的な色を登録しておく。ユニフォームの色を赤・緑・青の輝度値で表したＲＧＢデータを、輝度信号・色差信号で表したＹＩＱデータに変換する。輝度信号Ｙは照明の影響などで変化しやすいため、ＩＱを登録色データとして採用する。ＲＧＢからＹＩＱへの変換式は、数１で表される（「画像の処理と認識」（安居院猛，長尾智晴著、昭晃堂、１９９４年）参照）。
【００６５】
【数１】
0004355884.tif 000002
【００６６】
各サイドのオフサイドライン撮像装置１Ａ，１Ｂごとに、そのサイドにおける攻撃側プレーヤ・守備側プレーヤ・キーパーのユニフォームの色データを、それぞれ(Ｉｏ, Ｑｏ),  (Ｉｄ, Ｑｄ),  (Ｉｋ, Ｑｋ)として保存しておく。
【００６７】
試合開始時に、守備側のキーパーを除いた最後尾プレーヤが撮像装置１１の映像内に写る位置にオフサイドライン撮像装置１をセットする。セット方法は手動で位置を決定してもよい。また、ゴールライン位置からフィールド中央ラインに向かってオフサイドライン撮像装置１を、画面上でキーパーを除く守備側プレーヤのユニフォーム色が見つかるまで移動させることで自動的にセットすることもできる（図９のステップＡ０）。
【００６８】
撮像装置１１から図１０に示すような画像を取得する（図９のステップＡ１）。
【００６９】
次に、取得された画像内のプレーヤの領域を抜き出す（図９のステップＡ２）。プレーヤ領域を抜き出す方式としては、まずフィールド上のプレーヤが存在すると考えられる画像上の領域以外にマスクをかけ除去し、残りの領域内で登録しているユニフォームの色と類似している領域を抽出する方法を用いる。画像内の各点のＲＧＢ輝度値をＹＩＱ値に変換し、ＩＱ値が(Ｉｏ, Ｑｏ),（Ｉｄ, Ｑｄ)，(Ｉｋ, Ｑｋ)に近い画素を、それぞれ攻撃プレーヤ画素，守備プレーヤ画素，キーパー画素とする。
【００７０】
画素ｐにおけるＩＱ値（Ｉp, Ｑｐ）が登録してあるユニフォームの色に近いか否かの判定には、予め設定したしきい値(ＴｈI , ＴｈQ )を用いて判定を行う。画素ｐは、数２を満たす場合、攻撃側のプレーヤ領域、数３を満たす場合は守備側のプレーヤ領域、数４を満たす場合は、守備側のキーパー領域と判定される。
【００７１】
【数２】
0004355884.tif 000003
【００７２】
【数３】
0004355884.tif 000004
【００７３】
【数４】
0004355884.tif 000005
【００７４】
続いて、抽出した攻撃プレーヤ画素の集まった領域（攻撃プレーヤ領域）を灰色で、守備プレーヤ画素の集まった領域（守備プレーヤ領域）を黒色で表した画像から、色領域の面積がある一定値以上の領域のみを選択すると、図１１に示すような画像が得られる。この処理をセグメンテーションという。ある一定値以下の面積を持つ領域は、ノイズとみなす（図９のステップＡ３）。
【００７５】
次に、得られた守備プレーヤ領域（図１１）を外接矩形でくくり、その左上の座標をＰ１（Ｘ１，Ｙ１）、右下の座標をＰ２（Ｘ２，Ｙ２）とする。同様に、攻撃側プレーヤ領域の外接矩形の左上座標をＡ１（Ｘa１，Ｙa１）、右下座標をＡ２（Ｘa２，Ｙa２）とする（図１２参照）。このとき、図２に示したオフサイドライン撮像装置１の配置により、画面上で右側がゴール側になるため、オフサイドラインは守備プレーヤの最後尾で、位置はＰ２として表せる。このオフサイドライン位置の情報は、時系列情報として保存しておく。攻撃プレーヤ領域が、守備プレーヤ領域と重なったために、守備プレーヤ領域が十分抽出されない場合には、過去の複数のオフサイドライン位置より、現在のオフサイドライン位置を推定する。推定には、「応用カルマンフィルタ」（片山徹著、朝倉書店、１９８３年）に示されるように、過去の時系列データから現在のデータをノイズに頑強に推定するカルマンフィルタを用いる（図９のステップＡ４）。
【００７６】
続いて、図１３に示すように、最後尾プレーヤの最後尾位置Ｐ２のＸ座標位置Ｘ２を、予め設定してある基準位置座標Ｘoと比較する（図９のステップＡ５）。Ｘo＞Ｘ２であれば、オフサイドラインは基準位置に対して左にいるため、オフサイドライン撮像装置１を右移動すると判断する（図９のステップＡ６）。Ｘo＝Ｘ２であれば、オフサイドラインは基準位置にいるため、オフサイドライン撮像装置１を静止させると判断する（図９のステップＡ７）。Ｘo＜Ｘ２であれば、オフサイドラインは基準位置に対して右にいるため、オフサイドライン撮像装置１を左移動させると判断する（図９のステップＡ８）。判断結果を制御装置１３に供給する（図９のステップＡ９）。このとき、ＸoとＸ２との差分の絶対値｜Ｘo−Ｘ２｜の大きさに比例して、左右の移動速度を変化させる。このようにすることで、急激にプレーヤが動いたためにプレーヤが画面中央から大きく外れた際は高速でプレーヤを画面中央で捕らえるように移動し、画面中央との差が微小な場合は、低速で修正を行うため、プレーヤを画面から取り逃がすことなく追尾が行える。
【００７７】
ステップＡ４で抽出した攻撃プレーヤ領域が、オフサイドライン位置Ｘ２よりも右側に位置している場合、つまり数５を満たす場合、その攻撃プレーヤはオフサイドのポジションにいると判断できる（図９のステップＡ１０）。
【００７８】
【数５】
0004355884.tif 000006
【００７９】
このとき、図１４に示すように、オフサイドの位置にいる攻撃プレーヤ領域の上部に、矢印等の目印（オフサイドマーク）を描写することでユーザにオフサイド位置にいるプレーヤの存在を知らしめることができる（図９のステップＡ１１）。さらに、仮想上の直線であるオフサイドラインを実際の映像上に描き込み、画像送信装置２１に配信することで、オフサイド判定を行いやすい映像を提供できる（図９のステップＡ１２）。
【００８０】
コーナーキック時などのオフサイド判定の対象とならないプレーにおいては、画像取得指示入力装置４に設置された停止スイッチを押すことで、オフサイドライン撮像装置１を一時停止させることもでき、また、通常のプレーに移行した際にはリセットスイッチを押すと、オフサイドライン撮像装置１をゴールライン位置まで戻し、キーパーを除く最後尾の守備側のプレーヤを検出し直し、追尾を再開する。
【００８１】
このように第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態の効果に加えて、ユーザが手動で行っていた最後尾プレーヤの追尾作業を自動で行えるため、ユーザの負担が軽減する効果を有する。さらに、オフサイドの位置にいる攻撃側のプレーヤを検出し、ユーザにその情報を提供するとともに、仮想上の線であるオフサイドラインを実際の画像に重ねて表示することでオフサイド判定を容易にすることができる。
【００８２】
【発明の効果】
第１の効果は、オフサイド判定を行うと判断した時刻におけるオフサイドライン上のプレーヤの位置関係を把握することができることである。その理由は、オフサイドライン上の映像を撮像している撮像装置から、ユーザが指示した時刻における画像をすばやくユーザに提供できるためである。
【００８３】
第２の効果は、正確にオフサイド判定を行いやすい横または上から見たオフサイドライン上のプレーヤの位置関係を把握できることである。その理由は、オフサイドラインの移動に合わせて駆動装置を用いて撮像装置をサイドライン平行に移動し、横または上からのオフサイドラインを撮像するオフサイドライン撮像装置を設けたためである。
【００８４】
第３の効果は、判定困難なオフサイド判定シーンにおいても前後の時間におけるプレーヤの動きの流れから正確な判定を行える材料を提供できることである。その理由は、静止画像では判定しづらいシーンにおいてもその前後のシーンを撮像した連続静止画像または動画像を提供できる映像蓄積装置を設けたためである。
【００８５】
第４の効果は、ユーザがオフサイドラインの追尾を行う必要がないので、ユーザの負担を著しく軽減できることである。その理由は、撮像した画像を用いて攻撃側および守備側のプレーヤを抽出し、最後尾の守備プレーヤを常時追尾するように撮像装置の位置を制御するための画像解析装置を設けたためである。
【００８６】
第５の効果は、オフサイドライン上でのプレーヤの位置関係が把握しやすい画像を提供できることである。その理由は、オフサイドの位置にいる攻撃側のプレーヤを自動抽出し、そのプレーヤ位置を画面上でマーキングし、加えて仮想上の線であるオフサイドラインを画像上に重ね合わせて提供できるためである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るオフサイド判定補助装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施の形態に係るオフサイド判定補助装置の設置例を示す図である。
【図３】第１の実施の形態に係るオフサイド判定補助装置の他の設置例を示す図である。
【図４】図１中の指示画像送信装置に供給されるオフサイドライン上のプレーヤの映像を例示する図である。
【図５】図４の映像を視線方向を軸に９０度回転させた配置をとることで、よりズームアップした状態でオフサイドライン全体を見渡すことができるようにした図である。
【図６】図１中の画像提供装置を、腕時計型ディスプレイ，携帯端末などで実現した例を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係るオフサイド判定補助装置の構成を示すプロック図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係るオフサイド判定補助装置の構成を示すブロック図である。
【図９】第３の実施の形態に係るオフサイド判定補助装置の処理を示す流れ図である。
【図１０】図８中の画像解析装置が撮像装置から取得する画像を例示する図である。
【図１１】図１０の画像に対してセグメンテーションを行った画像を例示する図である。
【図１２】図１１の画像中のプレーヤ領域を外接矩形でくくった状態を例示する図である。
【図１３】図１０の画像において最後尾プレーヤの最後尾位置を基準位置座標と比較することを示す図である。
【図１４】図１０の画像においてオフサイドの位置にいるプレーヤ領域上部にオフサイドマークを描写することを示す図である。
【符号の説明】
１ オフサイドライン撮像装置
２ 指示画像送信装置
３ 画像提供装置
４ 画像取得指示入力装置
１１ 撮像装置
１２ 駆動装置
１３ 制御装置
１４ 画像解析装置
２１ 画像送信装置
２２ 入力判断装置
２３ 映像蓄積装置
３１ 画像受信装置
３２ 画像表示装置
【図１】
0004355884.tif 000007
【図２】
0004355884.tif 000008
【図３】
0004355884.tif 000009
【図４】
0004355884.tif 000010
【図５】
0004355884.tif 000011
【図６】
0004355884.tif 000012
【図７】
0004355884.tif 000013
【図８】
0004355884.tif 000014
【図９】
0004355884.tif 000015
【図１０】
0004355884.tif 000016
【図１１】
0004355884.tif 000017
【図１２】
0004355884.tif 000018
【図１３】
0004355884.tif 000019
【図１４】
0004355884.tif 000020