(57)【要約】  ゴルフ競技を撮影するためのカメラシステムは、画像を捕捉するためのカメラモジュールと；カメラモジュールに枢動連結され、カメラモジュールを水平方向および垂直方向に回転させるよう構成されたパンチルトヘッド部と；カメラモジュールおよびパンチルトヘッド部に接続され、カメラモジュールおよびパンチルトヘッド部を制御するよう構成された回路基板と；カメラモジュールの方向、垂直角度、および水平角度を感知するセンサ装置と；カメラモジュール、パンチルトヘッド部、およびセンサ装置に接続された中央演算処理装置と、を備える。本発明は、カメラシステムを使用してゴルフ競技を撮影するための方法も提供する。【選択図】図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴルフ競技を撮影するためのカメラシステムであって、
画像を捕捉するためのカメラモジュールと、
前記カメラモジュールに枢動連結され、前記カメラモジュールを水平方向および垂直方向に回転させるよう構成された、パンチルトヘッド部と、
前記カメラモジュールの方向、垂直角度、および水平角度を感知する、センサ装置と、
前記カメラモジュール、前記パンチルトヘッド部、および前記センサ装置と電気的に接続された、中央演算処理装置と
を備え、
前記中央演算処理装置は、ゴルフボールを撮影するために、前記カメラモジュール、前記パンチルトヘッド部、および前記センサ装置を制御するよう構成された、カメラシステム。
【請求項２】
前記中央演算処理装置は、ゴルフボールおよびゴルファーの位置を判断するようにも構成された、請求項１に記載のカメラシステム。
【請求項３】
前記中央演算処理装置は、ゴルフボールおよびゴルファーの前記位置に従い、直線ターゲットライン（ＤＴＬ）の角度を計算するようにも構成された、請求項２に記載のカメラシステム。
【請求項４】
前記中央演算処理装置は、前記カメラモジュールを回転させる角度を決定するようにも構成された、請求項１に記載のカメラシステム。
【請求項５】
前記中央演算処理装置は、ゴルフボールの速度、ヒッティング角度、およびヒッティング距離を計算するようにも構成された、請求項１に記載のカメラシステム。
【請求項６】
前記中央演算処理装置は、前記直線ターゲットライン（ＤＴＬ）の角度に平行なヒッティング方向に、前記カメラモジュールを水平回転させるため、前記パンチルトヘッド部を制御するようにも構成された、請求項１に記載のカメラシステム。
【請求項７】
前記中央演算処理装置は、前記ヒッティング距離に対応したゴルフボールの滞空範囲および滞空時間を判断するようにも構成された、請求項１に記載のカメラシステム。
【請求項８】
前記中央演算処理装置は、ゴルファーと目標の落下点との間のエリアである感知ゾーンを、ボールが通過したか否かを判断することによって、ボールがゴルファーによって首尾よくヒッティングされたか否かを判断するようにも構成された、請求項１に記載のカメラシステム。
【請求項９】
前記中央演算処理装置は、ゴルフボールならびにゴルファーの体の第１の点および第２の点の位置に従い、直線ターゲットラインの角度を計算するようにも構成された、請求項３に記載のカメラシステム。
【請求項１０】
ゴルファーの体の前記第１の点がゴルファーの左脚であり、ゴルファーの体の前記第２の点がゴルファーの右脚である、請求項９に記載のカメラシステム。
【請求項１１】
前記カメラモジュールは、単一のズームカメラである、請求項１に記載のカメラシステム。
【請求項１２】
前記単一のズームカメラのズームレベルが、計算されたゴルフボールの速度に従って制御される、請求項１１に記載のカメラシステム。
【請求項１３】
前記カメラモジュールは、第１のカメラおよび第２のカメラを備え、前記第１のカメラはゴルファーの画像、ボールの速度、および前記第２のカメラを回転させる角度の画像処理を実行するよう構成され、前記第２のカメラはゴルファーのスウィングおよびボールの落下を映像に撮るよう構成された、請求項１に記載のカメラシステム。
【請求項１４】
前記第１のカメラは、単焦点レンズカメラまたはフィッシュアイレンズカメラである、請求項１３に記載のカメラシステム。
【請求項１５】
前記第２のカメラはズームレンズカメラである、請求項１３に記載のカメラシステム。
【請求項１６】
前記第２のズームカメラのズームレベルは、計算されたゴルフボールの速度に従って制御される、請求項１５に記載のカメラシステム。
【請求項１７】
前記カメラモジュールは、ゴルフボールの異なる滞空範囲をカバーするよう構成された、異なる焦点距離を有する少なくとも３台の単焦点レンズカメラを備えた、請求項１に記載のカメラシステム。
【請求項１８】
前記カメラモジュールは、第１の単焦点レンズカメラ、第２の単焦点レンズカメラ、および第３の単焦点レンズカメラである、３台の単焦点カメラを備え、前記第１の単焦点レンズカメラによってカバーされるゴルフボールの滞空範囲は１〜１００ヤード、前記第２の単焦点レンズカメラによってカバーされるゴルフボールの滞空範囲は１００〜２００ヤード、前記第３の単焦点レンズカメラによってカバーされるゴルフボールの滞空範囲は２００ヤードよりも長い、請求項１７に記載のカメラシステム。
【請求項１９】
前記中央演算処理装置は、ゴルフボールの滞空範囲を判断し、対応するカメラを始動させてボールが落下する映像を捕捉するよう構成された、請求項１８に記載のカメラシステム。
【請求項２０】
回路基板上に配置され、前記カメラを携帯デバイスと通信させるよう構成されたワイヤレス通信装置をさらに備えた、請求項１に記載のカメラシステム。
【請求項２１】
ＧＰＳモジュールをさらに備えた、請求項１に記載のカメラシステム。
【請求項２２】
前記カメラモジュールおよび前記パンチルトヘッド部に電気的に接続された、回路基板をさらに備えた、請求項１に記載のカメラシステム。
【請求項２３】
請求項１に記載のカメラシステムを使用して、ゴルフ競技を撮影するための方法であって、
ゴルフボールおよびゴルファーの位置を判断するステップと、
ゴルフボールおよびゴルファーの前記位置に従ってＤＴＬの角度を計算するステップと、
カメラモジュールを回転させる角度を判断するステップと、
ゴルフボールの速度、ヒッティング角度、およびヒッティング距離を計算するステップと、
前記直線ターゲットラインの角度に対して平行となるヒッティング方向に、前記カメラモジュールを水平回転させるために、パンチルトヘッド部を制御するステップと、
前記ヒッティング距離に応じたゴルフボールの滞空範囲および滞空時間を判断するステップと、
滞空時間が過ぎるまで、ゴルフボールを撮影するための前記カメラモジュールを作動させるステップと
を含む方法。
【請求項２４】
ゴルフボールの位置およびゴルファーの位置を判断し、直線ターゲットライン（ＤＴＬ）を生成する方法であって、
マルチモデル画像の相関関係を使用して、その場面のボールの位置を判断するステップと、
背景モデリングを使用して、ゴルファーの位置を判断するステップと、
ゴルファーのモデルの汚れを除去するステップと、
前記ゴルファーのモデルを使用して、ゴルファーの体の２つの点の間の距離を計算し、前記２つの点の中間を判断するステップと、
入力値を用いてリレーションシップ関数に基づいた値を推定するステップと、
予め決められたマッピング関数を用いて、前記ＤＴＬの角度に対する前記リレーションシップ関数の出力をマッピングするステップと
を含む方法。
【請求項２５】
前記マルチモデル画像の相関関係は、
異なるスケールおよび照明条件ｍ（ｌ、ｓ）でボールの画像を捕捉するステップを含む、ボールモデルを構築するステップであって、ｌおよびｓは、それぞれ照明パラメータおよびスケールパラメータである、ステップと、
相関関数ｃｏｆｆ（ｉｍ、ｍ（ｌ、ｓ））を使用するステップであって、ｃｏｆｆは、テンプレートマッチング関数であり、全ての前記ボールモデルを使用した最小ｃｏｆｆを用いて位置を探索する、ステップと
を含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記背景モデリングは、
画像の中の特定の位置に基づき、前記画像の中のボールの位置が判断された後で、ボールの前記位置の周りにおける隣接エリアを選択するステップであって、前記選択されたエリアのサイズは、前記画像の中のボールのサイズの影響を受ける、ステップと、
安定した条件下での全ての位置のモデルピクセル値に基づき、前記選択されたエリアをモデリングするステップと、
一時的なフィルタリングに基づき、第１のモデルおよび第２のモデルを構築するステップであって、画像が安定しているか、またはいかなる変化もないときに、機械は前記画像モデルを記録し、前記第１のモデルは背景を有しゴルファーを有さないモデルＭｗｇであり、前記第２のモデルは背景およびゴルファーを有するモデルＭｇである、ステップと、
ＭｇをＭｗｇで減算し、ゴルファーのモデルを生成するステップと
を含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
前記リレーションシップ関数は、ゴルファーの体における前記２つの点の間の幅と、ボールから両脚の中間点までの距離との間の比率に基づく、請求項２４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はゴルフ競技の分野に関し、詳細にはゴルフ競技のためのカメラシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ゴルフ競技中の映像を撮ることは、娯楽、ならびにゴルファーの技術を向上させるツールとして優れている。一般的に、ゴルフ競技の映像は、（一般にゴルフ競技をするゴルファーではない）別の人によって、ボールを追跡するためにカメラまたはカメラ内蔵のスマートデバイスを使用して撮られる。ゴルフボールは一般的に高スピードで飛び、ヒッティングから落下するまでのボールの行方を、人の目で探知するのは困難である。したがって、ゴルファーのスウィング、およびボールが飛んで落下までの全てを、自動的に撮影することができるカメラを提供することが望ましい。現行の技術においては、ヒッティング後のボールが飛ぶ方向の判断を、手動で行うことになる。まずユーザは、ヒッティング後にボールが落下すると予測する場所に向けてカメラを回転させる必要があり、カメラがその方向を記憶することになる。したがって、その後ゴルファーの位置に向けるため、カメラを必然的に回転させることになる。一旦ボールがヒッティングされ、ボールが探知されると、カメラはゴルファーから、記録された方向に向きを変え、ボールが落下するまで映像を撮影する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の１つの態様は、ゴルフ競技を自動的に撮影するためのカメラシステムを提供することである。画像処理技法を利用することによって、カメラシステムは、ゴルファーおよび彼／彼女の関連するスウィングを捕捉し、ボールおよびボールの速度を含むヒッティング方向を探知して、ボールを追跡することなく、ゴルフボールの落下を撮影できる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
ゴルファーのトレーニングレッスンにおいて、コーチは常に生徒に対して、２本の脚をヒッティングの目標ラインに対して平行に置くよう教示する。すなわち、２本の脚の位置は、常にヒッティングの目標ラインに対して平行となる。カメラシステムは、ヒッティング後のボールの方向を見出すために、このゴルフの基本的ステップを利用する。
【０００５】
本発明の１つの実施形態において、カメラモジュールは単一のカメラを備える。この単一のカメラはズームカメラであり、ズームレンズを含む。カメラのズームレベルは、ボールの速度に従って制御される。
【０００６】
本発明の別の実施形態において、カメラモジュールは２台のカメラを備える。一方は単焦点レンズを有し、他方は光学ズームレンズを有する。カメラシステムをゴルファーのヒッティング位置に位置付け、単焦点レンズのカメラを地上のボールに向けることによって、アルゴリズムは、ある種の画像物体認識技法を用いてボールを探知することができる。カメラシステムは、ボールの位置を走査した後、ゴルファーがボールの近くの位置に歩いて来るのに応じて、自動的に彼／彼女の脚の画像を識別できるよう待機することになる。このプロセスにおいて、カメラシステムはボールと脚との間の距離を計測し、アルゴリズムは、カメラがヒッティングの目標ラインに対して平行になるよう、カメラを回転させる必要がある角度を推定することができる。一旦ボールが単焦点レンズによって捉えられて探知されると、ズームレンズ付きのカメラが、ヒッティングの目標ラインに向かって回転し、ボールが落下するシーンをボールが転がり終わるまで撮影する。ズームレンズは、ボールの推定速度によって異なるレベルでズームすることになる。
【０００７】
本発明の別の実施形態において、ズームレンズなしで単焦点（固定焦点）レンズのみが使用される。これは、異なる焦点距離の単焦点広角レンズを組み合わせた、３本のレンズのアレイであってよい。ゴルフボールの滞空範囲をカバーするため、３つの範囲に分割することができる。カメラシステムは、ヒッティングされたボールの速度を探知できるので、ボールの飛距離を推定することができる。距離を知ることによって、カメラシステムは対応するカメラを作動させ、そのカメラによって映像を捕捉する。
【発明の効果】
【０００８】
補足された映像の最終目的は、スウィングからボールが落下するまでの、ゴルファーのヒッティングの完全な記録である。それは、ドライバによるティーオフから、フェアウェイ上のウッド／アイアンによるヒッティング、チップショットとバンカーショットとパッティングとによるそれぞれのショートゲームまで、ゴルフプレー中の異なるゴルフ状況に適用される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】図１Ａは１台のカメラを有するカメラモジュールを示す図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは２台のカメラを有するカメラモジュールを示す図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは３台のカメラを有するカメラモジュールを示す図である。
【図２】図２はカメラシステムの内部構造を示す図である。
【図３】図３はゴルファーに対して９０°の直線ターゲットライン（ＤＴＬ）の計算を示す図である。
【図４】図４はゴルファーに対して４５°のＤＴＬの計算を示す図である。
【図５】図５は感知ゾーンを介して探知されたボールを示す図である。
【図６】図６は、ゴルファーに応じた打ち出し角および捕捉したボールの速度を示す図である。
【図７】図７はゴルファーの脚に応じたＤＴＬの例を示す図である。
【図８】図８は、落下するゾーンに向かう実際の目標に応じたＤＴＬを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
例示の簡略化および明瞭化のため、適切な場合、対応する要素または同一の要素を示すために、参照番号は異なる図面の中で繰り返されていることを理解されたい。加えて、多くの具体的な詳細は、本明細書で説明する実施形態の完全な理解を提供するために記載される。しかし、当業者は、本明細書で説明する実施形態を、これらの具体的な詳細がなくても実施できるということを理解するであろう。他の例、方法、手順、および構成要素は、説明される関連した相応する特徴を不明瞭にしないよう、詳細には説明されていない。図面は必ずしも縮尺に則っておらず、特定の部分の大きさは、詳細および特徴をより良好に例示するために誇張され得る。説明は、本明細書で説明する実施形態の範囲を限定するものと考慮するべきではない。
【００１１】
次に、本開示全体に適用されるただ１つの定義づけを表わす。
【００１２】
用語「備えている」は「含んでいる」を意味するが、必ずしも限定される必要はなく、詳細にはオープンエンドの包含、または所謂組み合わせ、グループ、シリーズなどの中の構成要素を示す。
【００１３】
本開示の実施形態を、添付の図面を参照して説明する。
【００１４】
本発明は、ゴルフ競技を撮影するためのカメラシステムを提供する。図１Ａ〜図１Ｃに示すように、カメラシステムは、カメラモジュール１００、ピン２００、およびポール３００を含む。ピン２００およびポール３００は、カメラモジュール１００を地面に挿入するために利用される。カメラシステムは、パンチルトヘッド部１２、回路基板１３、および電力モジュール１４をさらに備える。カメラモジュール１００は、少なくとも１つのカメラ１１を含む。パンチルトヘッド部１２はカメラモジュール１００と枢動連結され、パンチルトヘッド部１２のモータ１２１の作動によって、カメラモジュール１００を水平方向および垂直方向に回転させることができる。モータ１２１はサーボモータであり得る。電力モジュール１４は、カメラモジュール１００に電力を提供する。電力モジュール１４は、１つまたは複数のバッテリであり得る。カメラモジュール１００およびパンチルトヘッド部１２は、回路基板１３に電気的に接続される。カメラモジュール１００は、カメラモジュール１００を覆いかつ防護するために、透明カバー１９をさらに含み得る。透明カバー１９はプラスチックであり得、円形または円筒形であり得る。
【００１５】
図２を参照すると、カメラシステムは、中央演算処理装置１５、センサ装置１６、ＧＰＳモジュール１７、および回路基板１３に配置されたワイヤレス通信装置１８をさらに含む。センサ装置１６は、カメラモジュール１００の方向、水平角、および垂直角を感知する。センサ装置１６はジャイロスコープであり得る。音響センサ１９は、ゴルファーの音声記録、および音声コマンドのためのものである。ワイヤレス通信装置１８は、カメラモジュール１００をゴルファーの携帯デバイス４００と通信させ得る。ワイヤレス通信装置１８は、ＷＩＦＩモジュールおよび／またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュールであり得る。携帯デバイス４００は、スマートフォンまたはタブレットＰＣであり得る。中央演算処理装置１５は、カメラモジュール１００の操作を制御する。例えば予め設定したズーム比率でゴルフ競技を撮影するよう、所望のヒッティング方向にカメラモジュール１００を水平回転させるためにパンチルトヘッド部１２を制御し、かつ、カメラモジュール１００と携帯デバイス４００との間の通信を制御する。
【００１６】
直線ターゲットライン（ＤＴＬ）の概念を、図７および図８で詳細に例示する。アドレスの間、ゴルファーは、ボールをヒッティングしたい方向と平行に立つ。ゴルファーの２つの点、すなわち２本の脚、２つの足、２つの膝、または目標に向かうゴルファーの他の２つの位置を接続することによって、ＤＴＬは形成される。好ましくは、２つの点はゴルファーの２本の脚である。大抵のボールは、熟練したゴルファーのＤＴＬ方向に向かって飛ぶことになる。カメラモジュールは、ボールがＤＴＬのラインに飛ぶか否かに限らず、ボールをヒッティングした後に、この方向に向かって撮影することになる。通常ボールが落下する位置は、ＤＴＬから、左または右のいずれかに多少逸脱する。しかし広角に適用されるズームレンズは、ＤＴＬから特定の範囲内で逸脱して落下するボールを撮影することができる。
【００１７】
熟練のゴルファーは、ボールを意図的に右または左に、例えばボールをドローおよびスライスさせて飛ばし得る。ＤＴＬは、ゴルファーが飛ぶボールに期待する、最終的に落下する方向である。ＤＴＬは、最終的な２本の脚の立ち位置とは異なる場合がある。カメラシステムは、彼／彼女の最初の脚位置のみを走査して、カメラを回転させる角度を決定する。角度を記録した後に、ゴルファーはＤＴＬと異なるように立ち、ドローおよびスライスさせることができる。
【００１８】
本発明は、本発明のカメラシステムの例示的な実施形態に従い、ゴルフ競技を撮影する方法も提供する。
【００１９】
ステップ３００において、カメラはまず、ヒッティングエリアにおけるゴルフボールの方向に面して、地面に挿入される。ステップ３０１において、ボールはカメラ画像で走査され、その位置が判断される。ステップ３０２において、ゴルファーはヒッティングエリアに入り、そこで画像が走査され、ゴルファーの体が判断される。ステップ３０３において、カメラはゴルファーの脚を判断する。左脚および右脚の位置、ならびにボール位置に従って、３本の垂直ラインが引かれる（図３および図４参照）。Ｄ１は、カメラ視野で見た、右脚とボールとの間の距離である。同様に、Ｄ２はボールと左脚との間の距離である。Ｄ１とＤ２との比率に基づき、ＤＴＬ（直線ターゲットライン）角度を、鳥瞰的に判断することができる。
【００２０】
例えば、図３において、カメラがゴルファーに対してほぼ直角に向くとき、すなわちＤＴＬに対してほぼ直角に向くとき、Ｄ１はほぼＤ２と等しく、これはボールを飛ばす目標方向が、現在のカメラの角度から約８０°であることを意味する。Ｄ１とＤ２との比率は正となり、値は１に近づく。同様に図４において、カメラがＤＴＬに対して４５°に位置付けられる場合、ボールを飛ばす目標方向は、現在のカメラの角度から約４５°となる。Ｄ１とＤ２との比率は負となり、ＤＴＬの角度は図３の場合よりも小さくなることを示す。
【００２１】
表１は、Ｄ１とＤ２との関係およびその比率、ならびにＤＴＬの角度を示す。
【００２２】
【表１】
2020500489.tif 000003
【００２３】
ステップ３０４において、ゴルファーはボールをヒッティングし、ボールがゴルファーによって首尾よくヒッティングされたかを判断するために、カメラ画像が分析される。図５は、ヒッティングされて、感知ゾーンを通過するボールを探知するところを例示する。感知ゾーンは、高いフレームレートの画像が監視される、画像ＲＯＩ（対象領域）である。ボールの速度および打ち出し角を、感知ゾーンで捕捉された一連のボール画像を照合することによって、判断することができる（図６参照）。計測した速度を用いて、表２によって、ボールの滞空時間および移動したボールの距離を判断することができる。
【００２４】
ステップ３０５において、パンチルトヘッド部１２は、実際にボールを追跡することなく、ボールの飛行および落下を撮影するように、ステップ３０３で計算されたＤＴＬの角度に平行なヒッティング方向に、カメラモジュール１００を水平回転させるよう制御される。
【００２５】
【表２】
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【００２６】
ステップ３０６において、ヒッティング距離に応じたボールの滞空時間が過ぎると、撮影は終了する。この実施形態において、カメラモジュール１００は、記録するボールの滞空時間および速度、ならびにヒッティング距離の関係（表２）を記憶する。ヒッティング距離の各範囲は、１つの滞空時間に対応する。例えば、ヒッティング距離の範囲が１５０ヤード〜１８０ヤードである場合、ボールの速度はＶ６と計測され、ボールの滞空時間は６秒となる。この関係は、ゴルファーの経験に応じて得られる。
【実施例１】
【００２７】
図１Ａを参照すると、カメラモジュール１００は単一のカメラ１１を備える。この単一のカメラ１１はズームカメラであり、ズームレンズ１１１を含む。カメラ１１のズームレベルは、ヒッティング後のボールの速度に従って、ステップ３０４で計算されて制御される。表３は、速度とズームレベルとの関係を示す。例えば、ボールの速度ＶがＶ２〜Ｖ３の範囲で計算されると、ズームレンズ１１１は、ズームレベル１．５倍である１．５Ｘでズームされることになる。
【実施例２】
【００２８】
代替えとして図１Ｂにおいて、２台のカメラを使用でき、その一方は単焦点レンズまたはフィッシュアイレンズ２１１で、他方はズームレンズ２１２である。これにより、ゴルファーのスウィングと、ボールの落下との映像作業を別々に実行するよう構成することができる。単焦点レンズ２１１は、ゴルファーの画像、ボールの速度、およびズームレンズ２１２を回転させる角度のための画像処理を実施するために使用され、その一方でズームレンズ２１２は、ゴルファーのスウィングおよびボールが落下する映像を撮るために使用される。
【００２９】
ズームレンズ２１２のズームレベルも、ヒッティング後にステップ３０４で計算されたボールの速度に従って制御されるが、それは、実施例１におけるカメラ１１のズームレベルと同様である。
【実施例３】
【００３０】
ズームレンズを使用せず、単焦点（固定焦点）レンズのみを使用する。これは、異なる焦点距離の単焦点広角レンズを組み合わせた、３本のレンズ（Ａ、Ｂ、Ｃ）のアレイであってよい。ゴルフボールの滞空範囲をカバーするために、３つの範囲、例えばＡは１〜１００ヤード、Ｂは１００〜２００ヤード、Ｃは２００ヤードより長く、などに分割することができる。カメラシステムがヒッティングされたボールの速度を探知することができるので、ボールの飛距離を推定することができる。距離を知ることによって、カメラシステムは対応するカメラを作動させ、そのカメラによって映像を捕捉する。例えば探知されたボールの飛距離が１６０ヤードである場合、カメラＢが映像を捕捉するために作動されることになる。
【００３１】
【表３】
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【００３２】
本発明は、ゴルフボール位置、ゴルファーの体、およびゴルファーの脚を判断してＤＴＬを生成する方法も提供する。ゴルファーがボールの前で、アドレスの間に通常の準備で立つ場合、ゴルファーの初めのアドレス（準備の立ち方）は、ヒッティング後に飛んで行くボールの、彼／彼女の意図する目標方向に対して、しっかりとした公知の関係を有する。（ゴルファーがボールをヒッティングする準備段階における）この場面の一連の画像を捕捉することによって、意図するボールの目標方向、すなわちカメラ視野に対するＤＴＬ（直線ターゲットライン）を推定することができる。
【００３３】
ゴルフボール位置、ゴルファーの体、およびゴルファーの脚を判断してＤＴＬを生成する方法は、
マルチモデル画像の相関関係を使用して、その場面のボールの位置を判断するステップと、
背景モデリングを使用して、ゴルファーの位置を判断するステップと、
ゴルファーのモデルの汚れを除去するステップと、
ゴルファーのモデルを使用して、ゴルファーの両脚間の距離を計算し、２本の脚の中間を判断するステップと、
予め決められたマッピング関数を用いて、ＤＴＬの角度に対するリレーションシップ関数の出力をマッピングするステップと
を含む。
【００３４】
ここで方法は、以下を含む。
１．マルチモデル画像の相関関係を使用する、ボール位置確認
ボールモデルの構築：異なるスケールおよび照明条件ｍ（ｌ、ｓ）でボールの画像を捕捉する。ここで、ｌおよびｓは、それぞれ照明およびスケールのパラメータである；
相関関数ｃｏｆｆ（ｉｍ、ｍ（ｌ、ｓ））を使用する。ｃｏｆｆは、テンプレートマッチング関数であり、全てのボールモデルを使用した最小ｃｏｆｆを用いて位置を探索する。これは、最小値を用いた位置が、ゴルフボールの最も可能性のある位置であると考えられることを意味する。
２．背景モデリングを使用したゴルファー位置確認
画像の特定の位置に基づいて、画像の中でボールの位置を判断した後、ボール位置の周りの隣接エリアが選択され、この選択されたエリアのサイズは、画像の中のボールのサイズの影響を受けることになる。このエリアは、安定した条件下での全ての位置のモデルピクセル値に基づき、モデリングされる。
第１のモデルは、背景を有し、ゴルファーを有さないモデルＭｗｇである。
第２のモデルは、背景、およびゴルファーを有するモデルＭｇである。
両モデルは、一時的なフィルタリングに基づいて構築され、画像が安定しているか、またはいかなる変化もないとき、機械は画像モデルを記録する。
最後に、ＭｇをＭｗｇで減算することによって、結果がゴルファーのモデルとなる。
３．セグメント化された領域のフィルタリング
ステップ２のプロセスからの結果はゴルファーのモデルであるが、ノイズおよび影によって生じる障害陰影を除去する必要がある。小さい汚れの領域は、形態拡張操作によって除去される。
次に、縁部の探査を画像上で実行し、望ましくないものは、その向きの閾値に基づいて除去される。
４．ゴルファーの脚位置の推定
ステップ３のプロセスからの結果は、ゴルファーの脚の垂直ラインを反映する１組の縁部である。このプロセスは、カメラ視野の水平側に沿った垂直ラインの発現を計測することによって、パンツの一方の位置を概算する。
画像空間のｘ方向に対する縁部の発現をプロットすると、３つのピークがある。次にヒストグラムのピークを見出す技術を使用して、局所的ピークを探索する。この実施において、ヒルクライミング技術を使用する。
５．ゴルファーの立ち位置とボールとの間のリレーションシップ関数ｒｅｌ（ｐ、ｂ）
リレーションシップ関数は、入力、脚の位置ｐ、およびボールの位置ｂを伴う。関数自体は、脚の幅とボールから脚の中間までの距離との間の比率に基づいている。
６．マッピング関数ｄ（ｒｅｌ）が、回転するＤＴＬ角に対する関数ｒｅｌ（ｐ、ｂ）をマッピング
このプロセスにおいて、機械はｒｅｌ値を回転角度にマッピングする。マッピング関数は、理論と経験的方法との組み合わせによって判断される。
【図１Ａ】
2020500489.tif 000006
【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
2020500489.tif 000008
【図２】
2020500489.tif 000009
【図３】
2020500489.tif 000010
【図４】
2020500489.tif 000011
【図５】
2020500489.tif 000012
【図６】
2020500489.tif 000013
【図７】
2020500489.tif 000014
【図８】
2020500489.tif 000015
【国際調査報告】
2020500489.tif 000016
2020500489.tif 000017