KR101951336B1 - 퍼팅 분석 시스템 - Google Patents

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KR101951336B1
KR101951336B1 KR1020180015210A KR20180015210A KR101951336B1 KR 101951336 B1 KR101951336 B1 KR 101951336B1 KR 1020180015210 A KR1020180015210 A KR 1020180015210A KR 20180015210 A KR20180015210 A KR 20180015210A KR 101951336 B1 KR101951336 B1 KR 101951336B1
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South Korea
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ball
marker
camera
putter
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KR1020180015210A
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양진혁
손창환
김호식
윤홍준
신완수
정일범
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주식회사 실리콘그라피
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Abstract

본 발명의 퍼팅 분석 시스템은, 볼이 놓이는 매트에 부착된 복수의 매트 마커와, 상기 볼에 임팩트를 가하는 퍼터에 부착된 적어도 하나 이상의 퍼터 마커와, 상기 매트 마커, 퍼터 마커 및 볼의 색상과는 대비되는 색상으로 이루어진 매트와, 상기 매트 마커, 볼, 퍼터 마커를 촬영하는 카메라와, 상기 카메라에 의하여 촬영된 영상으로부터 매트의 위치를 검출하는 매트검출부와, 상기 퍼터와 볼의 위치를 실시간으로 검출하는 물체검출부와, 검출된 볼에서 볼의 속도와 진행방향을 계산하는 볼계산부와, 검출된 퍼터의 좌표로 시뮬레이터 운용에 필요한 메뉴 선택 기능을 위한 포인터 위치 계산을 하는 포인터계산부를 포함하고, 상기 매트들에 배치된 매트 마커들의 간격은 미리 결정된 값으로 이루어지고, 상기 매트검출부는 상기 카메라에 의해 촬영되는 매트 마커들의 위치와, 상기의 미리 결정된 매트 마커들의 결정된 간격을 이용하여 매트 마커들의 3차원 좌표와, 상기 카메라의 외부 파라미터를 구하고, 상기 물체검출부, 볼계산부 및 포인터계산부는 상기 카메라의 위치를 본 실시예의 수학식들을 통해 추출해내는 것을 특징으로 한다.

Description

퍼팅 분석 시스템{System for analyzing putting motion}
본 발명은 퍼팅 분석 시스템에 관한 것으로서, 카메라 센서로부터 입력되는 영상에서 퍼팅 매트, 퍼터, 볼을 검출하고, 퍼팅 연습, 퍼팅 게임과 같은 시뮬레이터로 동작할 수 있도록 퍼터와 볼의 물리적인 위치 정보를 정확하게 실시간으로 검출해낼 수 있는 시스템에 관한 것이다.
골프 경기의 전체 타수에서 퍼팅 스트로크가 차지하는 비율은 40~50%로 매우 중요하며, 골프의 대표적 4가지 스윙 중 대부분의 골퍼들이 가장 어려움을 느끼는 스트로크이다.
이 때문에 성공적인 퍼팅 스트로크를 위하여 운동학적, 운동역학적, 심리학적인 방법 등으로 많은 연구가 수행되어 왔으며, 이를 뒷받침하기 위한 여러 계측 시스템들이 개발되고 있다.
대표적인 계측 시스템으로는, 광학적 방법을 이용하는 적외선 3차원 동작 분석 카메라와 고속 비디오 카메라는 운동학적 연구에 기반이 되었고, 센서기반의 전자기기인 지면 반력기와 관성 측정 시스템은 운동학적과 운동역학적 연구에 활용되었다.
또한, 기계적 방법인 퍼팅 머신을 이용하는 방법이 운동역학적으로 에너지를 분석하고 개발된 퍼터의 성능을 검증하는 연구에 사용되었다.
이러한 장비들은 주로 피험자의 동작 제어와 동작 수행 측면의 연구에 많이 활용되고 있으나 퍼팅 스트로크의 결과인 볼의 위치는 주로 성공과 실패로 대별하여 분석하였다.
또한, 인조 퍼팅 매트 위에 얇은 실을 이용하여 직각 좌표계를 구성하고 볼의 위치를 파악하는 방법이 있으나, 재현성이 어렵고 볼의 위치 파악이 수동이어서 정확성에 한계가 있었으며, 볼의 움직임이 실에 의해 영향을 받는 문제가 있다.
본 발명은 별도의 전자 장비를 이용하지 않고, 카메라를 이용하여 실시간 골의 위치 및 속도를 분석하고, 특별한 장비 없이 시뮬레이터의 메뉴 선택이 가능한 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 퍼팅 분석 시스템은, 볼이 놓이는 매트에 부착된 복수의 매트 마커와, 상기 볼에 임팩트를 가하는 퍼터에 부착된 적어도 하나 이상의 퍼터 마커와, 상기 매트 마커, 퍼터 마커 및 볼의 색상과는 대비되는 색상으로 이루어진 매트와, 상기 매트 마커, 볼, 퍼터 마커를 촬영하는 카메라와, 상기 카메라에 의하여 촬영된 영상으로부터 매트의 위치를 검출하는 매트검출부와, 상기 퍼터와 볼의 위치를 실시간으로 검출하는 물체검출부와, 검출된 볼에서 볼의 속도와 진행방향을 계산하는 볼계산부와, 검출된 퍼터의 좌표로 시뮬레이터 운용에 필요한 메뉴 선택 기능을 위한 포인터 위치 계산을 하는 포인터계산부를 포함하고, 상기 매트들에 배치된 매트 마커들의 간격은 미리 결정된 값으로 이루어지고, 상기 매트검출부는 상기 카메라에 의해 촬영되는 매트 마커들의 위치와, 상기의 미리 결정된 매트 마커들의 결정된 간격을 이용하여 매트 마커들의 3차원 좌표와, 상기 카메라의 외부 파라미터를 구하고, 상기 물체검출부, 볼계산부 및 포인터계산부는 상기 카메라의 위치를 본 실시예의 수학식들을 통해 추출해내는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 퍼팅 분석 방법에 의해서, 볼의 이동방향과 속도 등을 실시간으로 검출하여 시뮬레이터의 성능을 향상시킬 수 있는 장점과, 특별한 장비 없이 포인터 기능을 구현하여 메뉴의 선택과 같은 시뮬레이터의 운용을 할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 퍼팅 분석 시스템의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 2는 본 실시예에 따라 매트에 매트 마커를 배치한 예들을 도시하는 도면이다.
도 3은 본 실시예에 따라 퍼터에 퍼터 마커를 부착하는 다양한 경우를 도시한 도면이다.
도 4는 본 실시예에 따라 볼 검출을 수행하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 실시예에 따라 검출된 퍼터 좌표를 시뮬레이터 메뉴 선택을 위한 포인터 좌표로 이용하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 볼 이동을 제한하기 위한 볼 스토퍼의 구성을 보여주는 도면이다.
이하에서는, 본 실시예에 대하여 첨부되는 도면을 참조하여 상세하게 살펴보도록 한다. 다만, 본 실시예가 개시하는 사항으로부터 본 실시예가 갖는 발명의 사상의 범위가 정해질 수 있을 것이며, 본 실시예가 갖는 발명의 사상은 제안되는 실시예에 대하여 구성요소의 추가, 삭제, 변경 등의 실시변형을 포함한다고 할 것이다.
본 발명과 관련되는 설명에 사용되는 접미어 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 퍼팅 분석 시스템의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 실시예의 시스템은 볼이 위치하는 매트를 검출하기 위한 매트 마커(10)와, 사용자가 손에 쥐고 퍼팅을 하는 퍼터를 검출하기 위한 퍼터 마커(20)와, 골프공(30)이 구성되고, 상기 마커들을 촬영하는 카메라(50)와, 상기 카메라(50)에 의해 촬영된 영상을 이용하여 매트의 위치를 검출하는 매트검출부(100)와, 볼과 퍼터의 물리적인 위치 정보를 실시간으로 검출하는 물체검출부(110)와, 볼의 속도와 방향을 계산하는 볼계산부(120)와, 퍼터의 이동 방향을 시뮬레이터 포인터 이동 좌표로 변환하는 포인터계산부(130)를 포함한다.
본 발명의 실시예에서는, 퍼팅 매트에 미리 설정된 형태의 마커를 특정 형태로 배치하고, 이를 입력 영상에서 검출한 후 실제 마커의 매트 내 배치 정보와, 영상에서 획득되는 정보를 매칭하여 카메라(50)와 퍼팅 매트 사이의 설치된 거리, 높이, 각도를 추출할 수 있다.
그리고, 카메라(50)에 의해 촬영된 영상의 가로, 세로 좌표를 상기 매트검출부(100)와 물체검출부(110)에 의해 매트 내의 실제 물리적 위치로 변환할 수 있으며, 이 과정을 통하여 볼과 퍼터를 검출한 이후 검출된 위치 정보를 해석함으로써, 물리적으로 이동된 거리와 경로를 추출할 수 있다. 이와 같이 추출된 거리와 경로에 대한 정보는 볼계산부(120)에 의해 볼의 속도와 방향이 계산되고, 포인터계산부(130)에 의해 포인터 좌표로 변환되어 메뉴의 선택과 같은 시뮬레이터의 운용에 이용된다.
매트의 색상은 볼, 매트 마커, 및 퍼터 마커와는 대비되는 색상으로 이루어지고, 상기 매트 마커를 기준으로 매트의 크기 및 위치를 판단하기 때문에, 매트가 이동되는 때에는 상기 카메라에 의한 재검출 동작이 수행되어야 한다.
그리고, 시뮬레이터 운용에 필요한 메뉴 선택 기능은, 포인터계산부(130)에 의해 퍼터의 위치 이동 정보를 포인팅 디바이스의 입력 정보로 사용할 수 있으며, 이러한 기술 구성을 통하여 카메라와 퍼팅 매트 사이의 거리와 위치에 구애 받지 않게 되며, 시뮬레이터 운용 중 매트의 위치가 바뀌더라도 실시간으로 재검출하여 설치 정보를 재계산할 수 있다.
도 2는 본 실시예에 따라 매트에 매트 마커를 배치한 예들을 도시하는 도면이다.
도시된 바와 같이, 매트 마커(10)를 매트에 다양하게 배치할 수 있는데, 매트 마커(10)는 매트 색상과는 구별되는 색상을 갖도록 하며, 상기 매트검출부(100)는 카메라(50)로부터 입력되는 영상 내에서 매트와 매트 마커(10)를 검출하여 매트가 설치된 위치와, 거리 및 각도를 계산한다. 매트 마커(10)의 형상은 원이나 다각형 등이 될 수 있고, 매트 마커(10)의 배치 위치는 직선이나 다각형 또는 둘이상의 다각형으로 구성될 수 있다.
먼저, 본 발명의 실시예에 따라 카메라(50) 영상에서 획득한 좌표의 물리적 좌표 변환에 관하여 설명하여 본다.
카메라(50)를 통하여 획득되는 영상은 3차원 공간상의 점들을 2차원 이미지 평면에 투영되어 있으며, 핀홀 카메라에서 이러한 관계는 다음의 수학식 1로 표현될 수 있다.
Figure 112018013663989-pat00001
상기의 수학식 1 또는
sm = A[R|t]M 으로 표현될 수 있다.
상기 수학식 1에서, X,Y,Z는 월드 좌표계상의 3차원 좌표이고, [R|t]는 월드 좌표계를 카메라 좌표계로 변환하기 위한 회전/이동 변환 행렬이다.
그리고, fx, fy는 초점 길이이고, cx, cy는 주점, u와 v는 투영된 이미지 좌표를 가리킨다.
또한, A는 카메라 내부 파라미터이고, [R|t]는 카메라 외부 파라미터이며, 카메라 내부 및 외부 파라미터는 카메라 캘리브레이션 과정을 통하여 획득된다.
이미지에 투영된 좌표(u,v)를 알게 되면, 이에 대응되는 3차원 공간 좌표(X,Y,Z)를 위 수식으로 연산함으로써 많은 좌표들을 산출해낼 수 있다.
그러나, 높이 성분인 Z값만을 알고 있는 경우에는, 3차원상의 (X,Y)를 알 수 있다.
Figure 112018013663989-pat00002
이고,
Figure 112018013663989-pat00003
라고 한다면,
상기의 수학식 1은 아래의 수학식 2로 표현된다.
Figure 112018013663989-pat00004
상기의 수학식 2는 아래의 수학식 3으로 정리된다.
Figure 112018013663989-pat00005
퍼팅 매트 내에서 공은 Z=0인 평면에서 이동하고, 퍼터는 사람의 키에 비례하는 원운동을 하고 있으며, 공이 퍼터에 임팩트되는 순간에 Z값이 0에 가장 근접하여 이동하게 된다. 이러한 조건을 통해서, 2차원상에 투영된 물체의 3차원 좌표를 얻을 수 있으므로, 위의 수학식들을 통해 카메라 센서로부터 얻어진 2차원 좌표 (u,v)를 통해 퍼터 시뮬레이터 구현을 위한 3차원 좌표 X 및 Y를 얻을 수 있다.
도 2에 도시되어 있는 다양한 예들과 같이, 매트 마커의 검출을 통해서 카메라(50)와 매트의 설치 위치를 추출하는 과정에 대하여 설명하여 본다.
퍼팅 매트 내에 매트와 대비되는 색상의 다수의 매트 마커(10)를 직선 또는 다각형의 형태로 매트에 부착/배치한다. 이때, 매트 마커와 매트 마커 사이의 물리적인 거리는 특정 길이로 고정되도록 한다.
카메라(50)를 통해서 획득되는 영상에서 매트와 매트 마커 사이의 색상 대비를 통하여 매트 및 매트 내에 설치된 다수의 매트 마커를 모두 찾을 수 있고, 영상에서 검출된 매트 마커의 위치와 매트 마커 사이의 거리 및 경사도를 추출해낼 수 있다.
영상에서 획득된 매트 마커의 정보와, 실제 매트내에 배치된 매트 마커의 정보를 비교하면, 매트가 카메라(50)로부터 떨어진 거리와, 카메라(50)가 설치된 높이 및 카메라가 바라보는 방향에서 매트가 기울어진 각도까지 구할 수 있다.
3차원 공간상의 좌표와 이에 대응하는 이미지 상의 2D 좌표 쌍이 다수 개가 있으면 카메라 외부 파라미터를 구할 수 있는데, 매트에 배치된 다수의 매트 마커들 사이의 거리와 배치된 간격은 미리 정의한 것이기 때문에 3차원 좌표를 알 수 있고, 마커 검출을 통해 이미지 상의 마커 위치도 알 수 있으며 이를 통해 카메라 외부 파라미터를 구할 수 있다.
상기 카메라의 외부 파라미터를,
Figure 112018013663989-pat00006
라 할 경우에, 카메라의 위치는 아래의 수학식 4에 의하여 구할 수 있다.
Figure 112018013663989-pat00007
Cz : 카메라와 매트 사이의 높이
sqrt(Cx*Cx + Cy*Cy + Cz*Cz) : 카메라와 매트 사이의 거리
tan(Cy/Cx) ; 카메라와 매트 사이의 좌우 각도
tan(Cz/sqrt(Cx*Cx+Cy*Cy)) : 카메라와 매트 사이의 상하 각도
한편, 도 3에는 본 실시예에 따라 퍼터에 퍼터 마커를 부착하는 다양한 경우가 도시되어 있으며, 볼의 크기는 43mm 와 같이 정규화된 규격을 사용하기 때문에, 퍼터 마커는 이와 구별될 수 있는 크기가 부착되어야 하며, 볼 검출과 같은 방법으로 퍼터 위치를 식별할 수 있으며, 볼 검출에 대해서 상세히 설명하여 본다.
도 4는 본 실시예에 따라 볼 검출을 수행하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
볼(31,32) 확인을 통해 검출된 매트 내에서 매트의 평균 밝기와 평균 색상을 구한 후, 구해진 밝기 및 색상과 대비되는 물체를 모두 검출한다.
마커와 마커 간의 물리적 거리와 영상 내 마커와 마커간의 거리는 비례관계에 있다. 검출된 물체의 크기는 이 비례 관계를 통해 알 수 있으며, 골프공은 정규화된 규격으로 43mm 라는 크기이므로 이에 부합하는 물체를 공으로 판별할 수 있다.
도 4에서 제 1 매트 마커(11)와 제 2 매트 마커(12), 제 3 매트 마커(13)와 제 4 매트 마커(4)의 수평 방향의 물리적 배치 거리가 동일한 phy_distance_hor(단위:mm)이고, 카메라 영상에서 얻어진 제 1 매트 마커(11)와 제 2 매트 마커(12)의 pixel 거리가 top_img_distance(단위: pixel, 이하 물리적 거리의 단위는 mm, 영상 내의 거리의 단위는 pixel로 한다), 제 3 매트 마커(13)와 제 4 매트 마커(14)의 pixel 거리가 bot_img_distance이라 할 경우 제 1 매트 마커(11)와 제 2 매트 마커(12)의 선상에 놓여진 볼의 크기 top_ball_size는 아래의 수학식 5를 통해 구해질 수 있다.
Figure 112018013663989-pat00008
top_ball_size : 상단 마커에서의 볼의 이미지 내 pixel 크기(제 1 매트 마커와 제 2 매트 마커에서의 볼의 이미지 내 크기)
top_img_distance : 상단 마커 1, 2의 이미지 내의 pixel 간격(영상 내에서의 제 1 매트 마커와 제 2 매트 마커 사이의 거리 )
phy_distance_hor : 마커 1과 2, 3과 4의 물리적 거리 (단위:mm)(제 1 매트 마커와 제 2 매트 마커, 제 3 매트 마커와 제 4 매트 마커의 물리적 거리)
그리고, 제 3 매트 마커(13)와 제 4 매트 마커(14)의 선상에 놓여진 볼의 크기 bot_ball_size는 아래의 수학식 6과 같이 구할 수 있다.
Figure 112018013663989-pat00009
bot_ball_size : 하단 마커에서의 볼의 이미지 내 pixel 크기
bot_img_distance : 하단 마커 3, 4의 이미지 내의 pixel 간격
phy_distance_hor : 마커 1과 2, 3과 4의 물리적 거리 (단위:mm)
영상 내의 가로 선상에서의 볼의 크기는 동일하다고 할 수 있으므로 마커와 마커 내, 외부에 있는 공의 크기 detect_ball_size는 획득된 카메라 영상에서의 top_img_distance와 bot_img_distance의 크기의 차이 및 상단의 마커의 pixel 위치 top_mark_pos와 하단의 마커의 수직 pixel의 위치 bot_mark_pos 및 검출된 공의 볼의 영상 내 수직 위치인 detect_ball_pos를 사용하여 구할 수 있으며 수학식 7과 같다.
Figure 112018013663989-pat00010
diff_tb_pixel : 상단과 하단 마커의 이미지상의 pixel의 간격
diff_top_dist : 이미지상의 볼과 상단 마커의 pixel 간격
diff_bot_dist : 이미지상의 볼과 하단 마커의 pixel 간격
bot_mark_pos : 하단 마커의 수직 성분 pixel 위치
top_mark_pos : 상단 마커의 수직 성분 pixel 위치
detect_ball_pos : 이미지상의 볼의 수직 성분 pixel 위치
detect_ball_size : 검출된 볼의 크기
마지막으로, 볼 및 퍼터의 이동 방향과 속도 검출에 대하여 설명하여 본다.
상기 기술된 내용을 적용하여 얻어진 3차원 좌표계를 통해 볼과 퍼터의 이동 속도와 퍼터 내 이동 방향을 구할 수 있다.
물체의 이동 속도는 아래 수학식 8과 같이 구할 수 있다.
Figure 112018013663989-pat00011
object_distance : 물체의 이동 거리
previous_ypos : 직전 영상의 물체의 3차원 Y 좌표
previous_xpos : 직전 영상의 물체의 3차원 X 좌표
current_ypos : 현재 영상의 물체의 3차원 Y 좌표
current_xpos : 현재 영상의 물체의 3차원 X 좌표
frame_rate : 카메라 센서의 frame rate
objcect_speed : 물체의 이동 속도
물체의 이동 방향은 3차원 평면상 X와 Y방향 성분의 이전 frame과 현재 frame의 차분값이 되며, 이를 표현하면 다음의 수학식 9와 같다.
Figure 112018013663989-pat00012
previous_ypos : 직전 영상의 물체의 3차원 Y 좌표
previous_xpos : 직전 영상의 물체의 3차원 X 좌표
current_ypos : 현재 영상의 물체의 3차원 Y 좌표
current_xpos : 현재 영상의 물체의 3차원 X 좌표
move_slope : 물체의 이동 경사도
move_angle : 물체의 이동 각도
도 5는 본 실시예에 따라 검출된 퍼터의 좌표를 시뮬레이터 운용에 필요한 메뉴 선택을 위한 포인터 좌표로 변환되어 사용되는 것을 보여주는 도면이다.
본 실시예에 따라 퍼터에 마커(20)를 부착하여 상기 퍼터가 매트(40) 내에서 이동한 경우 매트 내의 퍼터의 위치 이동정보(90)는 수학식 1, 수학식 2, 수학식 3을 사용하여 물리적인 위치 이동(70)으로 변환될 수 있고, 변환된 물리적 위치를 포인팅 디바이스의 입력으로 사용하여 디스플레이 장치(60)에 표시할 수 있으며, 이를 통해 카메라와 매트의 설치 위치에 구애 받지 않으며, 메뉴의 선택과 같은 사용자 인터페이스 구현 및 시뮬레이터의 운용이 가능해진다.
한편, 도 6은 본 발명의 실시예에 따라 볼 이동을 제한하기 위한 볼 스토퍼의 구성을 보여주는 도면이다.
본 실시예에 따라 매트 마커(10)가 부착된 매트 위에서 퍼팅을 한 경우에, 퍼팅된 공이 원래의 위치로 되돌아오게 되면, 퍼팅 연습의 집중도가 떨어질 수 있다. 따라서, 본 실시예에서는 사용자가 제 1 위치에서 퍼팅한 공이 제 2위치에 머물러있도록 하기 위한 볼 스토퍼가 구성된다.
대부분 실내에서 퍼팅 연습을 하기 때문에, 상기 볼 스토퍼에 의한 볼의 이동 제한 또는 단속시에 소음이 발생되지 않도록 하는 것 역시 중요하다.
본 실시예의 볼 스토퍼(210)는 퍼팅된 볼(30)이 지나가는 경로상에 구성되고, 볼(30)은 매트(200) 위를 지나가고, 상기 볼 스토퍼(210)는 매트(200)의 단부를 수용할 수 있는 형상으로 이루어진다.
상세히, 상기 볼 스토퍼(210)는 "C"자 형상과 같이 상측 단부(211)가 막혀있는 형상으로 이루어지는데, 원 형상에서 일부가 절개되어 개방된 형상이거나 상측 단부가 막혀있는 형상을 갖고, 상기 매트(200)의 단부는 상기 볼 스토퍼(210)의 내주면을 따라 상기 볼 스토퍼(210)와 밀착되도록 이루어진다.
특히, 상기 볼 스토퍼(210)의 상측 단부(211)는 상기 매트(200)를 향하도록 절곡되어 있으며, 상기 볼 스토퍼(210) 내주면을 따라 밀착된 매트(200) 단부(201) 역시 상기 볼 스토퍼(210)의 상측 단부(211)와 함께 절곡되도록 배치된다.
또한, 상기 볼 스토퍼(210)는 이동되는 볼(30)의 속도를 저하시키기 위한 배리어(220)가 구성되어 있으며, 퍼팅된 볼(30)은 상기 볼 스토퍼(210) 내부로 진입하는 과정에 소정의 탄성을 갖는 재질로 이루어진 배리어(220)에 부딪히면서 크게 감속되고, 관성 때문에 상기 볼 스토퍼(210)의 상측 단부(211)가 갖는 하향 절곡된 부위에 다시 부딪히게 된다. 즉, 퍼팅된 볼(30)은 A방향으로 이동되어 오다가, 상기 배리어(220)에 부딪힌 다음 B방향으로 이동되면서, 상기 볼 스토퍼의 상측 단부(211)에 다시 부집혀서 감속이 이루어진다.
상기 배리어(220), 매트(200) 단부(201)는 볼(30)과의 접촉시 소음이 크지 않은 소정의 탄성을 갖는 고무, 실리콘 등의 재질로 이루어지고, 이러한 구조를 통해서 퍼팅된 볼(30)이 시작 위치로 다시 회귀하게 되는 경우를 줄일 수 있다.
상기와 같은 방법을 통해서, 퍼터 동작을 통한 볼의 이동방향과 속도 등을 실시간으로 검출할 수 있으며, 시뮬레이터의 성능을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims (4)

  1. 볼이 놓이는 매트에 부착되고, 고정된 물리적 배치거리로 부착되는 복수의 매트 마커와,
    상기 매트 마커의 색상과는 대비되는 색상으로 이루어진 매트와,
    상기 매트 마커를 촬영하는 카메라와,
    상기 카메라에 의하여 촬영된 영상으로부터 상기 매트의 위치를 실시간으로 검출할 수 있는 매트검출부와,
    사용자가 손에 쥐고 퍼팅을 하는 퍼터에 부착되고, 상기 매트의 색상과는 대비되는 색상을 갖는 된 적어도 하나 이상의 퍼터 마커와,
    상기 카메라에 의하여 상기 퍼터 마커가 촬영되는 영상으로부터 상기 퍼터의 위치를 실시간으로 검출하는 물체검출부와,
    상기 물체검출부에 의하여 검출된 정보를 포인팅 디바이스의 입력으로 사용할 수 있도록 물리적 위치로 변환하는 포인터계산부를 포함하고,
    상기 매트검출부는 상기 카메라에 의해 촬영되는 매트 마커들의 위치와, 상기의 미리 결정된 매트 마커들의 결정된 간격을 이용하여 매트 마커들의 3차원 좌표를 구하고,
    상기 매트검출부에서 구해진 3차원 좌표를 통해 상기 매트와 상기 카메라간의 거리와 높이 및 설치 각도를 추출하고,
    상기의 구해진 상기 매트 마커들의 3차원 좌표를 통해 상기 매트 내에서 이동하는 물체의 물리적 좌표를 획득하는 것을 특징으로 하는 퍼팅 분석 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 매트의 색상과는 대비되는 색상을 갖는 볼과,
    상기 카메라에 의하여 상기 볼이 촬영되는 영상으로부터 상기 볼의 위치를 실시간으로 검출하는 물체검출부와,
    상기 물체검출부에 의하여 검출된 정보를 사용하여 상기 볼의 이동 속도와 방향을 계산하는 볼계산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 퍼팅 분석 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 매트의 일측에는 상기 볼의 이동을 제한하기 위한 볼 스토퍼가 마련되고,
    상기 볼 스토퍼는 원 형상이면서 일부가 절개되어 개방된 형상을 갖고, 상기 볼 스토퍼의 상측 단부는 상기 매트를 향하여 절곡된 형상을 갖고,
    상기 매트의 단부는 상기 볼 스토퍼 내주면에 밀착되도록 배치되고,
    상기 볼 스토퍼 내측에는 상기 볼과 접촉되는 소정의 탄성을 갖는 배리어가 구성되는 것을 특징으로 하는 퍼팅 분석 시스템.
  4. 삭제
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