圖像解析裝置、信息報告裝置、圖像解析方法以及信息報告方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種圖像解析裝置、信息報告裝置、圖像解析方法以及信息報告方法。攝像裝置(1)具備：獲取連續(xù)地拍攝到的多個圖像的圖像獲取部(111)；根據(jù)由圖像獲取部(111)所獲取的多個圖像中的各個圖像確定作為規(guī)定的物體的高爾夫球(B)的確定部(112)；計算通過確定部(112)確定的規(guī)定的物體的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速計算部(113)；計算高爾夫球(B)進行移動的全部移動量的移動量計算部(114)；和基于由轉(zhuǎn)速計算部(113)計算的轉(zhuǎn)速和全部移動量計算滑動量的滑動量計算部(115)。
【專利說明】圖像解析裝置、信息報告裝置、圖像解析方法以及信息報告方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及對圖像中的規(guī)定的物體的狀態(tài)進行解析或者報告的圖像解析裝置、信息報告裝置、圖像解析方法以及信息報告方法。
【背景技術(shù)】
[0002]以往以來作為高爾夫的練習(xí)用具，有自動地對被攝體的運動進行攝像，并進行解析然后對使用者進行報告的用具。作為這種用具的公知技術(shù)，例如具有在日本特開2011-240087號公報中記載的高爾夫輕擊球練習(xí)器具。
[0003]專利文獻I中記載的高爾夫輕擊球練習(xí)器具通過從輕擊球的基點來探測向后揮動的程度，從而練習(xí)輕擊球的距離的恰當分寸(打6分汁)。
[0004]但是，即使向后揮動的程度相同，也會存在根據(jù)對高爾夫球輕擊的命中之處的不同而在使用者的感覺和球前進的距離之間產(chǎn)生偏差的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明正是鑒于這種狀況而提出的，其目的在于減小使用者的感覺與規(guī)定的物體前進的距離之間的偏差。
[0006]本發(fā)明提供一種圖像解析裝置，其特征在于，具備:圖像獲取單元，其獲取連續(xù)拍攝到的多個圖像；確定單元，其根據(jù)由上述圖像獲取單元獲取到的多個圖像中的各個圖像來確定規(guī)定的物體；轉(zhuǎn)速計算單元，其計算由上述確定單元確定的上述規(guī)定的物體的轉(zhuǎn)速；第I距離計算單元，其計算上述規(guī)定的物體移動的第I距離；和滑動量計算單元，其基于由上述轉(zhuǎn)速計算單元計算出的轉(zhuǎn)速和由上述第I距離計算單元計算出的第I距離來計算上述規(guī)定的物體的滑動量。
[0007]本發(fā)明提供一種圖像解析方法，由對圖像進行解析的圖像解析裝置執(zhí)行，該圖像解析方法包括:圖像獲取步驟，獲取連續(xù)拍攝到的多個圖像；確定步驟，根據(jù)在上述圖像獲取步驟中獲取到的上述多個圖像中的各個圖像來確定規(guī)定的物體；轉(zhuǎn)速計算步驟，計算在上述確定步驟中確定的上述規(guī)定的物體的轉(zhuǎn)速；第I移動距離計算步驟，計算上述規(guī)定的物體移動的距離；和滑動量計算步驟，基于在上述轉(zhuǎn)速計算步驟中計算出的轉(zhuǎn)速和在上述第I移動距離計算步驟中計算出的距離來計算上述規(guī)定的物體的滑動量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為表示本發(fā)明的圖像解析裝置以及信息報告裝置的一實施方式相關(guān)的攝像裝置的硬件的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0009]圖2為表示圖1所示的攝像裝置的功能結(jié)構(gòu)中、用于執(zhí)行圖像解析處理以及信息報告處理的功能結(jié)構(gòu)的功能框圖。
[0010]圖3為示意地表示在圖2的攝像裝置中、用于高爾夫球像的檢測的分離度濾波器的圖。
[0011]圖4為表示圖2的攝像裝置中處理的、擊打幀圖像的一例的圖。
[0012]圖5為表示圖2的攝像裝置中處理的、出幀(frame out)圖像的一例的圖。
[0013]圖6A為表示圖2的攝像裝置中處理的、為了計算轉(zhuǎn)速而附加標記的高爾夫球的一例的圖。
[0014]圖6B為表示圖2的攝像裝置中處理的、為了計算轉(zhuǎn)速而附加標記的高爾夫球的一例的圖。
[0015]圖7為表示由圖2的攝像裝置計算出的相關(guān)系數(shù)的一例的圖。
[0016]圖8為用于說明圖2的攝像裝置的全部移動量的計算的方法的圖。
[0017]圖9為例示圖2的攝像裝置中處理的、多運動(mult1-motion)圖像的圖。
[0018]圖10為用于說明圖2的攝像裝置所執(zhí)行的圖像解析處理的全體的流程的流程圖。
[0019]圖11為用于說明圖10的圖像解析處理中確定處理的詳細情況的流程圖。
[0020]圖12為用于說明圖10的圖像解析處理中轉(zhuǎn)速計算處理的詳細情況的流程圖。
[0021]圖13為用于說明圖10的圖像解析處理中全部移動量計算處理的詳細情況的流程圖。
[0022]圖14為用于說明圖10的圖像解析處理中滑動量計算處理的詳細情況的流程圖?！揪唧w實施方式】
[0023]以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。
[0024]圖1為表示本發(fā)明的圖像解析裝置以及信息報告裝置的一實施方式相關(guān)的攝像裝置的硬件的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0025]攝像裝置I例如由數(shù)碼照相機構(gòu)成。
[0026]攝像裝置I 具備 CPU (Central Processing Unit) 11> ROM (Read OnlyMemory) 12>RAM (Random Access Memory) 13、圖像處理部14、總線15、輸入輸出接口 16、攝像部17、輸入部18、輸出部19、存儲部20、通信部21、和驅(qū)動器22。
[0027]CPUll按照在R0M12中記錄的程序、或者從存儲部20載入到RAM13中的程序執(zhí)行各種處理。
[0028]RAMl3中在CPUll執(zhí)行各種處理的基礎(chǔ)上也適當存儲必要的數(shù)據(jù)等。
[0029]圖像處理部14對各種圖像的數(shù)據(jù)實施顏色補正、平滑化、模式匹配等各種圖像處理。
[0030]CPUlU ROMl2, RAMl3以及圖像處理部14經(jīng)由總線15互相連接。該總線15還與輸入輸出接口 16連接。輸入輸出接口 16與攝像部17、輸入部18、輸出部19、存儲部20、通信部21、以及驅(qū)動器22連接。
[0031]攝像部17具備光學(xué)透鏡部、圖像傳感器，但未圖示。
[0032]光學(xué)透鏡部為了對被攝體進行拍攝，由對光進行聚焦的透鏡、例如聚焦透鏡或變焦透鏡等構(gòu)成。
[0033]聚焦透鏡為使被攝體像在圖像傳感器的受光面成像的透鏡。變焦透鏡為使焦點距離在一定的范圍中自由地變化的透鏡。
[0034]光學(xué)透鏡部中，按照需要還設(shè)置有對焦點、曝光、白平衡等的設(shè)定參數(shù)進行調(diào)整的外圍電路。
[0035]圖像傳感器由光電變換元件或AFE (Analog Front End)等構(gòu)成。
[0036]光電變換兀件例如由CMOS (Complementary Metal OxideSemiconductor)型的光電變換元件等構(gòu)成。被攝體像從光學(xué)透鏡部被入射到光電變換元件中。在此，光電變換元件對被攝體像進行光電變換并將圖像信號蓄積固定時間，將所蓄積的圖像信號作為模擬信號依次提供給AFE。
[0037]AFE對該模擬的圖像信號執(zhí)行A/D (Analog/Digital)變換處理等各種信號處理。通過各種信號處理生成數(shù)字信號，并作為攝像部17的輸出信號輸出。
[0038]以下將這種攝像部17的輸出信號稱作“攝像圖像的數(shù)據(jù)”。攝像圖像的數(shù)據(jù)被適當提供給CPUll和圖像處理部14等。
[0039]輸入部18由各種按鍵等構(gòu)成，按照使用者的指示操作輸入各種信息。
[0040]輸出部19由顯示器和揚聲器等構(gòu)成，并輸出圖像和聲音。
[0041]存儲部20由硬盤或者DRAM (Dynamic Random Access Memory)等構(gòu)成，存儲各種圖像的數(shù)據(jù)。
[0042]通信部21對經(jīng)由包括互聯(lián)網(wǎng)在內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)與其他裝置(未圖示)之間進行的通信進行控制。
[0043]驅(qū)動器22適當安裝有由磁盤、光盤、光磁盤、或者半導(dǎo)體存儲器等構(gòu)成的可移動介質(zhì)31。通過驅(qū)動器22從可移動介質(zhì)31讀出的程序按照需要被安裝到存儲部20中。此夕卜，可移動介質(zhì)31也能與存儲部20同樣地存儲在存儲部20中存儲的圖像的數(shù)據(jù)等各種數(shù)據(jù)。
[0044]圖2為表示這種攝像裝置I的功能結(jié)構(gòu)中、用于執(zhí)行圖像解析處理的功能結(jié)構(gòu)的功能框圖。
[0045]所謂圖像解析處理是指，通過從連續(xù)拍攝到的一系列的攝像圖像中確定規(guī)定的物體的位置以及大小，從而根據(jù)規(guī)定的物體的轉(zhuǎn)速來計算通過該規(guī)定的物體進行旋轉(zhuǎn)而移動的距離(旋轉(zhuǎn)移動量)，從該規(guī)定的物體實際上移動的全部移動量中減去規(guī)定的物體僅通過旋轉(zhuǎn)運動而移動的虛擬的旋轉(zhuǎn)移動量來計算滑動量，并報告計算出的滑動量為止的一系列的處理。
[0046]圖像解析處理中包括計算滑動量的處理(以下稱作“滑動量計算處理”)和對使用者報告滑動量的處理(以下稱作“滑動量報告處理”)。
[0047]在此，所謂滑動量是指規(guī)定的物體與地面等面相接觸并進行移動時，該全部的移動量中、不伴隨旋轉(zhuǎn)的移動的量(所謂滑動并進行移動的量)。
[0048]在本實施方式中采用高爾夫球作為規(guī)定的物體。
[0049]具體地來說，本實施方式中，在高爾夫的練習(xí)設(shè)施等中，在使用者進行輕擊球的練習(xí)的空間(以下稱作“輕擊球空間”)的上方固定有攝像裝置I。即、攝像裝置I在視角的范圍(以下也稱作“攝像范圍”)內(nèi)從上方拍攝該輕擊球空間作為動態(tài)圖像。
[0050]在此，動態(tài)圖像通過將與幀或場(field)等相當?shù)膱D像(以下稱作“單位圖像”)配置多幅來構(gòu)成。本實施方式中，采用幀作為單位圖像，但在本說明書中，將幀適當稱為“幀圖像”。
[0051]在本實施方式中，作為滑動量計算處理，攝像裝置I執(zhí)行以下的一系列的處理。[0052]S卩、如果通過使用者進行輕擊球的動作，則攝像裝置I拍攝高爾夫球在輕擊球空間上移動的情形作為動態(tài)圖像。準確地來說，得到照出在輕擊球空間中攝像范圍內(nèi)移動的高爾夫球的動態(tài)圖像。
[0053]攝像裝置I根據(jù)該動態(tài)圖像計算高爾夫球在攝像范圍內(nèi)進行移動的全部的量(以下稱作“全部移動量”)和高爾夫球進行旋轉(zhuǎn)并移動的量(以下稱作“旋轉(zhuǎn)移動量”)。
[0054]而且，攝像裝置I通過從全部移動量中減去旋轉(zhuǎn)移動量來計算高爾夫球的滑動量。
[0055]在執(zhí)行以上那樣的滑動量計算處理之后，在本實施方式中，攝像裝置I作為滑動量報告處理，通過從輸出部19(圖1)輸出表示滑動量的圖像和聲音來執(zhí)行對使用者報告該
滑動量的處理。
[0056]在控制滑動量計算處理的情況下，如圖2所示，在圖像處理部14中，圖像獲取部111、確定部112、轉(zhuǎn)速計算部113發(fā)揮作用，在CPUll中，移動量計算部114、滑動量計算部115發(fā)揮作用。此外，在控制滑動量報告處理的執(zhí)行的情況下，在CPUll中，滑動量獲取部116、報告控制部117發(fā)揮作用。
[0057]圖像獲取部111依次獲取從攝像部17依次輸出的、構(gòu)成動態(tài)圖像的多個幀圖像數(shù)據(jù)中的各個幀圖像數(shù)據(jù)，并提供給確定部112。
[0058]在本實施方式中，確定部112根據(jù)由圖像獲取部111獲取到的多個幀圖像的數(shù)據(jù)中的各個幀圖像的數(shù)據(jù)來確定高爾夫球作為通過旋轉(zhuǎn)來移動的物體。更準確地來說，確定部112從攝像部17所輸出的動態(tài)圖像的數(shù)據(jù)中確定對移動的高爾夫球進行拍照的、一系列的多個幀圖像的數(shù)據(jù)組。
[0059]圖3為用于說明從幀圖像中檢測高爾夫球像的方法的一例的圖，示意地表示用于高爾夫球像的檢測的分離度濾波器的圖。
[0060]確定部112通過將圖3所示那樣的圓的分離度濾波器作用于幀圖像的數(shù)據(jù)來計算分離度，從而能夠確定該幀圖像內(nèi)的高爾夫球像。在此，所謂分離度為表示圖3所示那樣的兩個局部的區(qū)域al和區(qū)域a2的各個區(qū)域的區(qū)域信息的分離的程度的參數(shù)。確定部112為了確定高爾夫球像的位置而采用這種圓的分離度濾波器的原因在于，高爾夫球像具有難以依賴于兩個區(qū)域al及區(qū)域a2的亮度，并難以受到噪聲的影響這樣的優(yōu)點。
[0061]在本實施方式中，特定的對象為幀圖像中的圓形狀的高爾夫球像。因此，本實施方式的圓的分離度濾波器中，作為兩個局部區(qū)域采用圓Cl的輪廓的內(nèi)側(cè)的區(qū)域al、和圓Cl的輪廓與圓c2的輪廓之間的區(qū)域a2。此外，在本實施方式中，作為區(qū)域信息采用幀圖像的各像素值的數(shù)據(jù)中的亮度、色度、以及彩度的值。
[0062]確定部112在對處理對象的幀圖像的數(shù)據(jù)施加圖3的圓的分離度濾波器并通過區(qū)域al和區(qū)域a2完全地分離了被標準化后的區(qū)域信息的情況下，計算分離度為最大值即
1.0。與此相對，確定部112在對處理對象的幀圖像的數(shù)據(jù)施加圖3的圓的分離度濾波器而不能分離區(qū)域信息的情況下，計算分離度為最小值0.0或者其附近的值。
[0063]更具體地來說，分離度μ通過以下的式⑴、式(2)以及式(3)求得。
[0064][式I]
【權(quán)利要求】
1.一種圖像解析裝置，其特征在于，具備: 圖像獲取單元，其獲取連續(xù)拍攝到的多個圖像； 確定單元，其根據(jù)由上述圖像獲取單元獲取到的多個圖像中的各個圖像來確定規(guī)定的物體； 轉(zhuǎn)速計算單元，其計算由上述確定單元確定的上述規(guī)定的物體的轉(zhuǎn)速； 第I距離計算單元，其計算上述規(guī)定的物體移動的第I距離；和滑動量計算單元，其基于由上述轉(zhuǎn)速計算單元計算出的轉(zhuǎn)速和由上述第I距離計算單元計算出的第I距離來計算上述規(guī)定的物體的滑動量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像解析裝置，其特征在于， 上述圖像解析裝置還具備報告單元，該報告單元報告與由上述滑動量計算單元計算出的滑動量相對應(yīng)的信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像解析裝置，其特征在于， 上述確定單元， 在由上述圖像獲取單元獲取到的多個圖像的各個圖像中，根據(jù)至少兩個不同的區(qū)域的信息的分離度來確定上述物體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像解析裝置，其特征在于， 上述轉(zhuǎn)速計算單元，基于包含上述規(guī)定的物體在內(nèi)的規(guī)定的圖像與上述多個圖像中的各個圖像的相關(guān)性來計算上述物體的轉(zhuǎn)速。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像解析裝置，其特征在于， 上述圖像解析裝置還具備第2距離計算單元，該第2距離計算單元根據(jù)由上述轉(zhuǎn)速計算單元計算出的轉(zhuǎn)速來計算上述規(guī)定的物體僅通過旋轉(zhuǎn)運動而移動的第2距離， 上述滑動量計算單元計算從由上述第I距離計算單元計算出的第I距離中減去由上述第2距離計算單元計算出的第2距離后得到的值作為上述滑動量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像解析裝置，其特征在于， 上述圖像解析裝置還具備第2距離計算單元，該第2距離計算單元根據(jù)由上述轉(zhuǎn)速計算單元計算出的轉(zhuǎn)速來計算上述規(guī)定的物體僅通過旋轉(zhuǎn)運動而移動的第2距離， 上述滑動量計算單元計算從上述第I距離中減去上述第2距離后得到的值在上述第I距離中所占的比例作為上述滑動量。
7.根據(jù)權(quán)利要求1~6中任一項所述的圖像解析裝置，其特征在于， 上述第I距離計算單元基于上述多個圖像來計算上述第I距離。
8.一種圖像解析方法，由對圖像進行解析的圖像解析裝置執(zhí)行，該圖像解析方法包括: 圖像獲取步驟，獲取連續(xù)拍攝到的多個圖像； 確定步驟，根據(jù)在上述圖像獲取步驟中獲取到的上述多個圖像中的各個圖像來確定規(guī)定的物體； 轉(zhuǎn)速計算步驟，計算在上述確定步驟中確定的上述規(guī)定的物體的轉(zhuǎn)速； 第I移動距離計算步驟，計算上述規(guī)定的物體移動的距離；和滑動量計算步驟，基于在上述轉(zhuǎn)速計算步驟中計算出的轉(zhuǎn)速和在上述第I移動距離計算步驟中計算出的距離來計算上述規(guī)定的物體的滑動量。
9.一種信息報告裝置，其特征在于，具備: 獲取單元，其獲取與特定的物體的滑動量相關(guān)的信息；和 報告單元，其報告由上述獲取單元獲取到的與滑動量相關(guān)的信息。
10.一種信息報告方法，由報告信息的信息報告裝置執(zhí)行，該信息報告方法的特征在于，包括: 獲取步驟，獲取與特定的物體 的滑動量相關(guān)的信息；和 報告步驟，報告在上述獲取步驟中獲取到的與滑動量相關(guān)的信息。
【文檔編號】H04N5/232GK103916586SQ201310740643
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月28日
【發(fā)明者】中村善亮 申請人:卡西歐計算機株式會社