KR102527207B1 - Shooting device and object behavior calculation device - Google Patents

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히로시 사에구사
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피알쥐알 씨오., 엘티디.
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Abstract

회귀 반사형 광학식 센서에 의하여 촬영 타이밍을 제어하는 촬영 장치에 있어서 촬영 화상에 대한 반사 부재의 영향을 저감하기 위하여, 촬영 장치(10)는, 센서용 투광부(投光部)(1202A), 수광부(受光部)(1202B), 반사 부재(1204) 및 검지부(1206)을 구비하고, 검출 범위로의 물체의 진입을 검지(檢知)하는 회귀 반사형 광학식 센서(12)와, 물체의 이동 예정 방향을 포함하는 영역을 촬영 범위로 하고, 회귀 반사형 광학식 센서(12)에 의한 물체의 검지를 트리거(trigger)로서 촬영을 개시하는 카메라(1406)를 구비한다. 반사 부재(1204)의 표면에는, 제1 파장을 투과 파장대(波長帶)에 포함하는 제1 필터(1210)가 붙여져 있고, 카메라(1406)는, 제1 파장과는 다른 제2 파장을 투과 파장대에 포함하는 제2 필터를 통하여 화상을 촬영한다.In order to reduce the influence of a reflective member on a photographed image in a photographic apparatus in which photographing timing is controlled by a retroreflective optical sensor, photographic apparatus 10 includes a sensor light transmitter 1202A and a light receiver. A retro-reflective optical sensor 12 including a light unit 1202B, a reflection member 1204, and a detection unit 1206 and detecting the entry of an object into a detection range, and the object moving schedule A camera 1406 is provided that sets an area including the direction as a shooting range and starts shooting when detection of an object by the retroreflective optical sensor 12 is used as a trigger. A first filter 1210 including the first wavelength in the transmission wavelength band is attached to the surface of the reflection member 1204, and the camera 1406 transmits a second wavelength different from the first wavelength in the transmission wavelength band. An image is photographed through a second filter included in .

Description

촬영 장치 및 물체의 거동 산출 장치Shooting device and object behavior calculation device

본 발명은, 물체를 촬영하는 촬영 장치 및 촬영 장치로 촬영한 화상을 이용한 물체의 거동 산출 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a photographing apparatus for photographing an object and an apparatus for calculating the behavior of an object using an image photographed by the photographing apparatus.

종래, 검출 범위 내에 센싱(sensing)광(光)을 투광(投光)하는 것과 함께, 그 반사광을 검지(檢知)하는 것에 의하여 검출 범위 내에 물체가 있는지 여부를 검출하는 광학식 센서가 넓게 사용되고 있다. Conventionally, an optical sensor that detects whether or not an object is present within the detection range by projecting sensing light within the detection range and detecting the reflected light has been widely used. .

광학식 센서의 오작동을 막는 방법으로서, 예를 들어 특정의 파장의 광만을 투과시키는 필터를 이용하여 외란광(外亂光) 등의 영향을 저감하는 기술이 알려져 있다(예를 들어, 하기 특허 문헌 1 참조). As a method of preventing malfunction of an optical sensor, a technique for reducing the influence of ambient light or the like by using, for example, a filter that transmits only light of a specific wavelength is known (see, for example, Patent Document 1 below). reference).

또한, 소정의 파장의 광을 투과하는 필터부를 설치하는 것으로, 특정의 파장의 광만을 재귀 반사시키는 반사 부재가 많이 제안되고 있다(예를 들어, 하기 특허 문헌 2 참조).In addition, many reflective members that retroreflect only light of a specific wavelength by providing a filter unit that transmits light of a predetermined wavelength have been proposed (for example, see Patent Document 2 below).

일본국 공개특허공보 특개평08-292095호Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 08-292095 일본국 공개특허공보 특개2007-56433호Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-56433

광학식 센서 중, 반사 부재를 이용하여 센싱광을 반사하여 물체를 검출하는 회귀 반사형 광학식 센서는, 반사 부재로서 센싱광의 반사율이 높은 부재를 사용하는 것이 일반적이다. Among optical sensors, a retroreflective optical sensor that detects an object by reflecting sensing light using a reflective member generally uses a member having a high reflectance of sensing light as the reflective member.

따라서, 예를 들어 회귀 반사형 광학식 센서를 이용하여 촬영 타이밍을 제어하는 촬영 장치에서는, 촬영 화상 중에 반사 부재가 찍혀, 촬영 불량이 생길 가능성이 있다.Therefore, for example, in a photographing device that uses a retroreflective optical sensor to control photographing timing, there is a possibility that a reflective member is captured in a photographed image, resulting in poor photographing.

본 발명은, 이와 같은 사정에 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은, 회귀 반사형 광학식 센서에 의하여 촬영 타이밍을 제어하는 촬영 장치에 있어서 촬영 화상에 대한 반사 부재의 영향을 저감하는 것에 있다.The present invention has been made in view of such a situation, and its object is to reduce the influence of a reflective member on a captured image in a photographing device in which photographing timing is controlled by a retroreflective optical sensor.

상술의 목적을 달성하기 위하여, 청구항 1의 발명에 관련되는 촬영 장치는, 센서용 투광부와 수광부(受光部)가 일체로 된 검출부와, 상기 검출부로부터 이간(離間)하여 설치되고 상기 센서용 투광부로부터 투광된 센싱광을 반사하여 상기 수광부로 되돌리는 반사 부재와, 상기 수광부에서 수광되는 광량에 기초하여 상기 검출부와 상기 반사 부재와의 사이의 검출 범위에 물체가 진입한 것을 검지하는 검지부를 구비하는 회귀 반사형 광학식 센서와, 상기 물체의 이동 예정 방향을 포함하는 영역을 촬영 범위로 하고, 상기 회귀 반사형 광학식 센서에 의한 상기 검출 범위로의 상기 물체의 진입의 검지를 트리거(trigger)로서 상기 촬영 범위에 대한 촬영을 개시하는 카메라와, 상기 촬영 범위에 촬영광을 투광하는 촬영용 투광부를 구비하는 조명 촬영부를 포함하고, 상기 물체의 표면에는, 상기 촬영광을 반사하는 마커가 붙여져 있고, 상기 반사 부재의 표면에는, 제1 파장을 투과 파장대(波長帶)에 포함하는 제1 필터가 붙여져 있고, 상기 카메라에는, 상기 제1 파장과는 다른 제2 파장을 투과 파장대에 포함하는 제2 필터가 붙여져 있고, 상기 카메라는 상기 제2 필터를 통하여 화상을 촬영하고, 상기 센싱광은, 상기 제1 파장을 피크로 하는 파장대의 광이고, 상기 촬영광은, 상기 제2 파장을 피크로 하는 파장대의 광이고, 상기 회귀 반사형 광학식 센서와 상기 카메라는 소정 방향으로 나란히 놓여 설치되고, 상기 반사 부재는 평판상(平板狀)의 부재이며, 상기 소정 방향과 직교하는 선분 상(上)에 상기 소정 방향으로 평판면이 따르도록 설치되고, 상기 촬영용 투광부는, 상기 카메라의 설치 위치 측으로부터 상기 촬영광을 투광하는, 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, a photographing device according to the invention of claim 1 is provided with a detection unit in which a light projection unit for a sensor and a light reception unit are integrated, and installed spaced apart from the detection unit, and the projection unit for the sensor is provided. A reflective member that reflects sensing light transmitted from the light unit and returns it to the light receiving unit, and a detecting unit that detects that an object has entered a detection range between the detecting unit and the reflective member based on the amount of light received by the light receiving unit. A retroreflective optical sensor for performing the object, and an area including an expected movement direction of the object is set as a photographing range, and detection of entry of the object into the detection range by the retroreflective optical sensor is used as a trigger. An illumination photographing unit including a camera that starts photographing a photographing range, and a photographing light projection unit for projecting photographing light into the photographing range, wherein a marker for reflecting the photographing light is attached to a surface of the object, and the reflection A first filter containing a first wavelength in a transmission wavelength band is attached to the surface of the member, and a second filter containing a second wavelength different from the first wavelength in a transmission wavelength band is attached to the camera. The camera captures an image through the second filter, the sensing light is light in a wavelength range having a peak at the first wavelength, and the photographing light is light in a wavelength range having a peak at the second wavelength. The retroreflective optical sensor and the camera are installed side by side in a predetermined direction, and the reflective member is a flat member, and is formed in the predetermined direction on a line segment orthogonal to the predetermined direction. It is installed so that the flat surface follows, and the photographing light projection unit transmits the photographing light from the side of the installation position of the camera.

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청구항 2의 발명에 관련되는 촬영 장치는, 상기 촬영광의 광로(光路) 상에, 상기 촬영광에 대하여 45°를 향하여 배치되는 하프 미러(half mirror)를 더 구비하고, 상기 카메라는, 상기 촬영광의 투광 방향과 직교하는 방향으로 촬영 방향을 향하는 것과 함께, 상기 하프 미러를 통과한 상기 마커로부터의 반사광을 촬영하는, 것을 특징으로 한다. The imaging device according to the invention of claim 2 further includes a half mirror disposed on an optical path of the imaging light to face the imaging light at an angle of 45°, and the camera is configured to: It is characterized in that reflected light from the marker passing through the half mirror is photographed while oriented in a photographing direction in a direction orthogonal to the light projection direction.

청구항 3의 발명에 관련되는 촬영 장치는, 상기 촬영용 투광부는, 상기 카메라의 렌즈의 주위에 설치된 링 조명인, 것을 특징으로 한다. The photographing apparatus according to the invention of claim 3 is characterized in that the light projection unit for photographing is a ring light provided around a lens of the camera.

청구항 4의 발명에 관련되는 물체의 거동 산출 장치는, 청구항 1에 기재된 촬영 장치를 이용한 물체의 거동 산출 장치이며, 상기 카메라는, 상기 물체의 표면에 설치된 상기 마커를 적어도 2방향 이상의 다른 방향으로부터 연속적으로 촬영하고, 미리 상기 물체의 3차원 형상 모델의 데이터와, 상기 마커를 특징짓는 마커 특징점에 대응하는 상기 3차원 형상 모델 상의 대응점의 위치를 나타내는 대응점 위치 정보를 기억하고, 촬영된 상기 화상 중의 마커로부터 상기 마커 특징점의 위치를 추출하고, 상기 대응점의 위치가 상기 화상으로부터 추출된 상기 마커 특징점의 3차원 좌표계에 있어서의 위치와 일치하도록, 상기 3차원 형상 모델의 위치 및 방향을 산출하는 것으로 상기 물체의 거동을 재현한 3차원 형상 모델의 위치 및 방향의 시계열 데이터를 산출하는 거동 산출부를 구비하는, 것을 특징으로 한다. An object behavior calculation device according to the invention of claim 4 is an object behavior calculation device using the imaging device according to claim 1, wherein the camera continuously moves the markers provided on the surface of the object from at least two or more different directions. image is taken, and data of a 3D shape model of the object and corresponding point positional information indicating the position of a corresponding point on the 3D shape model corresponding to a marker feature point characterizing the marker are stored in advance, and the marker in the captured image is captured. By extracting the position of the marker feature point from the object, and calculating the position and direction of the 3D shape model so that the position of the corresponding point coincides with the position in the 3D coordinate system of the marker feature point extracted from the image. It is characterized by having a behavior calculation unit for calculating time-series data of the position and orientation of the three-dimensional shape model that reproduces the behavior of.

청구항 5의 발명에 관련되는 물체의 거동 산출 장치는, 상기 마커는 상기 물체의 표면의 적어도 3개소 이상에 설치되고, 상기 마커의 중심점을 마커 특징점으로서 추출하는, 것을 특징으로 한다. The object behavior calculation device according to the invention of claim 5 is characterized in that the markers are provided on at least three or more locations on the surface of the object, and a center point of the marker is extracted as a marker feature point.

청구항 6의 발명에 관련되는 물체의 거동 산출 장치는, 상기 물체는 우드(wood)계의 골프 클럽 헤드이며, 상기 마커는, 상기 골프 클럽 헤드의 페이스면과 접하는 크라운부가 되는 상면(上面)에 설치되는, 것을 특징으로 한다. In the object behavior calculation device according to the invention of claim 6, the object is a wood-type golf club head, and the marker is installed on an upper surface of the golf club head that becomes a crown portion in contact with the face surface. It is characterized by being.

청구항 7의 발명에 관련되는 물체의 거동 산출 장치는, 상기 물체는 아이언(iron)계의 골프 클럽 헤드이며, 상기 마커는, 상기 골프 클럽 헤드의 페이스면에 접하는 상단면 및 호젤(hosel)부에 설치되는, 것을 특징으로 한다. In the object behavior calculation device according to the invention of claim 7, the object is an iron-type golf club head, and the marker is on an upper surface and a hosel portion in contact with the face surface of the golf club head. It is characterized by being installed.

청구항 8의 발명에 관련되는 물체의 거동 산출 장치는, 상기 거동 산출부는, 상기 시계열 데이터를 이용하여, 골프 볼을 타격하기 직전의 상기 골프 클럽 헤드의 좌우 진입각, 상기 골프 볼의 타격 시 페이스각, 페이스면 상의 타점 위치, 및 타격 시의 페이스 스피드 중, 적어도 1개를 더 산출하는, 것을 특징으로 한다. In the object behavior calculation device according to the invention of claim 8, the behavior calculation unit uses the time-series data to determine the left and right approach angles of the golf club head immediately before hitting the golf ball and the face angle when the golf ball is hit. , the position of the hitting point on the face surface, and the face speed at the time of hitting are further calculated.

청구항 9의 발명에 관련되는 물체의 거동 산출 장치는, 상기 거동 산출부는, 촬영 화상 중에 상기 골프 볼이 찍혀 있지 않는 경우에는, 상기 골프 클럽 헤드의 위치의 시계열 데이터로부터, 그 이전의 각 시점과 비교하여 이동 거리가 급격히 짧아지는 2점을 추출하고, 그 기간에 상기 골프 볼의 타격이 행하여졌다고 특정하는, 것을 특징으로 한다.In the object behavior calculation device according to the invention of claim 9, the behavior calculation unit, when the golf ball is not captured in a photographed image, compares the time-series data of the position of the golf club head with each previous point in time. It is characterized in that, by extracting two points in which the moving distance is rapidly shortened, and specifying that the golf ball was hit during that period.

청구항 1의 발명에 의하면, 회귀 반사형 광학식 센서에 의한 물체의 검지를 트리거로서 촬영을 개시하는 카메라를 가지는 촬영 장치에 있어서, 반사 부재에 제1 파장을 투과 파장대에 포함하는 제1 필터가, 카메라에 제1 파장과는 다른 제2 파장을 투과 파장대에 포함하는 제2 필터가 붙여져 있다. 반사 부재와 카메라는 각각 다른 파장의 광을 선택적으로 투과하고 있기 때문에, 반사 부재가 카메라의 촬영 범위 내에 위치하는 경우라도, 반사 부재가 필요 이상으로 밝게 찍히는 것을 방지하는 데 있어서 유리하게 된다. According to the invention of claim 1, in a photographing apparatus having a camera for starting photographing as a trigger when a detection of an object by a retroreflective optical sensor is provided, a first filter including a first wavelength in a transmission wavelength band in a reflective member comprises: A second filter including a second wavelength different from the first wavelength in the transmission wavelength band is attached. Since the reflective member and the camera selectively transmit light of different wavelengths, it is advantageous in preventing the reflective member from being photographed more brightly than necessary even when the reflective member is located within the imaging range of the camera.

또한, 청구항 1의 발명에 의하면, 센서용 투광부로부터 투광되는 센싱광은, 제1 파장을 피크로 하는 파장대의 광이기 때문에, 반사 부재에서의 반사 효율이 높아지고, 물체의 진입을 확실히 검지하는 데 있어서 유리하게 된다. 또한, 주위의 조명이나 태양광이 강한 경우일지라도, 그러한 광과 센싱광의 식별을 확실히 행하는 데 있어서 유리하게 된다. Further, according to the invention of claim 1, since the sensing light transmitted from the sensor light emitting unit is light in a wavelength range having the first wavelength as a peak, the reflection efficiency in the reflective member is increased, and it is necessary to reliably detect the entry of an object. it is advantageous to have In addition, it is advantageous to reliably distinguish between such light and sensing light even when ambient lighting or sunlight is strong.

또한, 청구항 1의 발명에 의하면, 촬영광을 투광하는 촬영용 투광부를 더 구비하고, 촬영 대상의 물체의 표면에 촬영광을 반사하는 마커가 붙여져 있기 때문에, 물체 상의 소정의 개소의 위치를 화상 상에서 특정하는 데 있어서 유리하게 된다. 특히, 이동하는 물체를 연속하여 촬영하는 경우에, 물체의 거동을 파악하기 쉽게 하는 데 있어서 유리하게 된다. Furthermore, according to the invention of claim 1, a photographing light projection unit for projecting photographing light is further provided, and since a marker for reflecting photographing light is pasted on the surface of the object to be photographed, the position of a predetermined location on the object is specified on the image. be advantageous in doing so. In particular, in the case of continuously photographing a moving object, it is advantageous in making it easy to understand the behavior of the object.

또한, 청구항 1의 발명에 의하면, 촬영용 투광부로부터 투광되는 촬영광은, 제2 파장을 피크로 하는 파장대의 광이기 때문에, 카메라에서의 수광 강도가 높은 파장의 광을 촬영 대상의 물체에 조사(照射)할 수 있어, 물체를 선명하게 촬영하는 데 있어서 유리하게 된다. 또한, 주위의 조명이나 태양광이 강한 경우일지라도, 그러한 광과 촬영광의 식별을 확실히 행하는 데 있어서 유리하게 된다. Further, according to the invention of claim 1, since the photographing light projected from the photographing light projector is light of a wavelength band having the second wavelength as a peak, the camera irradiates light of a wavelength with a high light receiving intensity to the object to be photographed ( It can be illuminated, which is advantageous in taking pictures of objects clearly. Further, even when ambient lighting or sunlight is strong, it is advantageous to reliably distinguish between such light and photographing light.

또한, 청구항 1의 발명에 의하면, 회귀 반사형 광학식 센서와 카메라와의 설치 방향에 대향하여 평판상의 반사 부재가 설치되고, 또한 촬영용 투광부가 카메라의 설치 위치 측으로부터 촬영광을 투광하는 경우, 즉 반사 부재에 대하여 촬영광이 닿는 경우라도, 반사 부재로부터의 촬영광의 반사를 억제하여 반사 부재의 찍힘을 방지할 수 있다. Further, according to the invention of claim 1, when a flat reflective member is provided facing the installation direction of the retroreflective optical sensor and the camera, and the photographing light projection unit transmits photographic light from the side of the camera installation position, that is, reflection. Even when the imaging light hits the member, reflection of the imaging light from the reflective member can be suppressed to prevent the reflective member from being caught.

청구항 2의 발명에 의하면, 촬영광의 광로 상에 하프 미러를 구비하고, 카메라는 하프 미러를 통과한 마커로부터의 반사광을 촬영하기 때문에, 촬영광의 광로와 카메라의 광축(光軸)이 대략 일치한다. 마커로부터의 반사광의 강도는 입사(入射) 방향이 가장 강하기 때문에, 마커의 화상을 선명하게 촬영하는 데 있어서 유리하게 된다. According to the invention of claim 2, since a half mirror is provided on the optical path of the imaging light, and the camera captures light reflected from the marker passing through the half mirror, the optical path of the imaging light and the optical axis of the camera substantially coincide. Since the intensity of the reflected light from the marker is the strongest in the direction of incidence, it is advantageous in capturing an image of the marker clearly.

청구항 3의 발명에 의하면, 촬영용 투광부를 링 조명으로 하였기 때문에, 촬영광의 광로와 카메라의 광축이 대략 일치한다. 마커로부터의 반사광의 강도는 입사 방향이 가장 강하기 때문에, 마커의 화상을 선명하게 촬영하는 데 있어서 유리하게 된다. According to the invention of claim 3, since the light projection unit for imaging is a ring light, the optical path of the imaging light substantially coincides with the optical axis of the camera. Since the intensity of reflected light from the marker is the strongest in the direction of incidence, it is advantageous in taking a clear image of the marker.

청구항 4의 발명에 의하면, 물체 상의 마커 특징점에 대응한 3차원 형상 모델의 대응점의 위치 좌표가, 화상으로부터 추출된 마커 특징점의 3차원 위치 좌표에 일치하도록 3차원 형상 모델의 위치와 방향을 산출하기 때문에, 물체의 거동을 정확하게 구하는 데 있어서 유리하게 된다. According to the invention of claim 4, calculating the position and direction of the 3D shape model so that the position coordinates of the corresponding points of the 3D shape model corresponding to the marker feature points on the object coincide with the 3D position coordinates of the marker feature points extracted from the image. Therefore, it is advantageous in accurately obtaining the behavior of an object.

청구항 5의 발명에 의하면, 물체의 표면에 마커가 3점 이상 설치되어 있기 때문에, 3차원 공간상의 마커 특징점의 위치를 정확하게 특정하는 데 있어서 유리하게 된다. According to the invention of claim 5, since three or more markers are provided on the surface of the object, it is advantageous in accurately specifying the position of the feature point of the marker on the three-dimensional space.

청구항 6의 발명에 의하면, 우드계의 골프 클럽 헤드의 거동을 산출할 때에 상방(上方)으로부터의 시인성이 좋은 크라운부에 마커를 설치하기 때문에, 촬영 화상 중의 마커의 위치를 특정하기 쉽게 하는 데 있어서 유리하게 된다. According to the invention of claim 6, when calculating the behavior of a golf club head of a wood type, since a marker is provided on the crown portion with good visibility from above, it is easy to specify the position of the marker in a captured image. it becomes advantageous

청구항 7의 발명에 의하면, 아이언계의 골프 클럽 헤드의 거동을 산출할 때에 상단면 및 호젤부에 마커를 설치하기 때문에, 마커가 직선상(直線狀)으로 나란히 놓이는 일 없이 배치할 수 있어, 3차원 공간상의 마커 특징점의 위치를 정확하게 특정하는 데 있어서 유리하게 된다. According to the invention of claim 7, since markers are provided on the upper end surface and hosel portion when calculating the behavior of an iron-type golf club head, the markers can be arranged without being lined up in a straight line. It is advantageous in accurately specifying the position of the marker feature point on the dimensional space.

청구항 8의 발명에 의하면, 골프 볼 타격 시의 골프 클럽 헤드의 거동을 보다 상세하게 산출할 수 있다. According to the invention of claim 8, the behavior of the golf club head at the time of hitting the golf ball can be calculated in more detail.

청구항 9의 발명에 의하면, 촬영 화상에 골프 볼이 찍혀 있지 않는 경우라도, 타격 시의 시계열 데이터를 특정할 수 있어, 타격 시의 각종 거동을 산출할 수 있다.According to the invention of claim 9, even when the golf ball is not captured in the captured image, time series data at the time of hitting can be specified, and various behaviors at the time of hitting can be calculated.

도 1은 실시 형태에 관련되는 촬영 장치(10)의 개략 구성을 도시하는 설명도이다.
도 2는 촬영 장치(10)의 기능적 구성을 도시하는 블록도이다.
도 3은 골프 클럽 헤드(2204)에 붙여진 마커(26)의 예를 도시하는 설명도이다.
도 4는 단색 레이저광의 발광 스펙트럼의 일례를 도시하는 설명도이다.
도 5는 투과 필터의 특성의 일례를 도시하는 설명도이다.
도 6은 조명 촬영부(14)의 사시도이다.
도 7은 조명 촬영부(14)의 평면도이다.
도 8은 컴퓨터(18)의 하드웨어 구성을 도시하는 블록도이다.
도 9는 골프 클럽 헤드(2204)의 거동 산출 방법을 설명하기 위한 설명도이다.
도 10은 골프 볼(20)을 타격하기 직전의 골프 클럽 헤드(2204)를 평면으로부터 본 상태를 도시하는 평면도이다.
도 11은 좌우 진입각(θ)의 정의를 설명하는 모식도이다.
도 12는 타격 시 페이스각(φ)을 설명하는 모식도이다.
도 13은 골프 클럽 헤드(2204)의 거동의 디스플레이(1816)로의 출력예를 도시하는 설명도이다.
1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of an imaging device 10 according to an embodiment.
2 is a block diagram showing the functional configuration of the photographing device 10. As shown in FIG.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a marker 26 attached to a golf club head 2204. As shown in FIG.
4 is an explanatory diagram showing an example of the emission spectrum of monochromatic laser light.
5 is an explanatory diagram showing an example of characteristics of a transmission filter.
6 is a perspective view of the illumination photographing unit 14 .
7 is a plan view of the illumination imaging unit 14 .
8 is a block diagram showing the hardware configuration of the computer 18.
Fig. 9 is an explanatory diagram for explaining a method for calculating the behavior of the golf club head 2204.
FIG. 10 is a plan view showing the golf club head 2204 immediately before hitting the golf ball 20 as viewed from a planar level.
11 is a schematic diagram explaining the definition of the left and right approach angles θ.
12 is a schematic diagram explaining the face angle φ at the time of hitting.
Fig. 13 is an explanatory diagram showing an example of output to the display 1816 of the behavior of the golf club head 2204.

이하에 첨부 도면을 참조하여, 본 발명에 관련되는 촬영 장치의 호적(好適)한 실시 형태를 상세하게 설명한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, with reference to accompanying drawing, the suitable embodiment of the imaging device concerning this invention is described in detail.

본 실시 형태에서는, 골프 볼(20) 타격 시의 골프 클럽(22)(골프 클럽 헤드(2204))을 2방향으로부터 촬영하는 것에 의하여, 골프 볼(20) 타격 시의 골프 클럽 헤드(2204)의 거동을 계측하는 경우에 관하여 설명한다.In the present embodiment, by photographing the golf club 22 (golf club head 2204) at the time of hitting the golf ball 20 from two directions, the golf club head 2204 at the time of hitting the golf ball 20 The case of measuring the behavior will be described.

도 1은, 실시 형태에 관련되는 촬영 장치(10)의 개략 구성을 도시하는 설명도이며, 도 2는, 촬영 장치(10)의 기능적 구성을 도시하는 블록도이다. FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of an imaging device 10 according to an embodiment, and FIG. 2 is a block diagram illustrating a functional configuration of the imaging device 10 .

도 1A는 촬영 장치(10)의 구성을 측면으로부터 본 도면이며, 도 1B는 도 1A에 있어서의 골프 볼(20)의 주변을 상면으로부터 본 도면이다. FIG. 1A is a view of the configuration of the imaging device 10 viewed from the side, and FIG. 1B is a view of the periphery of the golf ball 20 in FIG. 1A viewed from the top.

도 1A에는, 골프 클럽(22)에 의하여 골프 볼(20)을 타격하려고 하는 조작자(플레이어)(I)가 도시되어 있다. 1A, an operator (player) I about to hit a golf ball 20 with a golf club 22 is shown.

덧붙여, 골프 클럽(22)은, 샤프트(2202) 및 골프 클럽 헤드(2204)를 포함하여 구성된다.Additionally, the golf club 22 is configured to include a shaft 2202 and a golf club head 2204 .

골프 볼(20)은, 지면(수평면)(G)에 삽입된 티(24) 상에 재치(載置)되어 있고, 이 상태에서 골프 클럽(22)에 의하여 타격되어, 이동을 개시한다. 즉, 도 1의 예에서는, 티(24) 상의 골프 볼(20)의 위치가 타격 위치(P0)가 된다. The golf ball 20 is placed on a tee 24 inserted into the ground (horizontal plane) G, and in this state is hit by the golf club 22 to start moving. That is, in the example of FIG. 1, the position of the golf ball 20 on the tee 24 becomes the hitting position P0.

덧붙여, 골프 볼(20)을 티(24)에 재치한 상태에서 타격할지, 지면(G)에 재치한 상태에서 타격할지, 즉, 티(24) 상의 골프 볼(20)의 위치를 타격 위치(P0)로 할지, 지면(G) 상의 골프 볼(20)의 위치를 타격 위치(P0)로 할지는 조작자(I)의 임의이다.In addition, whether the golf ball 20 is hit while placed on the tee 24 or hit while placed on the ground (G), that is, the position of the golf ball 20 on the tee 24 is determined by the hitting position ( P0), or whether the position of the golf ball 20 on the ground G is the hitting position P0 is at the discretion of the operator I.

또한, 부호 T는, 골프 클럽(22)에 의하여 골프 볼(20)을 타격하였을 때의 목표 이동 방향이다. 덧붙여, 도면 중에는 도시되어 있지 않지만, 목표 이동 방향(T)은 상하 방향(중력 방향)에도 변위가 있는 것으로 한다. Also, symbol T is a target movement direction when the golf ball 20 is hit with the golf club 22 . Incidentally, although not shown in the figure, it is assumed that the target movement direction T has displacement also in the vertical direction (gravity direction).

이하, 촬영 장치(10)가 설치된 공간의 좌표의 원점을 타격 위치(P0)로 하고, 목표 이동 방향(T)의 지면(G)으로의 투영선과 평행한 방향을 x축, 중력 방향과 반대 방향을 z축, x축 및 z축과 직교하는 방향을 y축으로 한다. 덧붙여, 도 1에서는 도시의 형편상, 각 좌표축을 원점인 타격 위치(P0)로부터 떨어진 위치에 도시하고 있다.Hereinafter, the origin of the coordinates of the space in which the photographing device 10 is installed is set as the hitting position P0, and the direction parallel to the projection line of the target movement direction T to the ground G is the x-axis, and the direction opposite to the direction of gravity Let the z-axis, the x-axis, and the direction orthogonal to the z-axis be the y-axis. Incidentally, in Fig. 1, for convenience of illustration, each coordinate axis is shown at a position away from the hitting position P0 as the origin.

다음으로, 촬영 장치(10)의 촬영 대상이 되는 골프 클럽 헤드(2204)에 관하여 설명한다. Next, the golf club head 2204 to be photographed by the photographing device 10 will be described.

도 3A는, 우드계의 골프 클럽 헤드(2204A)의 일례이며, 도 3B는 아이언계의 골프 클럽 헤드(2204B)의 일례이다. Fig. 3A is an example of a wood-type golf club head 2204A, and Fig. 3B is an example of an iron-type golf club head 2204B.

덧붙여, 이하에서는, 아이언계 및 우드계의 골프 클럽 헤드(2204)를 구별하지 않고 나타내는 경우에는 골프 클럽(22)으로 표기한다.Incidentally, below, in the case where iron and wood golf club heads 2204 are not distinguished, they are referred to as golf clubs 22.

도 3A에 도시하는 바와 같이, 우드계의 골프 클럽 헤드(2204A)에는, 그 페이스면(2206A)과 접하는 크라운부를 이루는 상면의 3개소에 마커(26A, 26B, 26C)가 설치되어 있다. As shown in Fig. 3A, a wood type golf club head 2204A has markers 26A, 26B, and 26C provided at three locations on the upper surface forming the crown portion in contact with the face surface 2206A.

또한, 도 3B에 도시하는 바와 같이, 아이언계의 골프 클럽 헤드(2204B)에서는, 그 페이스면(타격면)(2206B)과 접하는 골프 클럽 헤드(2204B)의 상단면 및 호젤부에 마커(26A, 26B, 26C)가 설치되어 있다. 이하, 마커(26A, 26B, 26C)를 구별하지 않는 경우에는 마커(26)로 표기한다. As shown in Fig. 3B, in an iron-type golf club head 2204B, a marker 26A is provided on the top surface and hosel portion of the golf club head 2204B that come in contact with the face surface (hitting surface) 2206B. 26B, 26C) are installed. Hereinafter, when the markers 26A, 26B, and 26C are not distinguished, they are expressed as markers 26.

후술하는 카메라(1406)로 촬영하였을 때, 마커(26A, 26B, 26C)의 상(像)이 상시 식별할 수 있도록, 예를 들어, 마커(26A, 26B, 26C)는, 후술하는 촬영용 투광부(1402)의 촬영광(LP)을 반사하는 재귀 반사 기능을 가지는 구성으로 되어 있다. 마커(26A, 26B, 26C)는, 예를 들어, 공지의 재귀 반사 시트를 소정의 형상으로 잘라낸 것이다. For example, the markers 26A, 26B, and 26C are light projection units for imaging described later so that the images of the markers 26A, 26B, and 26C can always be identified when they are captured by a camera 1406 described later. It is configured to have a retroreflective function for reflecting the photographing light LP in (1402). The markers 26A, 26B, and 26C are, for example, a known retroreflective sheet cut into a predetermined shape.

마커(26)는, 골프 클럽 헤드(2204)에 3개소 이상에 설치되고, 이것들의 마커(26)가 삼각형의 정점을 이루고, 1개의 직선 상에 놓이지 않도록 배치 위치가 설정되어 있다. The markers 26 are provided at three or more locations on the golf club head 2204, and the arrangement positions are set so that these markers 26 form the apex of a triangle and do not lie on one straight line.

도 3B의 예에서는, 3개의 재귀 반사 마커가 1개의 직선 상에 놓이지 않도록, 호젤부에 마커(26)가 1개 설치되어 있다.In the example of Fig. 3B, one marker 26 is provided in the hosel portion so that three retroreflective markers do not lie on one straight line.

본 실시 형태에 있어서는, 후술하는 바와 같이 마커의 위치를 구하기 위하여, 예를 들어, 마커로부터 구한 3개 이상의 마커 특징점을 이용한다. 마커 특징점은, 마커를 특징짓는 점이다. In this embodiment, three or more marker feature points obtained from the markers are used, for example, in order to obtain the positions of the markers as will be described later. A marker feature point is a point that characterizes a marker.

바꾸어 말하면, 마커는, 골프 클럽 헤드(2204)의 표면에 설치되고 3개 이상의 마커 특징점을 가지는 것이다. In other words, the marker is provided on the surface of the golf club head 2204 and has three or more marker feature points.

예를 들어, 도 3C에 도시하는 바와 같이, 마커(26A, 26B, 26C)가 원형 형상을 이루는 경우, 그 원형 형상의 중심점을 마커 특징점(27A, 27B, 27C)으로 하고, 후술하는 거동 산출부(1832)에 있어서 그 위치가 추출된다. For example, as shown in Fig. 3C, when the markers 26A, 26B, and 26C form a circular shape, the central point of the circular shape is set as the marker feature point 27A, 27B, and 27C, and a behavior calculation unit described later. In 1832 the position is extracted.

덧붙여, 마커(26A, 26B, 26C)의 형상은 원형뿐만 아니라, 예를 들어, 정삼각형, 또는 정방형 등의 정다각형 등으로 할 수 있다. 이 경우, 추출되는 마커 특징점의 위치는 각 정다각형의 경우, 마커의 중심점(中心點)(중심점(重心點))으로 할 수 있다. Incidentally, the shapes of the markers 26A, 26B, and 26C can be not only circular but also regular polygons such as regular triangles and squares. In this case, the position of the marker feature point to be extracted can be set to the center point (center point) of the marker in the case of each regular polygon.

마커의 형상은 특별히 한정되는 것은 아니고, 마커를 특징짓고, 그 위치가 일의적으로 추출할 수 있는 1 혹은 복수의 마커 특징점을 가지는 형상이면 된다.The shape of the marker is not particularly limited, and may be any shape that characterizes the marker and has one or a plurality of marker feature points whose positions can be uniquely extracted.

촬영 장치(10)는, 회귀 반사형 광학식 센서(12), 조명 촬영부(14) 및 컴퓨터(18)를 포함하여 구성된다. The imaging device 10 includes a retroreflective optical sensor 12, an illumination imaging unit 14, and a computer 18.

회귀 반사형 광학식 센서(12)는, 센서용 투광부(1202A)와 수광부(1202B)가 일체로 된 검출부(1202)와, 검출부(1202)로부터 이간하여 설치되고 센서용 투광부(1202A)로부터 투광된 센싱광(LI)을 반사하여 수광부(1202B)로 되돌리는 반사 부재(1204)와, 수광부(1202B)에서 수광되는 광량에 기초하여 검출부(1202)와 반사 부재(1204)와의 사이의 검출 범위(FB)에 물체가 진입한 것을 검지하는 검지부(1206)를 구비한다.In the retroreflective optical sensor 12, a detection unit 1202 in which a sensor light emitting unit 1202A and a light receiving unit 1202B are integrated, and installed spaced apart from the detection unit 1202, light is transmitted from the sensor light emitting unit 1202A. The reflective member 1204 that reflects the detected sensing light LI and returns it to the light receiving unit 1202B, and the detection range between the detecting unit 1202 and the reflecting member 1204 based on the amount of light received by the light receiving unit 1202B ( FB) is provided with a detection unit 1206 that detects that an object has entered.

본 실시 형태에서는, 회귀 반사형 광학식 센서(12)의 검출 범위를 타격 위치(P0)의 가장 앞쪽에 맞추고 있다. 즉, 센싱광(LI)을 목표 이동 방향(T)과 직교하는 방향을 향하는 것과 함께, 타격 위치(P0)에 대하여 목표 이동 방향(T)과 반대 측을 통과하도록 센서용 투광부(1202A)를 설치한다. 반사 부재(1204)는 평판상의 부재이며, 센싱광(LI)의 투광 방향에 직교하는 방향으로 평판면이 따르도록 설치된다. In the present embodiment, the detection range of the retroreflective optical sensor 12 is adjusted to the frontmost side of the hitting position P0. That is, the sensor light emitting unit 1202A is set so that the sensing light LI is directed in a direction orthogonal to the target movement direction T and passes through the side opposite to the target movement direction T with respect to the striking position P0. install The reflective member 1204 is a flat member, and is installed so that the flat surface follows a direction orthogonal to the light transmission direction of the sensing light LI.

통상(通常) 시, 센서용 투광부(1202A)로부터 투광된 센싱광(LI)은, 검출 범위(FB)를 통과하여 반사 부재(1204)에 반사하고, 반사광(LR)으로서 수광부(1202B)로 되돌려진다. 한편, 조작자(I)가 골프 볼(20)을 타격할 때에는, 골프 볼(20)의 타격 직전의 골프 클럽 헤드(2204)에 의하여 반사광(LR)이 막히고, 수광부에서의 수광량이 감소한다. In normal conditions, the sensing light LI transmitted from the sensor light emitting unit 1202A passes through the detection range FB, is reflected by the reflective member 1204, and returns to the light receiving unit 1202B as the reflected light LR. is returned On the other hand, when the operator I strikes the golf ball 20, the reflected light LR is blocked by the golf club head 2204 immediately before hitting the golf ball 20, and the amount of light received by the light receiver decreases.

이것에 의하여, 검출 범위(FB) 내로의 물체(골프 클럽 헤드(2204))의 진입을 검지할 수 있다.Thereby, entry of an object (golf club head 2204) into the detection range FB can be detected.

여기에서, 센서용 투광부로부터 투광된 센싱광(LI)은, 소정의 파장(이하, 「제1 파장」이라고 한다)을 피크로 하는 파장대의 광이며, 예를 들어 단색 레이저광이다. Here, the sensing light LI transmitted from the sensor light projection unit is light in a wavelength band having a predetermined wavelength (hereinafter referred to as "first wavelength") as a peak, and is, for example, monochromatic laser light.

도 4는, 단색 레이저광의 발광 스펙트럼의 일례를 도시하는 설명도이다. Fig. 4 is an explanatory diagram showing an example of the emission spectrum of monochromatic laser light.

도 4에 있어서, 세로축은 상대 발광 강도, 가로축은 파장이다. 도 4에 도시하는 단색 레이저광은, 파장(λm)을 피크로 하는 극히 좁은 파장대에 분포하는 광이다. 이와 같은 레이저광은 지향성이나 수습성에 뛰어나고, 광학식 센서의 센싱광으로서 넓게 이용되고 있다.In Fig. 4, the vertical axis is the relative emission intensity, and the horizontal axis is the wavelength. The monochromatic laser light shown in FIG. 4 is light distributed in an extremely narrow wavelength band with a wavelength (λm) as its peak. Such laser light is excellent in directivity and convergence, and is widely used as sensing light for optical sensors.

또한, 반사 부재(1204)의 표면에는, 센싱광(LI)의 파장(제1 파장) 파장을 투과 파장대에 포함하는 제1 필터(1210)(투과 필터)가 붙여져 있다. Further, a first filter 1210 (transmission filter) including the wavelength (first wavelength) of the sensing light LI in the transmission wavelength band is attached to the surface of the reflection member 1204 .

도 5는, 투과 필터의 특성의 일례를 도시하는 설명도이다. 5 is an explanatory diagram showing an example of characteristics of a transmission filter.

도 5에 있어서, 세로축은 투과율, 가로축은 파장이다. 도 5에는, 도 4에 도시하는 단색 레이저광의 피크 파장(λm) 근방에 투과 피크 파장을 가지는 3종류의 필터(F1 ~ F3)의 투과 특성을 도시하고 있다. In Fig. 5, the vertical axis is the transmittance, and the horizontal axis is the wavelength. FIG. 5 shows transmission characteristics of three types of filters F1 to F3 having transmission peak wavelengths near the peak wavelength λm of the monochromatic laser light shown in FIG. 4 .

이와 같은 투과 필터는, 투과 피크 파장 주변의 광은 잘 투과시키지만, 투과 피크 파장으로부터 크게 벗어난 광은 투과율이 현저하게 낮아진다. Such a transmission filter transmits light well around the transmission peak wavelength, but the transmittance of light greatly deviating from the transmission peak wavelength is significantly lowered.

제1 필터(1210)의 투과 피크 파장을, 센서용 투광부(1202A)의 센싱광의 피크 파장에 맞추는 것에 의하여, 예를 들어 강한 조명이나 태양광 하에서 센싱을 행하는 경우라도 이와 같은 광의 영향을 받기 힘들게 하여, 회귀 반사형 광학식 센서(12)의 검출 정도(精度)를 향상시킬 수 있다.By matching the transmission peak wavelength of the first filter 1210 to the peak wavelength of the sensing light of the sensor light emitting unit 1202A, even when sensing is performed under strong lighting or sunlight, for example, it is difficult to be affected by such light. Thus, the detection accuracy of the retroreflective optical sensor 12 can be improved.

회귀 반사형 광학식 센서(12)의 반응 속도는, 1ms 이하인 것이 바람직하다. The reaction speed of the retroreflective optical sensor 12 is preferably 1 ms or less.

이것은, 후술하는 바와 같이 회귀 반사형 광학식 센서(12)는 카메라(1406)의 촬영 개시의 트리거로서 이용되기 때문이며, 반응 속도의 빠른 회귀 반사형 광학식 센서(12)를 사용하는 것에 의하여, 촬영 개시의 타이밍을 보다 빠른 타이밍으로 설정하는 것이 가능하게 되어, 카메라(1406)에 의한 촬영 정도를 향상시킬 수 있기 때문이다.This is because, as will be described later, the retroreflective optical sensor 12 is used as a trigger for starting shooting of the camera 1406, and by using the retroreflective optical sensor 12 with a fast reaction speed, This is because it becomes possible to set the timing to a faster timing, and the shooting accuracy by the camera 1406 can be improved.

조명 촬영부(14)는, 회귀 반사형 광학식 센서(12)에 검지된 물체(골프 클럽 헤드(2204))의 이동 예정 방향을 포함하는 영역을 촬영 범위(FA)로 하고, 회귀 반사형 광학식 센서(12)에 의한 검출 범위로의 물체(골프 클럽 헤드(2204))의 진입의 검지를 트리거로서 촬영을 개시하는 카메라(1406)와, 카메라(1406)의 촬영 범위(FA) 내에 촬영광을 투광하는 촬영용 투광부(1402)를 포함하여 구성된다. Illumination photographing unit 14 sets an area including the expected movement direction of the object (golf club head 2204) detected by retroreflective optical sensor 12 as imaging range FA, and retroreflective optical sensor A camera 1406 that starts shooting as a trigger upon detection of entry of an object (golf club head 2204) into the detection range in (12), and the shooting light is projected within the shooting range FA of the camera 1406. It is configured to include a light transmitting unit 1402 for shooting.

도 6은 조명 촬영부(14)의 사시도이며, 도 7은 조명 촬영부(14)의 평면도이다. 6 is a perspective view of the illumination capture unit 14, and FIG. 7 is a plan view of the illumination capture unit 14.

도 6 및 도 7에 도시하는 바와 같이, 조명 촬영부(14)는, 촬영용 투광부(1402)와, 하프 미러(1404)와, 카메라(1406)와, 반사 미러(1408)와, 베이스(1410)를 포함하여 구성되고, 이것들 촬영용 투광부(1402), 하프 미러(1404), 카메라(1406), 반사 미러(1408)는, 베이스(1410) 상에 설치되어 있다.As shown in FIGS. 6 and 7 , the illumination photographing unit 14 includes a photographing light projection unit 1402, a half mirror 1404, a camera 1406, a reflection mirror 1408, and a base 1410. ), and the photographing light projection unit 1402, half mirror 1404, camera 1406, and reflection mirror 1408 are provided on the base 1410.

촬영용 투광부(1402)는, 촬영광(LP)을 촬영 대상의 물체인 골프 클럽 헤드(2204)에 조사한다. 보다 상세하게는, 촬영용 투광부(1402)는, 하프 미러(1404)를 통하여 골프 클럽 헤드(2204)의 마커(26)에 광을 조사하도록 배치되어 있다. The photographing light projecting unit 1402 irradiates the photographing light LP onto the golf club head 2204, which is an object to be photographed. More specifically, the photographing light projection unit 1402 is arranged so as to irradiate light to the marker 26 of the golf club head 2204 through the half mirror 1404 .

본 실시 형태에서는, 촬영용 투광부(1402)는 예를 들어 LED광원으로 구성된다. 또한, 촬영용 투광부(1402)로부터 투광되는 촬영광(LP)은, 센싱광(LI)의 제1 파장과는 다른 제2 파장을 피크로 하는 파장대의 광이다. 일례로서는, 예를 들어 센싱광(LI)을 적색 레이저광으로 하고, 촬영광(LP)을 녹색 LED광으로 하는 등 방법이 있다.In this embodiment, the photographing light projecting unit 1402 is constituted by, for example, an LED light source. In addition, the photographing light LP transmitted from the photographing light projector 1402 is light of a wavelength band having a peak at a second wavelength different from the first wavelength of the sensing light LI. As an example, there is a method in which the sensing light LI is a red laser light and the photographing light LP is a green LED light.

하프 미러(1404)는, 광의 투과율과 반사율이 거의 같은 미러이며, 하프 미러(1404)의 반사면(경계면)에 입사한 광의 반분(半分)을 투과시키고 남은 반분의 광을 반사시키는 것이다. The half mirror 1404 is a mirror whose light transmittance and reflectance are substantially the same, and transmits half of the light incident on the reflection surface (boundary surface) of the half mirror 1404 and reflects the remaining half of the light.

하프 미러(1404)는, 평면으로부터 본 경우에, 그 반사면에 대하여 촬영용 투광부(1402)로부터 조사되는 광의 광로가 대략 45도의 입사각을 형성하도록 설치되어 있다.The half mirror 1404 is provided so that the optical path of the light emitted from the photographing light projection unit 1402 forms an incident angle of approximately 45 degrees with respect to the reflection surface when viewed from a plane.

카메라(1406)는, 촬영 렌즈(1409)와, 촬영 렌즈(1409)로 이끌린 피사체상을 촬상하는 촬상 소자와, 촬상 소자에서 생성된 촬상 신호에 기초하여 화상 신호를 생성하는 신호 처리부 등을 포함하여 구성되어 있고, 미리 정해진 촬영 간격으로 연속적으로 정지 영상을 촬영한다. The camera 1406 includes an imaging lens 1409, an imaging device that captures an image of a subject guided by the imaging lens 1409, a signal processing unit that generates an image signal based on an imaging signal generated by the imaging device, and the like. It is configured, and still images are continuously photographed at predetermined photographing intervals.

카메라(1406)는, 평면으로부터 본 경우에, 촬영 렌즈(1409)의 광축이 촬영용 투광부(1402)의 광로와 하프 미러(1404)의 반사면이 교차하는 개소를 지나, 또한, 촬영 렌즈(1409)의 광축이, 촬영용 투광부(1402)의 광의 광로와 대략 90도의 각도를 형성하도록 설치되어 있다. 이것에 의하여, 카메라(1406)는, 하프 미러(1404)를 통과한 마커(26)로부터의 반사광을 촬영하게 된다.When the camera 1406 is viewed from a plane, the optical axis of the imaging lens 1409 passes through the location where the optical path of the imaging light projector 1402 and the reflection surface of the half mirror 1404 intersect, and the imaging lens 1409 ) is provided so as to form an angle of approximately 90 degrees with the light path of the light projection unit 1402 for photographing. In this way, the camera 1406 captures the reflected light from the marker 26 passing through the half mirror 1404 .

또한, 촬영 렌즈(1409)의 표면에는, 촬영광(LP)의 피크 파장인 제2 파장을 투과 파장대에 포함하는 제2 필터(1411)(투과 필터)가 첩부(貼付)되어 있고, 카메라(1406)는 이 제2 필터(1411)를 통하여 화상을 촬영한다. Further, a second filter 1411 (transmission filter) containing the second wavelength, which is the peak wavelength of the imaging light LP, in the transmission wavelength band is attached to the surface of the imaging lens 1409, and the camera 1406 ) captures an image through the second filter 1411.

상술한 바와 같이 투과 필터는, 투과 피크 파장 주변의 광은 잘 투과시키지만, 투과 피크 파장으로부터 크게 벗어난 광은 투과율이 현저하게 낮아진다. As described above, the transmission filter transmits light around the transmission peak wavelength well, but transmittance of light greatly deviating from the transmission peak wavelength is significantly lowered.

제2 필터(1411)의 피크 파장을, 촬영용 투광부(1402)의 촬영광의 피크 파장에 맞추는 것에 의하여, 다른 광의 영향을 받기 힘들게 하여, 마커(26)의 촬영 화상의 화상 품질을 향상하는 데 있어서 유리하게 된다.In improving the image quality of the captured image of the marker 26 by matching the peak wavelength of the second filter 1411 to the peak wavelength of the photographing light of the photographing light projection unit 1402, it is less susceptible to the influence of other light it becomes advantageous

특히, 촬영 장치(10)에서는, 센싱광(LI) 및 촬영광(LP)의 2종류의 광이 사용되고 있고, 센싱광(LI)이 촬영에 영향을 미칠 가능성이 높다. In particular, in the photographing device 10, two types of light, the sensing light LI and the photographing light LP, are used, and there is a high possibility that the sensing light LI affects photographing.

예를 들어, 센싱광(LI)을 반사하는 반사 부재(1204)가 촬영 범위(FA)에 비집고 들어갈 가능성이 있다. 이와 같은 경우라도, 센싱광(LI)과 촬영광(LP)은 다른 피크 파장을 가지고, 반사 부재(1204) 및 카메라(1406)에는 각각 필터가 설치되어 있기 때문에, 반사 부재(1204)가 필요 이상으로 밝게 찍히는 것을 억제하여, 촬영 대상의 방해가 되는 것을 효과적으로 막는 것이 가능하게 된다. For example, there is a possibility that the reflective member 1204 that reflects the sensing light LI may get into the photographing range FA. Even in this case, since the sensing light LI and the photographing light LP have different peak wavelengths and filters are provided in the reflecting member 1204 and the camera 1406, respectively, the reflecting member 1204 is longer than necessary. , it is possible to suppress bright images and effectively prevent interference with the photographing target.

또한, 촬영 장치(10)에서는, 반사 부재(1204) 측이 아니고 카메라(1406) 측에 촬영용 투광부(1402)를 배치하고 있다. 즉, 카메라(1406)의 촬영 방향과 촬영광(LP)의 투광 방향이 일치한다. 이와 같은 경우, 촬영광(LP)의 영향에 의하여 주위의 물체가 카메라(1406)에 대하여 비치는(촬영광(LP)을 반사시키는) 빈도가 높아진다. In addition, in the photographing apparatus 10, the photographing light projection unit 1402 is disposed on the camera 1406 side instead of the reflective member 1204 side. That is, the photographing direction of the camera 1406 and the projection direction of the photographing light LP coincide. In such a case, the frequency with which surrounding objects reflect the camera 1406 (reflect the photographing light LP) increases due to the influence of the photographing light LP.

촬영 장치(10)에서는, 촬영광(LP)의 파장을 카메라(1406)에 이용한 제2 필터(1411)의 투과 파장 범위 내로 설정하고 있기 때문에, 주위의 물체로부터의 불필요한 반사를 억제하여, 촬영 대상(본 실시 형태에서는 마커)만을 효율 좋게 촬영하는 것이 가능하게 된다.In the photographing device 10, since the wavelength of the photographing light LP is set within the transmission wavelength range of the second filter 1411 used in the camera 1406, unnecessary reflection from surrounding objects is suppressed and the photographing target is suppressed. It becomes possible to efficiently photograph only (a marker in this embodiment).

반사 미러(1408)는, 광을 전반사(全反射)하는 전반사면을 가지고, 전반사면의 반사 방향(각도) 및 위치 등의 조정 기능을 가지고 있다. The reflection mirror 1408 has a total reflection surface that totally reflects light, and has functions such as adjustment of the reflection direction (angle) and position of the total reflection surface.

반사 미러(1408)는, 촬영용 투광부(1402)로부터 조사되고 하프 미러(1404)에서 반사된 광을 전반사면에서 반사하여 골프 클럽 헤드(2204)의 마커(26A, 26B, 26C)에 조사하고, 또한, 마커(26A, 26B, 26C)로부터의 반사광을 다시 전반사면에서 반사하고 하프 미러(1404)를 통하여 카메라(1406)로 이끌도록 전반사면의 반사 방향 및 위치가 조정되어 있다.The reflecting mirror 1408 reflects the light emitted from the photographing light projection unit 1402 and reflected by the half mirror 1404 on a total reflection surface, and irradiates the light to the markers 26A, 26B, and 26C of the golf club head 2204, Further, the reflection direction and position of the total reflection surface are adjusted so that the reflected light from the markers 26A, 26B, and 26C is again reflected on the total reflection surface and guided to the camera 1406 through the half mirror 1404.

여기에서, 도 7에 도시하는 바와 같이, 조명 촬영부(14)는, 촬영용 투광부(1402)가 하프 미러(1404)의 반사면을 향하여 연속광을 조사한다. Here, as shown in FIG. 7 , in the illumination imaging unit 14, the imaging light projection unit 1402 emits continuous light toward the reflection surface of the half mirror 1404.

하프 미러(1404)의 반사면에 조사된 광의 반분은, 반사면 상의 위치(Shm)을 투과하는 투과광으로서 계측 대상인 골프 클럽 헤드(2204)에 설치된 마커(26A, 26B, 26C)에 조사되는 촬영광(LP1)이 된다. Half of the light irradiated to the reflective surface of the half mirror 1404 is transmitted light that passes through the position Shm on the reflective surface, and captures light that is irradiated to the markers 26A, 26B, and 26C installed on the golf club head 2204 to be measured. (LP1).

이 마커(26A, 26B, 26C)로부터의 반사광(이후, 마커 반사광(LM1)이라고 한다)은, 하프 미러(1404)의 반사면을 향한다. The reflected light from the markers 26A, 26B, and 26C (hereinafter referred to as marker reflected light LM1) goes to the reflection surface of the half mirror 1404.

마커 반사광(LM1)은 촬영용 투광부(1402)로부터의 촬영광(LP1)과 역방향으로 진행되고, 또한, 마커 반사광(LM1)은 촬영용 투광부(1402)로부터의 촬영광(LP1)과 광로가 일치한 반사광이다. 따라서, 하프 미러(1404)의 반사면을 투과하여 마커(26A, 26B, 26C)에 조사되는 광이 하프 미러(1404)의 반사면과 이루는 출사(出射) 각도와, 마커 반사광(LM1)이 하프 미러(1404)의 반사면에 입사하는 입사 각도는 대략 일치한다. The marker reflected light LM1 travels in the opposite direction to the imaging light LP1 from the imaging light emitting unit 1402, and the marker reflected light LM1 coincides with the imaging light LP1 from the imaging light emitting unit 1402 in an optical path. It is a reflected light. Accordingly, the emission angle of the light transmitted through the reflection surface of the half mirror 1404 and irradiated to the markers 26A, 26B, and 26C with the reflection surface of the half mirror 1404 and the marker reflected light LM1 are the half Incidence angles incident on the reflection surface of the mirror 1404 are approximately equal.

이렇게 하여, 마커 반사광(LM1)은, 하프 미러(1404)의 반사면에서 반사되어 카메라(1406)의 촬영 렌즈(1409)로 이끌린다.In this way, the marker reflected light LM1 is reflected on the reflection surface of the half mirror 1404 and guided to the imaging lens 1409 of the camera 1406 .

한편, 하프 미러(1404)의 반사면에 조사된 광의 남은 반분은, 하프 미러(1404)의 반사면에서 반사되고 반사 미러(1408)의 전반사면에 입사한다. On the other hand, the remaining half of the light irradiated to the reflection surface of the half mirror 1404 is reflected from the reflection surface of the half mirror 1404 and enters the total reflection surface of the reflection mirror 1408.

여기에서, 전반사된 광은, 계측 대상인 골프 클럽 헤드(2204)에 설치된 마커(26A, 26B, 26C)에 촬영광(LP2)으로서 조사된다. Here, the total reflected light is irradiated as photographing light LP2 to the markers 26A, 26B, and 26C provided on the golf club head 2204 to be measured.

이 촬영광(LP2)의 마커(26A, 26B, 26C)로부터의 반사광(이후, 마커 반사광(LM2)이라고 한다)은, 반사 미러(1408)로부터 전반사되어 마커(26A, 26B, 26C)에 조사하는 촬영광(LP2)의 광로와 겹치고, 반사 미러(1408)의 전반사면을 향한다. Reflected light from the markers 26A, 26B, and 26C (hereinafter, referred to as marker reflected light LM2) of the imaging light LP2 is totally reflected from the reflection mirror 1408 and irradiated to the markers 26A, 26B, and 26C. It overlaps with the optical path of the imaging light LP2 and faces the total reflection surface of the reflection mirror 1408.

그리고, 반사 미러(1408)의 전반사면에 있어서, 마커 반사광(LM2)은 하프 미러(1404) 방향을 향하여 반사된다. Then, on the total reflection surface of the reflection mirror 1408, the marker reflected light LM2 is reflected toward the half mirror 1404 direction.

여기에서, 하프 미러(1404)의 반사면에서 반사되고 반사 미러(1408)를 향하는 광이 하프 미러(1404)의 반사면이 이루는 반사 각도(조사각)와, 마커 반사광(LM2)이 하프 미러(1404)의 반사면으로 입사하는 입사 각도는 대략 동일하다. Here, the reflection angle (irradiation angle) formed by the reflection surface of the half mirror 1404 and the light reflected from the reflection surface of the half mirror 1404 and directed toward the reflection mirror 1408, and the marker reflected light LM2 are the half mirror ( 1404) is approximately equal to the angle of incidence incident on the reflective surface.

나아가, 하프 미러(1404)를 투과한 마커 반사광(LM2)은 하프 미러(1404)에서 반사된 마커 반사광(LM1)과 함께 카메라(1406)의 촬영 렌즈에 입사한다. Furthermore, the marker reflected light LM2 transmitted through the half mirror 1404 is incident on the imaging lens of the camera 1406 together with the marker reflected light LM1 reflected by the half mirror 1404 .

따라서, 다른 2방향으로부터 조사한 촬영광(LP1, LP2)의 광로와 대략 일치한 마커(26A, 26B, 26C)로부터의 2개의 반사광 LM1, LM2에 의한 마커(26A, 26B, 26C)의 상(像)이 카메라(1406)로 촬영된다.Therefore, the images of the markers 26A, 26B, and 26C by the two reflected lights LM1 and LM2 from the markers 26A, 26B, and 26C substantially coincide with the optical paths of the photographing lights LP1 and LP2 irradiated from the other two directions. ) is captured by the camera 1406.

덧붙여, 본 실시 형태에서는, 다른 2방향으로부터 골프 클럽 헤드(2204)를 향하여 광을 조사하여, 다른 2방향으로부터 골프 클럽 헤드(2204)의 상(像)을 촬영하지만, 예를 들어, 주지(周知)의 모션 캡쳐 시스템을 이용하여, 2대 이상의 카메라로 골프 클럽 헤드(2204)의 상(像)을 다른 방향으로부터 각각 촬영하도록 하여도 무방하다.Incidentally, in this embodiment, light is radiated toward the golf club head 2204 from two different directions, and images of the golf club head 2204 are taken from the other two directions. ) may be used to capture images of the golf club head 2204 from different directions with two or more cameras.

또한, 단지 1방향으로부터 물체의 화상을 촬영하면 좋은 경우에는, 도 6 및 도 7에 도시하는 구성으로부터 반사 미러(1408)를 제외한 구성으로 하면 된다. In the case where it is only necessary to take an image of an object from one direction, a configuration excluding the reflecting mirror 1408 from the configuration shown in Figs. 6 and 7 may be used.

하프 미러(1404)를 이용하는 것에 의하여, 촬영광(LP)의 조사 방향과 카메라(1406)의 광축을 대략 일치시킬 수 있어, 마커(26)로부터의 반사광이 가장 강한 위치에서 촬영할 수 있다. By using the half mirror 1404, the irradiation direction of the imaging light LP and the optical axis of the camera 1406 can be approximately aligned, and imaging can be performed at a position where the reflected light from the marker 26 is strongest.

또한, 단지 1방향으로부터 물체의 화상을 촬영하면 좋은 경우에는, 도 6 및 도 7과 같은 구성을 이용하지 않고, 촬영용 투광부(1402)를 카메라(1406)의 촬영 렌즈(1409)의 주위에 설치된 링 조명으로 하여도 무방하다. 링 조명을 이용하는 것에 의하여, 촬영광(LP)의 조사 방향과 카메라(1406)의 광축을 대략 일치시킬 수 있다.In the case where it is only necessary to take an image of an object from one direction, instead of using the structure shown in Figs. It is okay to use it as a ring light. By using the ring illumination, the irradiation direction of the photographing light LP and the optical axis of the camera 1406 can be approximately aligned.

컴퓨터(18)는, CPU(1802)가 각종 프로그램을 실행하는 것에 의하여, 촬영 제어부(1830), 거동 산출부(1832), 출력부(1834)를 실현한다. The computer 18 implements the shooting control unit 1830, the behavior calculation unit 1832, and the output unit 1834 by the CPU 1802 executing various programs.

도 8은, 컴퓨터(18)의 하드웨어 구성을 도시하는 블록도이다. 8 is a block diagram showing the hardware configuration of the computer 18. As shown in FIG.

컴퓨터(18)는, CPU(1802)와, 도시하지 않는 인터페이스 회로 및 버스 라인을 통하여 접속된 ROM(1804), RAM(1806), 하드 디스크 장치(1808), 디스크 장치(1810), 키보드(1812), 마우스(1814), 디스플레이(1816), 프린터(1818), 입출력 인터페이스(1820) 등을 가지고 있다. The computer 18 includes a CPU 1802, a ROM 1804, a RAM 1806, a hard disk unit 1808, a disk unit 1810, and a keyboard 1812 connected via interface circuits and bus lines (not shown). ), a mouse 1814, a display 1816, a printer 1818, an input/output interface 1820, and the like.

ROM(1804)은 제어 프로그램 등을 격납하고, RAM(1806)은 워킹 에어리어를 제공하는 것이다. The ROM 1804 stores control programs and the like, and the RAM 1806 provides a working area.

하드 디스크 장치(1808)는 카메라(1406)의 촬영 타이밍을 제어하는 촬영 제어 프로그램이나 골프 클럽 헤드(2204)의 거동의 계측을 행하기 위한 전용의 프로그램(거동 계측 프로그램)을 격납하고 있다. The hard disk device 1808 stores a shooting control program for controlling the shooting timing of the camera 1406 and a dedicated program for measuring the behavior of the golf club head 2204 (behavior measurement program).

디스크 장치(1810)는 CD나 DVD 등의 기록 매체에 대하여 데이터의 기록 및/또는 재생을 행하는 것이다. The disk device 1810 records and/or reproduces data from a recording medium such as a CD or DVD.

키보드(1812) 및 마우스(1814)는, 조작자에 의한 조작 입력을 받아들이는 것이다. A keyboard 1812 and a mouse 1814 accept operation input by an operator.

디스플레이(1816)는 데이터를 표시 출력하는 것이며, 프린터(1818)는 데이터를 인쇄 출력하는 것이며, 디스플레이(1816) 및 프린터(1818)에 의하여 데이터를 출력한다. The display 1816 is for displaying and outputting data, and the printer 1818 is for printing and outputting data, and the display 1816 and the printer 1818 output data.

입출력 인터페이스(1820)는, 회귀 반사형 광학식 센서(12)나 조명 촬영부(14)와의 사이에서 데이터의 수수(授受)를 행하는 것이다.The input/output interface 1820 exchanges data between the retroreflective optical sensor 12 and the illumination imaging unit 14 .

덧붙여, 도 1에서는 컴퓨터(18)와 회귀 반사형 광학식 센서(12) 등의 기기를 배선으로 접속하여 도시하고 있지만, 이것들의 기기간의 통신을 무선 통신으로 행하여도 무방하다. Incidentally, in Fig. 1, devices such as the computer 18 and the retroreflective optical sensor 12 are connected by wiring, but communication between these devices may be performed by wireless communication.

또한, 컴퓨터(18)와 회귀 반사형 광학식 센서(12), 조명 촬영부(14)를 일체화한 유닛 내에 수용하여도 무방하다. 이 경우, 키보드(1812), 마우스(1814) 등은, 유닛의 형상이나 사용 형태에 맞추어 적의(適宜) 변경된다.It is also possible to house the computer 18, the retroreflective optical sensor 12, and the illumination imaging unit 14 in an integrated unit. In this case, the keyboard 1812, the mouse 1814, and the like are appropriately changed according to the shape and use mode of the unit.

다음으로, 도 2에 도시하는 컴퓨터(18)의 기능적 구성에 관하여 설명한다. Next, the functional configuration of the computer 18 shown in Fig. 2 will be described.

촬영 제어부(1830)는, 회귀 반사형 광학식 센서(12)의 검출 범위 내에 물체가 검지된 경우에, 당해 검지 타이밍을 기준으로 하여 카메라(1406)에 의한 촬영을 개시하는 제어 신호를 출력한다. When an object is detected within the detection range of the retroreflective optical sensor 12, the shooting controller 1830 outputs a control signal for starting shooting by the camera 1406 based on the detection timing.

검지 타이밍을 기준으로 하여, 라는 것은, 예를 들어 물체가 검지되면 즉석에서 촬영 개시의 제어 신호를 출력하는 것이어도 무방하고, 물체의 검지로부터 일정한 지연 시간을 취한 타이밍에 촬영 개시의 제어 신호를 출력하는 것이어도 무방하다.With the detection timing as a reference, for example, when an object is detected, a control signal for starting shooting may be output immediately, or a control signal for starting shooting may be output at a timing that takes a certain delay time from the detection of an object. It is free to do

거동 산출부(1832)는, 카메라(1406)의 촬영 화상으로부터 골프 클럽 헤드(2204)의 거동을 산출한다. The behavior calculation unit 1832 calculates the behavior of the golf club head 2204 from the captured image of the camera 1406.

구체적인 수순(手順)의 일례를 나타내면, 우선 거동 산출부(1832)에는, 미리 골프 클럽 헤드(2204)의 3차원 형상 모델의 데이터(CAD 데이터)(D1)와, 대응점 위치 정보(D2)를 포함하는 정보가 미리 기억되고 있다. As an example of a specific procedure, first, the behavior calculation unit 1832 includes data (CAD data) D1 of the three-dimensional shape model of the golf club head 2204 and corresponding point positional information D2 in advance. information is memorized in advance.

보다 상세하게는, 3차원 형상 모델의 데이터(CAD 데이터)(D1)는 골프 클럽 헤드(2204)를 재현한 3차원 형상 모델을 구성하고, 대응점 위치 정보(D2)는 3개 이상의 마커 특징점에 대응하는 상기 3차원 형상 모델 상의 대응점의 위치를 나타낸다.More specifically, the data (CAD data) D1 of the 3D shape model constitutes a 3D shape model that reproduces the golf club head 2204, and the corresponding point position information D2 corresponds to three or more marker feature points. indicates the position of the corresponding point on the 3D shape model.

조작자(I)가 스윙을 행하고, 카메라(1406)로의 촬영이 실시되면, 거동 산출부(1832)는, 촬영 화상 내의 각 마커(26A, 26B, 26C)의 상(像)으로부터 마커 특징점(27A, 27B, 27C)을 각각 추출할 수 있도록, 예를 들어, 각 마커(26A, 26B, 26C)의 부분의 데이터값만이 그 이외의 부분의 데이터값과 구별되도록, 소정의 처리 조건으로 화상 데이터의 명도 보정, 콘트라스트 보정을 행하고, 나아가, 소정의 계조수(階調數)의 계조 처리를 행한다.When the operator I makes a swing and the camera 1406 is photographed, the behavior calculation unit 1832 determines the marker feature points 27A, 27B and 27C), for example, the image data under predetermined processing conditions such that only the data values of the portions of the markers 26A, 26B, and 26C are distinguished from the data values of other portions. Brightness correction, contrast correction are performed, and further, gradation processing of a predetermined number of gradations is performed.

다음으로, 거동 산출부(1832)는, 각 마커(26A, 26B, 26C)의 각 마커 특징점(27A, 27B, 27C)을 특정하여 3차원 좌표계에 있어서의 위치를 추출하는 것과 함께, 추출된 각 마커 특징점의 3차원 좌표 위치를 이용하여, 골프 클럽 헤드(2204)의 위치와 방향의 시계열 데이터를 산출한다. Next, the behavior calculation unit 1832 identifies each marker feature point 27A, 27B, 27C of each marker 26A, 26B, 26C, extracts the position in the three-dimensional coordinate system, and extracts the extracted angle Time-series data of the position and direction of the golf club head 2204 is calculated using the three-dimensional coordinate positions of the marker feature points.

보다 상세하게는, 소정의 계조수의 계조 처리가 된 화상 중에서 각 마커(26A, 26B, 26C)의 상(像)의 부분을 식별하여 그 위치를 추출한다. More specifically, the part of the image of each marker 26A, 26B, 26C is identified from the gradation-processed image of a predetermined number of gradations, and its position is extracted.

그리고, 카메라(1406)로 동시각에 다른 방향(2방향)으로부터 촬영된 각 마커(26A, 26B, 26C)의 상(像)에 관하여, 각 마커 특징점(27A, 27B, 27C)의 위치 좌표를 각각 구하고, 이 요구된 각 마커 특징점(27A, 27B, 27C)의 위치 좌표를 이용하여 골프 클럽 헤드(2204)가 통과하는 공간을 정한 3차원 좌표계에 있어서의 위치 좌표를 구하고, 각 마커 특징점(27A, 27B, 27C)의 3차원 좌표계에 있어서의 위치를 추출한다. Then, with respect to the images of each marker 26A, 26B, and 26C photographed from different directions (two directions) at the same time by the camera 1406, the positional coordinates of each marker feature point 27A, 27B, and 27C are determined. Then, using the position coordinates of the requested marker feature points 27A, 27B, and 27C, the position coordinates in the three-dimensional coordinate system in which the space through which the golf club head 2204 passes is determined are obtained, and each marker feature point 27A , 27B, 27C), the position in the three-dimensional coordinate system is extracted.

카메라(1406)의 촬영 방향이 기지(旣知)로 되어 있기 때문에, 이것들의 카메라(1406)에 의하여 촬영되는 화상에 있어서의 2차원 위치 좌표의 정보를 구하는 것으로, 골프 클럽 헤드(2204)가 통과하는 공간을 나타낸 소정의 3차원 좌표계에 있어서의 위치(3차원 위치 좌표)를 구할 수 있다.Since the photographing direction of the camera 1406 is known, the golf club head 2204 passes by obtaining information on two-dimensional position coordinates in the image photographed by the camera 1406. It is possible to obtain a position (3-dimensional position coordinates) in a predetermined 3-dimensional coordinate system representing the space to be played.

각 마커(26A, 26B, 26C)의 상(像)이, 소정의 시간 간격, 예를 들어, 2000분의 1초의 시간 간격으로 촬영되는 경우, 2000분의 1초 마다의 각 마커(26A, 26B, 26C)의 상(像)의 각 마커 특징점(마커의 중심점)(27A, 27B, 27C)의 3차원 위치 좌표의 시계열 데이터를 구할 수 있다.When an image of each marker 26A, 26B, 26C is captured at a predetermined time interval, for example, a time interval of 1/2000 second, each marker 26A, 26B every 1/2000 second , 26C) can obtain time-series data of the three-dimensional positional coordinates of each marker feature point (center point of the marker) 27A, 27B, 27C.

나아가 거동 산출부(1832)는, 구한 3차원 위치 좌표로부터 골프 클럽 헤드(2204)를 모의한 골프 클럽 모델의 위치 및 방향을 시계열 데이터로서 산출한다. Furthermore, the behavior calculation unit 1832 calculates the position and direction of the golf club model simulating the golf club head 2204 as time-series data from the three-dimensional coordinates obtained.

구체적으로는, 거동 산출부(1832)는, 상술한 골프 클럽 헤드(2204)의 3차원 형상 모델의 데이터(CAD 데이터)(D1)와, 대응점 위치 정보(D2)를 불러내고, 3차원 형상 모델 상의 대응점의, 상기 3차원 좌표계에 있어서의 위치 좌표가, 상기 추출된 마커 특징점의 3차원 위치 좌표와 일치하도록, 3차원 형상 모델의 위치 및 방향을 산출하고, 이 위치와 방향을 골프 클럽 헤드(2204)의 위치 및 방향으로 하여, 골프 클럽 헤드(2204)의 위치 및 방향의 시계열 데이터를 산출한다.Specifically, the behavior calculation unit 1832 retrieves the above-described data (CAD data) D1 of the three-dimensional shape model of the golf club head 2204 and the corresponding point positional information D2, and retrieves the three-dimensional shape model The position and direction of the 3D shape model are calculated so that the positional coordinates of the corresponding points on the image in the 3D coordinate system coincide with the 3D positional coordinates of the extracted marker feature points, and the positions and directions are calculated in the golf club head ( 2204, time series data of the position and direction of the golf club head 2204 is calculated.

도 9A는, 마커 특징점의 3차원 위치 좌표로부터 정해지는, 2000분의 1초의 시간 간격의 마커의 이동의 시간 이력을 도시하는 모식도이며, 도 9B는, 도 9A에 도시하는 마커의 이동의 시간 이력에 기초하는, 골프 클럽 헤드(2204)의 거동을 도시하는 모식도이다. Fig. 9A is a schematic diagram showing the time histories of movement of markers at time intervals of 1/2000 second determined from the three-dimensional positional coordinates of marker feature points, and Fig. 9B is a schematic diagram showing the time histories of movement of markers shown in Fig. 9A. It is a schematic diagram showing the behavior of the golf club head 2204 based on .

도면 중 부호 21은 골프 볼(20)을 나타내고, 화살표 U는 골프 클럽 헤드(2204)의 이동 방향(골프 볼(21)의 타출(打出) 방향)을 나타내다. 덧붙여, 도 9B는 골프 클럽 헤드(2204)를 상방으로부터 본 상태를 도시한다. In the drawing, reference numeral 21 denotes the golf ball 20, and arrow U indicates the moving direction of the golf club head 2204 (direction in which the golf ball 21 is hit). Incidentally, Fig. 9B shows a state in which the golf club head 2204 is viewed from above.

도 9A 중, 소정의 위치를 원점으로 하여, 골프 볼(21)의 목표 이동 방향(T)과 평행한 축을 X축, X축에 직교하고 수평면(지면)에 평행한 축을 Y축, 수평면에 연직인 축을 Z축으로 한 XYZ 좌표계를 미리 설정하여 둔다. 9A, with a predetermined position as the origin, the axis parallel to the target movement direction T of the golf ball 21 is the X axis, the axis orthogonal to the X axis and parallel to the horizontal plane (ground) is the Y axis, and the axis perpendicular to the horizontal plane An XYZ coordinate system with the in axis as the Z axis is set in advance.

도 9A 중, 3개의 마커(26A, 26B, 26C)를 나타내는 3개의 플롯(plot)군(群)(M1, M2 ~ M10)은, 2000분의 1초의 시간 간격으로 촬영된 마커로부터 추출되는 3개의 마커 특징점(27A, 27B, 27C)의 위치를 도시한다. 9A, three plot groups (M1, M2 to M10) representing the three markers 26A, 26B, and 26C are three plots extracted from markers photographed at a time interval of 1/2000 second. The positions of the two marker feature points 27A, 27B, and 27C are shown.

나아가서는, 마커를 나타내는 3개의 각 플롯군(M1, M2 ~ M10)에 골프 클럽 헤드(2204)를 대응시켜, 도 9B에 도시하는 바와 같이, 골프 클럽 헤드(2204)의 이동을 연속적으로 표시하는 것에 의하여, 골프 클럽 헤드(2204)의 위치 및 페이스의 방향의 변화를 알 수 있다. Furthermore, the movement of the golf club head 2204 is continuously displayed as shown in FIG. As a result, changes in the position of the golf club head 2204 and the direction of the face can be known.

덧붙여, 골프 클럽 헤드(2204)의 위치는, 페이스면(2206)의 중심 위치에 있어서의 위치 좌표를, 골프 클럽 헤드(2204)의 대표 위치로 하여 나타낸다. Incidentally, the position of the golf club head 2204 is represented by positional coordinates at the center of the face surface 2206 as a representative position of the golf club head 2204 .

또한, 골프 클럽 헤드(2204)의 페이스의 방향은, 페이스면(2206)의 중심점을 지나는 법선으로 나타내는 것으로 한다.The direction of the face of the golf club head 2204 is indicated by a normal line passing through the center point of the face surface 2206.

거동 산출부(1832)는, 골프 클럽 헤드(2204)의 위치와 방향의 시계열 데이터, 즉, 마커(26A, 26B, 26C)의 시계열 데이터를 이용하여, 골프 볼(20)을 타격하기 직전의 골프 클럽 헤드(2204)의 좌우 진입각과 타격 시 페이스각을 구한다. The behavior calculation unit 1832 uses the time-series data of the position and direction of the golf club head 2204, that is, the time-series data of the markers 26A, 26B, and 26C, to perform golf immediately before hitting the golf ball 20. The left and right approach angles of the club head 2204 and the face angles at the time of hitting are obtained.

도 10은, 골프 볼(20)을 타격하기 직전의 골프 클럽 헤드(2204)를 평면으로부터 본 상태를 도시하는 평면도, 도 11은 좌우 진입각(θ)의 정의를 설명하는 모식도, 도 12는 타격 시 페이스각(φ)을 설명하는 모식도이다. Fig. 10 is a plan view showing a state of the golf club head 2204 viewed from a plane immediately before hitting the golf ball 20, Fig. 11 is a schematic diagram explaining the definition of the left and right approach angle θ, Fig. 12 is a hit It is a schematic diagram explaining the hour face angle φ.

덧붙여, 도 11, 도 12에 있어서 부호 C는, 골프 클럽 헤드(2204)의 페이스면(2206)의 중심 위치를 도시한다. Incidentally, reference numeral C in FIGS. 11 and 12 shows the center position of the face surface 2206 of the golf club head 2204.

도 10, 도 11에 도시하는 바와 같이, 골프 볼(20)의 중심과 목표 이동 방향(T)을 잇는 목표선을 상기의 평면에 투영한 직선을 기준선(L0)으로 한다. As shown in Figs. 10 and 11, a straight line obtained by projecting a target line connecting the center of the golf ball 20 and the target movement direction T onto the above plane is referred to as the reference line L0.

여기에서, 기준선(L0)은 X축과 평행하게 되고, 따라서, 상기의 평면은 X축 및 Y축과 평행하고 Z축과 직교한다. Here, the reference line L0 is parallel to the X-axis, and therefore, the above plane is parallel to the X-axis and Y-axis and orthogonal to the Z-axis.

골프 볼(20)을 타격하기 직전에 있어서의 골프 클럽 헤드(2204)의 이동 궤적의 접선을 수평면과 평행한 평면에 투영한 직선을 제1 직선(L1)으로 한다. A straight line obtained by projecting a tangent line of a movement trajectory of the golf club head 2204 immediately before striking the golf ball 20 onto a plane parallel to the horizontal plane is referred to as a first straight line L1.

좌우 진입각(θ)은 기준선(L0)과 제1 직선(L1)이 이루는 각도이다. The left and right approach angle θ is an angle between the reference line L0 and the first straight line L1.

또한, 도 12에 도시하는 바와 같이, 골프 볼(20)을 타격(임팩트)하기 직전에 있어서의 골프 클럽 헤드(2204)의 페이스면(2206)의 중심점(C)을 지나는 법선을 상기의 평면에 투영한 직선을 제2 직선(L2)으로 한다. As shown in Fig. 12, the normal line passing through the center point C of the face surface 2206 of the golf club head 2204 immediately before hitting (impacting) the golf ball 20 is defined as the above plane. Let the projected straight line be the 2nd straight line L2.

타격 시 페이스각(φ)은 기준선(L0)과 제2 직선(L2)이 이루는 각도이다.The face angle φ at the time of hitting is an angle formed by the reference line L0 and the second straight line L2.

또한, 상기 XYZ 좌표계에 있어서의 골프 볼(20)의 위치는 기지이기 때문에, 골프 볼(20)을 타격 시의 페이스면(2206)의 중심점(C)과 골프 볼(20)의 중심점의 위치와의 관계로부터, 페이스면(2206) 상의 타점 위치를 산출할 수 있다. In addition, since the position of the golf ball 20 in the XYZ coordinate system is known, the position of the center point C of the face surface 2206 and the center point of the golf ball 20 at the time of hitting the golf ball 20 The position of the spot on the face surface 2206 can be calculated from the relationship of .

이 외, 페이스 스피드에 관하여도, 촬영 간격 및 화상 상의 거리와 실(實) 공간상의 거리와의 비율이 기지이면, 용이하게 산출할 수 있다.In addition, the face speed can also be easily calculated if the shooting interval and the ratio of the distance on the image to the distance on the real space are known.

덧붙여, 촬영 화상 중에 골프 볼(20)이 찍혀 있지 않는 경우에는, 복수의 위치 좌표(도 9 참조) 중 어느 것이 임팩트 직전의 위치 좌표인지를 특정할 필요가 있다. In addition, when the golf ball 20 is not captured in the captured image, it is necessary to specify which of the plurality of positional coordinates (see Fig. 9) is the positional coordinate immediately before impact.

여기에서, 골프 볼(20)의 타격 직후, 골프 클럽 헤드(2204)의 이동 속도는 저하하기 때문에, 일정 시간 간격의 페이스면(2206)의 중심 위치(C)의 이동을 나타내는 위치 좌표의 시계열 데이터에 있어서, 타격 직전과 타격 직후의 위치 좌표의 이동 거리는 그 이전의 각 시점에서의 이동 거리에 비하여 급격히 짧아진다. Here, since the movement speed of the golf club head 2204 decreases immediately after hitting the golf ball 20, time-series data of positional coordinates representing the movement of the center position C of the face surface 2206 at regular time intervals In , the movement distance of the positional coordinates immediately before hitting and immediately after hitting is rapidly shortened compared to the movement distance at each previous point in time.

이것을 이용하여, 도 11에 도시하는 바와 같이, 골프 클럽 헤드(2204)의 위치 좌표를 나타내는 시계열 데이터로부터, 그 이전의 각 시점과 비교하여 이동 거리가 급격히 짧아지는 2점을 추출하고, 그 기간에 골프 볼의 타격이 행하여졌다고 특정한다. 그리고, 골프 볼(20)의 타격 직전의 골프 클럽 헤드(2204)의 위치 좌표(중심 위치(C))와, 시계열 데이터에 있어서 1개 전(前)의 위치 좌표를 특정할 수 있다. Using this, as shown in FIG. 11 , from time-series data representing the positional coordinates of the golf club head 2204, two points at which the moving distance is rapidly shortened compared to each previous point in time are extracted, and during that period It is specified that the golf ball was hit. Then, the positional coordinates (central position C) of the golf club head 2204 immediately before hitting the golf ball 20 and the positional coordinates one previous in the time series data can be specified.

그리고, 이 2개의 위치 좌표를 잇는 제1 직선(L1)이 골프 클럽 헤드(2204)의 이동 궤적의 접선이 된다. Then, the first straight line L1 connecting these two positional coordinates becomes a tangential line of the movement trajectory of the golf club head 2204.

또한, 마찬가지로 상기의 것을 이용하여, 도 12에 도시하는 바와 같이, 골프 클럽 헤드(2204)의 방향을 나타내는 법선을 나타내는 시계열 데이터로부터, 골프 볼(20)을 타격하기 직전에 있어서의 골프 클럽 헤드(2204)의 페이스면(2206)의 법선을 특정할 수 있다.Similarly, using the above, as shown in FIG. 12 , from time-series data representing the normal line indicating the direction of the golf club head 2204, the golf club head just before hitting the golf ball 20 ( The normal of the face surface 2206 of 2204 can be specified.

출력부(1834)는, 거동 산출부(1832)에서 산출된 골프 클럽 헤드(2204)의 거동을 출력한다. The output unit 1834 outputs the behavior of the golf club head 2204 calculated by the behavior calculation unit 1832.

출력부(1834)의 출력 형태에는 다양한 형태가 있다. 예를 들어 디스플레이(1816)로의 표시나, 프린터(1818)에 의한 인쇄 매체로의 인쇄, 디스크 장치(1810)를 통한 디스크상(狀) 기억 매체로의 기억, 입출력 인터페이스(1820)를 통한 외부 장치로의 출력 등을 들 수 있다.There are various types of outputs of the output unit 1834. For example, display on the display 1816, printing on a print medium by the printer 1818, storage on a disk storage medium through the disk device 1810, and external device through the input/output interface 1820. and the output to .

도 13은, 골프 클럽 헤드(2204)의 거동의 디스플레이(1816)로의 출력예를 도시하는 설명도이다. 13 is an explanatory diagram showing an example of output to the display 1816 of the behavior of the golf club head 2204.

도 13의 표시 화면(50)에는, 골프 클럽 헤드(2204)에 대한 타점 위치도(5002), 골프 클럽 헤드(2204)의 중심점(C)의 이동 궤적의 측면으로부터 본 도면(5004), 골프 클럽 헤드(2204)의 중심점(C)의 이동 궤적의 평면으로부터 본 도면(5006), 페이스 스피드나 진입각 등의 수치 정보(5008), 골프 클럽 헤드(2204)의 이동 궤적의 애니메이션도(5010) 등이 출력되어 있다. On the display screen 50 of FIG. 13, a hitting point position diagram 5002 for the golf club head 2204, a view 5004 of the movement trajectory of the center point C of the golf club head 2204 viewed from the side, and a golf club A drawing 5006 viewed from the plane of the movement trajectory of the center point C of the head 2204, numerical information 5008 such as face speed and entry angle, an animation diagram 5010 of the movement trajectory of the golf club head 2204, etc. is printed out.

이와 같이 촬영 장치(10)로 촬영한 화상을 이용하여, 골프 클럽 헤드(2204)의 거동을 정도 좋게 산출할 수 있다. 특히, 임팩트 직전에 있어서의 골프 클럽 헤드(2204)의 3차원 공간상의 위치를 연속적으로 얻을 수 있기 때문에, 종래의 카메라 촬영(예를 들어 고속 비디오 촬영 등)으로는 촬영 불가능한 앵글로부터의 관찰이 가능하게 되어, 조작자(I)의 편리성을 향상시킬 수 있다. 보다 상세하게는, 예를 들어 조작자가 자신의 스윙의 해석을 행하고, 스윙 동작의 개량을 도모하는 데 있어서 유리하게 된다.In this way, the behavior of the golf club head 2204 can be calculated with high accuracy using the image captured by the photographing device 10. In particular, since the three-dimensional space position of the golf club head 2204 immediately before impact can be obtained continuously, observation from an angle that cannot be captured by conventional camera photography (eg, high-speed video photography) is possible. Thus, the convenience of the operator I can be improved. In more detail, it becomes advantageous when an operator analyzes his own swing and aims at improvement of a swing motion, for example.

덧붙여, 본 실시 형태에서는, 본 발명에 관련되는 촬영 장치(10)를 골프 클럽 헤드(2204)의 거동 해석에 이용하였지만, 본 발명의 적용은 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들어 단지 이동하는 물체의 사진을 촬영하고 싶은 경우 등, 카메라(1406)의 촬영 범위에 촬영광(LP)을 투광하면서, 회귀 반사형 광학식 센서(12)로 촬영 대상 또는 이것 이외의 물체를 검지하여 촬영 개시의 트리거로 하는 촬영 장치에 본 발명을 적용할 수 있다.Incidentally, in the present embodiment, the imaging device 10 according to the present invention is used for behavior analysis of the golf club head 2204, but the application of the present invention is not limited to this. For example, when you just want to take a picture of a moving object, the camera 1406 transmits the shooting light LP to the shooting range, and the retroreflective optical sensor 12 shoots a shooting target or an object other than this. The present invention can be applied to a photographing device that detects and triggers shooting start.

이상 설명한 바와 같이, 실시 형태에 관련되는 촬영 장치(10)는, 회귀 반사형 광학식 센서(12)에 의한 물체의 검지를 트리거로서 촬영을 개시하는 카메라(1406)를 가지는 촬영 장치(10)에 있어서, 반사 부재(1204)에 제1 파장을 투과 파장대에 포함하는 제1 필터(1210)가, 카메라(1406)에 제1 파장과는 다른 제2 파장을 투과 파장대에 포함하는 제2 필터(1411)가 붙여져 있다. 반사 부재(1204)와 카메라(1406)는 각 필터(1210, 1411)에 의하여 각각 다른 파장의 광을 선택적으로 투과하고 있기 때문에, 반사 부재(1204)가 카메라(1406)의 촬영 범위 내에 위치하는 경우라도, 반사 부재(1204)가 필요 이상으로 밝게 찍히는 것을 방지하는 데 있어서 유리하게 된다.As described above, the photographing device 10 according to the embodiment is the photographing device 10 having the camera 1406 that starts photographing as a trigger when an object is detected by the retroreflective optical sensor 12. , The first filter 1210 including the first wavelength in the transmission wavelength band in the reflection member 1204, the second filter 1411 in the camera 1406 including the second wavelength different from the first wavelength in the transmission wavelength band is attached Since the reflective member 1204 and the camera 1406 selectively transmit light of different wavelengths by the respective filters 1210 and 1411, when the reflective member 1204 is located within the photographing range of the camera 1406 Even so, it is advantageous in preventing the reflective member 1204 from being printed more brightly than necessary.

또한, 촬영 장치(10)는, 센서용 투광부(1202A)로부터 투광되는 센싱광(LI)은, 제1 파장을 피크로 하는 파장대의 광이기 때문에, 반사 부재(1204)에서의 반사 효율이 높아져, 물체의 진입을 확실히 검지하는 데 있어서 유리하게 된다. 또한, 주위의 조명이나 태양광이 강한 경우일지라도, 그것들의 광과 센싱광(LI)의 식별을 확실히 행하는 데 있어서 유리하게 된다. Further, in the photographing device 10, since the sensing light LI transmitted from the sensor light emitting unit 1202A is light in a wavelength band having the first wavelength as a peak, the reflection efficiency of the reflective member 1204 is increased. , it becomes advantageous in reliably detecting the entry of an object. In addition, even when ambient lighting or sunlight is strong, it is advantageous to reliably identify the light and the sensing light LI.

또한, 촬영 장치(10)는, 촬영광(LP)을 투광하는 촬영용 투광부(1402)를 구비하고, 촬영 대상의 물체인 골프 클럽 헤드(2204)의 표면에 촬영광을 반사하는 마커(26)가 붙여져 있기 때문에, 골프 클럽 헤드(2204) 상의 소정의 개소의 위치를 화상 상에서 특정하는 데 있어서 유리하게 된다. 특히, 이동하는 골프 클럽 헤드(2204)를 연속하여 촬영하는 경우에, 골프 클럽 헤드(2204)의 거동을 파악하기 쉽게 하는 데 있어서 유리하게 된다.In addition, the photographing device 10 includes a photographing light projection unit 1402 that transmits the photographing light LP, and a marker 26 for reflecting the photographing light on the surface of the golf club head 2204, which is an object to be photographed. is attached, it is advantageous in specifying the position of a predetermined location on the golf club head 2204 on an image. In particular, when continuously photographing the moving golf club head 2204, it is advantageous to easily understand the behavior of the golf club head 2204.

또한, 촬영 장치(10)는, 촬영용 투광부(1402)로부터 투광되는 촬영광(LP)은, 제2 파장을 피크로 하는 파장대의 광이기 때문에, 카메라(1406)에서의 수광 강도가 높은 파장의 광을 촬영 대상의 물체에 조사할 수 있어, 물체를 선명하게 촬영하는 데 있어서 유리하게 된다. 또한, 주위의 조명이나 태양광이 강한 경우일지라도, 그것들의 광과 촬영광(LP)의 식별을 확실히 행하는 데 있어서 유리하게 된다. In addition, in the photographing device 10, since the photographing light LP projected from the photographing light projection unit 1402 is light in a wavelength band having the second wavelength as a peak, the intensity of light received by the camera 1406 is of a high wavelength. Light can be irradiated to an object to be photographed, which is advantageous for clearly photographing the object. Further, even when ambient lighting or sunlight is strong, it is advantageous to reliably identify the light and the photographing light LP.

또한, 촬영 장치(10)는, 회귀 반사형 광학식 센서(12)와 카메라(1406)와의 설치 방향에 대향하여 평판상의 반사 부재(1204)가 설치되고, 또한 촬영용 투광부(1402)가 카메라(1406)의 설치 위치 측으로부터 촬영광(LP)을 투광한다, 즉 반사 부재(1204)에 대하여 촬영광(LP)이 닿는 경우라도, 반사 부재(1204)로부터의 촬영광(LP)의 반사를 억제하여 반사 부재(1204)의 찍힘을 방지할 수 있다. In addition, in the photographing device 10, a flat reflective member 1204 is provided facing the direction in which the retroreflective optical sensor 12 and the camera 1406 are installed, and a light projector 1402 for photographing is provided with the camera 1406 ) is projected from the installation position side of the reflective member 1204, that is, even when the photographing light LP hits the reflective member 1204, the reflection of the photographing light LP from the reflective member 1204 is suppressed. It is possible to prevent the reflective member 1204 from being stamped.

또한, 촬영 장치(10)는, 촬영광(LP)의 광로 상에 하프 미러(1404)를 구비하고, 카메라(1406)는 하프 미러(1404)를 통과한 마커(26)로부터의 반사광을 촬영하기 때문에, 촬영광(LP)의 광로와 카메라(1406)의 광축이 대략 일치한다. 마커(26)로부터의 반사광의 강도는 입사 방향이 가장 강하기 때문에, 마커(26)의 화상을 선명하게 촬영하는 데 있어서 유리하게 된다.In addition, the photographing device 10 includes a half mirror 1404 on the optical path of the photographing light LP, and the camera 1406 captures light reflected from the marker 26 passing through the half mirror 1404. Therefore, the optical path of the photographing light LP and the optical axis of the camera 1406 substantially coincide. Since the intensity of reflected light from the marker 26 is the strongest in the direction of incidence, it is advantageous in capturing an image of the marker 26 clearly.

10……촬영 장치, 12……회귀 반사형 광학식 센서, 1202……검출부, 1202 A……센서용 투광부, 1202 B……수광부, 1204……반사 부재, 1206……검지부, 1210……제1 필터, 14……조명 촬영부, 1402……촬영용 투광부, 1404……하프 미러, 1406……카메라, 1408……반사 미러, 1409……촬영 렌즈, 1410……베이스, 1411……제2 필터, 18……컴퓨터, 1830……촬영 제어부, 1832……거동 산출부, 1834……출력부, 20……골프 볼, 22……골프 클럽, 2202……샤프트, 2204……골프 클럽 헤드, 26A, 26B, 26C……마커, LI……센싱광, LP……촬영광.10... … photographing device, 12 . . . … Retro-reflective optical sensor, 1202… … detection unit, 1202 A... … Light emitter for sensor, 1202 B… … Light receiver, 1204... … reflective member, 1206 . . . … detection unit, 1210 . . . … 1st filter, 14... … Lighting photographing unit, 1402 . . . … Light emitter for shooting, 1404 . . . … Half mirror, 1406... … Camera, 1408... … reflective mirror, 1409 . . . … Shooting lens, 1410... … Base, 1411... … 2nd filter, 18... … Computer, 1830... … Shooting control unit, 1832 . . . … Behavioral Calculation Unit, 1834 . . . … Output unit, 20 . . . … golf ball, 22 . . . … Golf Club, 2202... … shaft, 2204... … Golf Club Heads, 26A, 26B, 26C... … Marker, LI... … Sensing light, LP… … photography enthusiast.

Claims (13)

센서용 투광부(投光部)와 수광부(受光部)가 일체로 된 검출부와, 상기 검출부로부터 이간(離間)하여 설치되고 상기 센서용 투광부로부터 투광된 센싱(sensing)광(光)을 반사하여 상기 수광부로 되돌리는 반사 부재와, 상기 수광부에서 수광되는 광량에 기초하여 상기 검출부와 상기 반사 부재와의 사이의 검출 범위에 물체가 진입한 것을 검지(檢知)하는 검지부를 구비하는 회귀 반사형 광학식 센서와,
상기 물체의 이동 예정 방향을 포함하는 영역을 촬영 범위로 하고, 상기 회귀 반사형 광학식 센서에 의한 상기 검출 범위로의 상기 물체의 진입의 검지를 트리거(trigger)로서 상기 촬영 범위에 대한 촬영을 개시하는 카메라와, 상기 촬영 범위에 촬영광을 투광하는 촬영용 투광부를 구비하는 조명 촬영부
를 포함하고,
상기 물체의 표면에는, 상기 촬영광을 반사하는 마커가 붙여져 있고,
상기 반사 부재의 표면에는, 제1 파장을 투과 파장대(波長帶)에 포함하는 제1 필터가 붙여져 있고, 상기 카메라에는, 상기 제1 파장과는 다른 제2 파장을 투과 파장대에 포함하는 제2 필터가 붙여져 있고, 상기 카메라는 상기 제2 필터를 통하여 화상을 촬영하고,
상기 센싱광은, 상기 제1 파장을 피크로 하는 파장대의 광이고,
상기 촬영광은, 상기 제2 파장을 피크로 하는 파장대의 광이고,
상기 회귀 반사형 광학식 센서와 상기 카메라는 소정 방향으로 나란히 놓여 설치되고,
상기 반사 부재는 평판상(平板狀)의 부재이며, 상기 소정 방향과 직교하는 선분 상(上)에 상기 소정 방향으로 평판면이 따르도록 설치되고,
상기 촬영용 투광부는, 상기 카메라의 설치 위치 측으로부터 상기 촬영광을 투광하는,
것을 특징으로 하는 촬영 장치.
A detection unit in which a light emitting unit for a sensor and a light receiving unit are integrally installed, separated from the detection unit, and reflecting sensing light transmitted from the light emitting unit for a sensor A retroreflective type comprising a reflective member for receiving light and returning it to the light receiving unit, and a detecting unit for detecting that an object has entered a detection range between the detecting unit and the reflective member based on the amount of light received by the light receiving unit. an optical sensor,
A region including the expected movement direction of the object is set as a shooting range, and the detection of entry of the object into the detection range by the retroreflective optical sensor is used as a trigger to start shooting in the shooting range. Illumination photographing unit including a camera and a photographing light emitting unit for projecting photographing light into the photographing range
including,
A marker reflecting the photographing light is pasted on the surface of the object,
A first filter including a first wavelength in a transmission wavelength band is attached to a surface of the reflection member, and a second filter including a second wavelength different from the first wavelength in a transmission wavelength band is attached to the camera. is attached, the camera captures an image through the second filter,
The sensing light is light of a wavelength band having the first wavelength as a peak,
The photographing light is light in a wavelength band having the second wavelength as a peak,
The retroreflective optical sensor and the camera are installed side by side in a predetermined direction,
The reflective member is a plate-like member, and is installed so that a flat surface follows the predetermined direction on a line segment orthogonal to the predetermined direction,
The photographing light projection unit transmits the photographing light from the side of the installation position of the camera.
A photographing device characterized in that
제1항에 있어서,
상기 촬영광의 광로(光路) 상에, 상기 촬영광에 대하여 45°를 향하여 배치되는 하프 미러(half mirror)를 더 구비하고,
상기 카메라는, 상기 촬영광의 투광 방향과 직교하는 방향으로 촬영 방향을 향하는 것과 함께, 상기 하프 미러를 통과한 상기 마커로부터의 반사광을 촬영하는,
것을 특징으로 하는 촬영 장치.
According to claim 1,
Further comprising a half mirror disposed on an optical path of the imaging light and facing at 45° with respect to the imaging light;
The camera photographs the reflected light from the marker passing through the half mirror while facing a photographing direction in a direction orthogonal to the projection direction of the photographing light.
A photographing device characterized in that
제1항에 있어서,
상기 촬영용 투광부는, 상기 카메라의 렌즈의 주위에 설치된 링 조명인,
것을 특징으로 하는 촬영 장치.
According to claim 1,
The photographing light emitting unit is a ring light installed around the lens of the camera,
A photographing device characterized in that
제1항에 기재된 촬영 장치를 이용한 물체의 거동 산출 장치에 있어서,
상기 카메라는, 상기 물체의 표면에 설치된 상기 마커를 적어도 2방향 이상의 다른 방향으로부터 연속적으로 촬영하고,
미리 상기 물체의 3차원 형상 모델의 데이터와, 상기 마커를 특징짓는 마커 특징점에 대응하는 상기 3차원 형상 모델 상의 대응점의 위치를 나타내는 대응점 위치 정보를 기억하고, 촬영된 상기 화상 중의 마커로부터 상기 마커 특징점의 위치를 추출하고, 상기 대응점의 위치가 상기 화상으로부터 추출된 상기 마커 특징점의 3차원 좌표계에 있어서의 위치와 일치하도록, 상기 3차원 형상 모델의 위치 및 방향을 산출하는 것으로 상기 물체의 거동을 재현한 3차원 형상 모델의 위치 및 방향의 시계열 데이터를 산출하는 거동 산출부를 구비하는,
것을 특징으로 하는 물체의 거동 산출 장치.
In the object behavior calculation device using the photographing device according to claim 1,
The camera continuously photographs the marker installed on the surface of the object from at least two or more different directions;
Data of the 3D shape model of the object and corresponding point positional information indicating the position of a corresponding point on the 3D shape model corresponding to a marker feature point characterizing the marker are stored in advance, and the marker feature point is obtained from the marker in the captured image. The behavior of the object is reproduced by extracting the position of the corresponding point and calculating the position and direction of the 3D shape model so that the position of the corresponding point matches the position in the 3D coordinate system of the marker feature point extracted from the image. Equipped with a behavior calculation unit for calculating time-series data of the position and direction of a three-dimensional shape model,
An apparatus for calculating the behavior of an object, characterized in that.
제4항에 있어서,
상기 마커는 상기 물체의 표면의 적어도 3개소 이상에 설치되고, 상기 마커의 중심점을 마커 특징점으로서 추출하는,
것을 특징으로 하는 물체의 거동 산출 장치.
According to claim 4,
The markers are installed on at least three or more places on the surface of the object, and the center point of the marker is extracted as a marker feature point.
An apparatus for calculating the behavior of an object, characterized in that.
제5항에 있어서,
상기 물체는 우드(wood)계 골프 클럽 헤드이며,
상기 마커는, 상기 골프 클럽 헤드의 페이스면과 접하는 크라운부가 되는 상면(上面)에 설치되는,
것을 특징으로 하는 물체의 거동 산출 장치.
According to claim 5,
The object is a wood-based golf club head,
The marker is installed on the upper surface of the crown part in contact with the face surface of the golf club head.
An apparatus for calculating the behavior of an object, characterized in that.
제5항에 있어서,
상기 물체는 아이언(iron)계 골프 클럽 헤드이며,
상기 마커는, 상기 골프 클럽 헤드의 페이스면에 접하는 상단면 및 호젤(hosel)부에 설치되는,
것을 특징으로 하는 물체의 거동 산출 장치.
According to claim 5,
The object is an iron-based golf club head,
The marker is installed on an upper surface and a hosel portion in contact with the face surface of the golf club head.
An apparatus for calculating the behavior of an object, characterized in that.
제6항에 있어서,
상기 거동 산출부는, 상기 시계열 데이터를 이용하여, 골프 볼을 타격하기 직전의 상기 골프 클럽 헤드의 좌우 진입각, 상기 골프 볼의 타격 시 페이스각, 페이스면 상의 타점 위치, 및 타격 시의 페이스 스피드 중, 적어도 1개를 더 산출하는,
것을 특징으로 하는 물체의 거동 산출 장치.
According to claim 6,
The behavior calculation unit, using the time-series data, among the left and right approach angles of the golf club head immediately before hitting the golf ball, the face angle at the time of hitting the golf ball, the position of the hitting point on the face surface, and the face speed at the time of hitting , yielding at least one more,
An apparatus for calculating the behavior of an object, characterized in that.
제8항에 있어서,
상기 거동 산출부는, 촬영 화상 중에 상기 골프 볼이 찍혀 있지 않는 경우에는, 상기 골프 클럽 헤드(2204)의 위치의 시계열 데이터로부터, 그 이전의 각 시점과 비교하여 이동 거리가 급격히 짧아지는 2점을 추출하고, 그 기간에 상기 골프 볼의 타격이 행하여졌다고 특정하는,
것을 특징으로 하는 물체의 거동 산출 장치.
According to claim 8,
When the golf ball is not captured in the captured image, the behavior calculation unit extracts two points at which the moving distance is rapidly shortened compared to each previous point in time from time-series data of the position of the golf club head 2204. and specifying that the golf ball was hit during that period,
An apparatus for calculating the behavior of an object, characterized in that.
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