供感测移动球体的装置及方法、以及供计算移动球体的旋转的球体影像的影像处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明有关于供感测移动球体的装置及方法、W及供计算移动球体的旋转的球体 影像的影像处理方法，用于获得移动球体的影像W及处理并分析影像W计算球体的旋转。
【背景技术】
[0002] 关于运动，具体而言是指高尔夫，大家一直企图藉分析所敲击的球体而精确感测 被高尔夫者所敲击的移动球体的物理特性，或使用感测值W影像的形式实现所敲击的球 体，并将结果应用到模拟高尔夫，比如所谓的蛋幕高尔夫。
[0003] 尤其是，当球体被敲击而飞出时，球体相对于=维空间的某一轴而快速旋转，因而 很难量测球体的旋转（Spin)，而且需要非常昂贵的设备W精确量测球体的旋转。
[0004] 用于量测球体旋转的代表性方法包括使用雷达感测器（radarsensor)的方法或 使用高速或超高速照像机分析揃取影像的方法。在该些方法中，使用高速或超高速照像机 计算移动球体旋转的方法是藉由通过在高速或超高速照像机所揃取的影像上的球体上标 示特定图案并分析球体上所标示的特定图案的变化计算旋转轴及移动球体的旋转量来进 行。
[0005] 在此，特定图案是简单的形状，且使用特定大小及颜色或光敏材料而标示在球体 上，并因此进行旋转计算，而特定图案是明显不同于影像。
[0006] 然而，依据标示特定图案于球体上并分析图案影像的方法，标示特定图案于每球 体上是很不方便且很麻烦，而且当球体上所标示的图案因重复量测而变得模糊或部分剥落 时，可能无法量测球体旋转。
【发明内容】
[0007] 技术问题
[000引因此，本发明是有鉴于上述的问题而做成，而本发明的主要目的在于提供依据敲 击及分析影像藉获得移动球体影像而量测旋转，尤其是一种供感测移动球体的方法及装 置、W及球体影像的影像处理方法，用W量测移动球体的旋转，藉快速且精确地提取预先标 示于在球体上比如球体制造商标记、球体商标、刮痕、污点等等未指定的标示，即W简单方 式的特征部，而非只表示用于旋转量测的特定图案而已，然后依据特征部精确地计算球体 转动的旋转轴及旋转量资讯。
[0009] 技术方案
[0010] 依据本发明的特点，上述及其他目的，可藉提供用W感测移动球体、获得并分析移 动球体影像而计算移动球体的旋转的装置来完成，该装置包括：一影像揃取单元，用于依据 球体的移动获得连续影像，球体具有包含标示于其上的预设特征部的表面；一影像处理单 元，用于从影像揃取单元所揃取的每个影像中提取球体影像当作对应于球体部的影像，并 从球体影像中移除凹纹部及各种杂讯部，W从球体影像提取特征部；W及一旋转计算单元， 用于藉分析分别从二个任意连续球体影像提取的特征部的位置变化，计算球体的旋转轴及 旋转量。
[0011] 依据本发明的另一特点，提供一种感测移动球体的方法，用于获得并分析移动球 体的影像W计算移动球体的旋转，该方法包括：依据球体的移动获得连续影像，该球体具有 包含标示于其上的预设特征部的表面；从影像揃取单元所揃取的每个影像中提取球体影像 当作对应于球体部的影像；从球体影像中移除凹纹部及不同杂讯部，W从球体影像提取特 征部；W及藉分析分别从二任意连续球体影像提取的特征部的位置变化计算球体的旋转轴 及旋转量。
[0012] 依据本发明的另一特点，提供一种从影像中提取的球体影像的影像处理方法，用 于获得球体移动的影像，该球体具有包含标示于其上的预设特征部的表面，并用于依据其 上特征部计算球体的旋转，该方法包括；W随意角度转动球体影像上的球体当作原始影像； 藉从影像中减去原始影像所获得提取第n微分影像，且影像的球体被转动；藉在第（n-1)微 分影像或第（n-1)累积影像上累积第n微分影像提取第n累积影像；W及依据预设参考值 对第n累积影像进行二元化W从影像中提取特征部，其中n是等于或大于2的自然数。
[001引有益效果
[0014]依据本发明的一种供感测移动球体的方法及装置、W及球体影像的影像处理方 法，是藉依据敲击及分析影像获得移动球体影像而量测旋转，尤其是量测移动球体的旋转， 藉快速且精确地提取预先标示于在球体上比如球体制造商标记、球体商标、刮痕、污点等等 未指定的标示，即W简单方式的特征部，而非只表示用于旋转量测的特定图案而已，然后依 据特征部精确地计算球体转动的旋转轴及旋转量资讯。
【附图说明】
[0015]图1是显示依据本发明实施例的供感测移动球体的装置的结构的方块示意图；
[0016]图2是使用图1所示元件解释从影像揃取至球体旋转计算的元件的功能的示意 图；
[0017]图3(a)至（C)是分别显示连续获得影像的来源影像的示意图；
[001引图4是显示图3(a)中球体部分经放大所得的示意图；
[0019]图5(a)至（C)是用于解释从图3(a)至（C)所示的每个来源影像中提取球体部分 的处理的示意图；
[0020] 图6 (a)至6 (C)是分别显示提取图5 (a)至（C)所示球体影像的正规化影像的示 意图；图7(a)至7(f)是显示从图6(a)所示影像中提取球体特征部的时序处理的示意图；
[0021] 图8是解释计算移动球体的旋转的示意图拟及
[0022]图9 (a)及9化）是显示藉正规化从二个连续来源影像中提取的球体影像所获得的 影像的示意图，而图9(c)及9(d)是显示藉从图9(a)及9(b)所示影像中个别提取的特征 部而获得的特征部影像的示意图。
【具体实施方式】
[0023]下文中，将参考所附图式详细说明依据本发明供感测移动球体的方法及装置W及 球体影像的影像处理方法的示范性实例。
[0024] 本发明可基本上配置成经由预设的照像机，对被使用者的高尔夫球杆敲击的高尔 夫球（此后称作"球体"）照像，藉W分析揃取影像并计算敲击球体的旋转。在此，照像机可 为3D照像机或立体照像机，是用多个照像机W立体方式来配置，并可配置成将球体影像的 二维座标转换成=维座标，反之亦然。
[0025] 此外，依据本发明供感测移动球体的方法及装置W及球体影像的影像处理方法可 应用到不同领域，比如依据使用者的高尔夫挥杆分析敲击球体，使用虚拟实境模拟器的虚 拟局尔夫等等。
[0026] 首先，参考图1及图2说明依据本发明实施例的供感测移动球体的装置。
[0027] 如图1及图2所示，依据本发明实施例的供感测移动球体的装置包括影像获取单 元（100)、影像处理单元（200) W及旋转计算单元（300)。
[002引如上所述，影像获取单元（100)可为照像机装置，也可为经由包含多个照像机的=维（3D)照像机装置或立体照像机来实现，。图1显示影像获取单元（100)是用包含第一 照像机（110)及第二照像机（120)的立体照像机实现。
[0029] 影像处理单元（200)是一种从影像获取单元（100)所揃取的每个影像中提取球体 影像的元件，而球体影像是对应于球体部的影像，并从球体影像中移除凹纹部及各种杂讯 部，W提取球体影像的特征部，即比如标示于在球体上的商标或标记、刮痕等等未指定的标 /J、- 〇
[0030] 影像处理单元（200)可包含球体影像提取部（210)、球体影像正规化部（220)及球 体特征部提取部（230)。
[0031] 球体影像提取部（210)配置成从来源影像中提取球体影像，球体影像是对应于球 体部的影像，而来源影像是藉影像获取单元（100)所获得的影像，并提取球体部的中屯、座 标，其将详述于后。
[0032] 球体影像正规化部（220)是配置成，藉对球体影像提取部（210)所提取的每个球 体影像的大小及亮度资讯进行正规化处理，W将在来源影像上依据球体在空间中的位置而 变动球体的大小及亮度正规化，将详述于后。
[0033] 球体特征部提取部（230)是一种提取影像上所指示的特征部（即未指定的标示， 如标示于在球体上的商标或标记、刮痕等等）的元件，该影像的影像正规化已