JPH0743152A - 移動している運動物体の飛行特性を測定するモニタリングシステムおよび装置 - Google Patents
移動している運動物体の飛行特性を測定するモニタリングシステムおよび装置Info
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- JPH0743152A JPH0743152A JP6104168A JP10416894A JPH0743152A JP H0743152 A JPH0743152 A JP H0743152A JP 6104168 A JP6104168 A JP 6104168A JP 10416894 A JP10416894 A JP 10416894A JP H0743152 A JPH0743152 A JP H0743152A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
- G01S17/50—Systems of measurement based on relative movement of target
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Navigation (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 視界を通る物体の飛行の初期状態をモニタリ
ングするシステムを提供する。 【構成】 少なくとも３つの対比区域を有するボール８
を打ち上げると、ボール８の打撃音が音響センサ６に検
知され、図示しないシャッタリング手段がカメラ装置1
8、19を２度シャッタリングする。このカメラ装置18、1
9内に配されている感光パネルが、２度のシャッタリン
グにより対比区域から反射した光を２か所のボール位置
の光として受容して、その光パターンのアナログイメー
ジ信号を生成する。この信号をコンピュータ手段５に送
信して、ボール８の軌跡を求める。
ングするシステムを提供する。 【構成】 少なくとも３つの対比区域を有するボール８
を打ち上げると、ボール８の打撃音が音響センサ６に検
知され、図示しないシャッタリング手段がカメラ装置1
8、19を２度シャッタリングする。このカメラ装置18、1
9内に配されている感光パネルが、２度のシャッタリン
グにより対比区域から反射した光を２か所のボール位置
の光として受容して、その光パターンのアナログイメー
ジ信号を生成する。この信号をコンピュータ手段５に送
信して、ボール８の軌跡を求める。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は飛行中の運動物体の初期
位置をモニタリングするシステムおよびその運動物体の
飛行特性を測定する装置に関するものである。
位置をモニタリングするシステムおよびその運動物体の
飛行特性を測定する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】多数の電気センサ（electro-sensors ）
を用いて運動物体の速度、打上げ角度およびスピン速度
を測定するボールモニタリング装置は古くから知られて
いる（米国特許第4,136,387 号および第4,158,853
号）。
を用いて運動物体の速度、打上げ角度およびスピン速度
を測定するボールモニタリング装置は古くから知られて
いる（米国特許第4,136,387 号および第4,158,853
号）。
【０００３】
【発明の構成】概して、本発明は、物体の初期飛行をモ
ニタリングするポータブルシステムであって、多数の反
射区域または対比区域が物体上に位置し、それらの区域
が物体の初期飛行における実例を示す複数の連続光パタ
ーンを受容する１つ以上のカメラに光を放出するもので
あるポータブルシステムを提供する。飛行中の物体から
受信した信号と既知の校正（calibration ）光パターン
とを比較して物体の初期飛行特性を計算するコンピュー
タにより、カメラが受容した光パターンを処理する。
ニタリングするポータブルシステムであって、多数の反
射区域または対比区域が物体上に位置し、それらの区域
が物体の初期飛行における実例を示す複数の連続光パタ
ーンを受容する１つ以上のカメラに光を放出するもので
あるポータブルシステムを提供する。飛行中の物体から
受信した信号と既知の校正（calibration ）光パターン
とを比較して物体の初期飛行特性を計算するコンピュー
タにより、カメラが受容した光パターンを処理する。
【０００４】このシステムの利点は、コンパクトである
こと、自動で運転可能であること、ポータブルであるこ
と、その場で容易に測定できることにある。
こと、自動で運転可能であること、ポータブルであるこ
と、その場で容易に測定できることにある。
【０００５】またこのシステムの特徴は、物体上の多数
の反射区域または対比区域を使用することにより、初期
の物体が飛行中に回転するのにもかかわらず、各々のカ
メラが十分なデータを受容できることにある。
の反射区域または対比区域を使用することにより、初期
の物体が飛行中に回転するのにもかかわらず、各々のカ
メラが十分なデータを受容できることにある。
【０００６】
【実施例】以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【０００７】ここで図１から４を参照する。図１のシス
テム３は、カメラハウジングユニット４、コンピュータ
５、音響センサ６およびティーアップしたゴルフボール
８を含む。カメラハウジングユニット４は、ティーアッ
プしたゴルフボール８に対してこのカメラハウジングユ
ニット４を調節できるように、トラック14、16と連結可
能な支持脚12ａ、12ｂおよびハウジングフレーム11を含
む。カメラハウジングユニット４はさらに、間隔をおい
て配置された２つの電気光学カメラ18、19（以下、カメ
ラ18、19と称する）を含む。これらのカメラは、光受容
窓18ａ、19ａ、シャッター（図示せず）および感光性シ
リコンパネル18ｐ、19ｐを有する（図４参照）。ＣＣＤ
カメラが好ましいが、ＴＶ型カメラもまた有用である。
テム３は、カメラハウジングユニット４、コンピュータ
５、音響センサ６およびティーアップしたゴルフボール
８を含む。カメラハウジングユニット４は、ティーアッ
プしたゴルフボール８に対してこのカメラハウジングユ
ニット４を調節できるように、トラック14、16と連結可
能な支持脚12ａ、12ｂおよびハウジングフレーム11を含
む。カメラハウジングユニット４はさらに、間隔をおい
て配置された２つの電気光学カメラ18、19（以下、カメ
ラ18、19と称する）を含む。これらのカメラは、光受容
窓18ａ、19ａ、シャッター（図示せず）および感光性シ
リコンパネル18ｐ、19ｐを有する（図４参照）。ＣＣＤ
カメラが好ましいが、ＴＶ型カメラもまた有用である。
【０００８】ここで図２を参照する。ゴルフボール８
は、ディンプル８ｄと間隔をおいて位置する６つの反射
円形区域またはドット20ａ−ｆとを有する。2.54ｍｍ
（1/10インチ）から3.17ｍｍ（1/8 インチ）の直径を有
する円形ドット20ａ−ｆが好ましいが、他のサイズと形
状の区域を用いることもできる。好ましくはボール表面
に接着している反射材料からドット20ａ−ｆを作成す
る。ミネソタマイニングアンドマニファクチュアリング
社（３Ｍ）により作成された「スコッチライト」ブラン
ドのビーズ材料が好ましい。角反射レトロリフレクター
を用いてもよい。あるいは、対比区域を規定する印刷点
を用いることもできる。ドットまたは区域の数は３か所
から６か所まで、もしくはそれ以上であってもよいが、
ただし、カメラ18、19により受容可能なボール位置Ａお
よびＢにおいて各々のドットまたは区域は光を反射する
ものである。カメラ18は各々の全てのドット20ａ−ｆか
らの光を受容でき、カメラ19は同様に各々の全てのドッ
ト20ａ−ｆからの光を受容できる。図１の線ＡとＢとの
間の角度は、10−30°の範囲にあればよいが、22°が好
ましい。
は、ディンプル８ｄと間隔をおいて位置する６つの反射
円形区域またはドット20ａ−ｆとを有する。2.54ｍｍ
（1/10インチ）から3.17ｍｍ（1/8 インチ）の直径を有
する円形ドット20ａ−ｆが好ましいが、他のサイズと形
状の区域を用いることもできる。好ましくはボール表面
に接着している反射材料からドット20ａ−ｆを作成す
る。ミネソタマイニングアンドマニファクチュアリング
社（３Ｍ）により作成された「スコッチライト」ブラン
ドのビーズ材料が好ましい。角反射レトロリフレクター
を用いてもよい。あるいは、対比区域を規定する印刷点
を用いることもできる。ドットまたは区域の数は３か所
から６か所まで、もしくはそれ以上であってもよいが、
ただし、カメラ18、19により受容可能なボール位置Ａお
よびＢにおいて各々のドットまたは区域は光を反射する
ものである。カメラ18は各々の全てのドット20ａ−ｆか
らの光を受容でき、カメラ19は同様に各々の全てのドッ
ト20ａ−ｆからの光を受容できる。図１の線ＡとＢとの
間の角度は、10−30°の範囲にあればよいが、22°が好
ましい。
【０００９】ドット20ａ−ｆに衝突する光のビームとド
ット20ａ−ｆで反射してカメラ窓に向けられた光のビー
ムとの間の発散角（divergence angle）がゼロまたはゼ
ロに近い場合、反射材料はゴルフボールの被覆表面と比
較して900 倍も明るい。発散角が大きくなるにつれ、ド
ット20ａ−ｆの背景（残りのボール表面）に対する明る
さの比率は減少する。赤外線照明を用いてゴルファーに
見えないフラッシュを発してもよいことが理解されよ
う。
ット20ａ−ｆで反射してカメラ窓に向けられた光のビー
ムとの間の発散角（divergence angle）がゼロまたはゼ
ロに近い場合、反射材料はゴルフボールの被覆表面と比
較して900 倍も明るい。発散角が大きくなるにつれ、ド
ット20ａ−ｆの背景（残りのボール表面）に対する明る
さの比率は減少する。赤外線照明を用いてゴルファーに
見えないフラッシュを発してもよいことが理解されよ
う。
【００１０】カメラ18には２つのフラッシュランプ21、
22が隣接しており、カメラ19にはさらに２のフラッシュ
ランプ23、24が隣接している。フラッシュランプ21、2
2、23および24はできるだけカメラ18、19の有効範囲に
近く配置して発散角を最小にする。このようにすれば、
ドット20ａ−ｆからの光を受容し、その光をボール表面
の別の部分および他の背景の光から受容した光と区別す
るカメラ18、19の能力が高められる。あるいは、感光性
パネル18ｐ、19ｐが光を受容し、そのような光により活
性化される時間をコントロールすることにより、ゲーテ
ィングまたはシャッタリング（shuttering）を行なうこ
ともできる。センサパネルを操作してシャッタリングま
たはゲーティングを行なうカメラはゲートチャージイン
テンシファンドカメラ（gated charge intensified cam
era ）である。このカメラを選択する場合、カメラのシ
ャッターが常に開いているとともに、光源は常にオンで
あり、したがって、パネル18ｐ、19ｐを用いて、800 マ
イクロ秒の間隔で２つの時期のみに集光することにより
ゲーティングを行なう。第２の例においては、100 マイ
クロ秒で開いて閉じる強誘電性液晶を用いている。この
例を用いる場合、一定の光源を用い、ボールを打った後
に２度シャッタリングを行なう。
22が隣接しており、カメラ19にはさらに２のフラッシュ
ランプ23、24が隣接している。フラッシュランプ21、2
2、23および24はできるだけカメラ18、19の有効範囲に
近く配置して発散角を最小にする。このようにすれば、
ドット20ａ−ｆからの光を受容し、その光をボール表面
の別の部分および他の背景の光から受容した光と区別す
るカメラ18、19の能力が高められる。あるいは、感光性
パネル18ｐ、19ｐが光を受容し、そのような光により活
性化される時間をコントロールすることにより、ゲーテ
ィングまたはシャッタリング（shuttering）を行なうこ
ともできる。センサパネルを操作してシャッタリングま
たはゲーティングを行なうカメラはゲートチャージイン
テンシファンドカメラ（gated charge intensified cam
era ）である。このカメラを選択する場合、カメラのシ
ャッターが常に開いているとともに、光源は常にオンで
あり、したがって、パネル18ｐ、19ｐを用いて、800 マ
イクロ秒の間隔で２つの時期のみに集光することにより
ゲーティングを行なう。第２の例においては、100 マイ
クロ秒で開いて閉じる強誘電性液晶を用いている。この
例を用いる場合、一定の光源を用い、ボールを打った後
に２度シャッタリングを行なう。
【００１１】このシステムの操作に際して、最初の工程
はカメラ18、19の補正である。カメラ18、19を空間に固
定した座標系に補正する。この補正を行なうために、図
３に示したの基準部材（fixture ）30を、ティーアップ
したボール８が配されるちょうど前に物理的に配置す
る。この基準部材30には直径で6.35ｍｍ（1/4 インチ）
の20のレトロドット30ａ−ｔが配されている。基準部材
30はその三次元構造により全体的な座標系を規定する。
基準部材30が各々のカメラ18、19についての11の定数を
決定する場合、基準部材30はこれらを位置付けるので、
基準部材30の位置および基準部材30からのまたは互いの
カメラ18、19の間隔は精密である必要はない。基準部材
30上での点を予備測定し、各々のカメラのセンサパネル
18ｐ、19ｐ上で20のＵおよびＶ座標をデジタル化すれ
ば、11の定数により各々のカメラ18、19の焦点長さ、オ
リエンテーションおよび位置を決定できる。
はカメラ18、19の補正である。カメラ18、19を空間に固
定した座標系に補正する。この補正を行なうために、図
３に示したの基準部材（fixture ）30を、ティーアップ
したボール８が配されるちょうど前に物理的に配置す
る。この基準部材30には直径で6.35ｍｍ（1/4 インチ）
の20のレトロドット30ａ−ｔが配されている。基準部材
30はその三次元構造により全体的な座標系を規定する。
基準部材30が各々のカメラ18、19についての11の定数を
決定する場合、基準部材30はこれらを位置付けるので、
基準部材30の位置および基準部材30からのまたは互いの
カメラ18、19の間隔は精密である必要はない。基準部材
30上での点を予備測定し、各々のカメラのセンサパネル
18ｐ、19ｐ上で20のＵおよびＶ座標をデジタル化すれ
ば、11の定数により各々のカメラ18、19の焦点長さ、オ
リエンテーションおよび位置を決定できる。
【００１２】光パターンを受容するセンサパネル18ｐ、
19ｐは、240 のデータのラインとライン当たり510 のピ
クセルを含む。図４の格子は、240 のラインを有さない
点で説明のみのための図である。コンピュータアルゴリ
ズムを各々のドット20ａ−ｆの中心軌跡検出のために用
いる。ドットの中心軌跡検出は、高解像度を得るため
に、ドットの中心区域をより高精度に位置付けることで
ある。ドット20ａ−ｆから受容した各々の像は、各々の
ドット20ａ−ｆの明確なｘおよびｙの中心位置となる。
光がゲーティングのために視界において弱い場合、セン
サパネルとともにイメージ増倍管を用いてもよい。イメ
ージ増倍管は、入力イメージより明るい出力イメージを
生成する装置である。
19ｐは、240 のデータのラインとライン当たり510 のピ
クセルを含む。図４の格子は、240 のラインを有さない
点で説明のみのための図である。コンピュータアルゴリ
ズムを各々のドット20ａ−ｆの中心軌跡検出のために用
いる。ドットの中心軌跡検出は、高解像度を得るため
に、ドットの中心区域をより高精度に位置付けることで
ある。ドット20ａ−ｆから受容した各々の像は、各々の
ドット20ａ−ｆの明確なｘおよびｙの中心位置となる。
光がゲーティングのために視界において弱い場合、セン
サパネルとともにイメージ増倍管を用いてもよい。イメ
ージ増倍管は、入力イメージより明るい出力イメージを
生成する装置である。
【００１３】各々のドット30ａ−ｔの中心のＸ、Ｙおよ
びＺ座標を、デジタル化テーブル上で0.0254ｍｍから0.
254 ｍｍ（1/1000−10/1000 インチ）の精度まで予備測
定し、コンピュータに保存した。校正基準部材30のイメ
ージを２つのカメラ18、19により撮影する。
びＺ座標を、デジタル化テーブル上で0.0254ｍｍから0.
254 ｍｍ（1/1000−10/1000 インチ）の精度まで予備測
定し、コンピュータに保存した。校正基準部材30のイメ
ージを２つのカメラ18、19により撮影する。
【００１４】このイメージにより、校正基準部材30上の
既知の20のＸ、ＹおよびＺ位置に対してイメージ空間座
標ＵおよびＶに関する11の定数を決定する。
既知の20のＸ、ＹおよびＺ位置に対してイメージ空間座
標ＵおよびＶに関する11の定数を決定する。
【００１５】校正したＸ（ｉ）、Ｙ（ｉ）、Ｚ（ｉ）の
空間点とＵi （ｊ）、Ｖi （ｊ）イメージ点との関係式
は：
空間点とＵi （ｊ）、Ｖi （ｊ）イメージ点との関係式
は：
【００１６】
【数１】
【００１７】カメラ18の11の定数、Ｄｉ１（ｉ＝１、１
１）、およびカメラ19の11の定数、Ｄｉ２（ｉ＝１、１
１）は、20の位置での既知のＸ（ｉ）、Ｙ（ｉ）、Ｚ
（ｉ）および２つのカメラの校正写真において測定した
20のＵi （ｊ）、Ｖi （ｊ）座標から求められる。
１）、およびカメラ19の11の定数、Ｄｉ２（ｉ＝１、１
１）は、20の位置での既知のＸ（ｉ）、Ｙ（ｉ）、Ｚ
（ｉ）および２つのカメラの校正写真において測定した
20のＵi （ｊ）、Ｖi （ｊ）座標から求められる。
【００１８】校正を完了して、カメラ18、19から約76ｃ
ｍ（約30インチ）に位置したボール８を、三次元視野35
を通じて打上げる（図２）。打上げにより、打撃音が音
響センサ６により拾われ、この音響センサ６が、カメラ
18とカメラ19のシャッターを開きカメラ18およびカメラ
19内のイメージセンサパネルを６つのボールドットから
の光に露出させる信号を送信する。100 マイクロ秒後、
フラッシュライト22および23が６つのボールドットを照
らすフラッシュを放つ。800 マイクロ秒後、フラッシュ
ライト24および21が視野35内の初期飛行路に沿って約10
から15ｃｍ（約４から６インチ）移動している６つのボ
ールドットを照らすフラッシュを放つ。フラッシュは、
千分の一から十秒と百万分の数秒との間持続する。カメ
ラ18および19において、非常に小さな窓を用いることに
より、周囲の光を弱くしてストロボの光を強くする。２
つの位置でドット20ａ−ｆで光が反射すると、その光は
センサパネル18ｐ、19ｐに達して対応するパネル区域25
ａ−ｆが得られる。
ｍ（約30インチ）に位置したボール８を、三次元視野35
を通じて打上げる（図２）。打上げにより、打撃音が音
響センサ６により拾われ、この音響センサ６が、カメラ
18とカメラ19のシャッターを開きカメラ18およびカメラ
19内のイメージセンサパネルを６つのボールドットから
の光に露出させる信号を送信する。100 マイクロ秒後、
フラッシュライト22および23が６つのボールドットを照
らすフラッシュを放つ。800 マイクロ秒後、フラッシュ
ライト24および21が視野35内の初期飛行路に沿って約10
から15ｃｍ（約４から６インチ）移動している６つのボ
ールドットを照らすフラッシュを放つ。フラッシュは、
千分の一から十秒と百万分の数秒との間持続する。カメ
ラ18および19において、非常に小さな窓を用いることに
より、周囲の光を弱くしてストロボの光を強くする。２
つの位置でドット20ａ−ｆで光が反射すると、その光は
センサパネル18ｐ、19ｐに達して対応するパネル区域25
ａ−ｆが得られる。
【００１９】既知のボール８の寸法、カメラ操作間の既
知の時間およびカメラ間の既知の幾何学関係を用いて、
外部コンピュータ回路は、各々のスナップショットの時
間での共通の座標系における各々の強調されたスポット
のＸ、ＹおよびＺ位置を計算することができる。位置の
情報と既知のデータから、外部コンピュータ回路は、打
上げ後ただちに三次元のボール速度とスピンを計算する
ことができる。ボール８の初期速度とスピン、そして既
知の空気力学特性が与えられれば、外部コンピュータ回
路は、ボールの飛行路と着地点を正確に予測できる。
知の時間およびカメラ間の既知の幾何学関係を用いて、
外部コンピュータ回路は、各々のスナップショットの時
間での共通の座標系における各々の強調されたスポット
のＸ、ＹおよびＺ位置を計算することができる。位置の
情報と既知のデータから、外部コンピュータ回路は、打
上げ後ただちに三次元のボール速度とスピンを計算する
ことができる。ボール８の初期速度とスピン、そして既
知の空気力学特性が与えられれば、外部コンピュータ回
路は、ボールの飛行路と着地点を正確に予測できる。
【００２０】21.3ｍｍ（0.84インチ）の半径を有するボ
ールの三次元モニタリングを、質量位置ＴＸ、ＴＹ、Ｔ
Ｚの中心と角度Ａ、Ｅ、Ｔでのオリエンテーションマト
リックスとによってボール８上の各々のドットのＸ、
Ｙ、Ｚ位置を示すことにより行なう。各々のドット（ｉ
−１、２、……６）の位置を、マトリックス座標変換：
ールの三次元モニタリングを、質量位置ＴＸ、ＴＹ、Ｔ
Ｚの中心と角度Ａ、Ｅ、Ｔでのオリエンテーションマト
リックスとによってボール８上の各々のドットのＸ、
Ｙ、Ｚ位置を示すことにより行なう。各々のドット（ｉ
−１、２、……６）の位置を、マトリックス座標変換：
【００２１】
【数２】
【００２２】により示す。ここでθ（ｉ）、Φ（ｉ）は
ボール８の表面上のドット20ａ−ｆの球形極座標位置で
あり、
ボール８の表面上のドット20ａ−ｆの球形極座標位置で
あり、
【００２３】
【数３】
【００２４】がオリエンテーションマトリックスであ
る。オリエンテーションマトリックス、Ｍにより、ボー
ル８のボディ座標と先に測定した固定全体的参照座標系
とを関連させる三次元オリエテーション変換を行なえ
る。コラムベクター（.84 sin θ（ｉ）cos Φ
（ｉ）、.84 sin θ（ｉ）sin Φ（ｉ）、.84 cos θ
（ｉ））により、ボディ固定座標系におけるｉで標識化
したドットの位置が得られる。ドットａ−ｆの最適配列
は、１つの極ドットが０°、０°であり、５つの周りを
囲むドットはθ（ｉ）＝30°で、Φ（ｉ）＝０°、72
°、144 °、216 °、288 °である。酷くフックしたか
またはスライスしたゴルフショットの場合、シータの角
度が40°よりずっと大きくなると、ボール上の６つのド
ットすべてがシステムの最適形状には捕らえられない。
る。オリエンテーションマトリックス、Ｍにより、ボー
ル８のボディ座標と先に測定した固定全体的参照座標系
とを関連させる三次元オリエテーション変換を行なえ
る。コラムベクター（.84 sin θ（ｉ）cos Φ
（ｉ）、.84 sin θ（ｉ）sin Φ（ｉ）、.84 cos θ
（ｉ））により、ボディ固定座標系におけるｉで標識化
したドットの位置が得られる。ドットａ−ｆの最適配列
は、１つの極ドットが０°、０°であり、５つの周りを
囲むドットはθ（ｉ）＝30°で、Φ（ｉ）＝０°、72
°、144 °、216 °、288 °である。酷くフックしたか
またはスライスしたゴルフショットの場合、シータの角
度が40°よりずっと大きくなると、ボール上の６つのド
ットすべてがシステムの最適形状には捕らえられない。
【００２５】６つのドット、ｉ、および２つのカメラｊ
についてカメラ座標、Ｕi (j) 、Ｖi (j) とすると、解
くべき式は以下のとおりである：
についてカメラ座標、Ｕi (j) 、Ｖi (j) とすると、解
くべき式は以下のとおりである：
【００２６】
【数４】
【００２７】ボールの最初の位置のオリエンテーション
角度Ａ、Ｅ、ＴおよびＴＸ、ＴＹ、ＴＺについて、生成
した24の式を解く。ボールの第２の位置について、類似
の一連の式を解く。24の式は非線形であり、テイラーの
定理を用いることにより、反復で線形化して解く。一般
的に、式は４回の反復で６つの未知のパラメータを解く
ように収束する。
角度Ａ、Ｅ、ＴおよびＴＸ、ＴＹ、ＴＺについて、生成
した24の式を解く。ボールの第２の位置について、類似
の一連の式を解く。24の式は非線形であり、テイラーの
定理を用いることにより、反復で線形化して解く。一般
的に、式は４回の反復で６つの未知のパラメータを解く
ように収束する。
【００２８】座標系の３つの軸に沿ったボールの速度成
分を以下の式から計算する：
分を以下の式から計算する：
【００２９】
【数５】
【００３０】ここでΔＴはストロボの発光と発光の間の
時間である。
時間である。
【００３１】オリエンテーションマトリックスＭ（Ａ、
Ｅ、Ｔ、ｔ）とＭ（Ａ′、Ｅ′、Ｔ′、ｔ＋ΔＴ）とを
乗じ、得られた相対オリエンテーションマトリックスの
オフダイアゴナル成分（off diagonal elements ）を等
しいと置くことにより、スピン成分を得る。
Ｅ、Ｔ、ｔ）とＭ（Ａ′、Ｅ′、Ｔ′、ｔ＋ΔＴ）とを
乗じ、得られた相対オリエンテーションマトリックスの
オフダイアゴナル成分（off diagonal elements ）を等
しいと置くことにより、スピン成分を得る。
【００３２】
【数６】
【００３３】次いで、増加時間ΔＴ中の２つのボールの
回転ベクターの角度の大きさ、θを以下の式により得
る：
回転ベクターの角度の大きさ、θを以下の式により得
る：
【００３４】
【数７】
【００３５】スピン速度の３つの直行成分Ｗｘ、Ｗｙ、
Ｗｚは以下の式により得る：
Ｗｚは以下の式により得る：
【００３６】
【数８】
【００３７】本発明の別の実施態様と図５および６を参
照する。システム３′はカメラハウジングユニット
４′、コンピュータ５′、音響センサ６′およびティー
アップしたゴルフボール８′を含む。カメラハウジング
ユニット４′は、ティーアップしたゴルフボール８′に
対してカメラハウジングユニット４′を調節できるよう
にトラック14′、および16′と連結可能な支持脚12
ａ′、12ｂ′およびハウジングフレーム11′を含む。カ
メラハウジングユニット４′はさらに電気光学カメラ1
8′を含む。この電気光学カメラ18′は、光受容窓18
ａ′、シャッター（図示せず）および図４のパネルに似
た感光シリコンパネル18ｐ′を有する。ＣＣＤカメラが
好ましいが、ＴＶ型カメラもまた有用である。このワン
カメラシステムにおけるカメラ18′は好ましくは、ツー
カメラシステムにおけるカメラ18（510 ×240）より高
い解像度（754 ×244 ピクセルのＣＣＤアレイ）を有す
る。
照する。システム３′はカメラハウジングユニット
４′、コンピュータ５′、音響センサ６′およびティー
アップしたゴルフボール８′を含む。カメラハウジング
ユニット４′は、ティーアップしたゴルフボール８′に
対してカメラハウジングユニット４′を調節できるよう
にトラック14′、および16′と連結可能な支持脚12
ａ′、12ｂ′およびハウジングフレーム11′を含む。カ
メラハウジングユニット４′はさらに電気光学カメラ1
8′を含む。この電気光学カメラ18′は、光受容窓18
ａ′、シャッター（図示せず）および図４のパネルに似
た感光シリコンパネル18ｐ′を有する。ＣＣＤカメラが
好ましいが、ＴＶ型カメラもまた有用である。このワン
カメラシステムにおけるカメラ18′は好ましくは、ツー
カメラシステムにおけるカメラ18（510 ×240）より高
い解像度（754 ×244 ピクセルのＣＣＤアレイ）を有す
る。
【００３８】カメラ18′には２つのフラッシュランプ2
1′、22′が隣接している。フラッシュランプ21′、2
2′は、できるだけカメラ18′の操作範囲に近くなるよ
うに配置され発散角を最小にしている。このようにし
て、ボールのドットａ−ｆからの光を受容し、その光を
ボール表面の他の部分と他の背景の光とから区別するカ
メラ18′の能力を高めている。
1′、22′が隣接している。フラッシュランプ21′、2
2′は、できるだけカメラ18′の操作範囲に近くなるよ
うに配置され発散角を最小にしている。このようにし
て、ボールのドットａ−ｆからの光を受容し、その光を
ボール表面の他の部分と他の背景の光とから区別するカ
メラ18′の能力を高めている。
【００３９】このワンカメラシステムの操作に際して、
最初の工程はカメラ18′の校正である。カメラ18′を、
ツーカメラの実施態様と同様な方法で空間に固定した座
標系に校正する。この校正を行なうために、図３の基準
部材30を、ティーアップしたボール８′を配置する位置
の直前に物質的に設置する。この基準部材30には、直径
が6.35ｍｍ（1/4 インチ）の20のレトロドット30ａ−ｔ
が配されている。基準部材30は、その三次元構造により
全体の座標系を規定する。基準部材30の位置と基準部材
30からのまたは互いからのカメラ18′の間隔は、基準部
材30がカメラ18′の11の定数を決定する場合、この基準
部材30がこれらの位置と間隔を位置決めするので、精密
である必要はない。基準部材30上の点を予備測定し、カ
メラセンサパネル18ｐ′上に20のＵおよびＶ座標をデジ
タル化する場合には、11の定数は、カメラ18′の焦点長
さ、オリエンテーションおよび位置を決定する（図
４）。
最初の工程はカメラ18′の校正である。カメラ18′を、
ツーカメラの実施態様と同様な方法で空間に固定した座
標系に校正する。この校正を行なうために、図３の基準
部材30を、ティーアップしたボール８′を配置する位置
の直前に物質的に設置する。この基準部材30には、直径
が6.35ｍｍ（1/4 インチ）の20のレトロドット30ａ−ｔ
が配されている。基準部材30は、その三次元構造により
全体の座標系を規定する。基準部材30の位置と基準部材
30からのまたは互いからのカメラ18′の間隔は、基準部
材30がカメラ18′の11の定数を決定する場合、この基準
部材30がこれらの位置と間隔を位置決めするので、精密
である必要はない。基準部材30上の点を予備測定し、カ
メラセンサパネル18ｐ′上に20のＵおよびＶ座標をデジ
タル化する場合には、11の定数は、カメラ18′の焦点長
さ、オリエンテーションおよび位置を決定する（図
４）。
【００４０】各々のドット20ａ−ｆのＸ、ＹおよびＺ座
標を、デジタル化テーブル上で0.0254−0.254 ｍｍ（1/
1000−10/1000 インチ）の精度まで予備測定し、コンピ
ュータに保存した。校正基準部材30のイメージをカメラ
18′により撮影する。
標を、デジタル化テーブル上で0.0254−0.254 ｍｍ（1/
1000−10/1000 インチ）の精度まで予備測定し、コンピ
ュータに保存した。校正基準部材30のイメージをカメラ
18′により撮影する。
【００４１】このイメージにより、イメージ空間座標Ｕ
およびＶを校正基準部材30上の既知の20のＸ、Ｙおよび
Ｚ位置に関連付ける11の定数を決定する。
およびＶを校正基準部材30上の既知の20のＸ、Ｙおよび
Ｚ位置に関連付ける11の定数を決定する。
【００４２】校正したＸ（ｉ）、Ｙ（ｉ）、Ｚ（ｉ）の
空間点とＵi 、Ｖi イメージ点との関係式は：
空間点とＵi 、Ｖi イメージ点との関係式は：
【００４３】
【数９】
【００４４】カメラ18の11の定数、Ｄｉ１（ｉ＝１、１
１）は、20の位置での既知のＸ（ｉ）、Ｙ（ｉ）、Ｚ
（ｉ）および校正写真において測定した20のＵi 、Ｖi
座標から求められる。測定したＵ、Ｖ座標に対するＵ、
Ｖ座標の典型的な適合値を表Ｉに示す。通常0.1 ピクセ
ルのピクセル精度が得られる。
１）は、20の位置での既知のＸ（ｉ）、Ｙ（ｉ）、Ｚ
（ｉ）および校正写真において測定した20のＵi 、Ｖi
座標から求められる。測定したＵ、Ｖ座標に対するＵ、
Ｖ座標の典型的な適合値を表Ｉに示す。通常0.1 ピクセ
ルのピクセル精度が得られる。
【００４５】校正を完了して、カメラ18′から約63ｃｍ
（約25インチ）に位置したボール８′を、三次元視野35
を通じて打上げる。打上げにより、打撃音が音響センサ
６′により拾われ、この音響センサ６′が、カメラ18′
のシャッターを開きカメラ18およびカメラ19内のイメー
ジセンサパネルを６つのボールドットからの光に露出さ
せる信号を送信する。100 マイクロ秒後、フラッシュラ
イト22′が６つのボールドットを照らすフラッシュを放
つ。800 マイクロ秒後、フラッシュライト21′が視野35
内の初期飛行路に沿って約7.6 から12.7ｃｍ（約３から
５インチ）移動している６つのボールドットを照らすフ
ラッシュを放つ。フラッシュは、千分の一から十秒と百
万分の数秒との間持続する。カメラ18′において、非常
に小さな窓を用いることにより、周囲の光を弱くしてス
トロボの光を強くする。２つの位置でドット20ａ−ｆで
光が反射すると、その光はセンサパネル18ｐ′に達して
対応するパネル区域25ａ−ｆが得られる。図４に示した
ようなセンサパネルと同一の種類をワンカメラシステム
に用いる。
（約25インチ）に位置したボール８′を、三次元視野35
を通じて打上げる。打上げにより、打撃音が音響センサ
６′により拾われ、この音響センサ６′が、カメラ18′
のシャッターを開きカメラ18およびカメラ19内のイメー
ジセンサパネルを６つのボールドットからの光に露出さ
せる信号を送信する。100 マイクロ秒後、フラッシュラ
イト22′が６つのボールドットを照らすフラッシュを放
つ。800 マイクロ秒後、フラッシュライト21′が視野35
内の初期飛行路に沿って約7.6 から12.7ｃｍ（約３から
５インチ）移動している６つのボールドットを照らすフ
ラッシュを放つ。フラッシュは、千分の一から十秒と百
万分の数秒との間持続する。カメラ18′において、非常
に小さな窓を用いることにより、周囲の光を弱くしてス
トロボの光を強くする。２つの位置でドット20ａ−ｆで
光が反射すると、その光はセンサパネル18ｐ′に達して
対応するパネル区域25ａ−ｆが得られる。図４に示した
ようなセンサパネルと同一の種類をワンカメラシステム
に用いる。
【００４６】既知のボール８′の寸法、カメラ操作間の
既知の時間およびカメラ間の校正式を用いて、外部コン
ピュータ回路は、各々のスナップショットの時間での共
通の座標系における各々の強調されたスポットのＸ、Ｙ
およびＺ位置を計算することができる。位置の情報と既
知のデータから、外部コンピュータ回路は、打上げ後た
だちに三次元のボール速度とスピンを計算することがで
きる。ボール８′の初期速度とスピン、そして既知の空
気力学特性が与えられれば、外部コンピュータ回路は、
ボールの飛行路と着地点を正確に予測できる。
既知の時間およびカメラ間の校正式を用いて、外部コン
ピュータ回路は、各々のスナップショットの時間での共
通の座標系における各々の強調されたスポットのＸ、Ｙ
およびＺ位置を計算することができる。位置の情報と既
知のデータから、外部コンピュータ回路は、打上げ後た
だちに三次元のボール速度とスピンを計算することがで
きる。ボール８′の初期速度とスピン、そして既知の空
気力学特性が与えられれば、外部コンピュータ回路は、
ボールの飛行路と着地点を正確に予測できる。
【００４７】21.3ｍｍ（0.84インチ）の半径を有するボ
ールの三次元モニタリングを、質量位置ＴＸ、ＴＹ、Ｔ
Ｚの中心と角度Ａ、Ｅ、Ｔでのオリエンテーションマト
リックスとによってボール８′上の各々のドットのＸ、
Ｙ、Ｚ位置を示すことにより行なう。各々のドット（ｉ
−１、２、……６）の位置を、マトリックス座標変換：
ールの三次元モニタリングを、質量位置ＴＸ、ＴＹ、Ｔ
Ｚの中心と角度Ａ、Ｅ、Ｔでのオリエンテーションマト
リックスとによってボール８′上の各々のドットのＸ、
Ｙ、Ｚ位置を示すことにより行なう。各々のドット（ｉ
−１、２、……６）の位置を、マトリックス座標変換：
【００４８】
【数１０】
【００４９】により示す。ここでθ（ｉ）、Φ（ｉ）は
ボール８′の表面上のドット20ａ−ｆの球形極座標位置
であり、
ボール８′の表面上のドット20ａ−ｆの球形極座標位置
であり、
【００５０】
【数１１】
【００５１】がオリエンテーションマトリックスであ
る。オリエンテーションマトリックス、Ｍにより、ボー
ル８′のボディ座標と先に測定した固定全体的参照座標
系とを関連させる三次元オリエテーション変換を行なえ
る。コラムベクター（.84 sin θ（ｉ）cos Φ
（ｉ）、.84 sin θ（ｉ）sin Φ（ｉ）、.84 cos θ
（ｉ））により、ボディ固定座標系におけるｉで標識化
したドットの位置が得られる。ドットａ−ｆの最適配列
は、１つの極ドットが０°、０°であり、５つの周りを
囲むドットはθ（ｉ）＝30°で、Φ（ｉ）＝０°、72
°、144 °、216 °、288 °である。酷くフックしたか
またはスライスしたゴルフショットの場合、シータの角
度が50°よりずっと大きくなると、ボール上の６つのド
ットすべてがシステムの最適形状には捕らえられない。
る。オリエンテーションマトリックス、Ｍにより、ボー
ル８′のボディ座標と先に測定した固定全体的参照座標
系とを関連させる三次元オリエテーション変換を行なえ
る。コラムベクター（.84 sin θ（ｉ）cos Φ
（ｉ）、.84 sin θ（ｉ）sin Φ（ｉ）、.84 cos θ
（ｉ））により、ボディ固定座標系におけるｉで標識化
したドットの位置が得られる。ドットａ−ｆの最適配列
は、１つの極ドットが０°、０°であり、５つの周りを
囲むドットはθ（ｉ）＝30°で、Φ（ｉ）＝０°、72
°、144 °、216 °、288 °である。酷くフックしたか
またはスライスしたゴルフショットの場合、シータの角
度が50°よりずっと大きくなると、ボール上の６つのド
ットすべてがシステムの最適形状には捕らえられない。
【００５２】６つのドット、ｉ、および２つのカメラｊ
についてカメラ座標、Ｕi (j) 、Ｖi (j) とすると、解
くべき式は以下のとおりである：
についてカメラ座標、Ｕi (j) 、Ｖi (j) とすると、解
くべき式は以下のとおりである：
【００５３】
【数１２】
【００５４】ボールの最初の位置のオリエンテーション
角度Ａ、Ｅ、ＴおよびＴＸ、ＴＹ、ＴＺについて、生成
した12の式を解く。ボールの第２の位置について、類似
の一連の式を解く。12の式は非線形であり、テイラーの
定理を用いることにより、反復で線形化して解く。一般
的に、式は８回の反復で６つの未知のパラメータを解く
ように収束する。
角度Ａ、Ｅ、ＴおよびＴＸ、ＴＹ、ＴＺについて、生成
した12の式を解く。ボールの第２の位置について、類似
の一連の式を解く。12の式は非線形であり、テイラーの
定理を用いることにより、反復で線形化して解く。一般
的に、式は８回の反復で６つの未知のパラメータを解く
ように収束する。
【００５５】座標系の３つの軸に沿ったボールの速度成
分を以下の式から計算する：
分を以下の式から計算する：
【００５６】
【数１３】
【００５７】ここでΔＴはストロボの発光と発光の間の
時間である。
時間である。
【００５８】オリエンテーションマトリックスＭ（Ａ、
Ｅ、Ｔ、ｔ）とＭ（Ａ′、Ｅ′、Ｔ′、ｔ＋ΔＴ）とを
乗じ、得られた相対オリエンテーションマトリックスの
オフダイアゴナル成分（off diagonal elements ）を等
しいと置くことにより、スピン成分を得る。
Ｅ、Ｔ、ｔ）とＭ（Ａ′、Ｅ′、Ｔ′、ｔ＋ΔＴ）とを
乗じ、得られた相対オリエンテーションマトリックスの
オフダイアゴナル成分（off diagonal elements ）を等
しいと置くことにより、スピン成分を得る。
【００５９】
【数１４】
【００６０】次いで、増加時間ΔＴ中の２つのボールの
回転ベクターの角度の大きさ、θを以下の式により得
る：
回転ベクターの角度の大きさ、θを以下の式により得
る：
【００６１】
【数１５】
【００６２】スピン速度の３つの直行成分Ｗｘ、Ｗｙ、
Ｗｚは以下の式により得る：
Ｗｚは以下の式により得る：
【００６３】
【数１６】
【００６４】ここで図６を参照して、本発明のカメラシ
ステムの試験を行なう方法を記載する。調節可能な機械
式ゴルフボールドライビング装置50を、レトロ反射ドッ
トを有するゴルフボール54を打つためのゴルフクラブ52
とともに用いる。打上げ条件を決定するために装置４′
（図５）を用いる。特定の試験に望ましい打上げ角、ス
ピン速度および初速度を達成するために、好ましくはト
ゥルーテンパー社から得られる機械式ゴルファーであ
る、機械式ドライビング装置50を調節する。
ステムの試験を行なう方法を記載する。調節可能な機械
式ゴルフボールドライビング装置50を、レトロ反射ドッ
トを有するゴルフボール54を打つためのゴルフクラブ52
とともに用いる。打上げ条件を決定するために装置４′
（図５）を用いる。特定の試験に望ましい打上げ角、ス
ピン速度および初速度を達成するために、好ましくはト
ゥルーテンパー社から得られる機械式ゴルファーであ
る、機械式ドライビング装置50を調節する。
【００６５】装置50の圧力を92ｐｓｉに調節して、４番
アイアンを用いることにより、打上げデータを得て、装
置４′により再現性について分析した。図２に示したよ
うな中心マークから37°の５つの位置に円形レトロ反射
材料で３つのゴルフボールに印を付けた。３つのゴルフ
ボールを２度打って、表Ｉに示したデータを得た。速度
の３つの成分を、以下のように規定した２つの角度と速
度の大きさに変換した：
アイアンを用いることにより、打上げデータを得て、装
置４′により再現性について分析した。図２に示したよ
うな中心マークから37°の５つの位置に円形レトロ反射
材料で３つのゴルフボールに印を付けた。３つのゴルフ
ボールを２度打って、表Ｉに示したデータを得た。速度
の３つの成分を、以下のように規定した２つの角度と速
度の大きさに変換した：
【００６６】
【表１】
【００６７】ＵおよびＶ値はＣＣＤアレイ上で測定した
実際のピクセル値である。Ｕ座標は１から754 までの値
であってよく、Ｖ値は１から244 までの値であってよ
い。ＶおよびＶはセンサ18ｐ、19ｐ上のピクセルの位置
である。
実際のピクセル値である。Ｕ座標は１から754 までの値
であってよく、Ｖ値は１から244 までの値であってよ
い。ＶおよびＶはセンサ18ｐ、19ｐ上のピクセルの位置
である。
【００６８】
【数１７】
【００６９】表IIに示すように、側方角度の偏差は、他
の測定パラメータと比較して、比率から見て最も著し
い。
の測定パラメータと比較して、比率から見て最も著し
い。
【００７０】
【表２】
【００７１】表III において、クラブフェースを回転さ
せてスライスショットを行ない、６回繰り返した。
せてスライスショットを行ない、６回繰り返した。
【００７２】
【表３】
【００７３】最後に、表IVにおいて、クラブフェースを
調節してフックショットを行ない、再度６つのパラメー
タにおける偏差について同様の結果を得た。
調節してフックショットを行ない、再度６つのパラメー
タにおける偏差について同様の結果を得た。
【００７４】
【表４】
【００７５】Ｗｘ、ＷｙおよびＷｚはボールスピン速度
の３つの直行成分である。スピン成分Ｗｘ、Ｗｙおよび
ＷｚはＲＰＭ（１分当たりの回転）として測定してい
る。
の３つの直行成分である。スピン成分Ｗｘ、Ｗｙおよび
ＷｚはＲＰＭ（１分当たりの回転）として測定してい
る。
【００７６】要約すると、ワンカメラシステムは、ゴル
フボールの速度とスピンを適切に計算でき、用具設計の
ための有用な実施補助およびデータ収集装置として用い
られる。
フボールの速度とスピンを適切に計算でき、用具設計の
ための有用な実施補助およびデータ収集装置として用い
られる。
【００７７】記載したシステムを用いて、ゴルフクラブ
ヘッド、野球のボール、フットボール、サッカーボー
ル、ホッケーのパック灯のような他の物体もモニタでき
る。
ヘッド、野球のボール、フットボール、サッカーボー
ル、ホッケーのパック灯のような他の物体もモニタでき
る。
【図１】ティーアップしたゴルフボールに隣接して位置
する本発明の装置の斜視図
する本発明の装置の斜視図
【図２】位置Ａから位置Ｂまでの視野を通過するゴルフ
ボールを示す三次元の斜視図
ボールを示す三次元の斜視図
【図３】20の発光可能区域を担持する校正基準部材を示
す斜視図
す斜視図
【図４】各々のカメラ内に配置された光受容およびセン
サ格子パネルの平面図
サ格子パネルの平面図
【図５】１つのカメラを用いた本発明の別の実施態様の
斜視図
斜視図
【図６】ドライビング装置により打たれたボールの弾道
を示す概略図
を示す概略図
３ システム ４ カメラハウジングユニット ５ コンピュータ ６ 音響センサ ８、54 ゴルフボール 11 ハウジングフレーム 12 支持脚 14、16 トラック 18、19 電気光学カメラ 20 円形ドット 21、22、23、24 フラッシュランプ 30 基準部材 50 ドライビング装置 52 ゴルフクラブ
フロントページの続き (72)発明者 ダイアン ペレティア アメリカ合衆国 マサチューセッツ州 02719 フェアヘイヴン エヴァーグリー ン ストリート 24 (72)発明者 チャールズ デイズ アメリカ合衆国 マサチューセッツ州 02748 サウス ダートマス サガモア ドライヴ 30
Claims (10)
- 【請求項１】 視界を通る物体の飛行の初期状態をモニ
タリングするシステムであって、 (a) 物体を支持する支持手段と、 (b) 少なくとも２つのカメラをその中に固定したポー
タブルハウジングと、 (c) 前記ポータブルハウジング内に配置された、感光
パネルを有する第１のカメラ装置であって、前記物体が
その飛行の初期の間に通過する視界に焦点を合わせられ
ている第１のカメラ装置と、 (d) 前記ポータブルハウジング内に配置され、前記視
界に焦点を合わせられている、感光パネルを有する第２
のカメラ装置と、 (e) 前記物体が前記視界を通過するときに少なくとも
２度前記第１と第２のカメラ装置をシャッタリングまた
はゲーティングする手段と、 (f) 前記物体上に位置する３つ以上の対比区域であっ
て、前記第１と第２のカメラ装置のシャッターが開いて
いるときに、該対比区域から放出される光が前記感光性
パネルに達して該感光パネル上に光パターンを形成し、
その結果アナログイメージ信号が発せられるように位置
した対比区域と、 (g) 前記ポータブルハウジング内またはその近傍に配
置された、前記アナログイメージ信号を受信して、前記
物体の飛行の初期状態における弾道、速度およびスピン
を求めるためのイメージデジタル化手段、とからなるこ
とを特徴とするシステム。 - 【請求項２】 前記シャッタリングする手段が、前記物
体上に２度フラッシュを発するように光を放射するフラ
ッシュ手段であることを特徴とする請求項１記載のシス
テム。 - 【請求項３】 前記物体が６つの対比区域を有すること
を特徴とする請求項１記載のシステム。 - 【請求項４】 前記支持手段と前記対比区域を除いて全
ての手段が前記ポータブルハウジング内に配置されてい
ることを特徴とする請求項１記載のシステム。 - 【請求項５】 視界を通過している、複数の発光可能区
域を有する運動物体の飛行特性を前記視界において測定
する装置であって、 (a) ポータブルハウジング内に間隔をおいて配置され
た第１と第２の電気ビデオ装置であって、各々が前記視
界中にある前記物体に焦点が合わせられているシャッタ
ーを有する電気ビデオ装置と、 (b) 前記視界内で校正された発光性区域の位置を認識
する、前記電気ビデオ装置内にある測定手段と、 (c) 前記物体上にある少なくとも３つの光反射ドット
手段と、 (d) 前記視界を照射する複数のフラッシュライトと、 (e) 前記物体が第１の位置にあるときおよび該物体が
第２の位置にあるときに光が前記視界内にある前記物体
を照射するように、各々のシャッターを開閉させかつ各
々の光を発生させるコントロール手段と、 (f) 前記物体が前記第１の位置と前記第２の位置にあ
るときに、前記ドット手段からの光を受容する、前記電
気ビデオ装置内にある光受容手段と、 (g) 前記第１の位置における校正されたドット位置を
前記第２の位置におけるドット位置と比較する、前記ポ
ータブルハウジング内またはその近傍に配されたコンピ
ュータ手段、とからなることを特徴とする装置。 - 【請求項６】 視界を通る物体の飛行の初期状態をモニ
タリングするシステムであって、 (a) 物体を支持する支持手段と、 (b) 少なくとも１つのカメラをその中に固定したポー
タブルハウジングと、 (c) 前記ポータブルハウジング内に配置された、感光
パネルを有するカメラ装置であって、前記物体がその飛
行の初期の間に通過する視界に焦点を合わせられている
カメラ装置と、 (d) 前記物体が前記視界を通過するときに少なくとも
２度前記カメラ装置をシャッタリングまたはゲーティン
グする手段と、 (e) 前記物体上に位置する３つ以上の対比区域であっ
て、前記カメラ装置のシャッターが開いているときに、
該対比区域から放出される光が前記感光性パネルに達し
て該感光パネル上に光パターンを形成し、その結果アナ
ログイメージ信号が発せられるように位置した対比区域
と、 (f) 前記ポータブルハウジング内またはその近傍に配
置された、前記アナログイメージ信号を受信して、前記
物体の飛行の初期状態における弾道、速度およびスピン
を求めるためのイメージデジタル化手段、とからなるこ
とを特徴とするシステム。 - 【請求項７】 前記シャッタリングする手段が、前記物
体に２度のフラッシュを発するように光を放射するフラ
ッシュ手段であることを特徴とする請求項６記載のシス
テム。 - 【請求項８】 前記物体が６つの対比区域を有すること
を特徴とする請求項６記載のシステム。 - 【請求項９】 前記支持手段と前記対比区域を除いて全
ての手段が前記ポータブルハウジング内に配置されてい
ることを特徴とする請求項６記載のシステム。 - 【請求項１０】 視界を通過している、複数の発光可能
区域を有する運動物体の飛行特性を前記視界において測
定する装置であって、 (a) ポータブルハウジング内に配置された少なくとも
１つの電気ビデオ装置であって、前記視界中にある前記
物体に焦点が合わせられているシャッターを有する電気
ビデオ装置と、 (b) 前記視界内で校正された発光性区域の位置を認識
する、前記電気ビデオ装置内にある測定手段と、 (c) 前記物体上にある少なくとも３つの光反射ドット
手段と、 (d) 前記視界を照射する複数のフラッシュライトと、 (e) 前記物体が第１の位置にあるときおよび該物体が
第２の位置にあるときに光が前記視界内にある前記物体
を照射するように、各々のシャッターを開閉させかつ各
々の光を発生させるコントロール手段と、 (f) 前記物体が前記第１の位置と前記第２の位置にあ
るときに、前記ドット手段からの光を受容する、前記電
気ビデオ装置内にある光受容手段と、 (g) 前記第１の位置における校正されたドット位置を
前記第２の位置におけるドット位置と比較する、前記ポ
ータブルハウジング内またはその近傍に配されたコンピ
ュータ手段、とからなることを特徴とする装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US6361193A | 1993-05-18 | 1993-05-18 | |
| US063611 | 1993-05-18 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0743152A true JPH0743152A (ja) | 1995-02-10 |
| JP2879881B2 JP2879881B2 (ja) | 1999-04-05 |
Family
ID=22050352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6104168A Expired - Lifetime JP2879881B2 (ja) | 1993-05-18 | 1994-05-18 | 移動している運動物体の飛行特性を測定するモニタリングシステムおよび装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0625716B1 (ja) |
| JP (1) | JP2879881B2 (ja) |
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