JPH09307813A - 高速現象撮影装置 - Google Patents

高速現象撮影装置

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JPH09307813A
JPH09307813A JP8141002A JP14100296A JPH09307813A JP H09307813 A JPH09307813 A JP H09307813A JP 8141002 A JP8141002 A JP 8141002A JP 14100296 A JP14100296 A JP 14100296A JP H09307813 A JPH09307813 A JP H09307813A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
photographing
definition
image intensifier
instruction
Prior art date
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Pending
Application number
JP8141002A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshio Chikaraishi
利生 力石
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bridgestone Sports Co Ltd
Original Assignee
Bridgestone Sports Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 屋外のような明るい場所での超高速現象の撮
影を可能にし、かつ高解像度の映像を得ることのできる
撮影装置を実現する。 【解決手段】 撮影対象物をレンズ1を通して映すイメ
ージインテンシファイヤ2、これに映し出された映像を
リレーレンズ3を通して撮影するハイビジョン・カメラ
4から成る撮像部5と、この撮像部5から送られる映像
情報を記憶するハイビジョン・メモリ6と、このハイビ
ジョン・メモリ6から送られる情報を映像化するハイビ
ジョン・モニター10と、さらに、撮影開始を感知して
指示を出すセンサー15と、このセンサー15の指示を
受け上記イメージインテンシファイヤ2に対し撮影条件
の動作指示を出すイメージインテンシファイヤ・ゲート
ユニット12とによって構成した。また、CPUユニッ
ト8を通してイメージインテンシファイヤ・ゲートユニ
ット12による撮影条件の動作指示を出してもよく、画
像処理ボード7によってハイビジョン・メモリー6に記
憶された映像情報を数値化してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、スポーツに関する
計測分野、特に超高速で運動している物体を撮影する技
術に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ゴルフのプレイを行っているとき
に、ゴルフクラブのスイング時に生じるゴルフボールの
インパクト等の超高速現象を撮影する装置としては、ダ
イナファックス(商標名)が市販されている。このダイ
ナファックスは、回転可能な円筒状体の内周面にフィル
ムを装着し、上記円筒状体の中心からその軸方向に隔っ
た位置に設けたレンズを通して得た映像を、プリズムを
介して上記フィルム上に投影するもので、高速度撮影を
行うときは円筒状体が回転し、その内周面に配置された
フィルム上に順次撮像されるものである。またこの他、
特開昭62−104279に開示されている高速度瞬間
多重画像記録装置のように、ビデオカメラとストロボの
組み合わせによって撮影するものも知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし乍ら、前者は撮
影したフィルムを現像する必要があり、また、撮影対象
が連続して変化する超高速現象の場合、撮りたい部分が
上手に撮れたか否か判らず、撮り直しもしばしばあり、
実験に莫大な手間と時間を要していた。一方、後者は、
ストロボを発光させ、そのときの映像を撮影するもので
あるから、作業が暗い所(せいぜい室内の明るさ)でし
かできず、また、ストロボの発光間隔にも限界があるた
め、画像分解能力が500μSと解像度が不充分である
という欠点があった。
【0004】本発明は、このような欠点を解消し、屋外
のような明るい場所での超高速現象の撮影を可能にし、
かつ、高解像度の映像を得ることができる撮影装置を提
供することを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明による高速現象撮
影装置は、撮影対象物をレンズを通して映すイメージイ
ンテンシファイヤと、これに映し出された映像をリレー
レンズを通して撮影するハイビジョン・カメラから成る
撮像部と、撮像部から送られる映像情報を記憶するハイ
ビジョン・メモリと、ハイビジョン・メモリから送られ
る情報を映像化するハイビジョン・モニターと、さら
に、撮影開始を感知して指示を出すセンサーと、このセ
ンサーの指示を受け上記イメージインテンシファイヤに
対し撮影条件の動作指示を出すイメージインテンシファ
イヤ・ゲートユニットとによって構成したものである。
また、CPUユニットを通じてイメージインテンシファ
イヤ・ゲートユニットによる撮影条件の動作指示を出し
てもよく、画像処理ボードによってハイビジョン・メモ
リーに記憶された映像情報を数値化してもよい。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照しながら説明する。図1は、本発明の好適な実施例を
示す高速現象撮影装置の構成を示すブロック図である。
【0007】(1) 撮像部5 レンズ1、イメージインテンシファイヤ2、リレーレン
ズ3、ハイビジョン・カメラ4によって構成されてお
り、各機器の性能例は次の通り。 レンズ1 Bマウント イメージインテンシファイヤ2 弱い光にも反応する高感度素子を平面に配列し、電子シ
ャッター(シャッタースピード100nS〜9.99mS)
を備えた装置であり、上記レンズ1を通して撮影対象物
の映像を映す。 光電面有効径 40mm 最大映像増強度 2.3×103 bit/lx ゲート時間 100nS〜DC ゲート繰返し 50KHz max(マルチモード) 分解度 221 P/mm リレーレンズ3 Bマウント ハイビジョン・カメラ4 CCDカメラ 映像出力画素数 1920(H)×1035(V) 走査線数 1125本 水平周波数 33.75KHz 垂直周波数 60.00Hz イメージインテンシファイヤ2に映し出された映像をリ
レーレンズ3を通して撮影する。
【0008】(2) ハイビジョン・メモリー6 撮像部5より送られた映像情報を記憶するものであり、
その性能は次の通り。 入力信号 ハイビジョン規格BTA S−001準拠 メモリーサイズ 1920(H)×1034(V)×8bit ×3 2M byte (3) ハイビジョン・モニター10 ハイビジョン・メモリー6より送られた情報を映像化す
る。
【0009】(4) センサー15 光・音等を媒体として撮影開始を感知し、指示を出す。
例えばゴルフクラブのスイング時におけるゴルフボール
のインパクトの状態を撮影したいときは、光を媒体とす
る光電管を用いて、ゴルフクラブが所定の位置に達した
ときに、後述するイメージインテンシファイヤ・ゲート
ユニット12に検出信号を発信する。
【0010】(5) イメージインテンシファイヤ・ゲート
ユニット12 ゲート時間 100nS〜DC ゲート繰返し 50KHz max(マルチモード) センサー15よりの指示を受け(スタート入力)、例え
ば図2に示すように、スタートディレィa(0.01〜
99.9mS)、シャッタースピードb(100nS〜9.
99mS)、シャッター間隔C,C′,C″(0.01〜
9.99mS,C=C′=C″またはC≠C′≠C″)、
シャッター回数d(1〜20)等の特性を有するトリガ
ー出力による動作指示を、イメージインテンシファイヤ
2に出す。図1に示す例では、センサー15との間にタ
イミング・コントロールユニット9が介在し、上記トリ
ガー出力をイメージインテンシファイヤ・ゲートユニッ
ト12にインプットする。
【0011】(6) CPUユニット8 タイミングコントロールユニット9へのトリガー出力の
インプットは、CPUユニット8を用いて(マウス,キ
ーボード14の操作により)行うと便利である。 (7) 画像処理ボード7とマルチチャンネル・モニター1
1 得られた撮像を数値化する手段であって、ハイビジョン
・メモリー6よりの映像情報を、CPUユニット8を援
用し数値化することにより、定量化し解析する。この場
合、マルチスキャン・モニター11に映し出される映像
を見ながら、画像処理を行う。 (8) その他 マルチチャンネル・モニター11上の映像は、ビデオ・
プリンター13を用いることによりプリントアウトする
ことができ、またその他、画像処理ボード7で処理され
た結果は、CPUユニット8を通じて遠隔地へ送信する
ことができる。
【0012】上述した画像処理ボード7とマルチチャン
ネル・モニター11による画像処理を具体的に述べる
と、撮影された画像の各部位の座標をデジタイズして読
み取ることにより、物体の形状、変位を知ることがで
き、その時間依存性を調べることによって移動速度、回
転速度、変形速度等を求めることができる。解析の一例
として、ゴルフクラブによってゴルフボールをインパク
トした時のゴルフボールの変形挙動を説明すると次の通
りである。図3は、ヘッドスピード45m/sでインパ
クトした瞬間のクラブヘッド103と、変形したゴルフ
ボール101を撮影したものであって、ティー102上
にセットされたゴルフボール101を、ゴルフクラブの
ネック部104に固着されたクラブヘッド103がイン
パクトした瞬間を示している。ゴルフボール101の表
面には、ゴルフボールの変形を示す目印として、その水
平方向と垂直方向の直径を示す標識が直角に交叉して設
けてある。
【0013】図4はゴルフボールが変形する前の形状を
示しており、図5は変形した後の形状を示している。図
4におけるゴルフボール表面の中心Oに対し、水平方向
にポイントAとC、垂直方向にポイントBを設け、イン
パクト時を示す図5におけるそれぞれのポイントを
A′,C′およびB′とする。図4と図5におけるそれ
ぞれのポイントの位置座標をデジタイズすることによ
り、距離OA,OC,OB及びOA′,OC′,OB′
を求め、OAとOA′、OCとOC′、OBとOB′の
差をそれぞれ算出することにより変形量を求めたものが
図6と図7である。
【0014】図6はテストボールAを使用した場合にお
けるO−A,O−C,O−B間の変位量の時間的変化を
示しており、図7はテストボールBを使用した場合の例
を示す。図6と図7よりゴルフボールの違いにより変形
量に差があることを定量的に知ることができ、また、こ
れにより最大変形量や接触時間等も知ることができる。
また、このような方法を用いることによって、インパク
ト時におけるクラブヘッドの変形したダイナミック・ロ
フトを測定することも可能となり、更には、ゴルフクラ
ブのシャフトの変形挙動の解析によりシャフトの動的変
形を定量化することも可能となる。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による高速
現象撮影装置は、イメージインテンシファイヤを有する
ため、ストロボが使用できない自然光の下での動きの激
しい動的対象物を、高速電子シャッター( max10 nS
)を用いてイメージインテンシファイヤ上に映し、こ
の映し出された映像をドット数の多いハイビジョン・カ
メラ(ノーマルビジョンによるものに対し約15倍)で
映すものであるから、解像度がその分だけ高く、撮像の
解析精度が著しく向上する。また、ハイビジョン・カメ
ラのシャッタースピードは約1/60Sであるから、1
コマ内に1つまたは、複数の映像を映し出すことができ
る。室内において、ストロボを援用して電子シャッター
と同調させて撮影を行うことができることは勿論であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の高速現象撮影装置の構成を示すブロッ
ク図。
【図2】本発明による画像取込タイミングの波形図。
【図3】プレヤーの正面から見たインパクトした瞬間の
ボールの変形を示す説明図。
【図4】インパクトによる変形前のゴルフボール。
【図5】インパクト直後における変形したゴルフボー
ル。
【図6】テストボールによるゴルフボールの変形量と時
間との関係を示す特性曲線。
【図7】テストボールによるゴルフボールの変形量と時
間との関係を示す特性曲線。
【符号の説明】
1 レンズ 2 イメージインテンシファイヤ 3 リレーレンズ 4 ハイビジョン・カメラ 5 撮像部 6 ハイビジョン・メモリー 7 画像処理ボード 8 CPUユニット 9 タイミングコントロール・ユニット 10 ハイビジョン・モニター 11 マルチスキャン・モニター 12 イメージインテンシファイヤ・ゲートユニット 13 ビデオ・プリンタ 14 マウス、キーボード 15 センサー

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 撮影対象物をレンズを通して映すイメー
    ジインテンシファイヤと、これに映し出された映像をリ
    レーレンズを通して撮影するハイビジョン・カメラから
    成る撮像部と、 撮像部より送られる映像情報を記憶するハイビジョン・
    メモリと、ハイビジョン・メモリより送られる情報を映
    像化するハイビジョン・モニターと、さらに、撮影開始
    を感知して指示を出すセンサーと、このセンサーの指示
    を受け上記イメージインテンシファイヤに対し撮影条件
    の動作指示を出すイメージインテンシファイヤ・ゲート
    ユニットと、によって構成したことを特徴とする高速現
    象撮影装置。
  2. 【請求項2】 上記イメージインテンシファイヤ・ゲー
    トユニットによる撮影条件の動作指示をCPUユニット
    を通じて行うことを特徴とする請求項1に記載の高速現
    象撮影装置。
  3. 【請求項3】 上記ハイビジョン・メモリーに記憶され
    た映像情報を数値化する画像処理ボードを有することを
    特徴とする請求項1に記載の高速現象撮影装置。
JP8141002A 1996-05-10 1996-05-10 高速現象撮影装置 Pending JPH09307813A (ja)

Priority Applications (1)

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JP8141002A JPH09307813A (ja) 1996-05-10 1996-05-10 高速現象撮影装置

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JP8141002A JPH09307813A (ja) 1996-05-10 1996-05-10 高速現象撮影装置

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JPH09307813A true JPH09307813A (ja) 1997-11-28

Family

ID=15281897

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8141002A Pending JPH09307813A (ja) 1996-05-10 1996-05-10 高速現象撮影装置

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JP (1) JPH09307813A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008089504A1 (en) * 2007-01-23 2008-07-31 Ten Pin Pix Pty Ltd Imaging systems and methods
WO2009019883A1 (ja) * 2007-08-08 2009-02-12 Panasonic Corporation 撮像装置、撮像方法及び集積回路
JP2010066028A (ja) * 2008-09-08 2010-03-25 Hiroshima Univ 印加力推定装置及び方法
JPWO2012102276A1 (ja) * 2011-01-24 2014-06-30 エイディシーテクノロジー株式会社 静止画抽出装置

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