JP2002148269A - ボール運動計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 精度よくボールの運動を計測することができ
る装置の提供。 【解決手段】 ボール運動計測装置は、ゴルフボール１
を載置するためのティ３と、第一カメラ５と、第二カメ
ラ７と、一対の第一ストロボ９と、一対の第二ストロボ
１１と、一対の光学センサ１３と、演算部であるＣＰＵ
１５と、表示部であるモニタ１７とを備えている。第一
カメラ５及び第二カメラ７は、シャッター機能を備えた
ＣＣＤカメラである。ゴルフボール１が打撃されてから
所定時間経過後に第一カメラ５で撮影が行われ、さらに
所定時間経過後に第二カメラ７で撮影が行われる。得ら
れた原画像データから拡大画像が形成され、この拡大画
像のポインティングで得られた読み取り値に歪み補正又
は斜視補正がなされて、補正データが得られる。この補
正データに基づき、ゴルフボール１の飛行速度、スピン
速度又は打ち出し角度が算出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばゴルフボー
ル、テニスボール等のボールの運動計測装置に関する。
詳細には、本発明は、ＣＣＤカメラによって得られた画
像データの利用によってボールの運動を計測する装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ゴルフボールがゴルフクラブで打撃され
ると、いわゆるバックスピンを伴って飛行する。このバ
ックスピンは、水平であって打撃方向と直交する方向
（以下、「ｚ方向」と称される）を軸とする回転であ
る。バックスピンによってゴルフボールに揚力が働き、
この揚力がゴルフボールの飛距離を増大させる。またゴ
ルフボールは、いわゆるサイドスピンを伴って飛行する
こともある。このサイドスピンは、鉛直方向（以下、
「ｙ方向」と称される）を軸とする回転である。このサ
イドスピンにより、ゴルフボールが左に曲がったり（右
利きゴルファーにとってのドローボール）、右に曲がっ
たり（右利きゴルファーにとってのフェードボール）す
る。さらにゴルフボールは、水平であって打撃方向と同
一方向（以下、「ｘ方向」と称される）を軸とする回転
を伴って飛行することもある。

【０００３】スピンの方向と回転速度とは、その後のゴ
ルフボールの弾道に大きく影響を及ぼす。同様に、ゴル
フボールの飛行方向及び飛行速度も、その後の弾道に大
きく影響を及ぼす。スピン、飛行方向及び飛行速度の計
測は、ゴルファーのスイングフォームの診断に有効であ
る。また、ゴルフボールやゴルフクラブの評価において
もこれらの計測は有効であり、ゴルフボール及びゴルフ
クラブの開発段階ではこれらの計測が不可避となってい
る。

【０００４】特開平３−２１０２８２号公報には、飛行
中の球体をカメラで２回撮影し、得られた２枚の画像か
ら球体の飛行速度を計測する装置が開示されている。こ
の装置では、２枚の画像から球体の移動距離が求めら
れ、この移動距離が撮影間隔時間で除されることによっ
て、飛行速度が算出される。

【０００５】特許第２８１０３２０号公報には、飛行中
のゴルフボールを所定時間を隔てて２回撮影し、得られ
た２枚の画像からスピン速度を算出する計測方法が開示
されている。この計測方法では、ゴルフボール表面に印
された認識マークが第一画像及び第二画像から読みとら
れ、これに基づいて第一画像から第二画像に至るまでの
回転角度が求められる。この回転角度と撮影間隔時間と
によって、スピン速度が算出される。

【０００６】特開平１０−１８６４７４号公報には、飛
行中の球体を２台のカメラでタイミングをずらして撮影
し、得られた２枚の画像からスピン速度、飛行速度及び
飛行方向を算出する計測方法が開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】飛行中のゴルフボール
をカメラで撮影する場合は、例えば打撃から所定時間経
過後のゴルフボールの位置を予測し、この位置が視野範
囲に含まれるようにカメラの位置を決定する必要があ
る。ゴルフクラブのヘッド速度はゴルファーによって大
きく異なる。また、ドライバー（Ｗ１）からウエッジま
で種々のゴルフクラブが存在し、このゴルフクラブの種
類によってヘッド速度及び打ち出し角度が大きく異な
る。従って、打撃から所定時間経過後のゴルフボールの
位置は、ゴルファーごとに又は使用クラブごとに、大幅
に変動する。よって、打撃から所定時間経過後のゴルフ
ボールの位置を予測することは、容易ではない。この予
測ができた場合でも、頻繁にカメラ位置を変更する作業
は繁雑である。

【０００８】広角レンズを備えたカメラ（すなわち画角
が大きなカメラ）を用いれば視野範囲が広くなるので、
打撃するゴルファーが交代したり、使用クラブが変更さ
れた場合でも、頻繁にカメラ位置を変更する必要がなく
なる。

【０００９】しかしながら、画角の大きなカメラで得ら
れた画像ではボール像が小さくなってしまう。従って、
例えばオペレーターがボール像の所定ポイントを入力ペ
ン等でポインティングしてスピン速度等を計測する場合
に、ポインティング精度が低下してしまうという問題が
ある。また画角の大きなカメラで得られた画像は周辺部
分（画像中心からの距離が大きな部分）の歪みが激しい
ので、真の座標と画像上の見かけ座標とが大幅にずれて
計測値の精度が不十分となることがある。さらに、画角
の大きなカメラでの撮影では画像の中心にボールが位置
しないことが多い。このため正面からボールを撮影する
ことができず斜め方向から撮影することとなり、やはり
真の座標と画像上の見かけ座標とが大幅にずれて計測値
の精度が不十分となることがある。

【００１０】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであり、精度よくボールの運動を計測することがで
きる装置の提供を目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めになされた発明は、飛行中のボールを撮影して原画像
データを得るためのＣＣＤカメラと、この原画像のうち
ボール像を含む一部分を拡大処理して拡大画像データを
算出する演算部と、この拡大画像データに基づいて拡大
画像を表示する表示部と、を備えているボール運動計測
装置、である。

【００１２】このボール運動計測装置では、原画像のう
ちボール像を含む部分のみが表示部に拡大表示される。
従って、オペレーターがボール像の所定ポイントをポイ
ンティングする場合におけるポインティング精度が高
い。よって、精度のよい計測値（スピン速度、飛行速
度、飛行方向等の計測値）が得られる。以下、この処理
は「拡大処理」とも称される。

【００１３】また、上記の目的を達成するためになされ
た他の発明は、飛行中のボールを撮影して原画像データ
を得るためのＣＣＤカメラと、このＣＣＤカメラのレン
ズに起因する原画像の歪みによって生じた座標誤差を補
正して補正データを算出する演算部と、を備えたボール
運動計測装置、である。

【００１４】このボール運動計測装置では、真の座標と
原画像上の見かけ座標とのずれが補正される。すなわ
ち、レンズに起因する原画像周辺部分の歪みが修正され
た補正データが得られる。従って、ボール運動が精度よ
く計測される。以下、この補正は「歪み補正」とも称さ
れる。

【００１５】好ましくは、座標誤差の補正は、原画像の
中心からの距離に応じて決定される補正率に基づいてな
される。これにより、さらに計測精度が向上する。

【００１６】また、上記の目的を達成するためになされ
たさらに他の発明は、飛行中のボールを撮影して原画像
データを得るためのＣＣＤカメラと、このＣＣＤカメラ
の光軸方向とボール像方向とのずれによって生じた座標
誤差を補正して補正データを算出する演算部と、を備え
たボール運動計測装置、である。

【００１７】このボール運動計測装置でも、真の座標と
原画像上の見かけ座標とのずれが補正される。従って、
ボール運動が精度よく計測される。具体的には、原画像
から得られたデータが、ボール正面無限遠から撮影され
た場合のデータに変換される。以下、この補正は「斜視
補正」とも称される。

【００１８】これらの処理又は補正は、広角レンズの使
用等によって水平画角が１０°以上とされたカメラが用
いられた計測において、特に効果的である。もちろん、
標準的なレンズや望遠レンズが用いられる場合でも、精
度向上の効果は得られる。「水平画角が１０°」とは、
水平方向の撮影範囲が正面方向に対して±５°の範囲で
あることを意味する。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、適宜図面が参照されつつ、
実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。

【００２０】図１は、本発明の一実施形態にかかるボー
ル運動計測装置が示された平面図である。また、図２
は、その正面図である。このボール運動計測装置は、ゴ
ルフボールの運動（スピン速度、飛行速度、打ち出し角
度等）を計測するための装置である。このボール運動計
測装置は、ゴルフボール１を載置するためのティ３と、
第一カメラ５と、第二カメラ７と、一対の第一ストロボ
９と、一対の第二ストロボ１１と、一対の光学センサ１
３と、演算部であるＣＰＵ１５と、表示部であるモニタ
１７とを備えている。第一カメラ５及び第二カメラ７
は、シャッター機能を備えたＣＣＤカメラである。この
ＣＣＤカメラは広角レンズを備えており、撮影範囲が広
いカメラ（水平画角は１０°以上）である。通常は、水
平画角が１５０°以下のカメラが用いられる。第一カメ
ラ５及び第二カメラ７のシャッターの開閉は、後述され
るトリガー信号を受け取った制御部（図示されず）が行
う。

【００２１】このボール運動計測装置でゴルフボール１
の運動が計測されるときは、まずティ３にゴルフボール
１が載置され、ゴルファー１９がゴルフクラブ２１をス
イングする。すると、ヘッド２３が光学センサ１３の直
上を通過する。２個の光学センサ１３、１３のそれぞれ
の通過時間のずれから、ヘッドスピードが算出されう
る。ヘッド２３の通過により、光学センサ１３からはト
リガー信号が発せられる。

【００２２】その後、ヘッド２３がゴルフボール１と衝
突する。ゴルフボール１は、図２における右斜め上方向
に打ち出される。光学センサ１３がトリガー信号を発し
てから所定時間経過後に、第一カメラ５のシャッターが
開く。また、これと同期して第一ストロボ９が発光す
る。これにより、第一カメラ５に原画像が撮影される。
第一カメラ５による撮影からさらに所定時間経過後に、
第二カメラ７のシャッターが開く。また、これと同期し
て第二ストロボ１１が発光する。これにより、第二カメ
ラ７にも原画像が撮影される。いずれの原画像も、静止
画像である。れぞれの原画像データはＣＰＵ１５に送ら
れる、ここで後に詳説される処理が施される。

【００２３】第一カメラ５及び第二カメラ７の位置は、
飛行するゴルフボール１が撮影されうるように決定され
る。通常は、平均的なヘッドスピードのゴルファー１９
が標準的なゴルフクラブ２１をスイングしたときに、原
画像のほぼ中央にゴルフボール１が撮影されるように、
カメラ５、７の位置が決定される。こうすれば、カメラ
５、７の画角が大きいことと相まって、ゴルファー１９
が交代した場合やゴルフクラブ２１が変更されたときで
も、ほぼすべての原画像にゴルフボール１を撮影するこ
とができる。打撃音を検知する音声センサが設けられ、
この音声センサがトリガー信号を発するようにボール運
動計測装置が構成されてもよい。

【００２４】図３（ａ）には、第一カメラ５で撮影され
た原画像が示されている。第一カメラ５の画角が大きい
ので、この原画像においてボール像２５は小さく撮影さ
れている。図３（ｂ）は、原画像データに拡大処理がな
されて得られた拡大画像が示されている。この拡大処理
は、図３（ａ）の原画像のうち二点鎖線で囲まれた長方
形の部分（原画像のうちボール像２５を含む一部分）を
拡大するものである。モニタ１７には、この拡大画像が
表示される。

【００２５】図３（ｂ）に示されるように、ゴルフボー
ル１の表面には黒く塗りつぶされた認識マーク２７が設
けられている。オペレーターは、モニタ１７の画面上で
この認識マーク２７をポインティングする。ポインティ
ングには、入力ペン等が用いられる。ポインティングに
より、読み取り値が読み取られる。ボール像２５は拡大
表示されているため、ポインティング時の読み取り値誤
差が生じにくい。第二カメラ７によって撮影された原画
像も同様に拡大処理がなされ、拡大画像がモニタ１７に
表示される。そして、認識マーク２７がポインティング
される。

【００２６】２つの拡大画像の読み取り値から、第一カ
メラ５での撮影から第二カメラ７での撮影に至るまでの
ゴルフボール１の回転角度が求められる。この回転角度
と、第一カメラ５での撮影時から第二カメラ７での撮影
時までの間隔時間とから、ゴルフボール１のスピン速度
が算出される。ポインティングの精度が高いので、得ら
れるスピン速度のデータも高精度である。ポインティン
グによって打ち出し角度、飛行速度等が計測されてもよ
い。この場合でも、拡大処理によってデータが高精度と
なる。

【００２７】レンズを介して撮影された原画像には、歪
みが生じる。特に、画角が大きなカメラが用いられた場
合は、歪みが大きい。図４は、マス目模様（方眼紙の模
様）を備えたサンプルプレートが第一カメラ５で撮影さ
れたサンプル画像２９である。この図からも明らかなよ
うに、サンプル画像２９の中心近傍のマス目３１は正方
形に近い輪郭形状であるが、周辺部のマス目３３は歪ん
でいる。サンプル画像２９の中心からの距離が大きいほ
ど、歪みの程度も大きい。このことからも明らかなよう
に、ゴルフボール１が第一カメラ５で撮影された場合
は、原画像データにおける見かけ座標に、真の座標との
誤差が生じている。

【００２８】サンプルプレートにおける座標（真の座
標）は、あらかじめ把握されている。サンプル画像２９
（図４に示された画像）から所定ポイントを抽出し、こ
の所定ポイントをポインティングすることで、見かけ座
標と真の座標との誤差幅が得られる。この誤差幅に基づ
いて、補正率が算出される。補正率は一律ではなく、画
像中心からの距離に応じて変動する。すなわち、周辺寄
りの部分ほど補正率が大きい。

【００２９】この補正率に基づいて、原画像データから
得られた読み取り値に歪み補正処理が施され、補正デー
タが得られる。同様に、第二カメラ７の原画像データか
ら得られた読み取り値にも歪み補正処理が施され、補正
データが得られる。２つの補正データから、ゴルフボー
ル１の運動が精度よく計測されうる。

【００３０】図５は、第一カメラ５による撮影の様子が
示された平面図である。この図において直線ｆは第一カ
メラ５の光軸方向を表しており、直線ｓは基準面を表し
ている。この基準面は、ｘ−ｙ方向に延びる平面であ
る。直線ｆと直線ｓとは、基準点Ｏで直交している。ま
た、点Ｐはレンズの焦点を表しており、点Ｑはゴルフボ
ール１の表面に設けられた認識マーク２７の位置を表し
ており、点Ｒは点Ｑが基準面に投影された点を表してい
る。ゴルフボール１はほぼｘ方向（図５における右方
向）であって、かつやや上向きに飛行する。図５に示さ
れた状態で撮影された原画像では、第一カメラ５からみ
たボール像方向は、光軸方向からずれている。ボール像
は、原画像の右寄りに位置する。

【００３１】点Ｔ０は、ゴルフボール１の中心である。
基準点Ｏを原点としたときの中心Ｔ０の真のｘ座標は、
ａである。原画像データでは、ゴルフボール１の一端が
点Ｔ１と把握され、他端が点Ｔ２と把握される。従っ
て、点Ｔ１と点Ｔ２との中点Ｔ３がゴルフボール１の見
かけ中心と把握され、基準点Ｏを原点としたときのゴル
フボール１の見かけ中心のｘ座標がａ’と把握される。
すなわち、原画像データにおける見かけ座標では、真の
座標（ゴルフボール１が正面無限遠から撮影されたと仮
定したときの座標）との間に誤差が生じている。線分Ｐ
Ｏの距離がＬとされ、ゴルフボール１の半径がｒとされ
ると、真のｘ座標ａは、下記数式によって算出されう
る。 ａ＝ａ’×（Ｌ^２−ｒ^２）／Ｌ^２

【００３２】ゴルフボール１は斜め上に向けて打ち出さ
れるので、ゴルフボール１の中心のｙ座標もゼロではな
い。第一カメラ５で撮影された原画像データにおける見
かけのｙ座標をｂ’とし、真のｙ座標をｂとすると、真
のｙ座標ｂは下記数式によって算出されうる。 ｂ＝ｂ’×（Ｌ^２−ｒ^２）／Ｌ^２

【００３３】このように、原画像データから得られた読
み取り値（ａ’及びｂ’）が、ボール正面から撮影され
た場合の補正データ（ａ及びｂ）に変換され、ゴルフボ
ール１の中心の真の座標（ａ，ｂ，０）が決定される。

【００３４】第二カメラ７の原画像データから得られた
読み取り値にも、同様な斜視補正が施される。そして、
第一カメラ５の補正データと第二カメラ７の補正データ
とから、ゴルフボール１の飛行速度、打ち出し角度等が
精度よく計測される。なお、ゴルファー１９のスイング
軌道が真っ直ぐでない場合やミスショットの場合は、ゴ
ルフボール１の中心が基準面からずれることがある。す
なわち、ゴルフボール１の中心のｚ座標がゼロでない場
合もある。この場合は、ｚ方向のずれも考慮されて、補
正がなされるのが好ましい。ｚ方向のずれ幅は、例えば
原画像におけるボール像の大きさから算出されうる。

【００３５】点Ｒの座標を（ｕ’，ｖ’，０）とし、ゴ
ルフボール１の中心Ｔ０が光軸ｆにあると仮定した場合
の点Ｑの位置を点Ｑ_０とする。また、ゴルフボール１の
中心を原点としたときの点Ｑ_０の座標を、（ｘ_０，
ｙ_０，ｚ_０）とする。また、線分ＰＱの長さを、線分Ｐ
Ｒの長さのｋ倍とする。点Ｑ_０は球面上の点なので、下
記数式（Ｉ）で示される関係が成り立つ。 ｘ_０ ^２＋ｙ_０ ^２＋ｚ_０ ^２＝ｒ^２ −−−（Ｉ） また、点Ｑの座標は（ｘ_０＋ａ，ｙ_０＋ｂ，ｚ_０）であ
るから、下記数式（II）〜（IV）も成り立つ。 ｘ_０＋ａ＝ｋ×ｕ’ −−−（II） ｙ_０＋ｂ＝ｋ×ｖ’ −−−（III） ｚ_０−Ｌ＝−（ｋ×Ｌ） −−−（IV）

【００３６】ｕ’及びｖ’の値は原画像データから読み
取られるので、数式（Ｉ）〜（IV）によってｋの値が算
出される。なお、ｋに関する二次方程式が解かれて求め
られた解は２つ存在する。このうちの一方は基準面ｓよ
りも手前（ＣＣＤカメラ５寄り）の点に相当し、他方は
基準面ｓよりも奥の点に相当する。撮影される点は基準
面ｓよりも手前なので、２つの解のうちの手前の点に相
当するものが採用され、ｋの値とされる。このｋの値
と、上記数式（II）から（IV）までとから、ｘ_０、ｙ_０
及びｚ_０の値が決定される。同様に、第二カメラ７で得
られた原画像データからも、ｘ_０、ｙ_０及びｚ_０の値が
決定される。そして、これらの補正データに基づいて、
ベクトル計算によってスピン速度が算出されうる。ベク
トル計算の一例としては、特許第２８１０３２０号公報
に開示された手法が挙げられる。斜視補正がなされた後
の補正データからスピン速度が得られるので、その精度
は高い。

【００３７】このボール運動計測装置は、ボール像がモ
ニタ１７に表示され、この表示画面をオペレーターがポ
インティングすることによって読み取り値が読み取られ
るように構成されているが、画像処理等によって自動で
読み取りがなされてもよい。自動読み取りの場合は、モ
ニタ１７が省略されてもよい。

【００３８】このボール運動計測装置では２台のカメラ
で２個の原画像が撮影されるが、カメラが３台以上設け
られてもよい。また、１台のカメラで撮影された原画像
に２以上のボール像が撮影されるように、ボール運動計
測装置が構成されてもよい。

【００３９】このボール運動計測装置では、拡大補正、
歪み補正及び斜視補正がなされうるが、これら３つの補
正のうちの任意の１つ又は２つがなされるように、ボー
ル運動計測装置が構成されてもよい。

【００４０】［実験１］ ［実験例Ａ］第一カメラ及び第二カメラとして、広角レ
ンズを備えたＣＣＤカメラを用意した。このカメラは、
焦点Ｐと基準面との距離が３００ｍｍであるときの水平
方向視野幅が２５０ｍｍ（水平画角が４５．２４°）の
ものである。原画像のほぼ中央にボール像が撮影される
ように両カメラの位置を調整し、ティに載置されたゴル
フボールを打撃した。そして、飛行中のゴルフボールを
２個のカメラでタイミングをずらして撮影して２枚の原
画像を得た。この原画像をモニタに表示し、オペレータ
ーによる認識マークのポインティングにより、ゴルフボ
ールの飛行速度、打ち出し角度、バックスピン速度及び
サイドスピン速度を算出した。ポインティングと算出と
を１０回繰り返し、ばらつき（４×σ）を求めた。

【００４１】［実験例Ｂ］上記実験例Ａで得られた原画
像データに拡大率が２倍の拡大処理を施して拡大画像を
得た。この拡大画像に基づいて実験例Ａと同様のポイン
ティングと算出とを１０回繰り返し、ばらつき（４×
σ）を求めた。

【００４２】

【表１】

【００４３】表１において、実験例Ｂの方が実験例Ａよ
りも計測値のばらつきが少ない。このことから、拡大処
理によって計測の精度が向上することが解る。

【００４４】［実験２］ ［実験例Ｃ］実験例Ａと同様の第一カメラ及び第二カメ
ラを用意した。原画像の左下寄りにボール像が撮影され
るように第一カメラの位置を調整し、原画像の右上寄り
にボール像が撮影されるように第二カメラの位置を調整
した。そして、飛行中のゴルフボールを２個のカメラで
タイミングをずらして撮影し、得られた原画像を２倍に
拡大処理して２枚の拡大画像を得た。この拡大画像をモ
ニタに表示し、オペレーターによる認識マークのポイン
ティングにより読み取り値を得た。この読み取り値か
ら、ゴルフボールの飛行速度及び打ち出し角度を算出し
た。ポインティングと算出とを１０回繰り返し、平均値
を求めた。

【００４５】［実験例Ｄ］上記実験例Ｃのポインティン
グで得られた読み取り値に斜視補正を施して、補正デー
タを得た。そして、この補正データから飛行速度及び打
ち出し角度の平均値を求めた。

【００４６】［実験例Ｅ］上記実験例Ｃのポインティン
グで得られた読み取り値に歪み補正を施して、補正デー
タを得た。そして、この補正データから飛行速度及び打
ち出し角度の平均値を求めた。

【００４７】［実験例Ｆ］上記実験例Ｃのポインティン
グで得られた読み取り値に斜視補正及び歪み補正を施し
て、補正データを得た。そして、この補正データから飛
行速度及び打ち出し角度の平均値を求めた。

【００４８】［参照例］第一カメラのボール像位置とほ
ぼ同位置に、上下にレーザビームが通過する第一センサ
を設置した。また、第二カメラのボール像位置とほぼ同
位置に、上下にレーザビームが通過する第二センサを設
置した。そして、ゴルフボールが第一センサを通過して
から第二センサを通過するまでの時間を計測し、飛行速
度を求めた。この飛行速度は、真値に近いものである。
また、第二カメラのボール像よりも飛行方向前方に、左
右にレーザビームが通過するラインセンサを設置した。
そして、このラインセンサを通過する際のゴルフボール
の高さとティに載置されたゴルフボールの高さとから、
打ち出し角度を求めた。この打ち出し角度は、真値に近
いものである。

【００４９】

【表２】

【００５０】表２より、歪み補正によって計測値が真値
に近づくことが解る。

【００５１】［実験３］ ［実験例Ｇ］ＸＹテーブルを用意し、これを基準面ｓに
設置した。そして、２個のゴルフボールをＸＹテーブル
に固定した。２個のゴルフボールの位置関係（バックス
ピンを含む関係）は、打撃されたゴルフボールの弾道か
らタイミングをずらして２回の撮影が行われた場合の２
個のボール像の位置関係とほぼ同等となるようにした。
一方、実験例Ａと同様の第一カメラ及び第二カメラを用
意した。原画像の中央に一方のゴルフボールが撮影され
るように第一カメラの位置を調整し、原画像の左寄りに
他方のゴルフボールが撮影されるように第二カメラの位
置を調整した。そして、それぞれのカメラで得られた２
枚の原画像に、拡大処理（２倍）を施して、２枚の拡大
画像を得た。こ拡大画像をモニタに表示し、オペレータ
ーによる認識マークのポインティングにより読み取り値
を得た。この読み取り値に歪み補正を施して、補正デー
タを得た。この補正データから、バックスピン及びサイ
ドスピンの速度を算出した。ポインティングと算出とを
１０回繰り返し、平均値を求めた。

【００５２】［実験例Ｈ］歪み補正と共に斜視補正を施
して補正データを得た他は実験例Ｇと同様にして、バッ
クスピン速度及びサイドスピン速度の平均値を求めた。

【００５３】［実験例Ｉ］ＸＹテーブル上で他方のゴル
フボールを回転させることなく移動させ、この原画像の
右寄りにこのゴルフボールが撮影されるようにした他は
実験例Ｇと同様にして、バックスピン速度及びサイドス
ピン速度の平均値を求めた。

【００５４】［実験例Ｊ］歪み補正と共に斜視補正を施
して補正データを得た他は実験例Ｉと同様にして、バッ
クスピン速度及びサイドスピン速度の平均値を求めた。

【００５５】［実験例Ｋ］第一カメラ及び第二カメラと
して、望遠レンズを備えたＣＣＤカメラを用意した。こ
のレンズは、焦点Ｐと基準面との距離が２３００ｍｍで
あるときの視野幅が６０ｍｍのものである。ＸＹテーブ
ル上のゴルフボールを回転させることなく移動させて、
ボール像が原画像のほぼ中央に撮影されるように位置を
調整した。そして、それぞれのカメラで得られた２枚の
原画像に補正を施すことなくモニタに表示した。表示さ
れたボール像は、十分に大きいものであった。オペレー
ターによる認識マークのポインティングにより、バック
スピン及びサイドスピンの速度を算出した。ポインティ
ングと算出とを１０回繰り返し、平均値を求めた。得ら
れたバックスピン及びサイドスピンの速度は、真値に近
いものである。

【００５６】

【表３】

【００５７】表３より、広角レンズが用いられた場合で
も、斜視補正によって計測値が真値に近づくことが解
る。

【００５８】以上ゴルフボールが一例とされて本発明の
ボール運動計測装置が説明されたが、本発明は例えばテ
ニスボール等の全てのボールの計測に用いられうる。

【００５９】

【発明の効果】以上説明されたように、本発明のボール
運動計測装置が用いられれば、ボールの運動が精度よく
計測されうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の一実施形態にかかるボール運
動計測装置が示された平面図である。

【図２】図２は、図１のボール運動計測装置が示された
正面図である。

【図３】図３（ａ）は原画像が示された正面図であり、
図３（ｂ）は補正画像が示された正面図である。

【図４】図４は、マス目模様を備えたサンプルプレート
が撮影されたサンプル画像である。

【図５】図５は、第一カメラによる撮影の様子が示され
た平面図である。

【符号の説明】 １・・・ゴルフボール ５・・・第一カメラ ７・・・第二カメラ ９・・・第一ストロボ １１・・・第二ストロボ １３・・・光学センサ １５・・・ＣＰＵ １７・・・モニタ ２５・・・ボール像 ２７・・・認識マーク

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 飛行中のボールを撮影して原画像データ
   を得るためのＣＣＤカメラと、 この原画像のうちボール像を含む一部分を拡大処理して
   拡大画像データを算出する演算部と、 この拡大画像データに基づいて拡大画像を表示する表示
   部と、を備えているボール運動計測装置。
2. 【請求項２】 飛行中のボールを撮影して原画像データ
   を得るためのＣＣＤカメラと、 このＣＣＤカメラのレンズに起因する原画像の歪みによ
   って生じた座標誤差を補正して補正データを算出する演
   算部と、を備えたボール運動計測装置。
3. 【請求項３】 上記座標誤差の補正が、原画像の中心か
   らの距離に応じて決定される補正率に基づいてなされる
   請求項２に記載のボール運動計測装置。
4. 【請求項４】 飛行中のボールを撮影して原画像データ
   を得るためのＣＣＤカメラと、 このＣＣＤカメラの光軸方向とボール像方向とのずれに
   よって生じた座標誤差を補正して補正データを算出する
   演算部と、を備えたボール運動計測装置。
5. 【請求項５】 上記座標誤差の補正が、原画像から得ら
   れたデータをボール正面無限遠から撮影された場合のデ
   ータに変換するものである請求項４に記載のボール運動
   計測装置。
6. 【請求項６】 上記ＣＣＤカメラの水平画角が１０°以
   上である請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の
   ボール運動計測装置。