JPH03210282A - Instrument for measuring speed of sphere immediately after hitting - Google Patents
Instrument for measuring speed of sphere immediately after hittingInfo
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- JPH03210282A JPH03210282A JP512290A JP512290A JPH03210282A JP H03210282 A JPH03210282 A JP H03210282A JP 512290 A JP512290 A JP 512290A JP 512290 A JP512290 A JP 512290A JP H03210282 A JPH03210282 A JP H03210282A
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Abstract
Description
コノ発明は、打撃直後の球体とくにゴルフボールの正値
な挙動を知るために、ゴルフボールに関してその中心の
所定方向の線速度と、中心を通る所定直径のまわりの角
速度とを計測する、ゴルフ練習用に最適な打撃直後の球
体に係る速度計測装置に関する。This invention is a golf training exercise that measures the linear velocity in a predetermined direction at the center of a golf ball and the angular velocity around a predetermined diameter passing through the center in order to know the positive behavior of a spherical object, especially a golf ball, immediately after hitting. The present invention relates to a speed measuring device for a ball immediately after being hit, which is optimal for use.
ゴルフ練習、または野球の打撃練習の効果を上げるため
に、静止したボールの打撃直後の挙動を調べて参考にす
ることがおこなわれる。なお、この場合のボールの挙動
は、打撃直後のボールの線速度や回転の角速度で表され
る。以下、ゴルフの例で代表して説明する。
従来、ボールのスピン(回転角速度)を計測するものと
して、次のような方法がとられてきた。
その第1の方法は、ボールにマークを付けておき、この
ボールの打撃直後の各瞬間における写真をストロボ光源
の一定時間間隔での点弧によって撮影する。マークの位
置の変化量と点弧の時間間隔とからボールのある直径の
まわりの角速度が求められる。
第2の方法は、ボールに反射テープを貼着しておき、こ
のボールの打撃直後の各瞬間における画像を光電カメラ
を用いストロボ光源の一定時間間隔での点弧によって撮
像する0反射テープからの反射光の強度変化と点弧の時
間間隔とからボールのある直径のまわりの角速度が求め
られる。
第3の方法は、特開昭62−254057によるもので
、ボール外周面の大円に沿って黒インクなどで線マーク
を描いておき、このボールをラインイメージセンサ・カ
メラのライン方向に、このライン方向とカメラ光軸とに
直角な軸線、つまりボールの垂直軸線のまわりに回転さ
せるように、打撃して飛ばす、このボールの打撃直後の
各瞬間における光学像を、ラインイメージセンサ・カメ
ラを用いストロボ光源の一定時間間隔での点弧によって
撮像する。そして、画像処理によって線マークに係る信
号レベルの低下を検知してボールの垂直軸線のまわりの
回転角度を求め、これとストロボ光源の点弧間隔とから
角速度を得る。In order to improve the effectiveness of golf practice or baseball batting practice, the behavior of a stationary ball immediately after being hit is investigated and used as reference. Note that the behavior of the ball in this case is expressed by the linear velocity and rotational angular velocity of the ball immediately after being hit. The following will be explained using the example of golf as a representative example. Conventionally, the following methods have been used to measure the spin (rotational angular velocity) of a ball. The first method is to mark the ball and take photographs at each moment immediately after the ball is hit by firing a strobe light source at regular time intervals. The angular velocity around the diameter of the ball is determined from the amount of change in the position of the mark and the time interval between firings. The second method is to attach reflective tape to the ball and capture images at each moment immediately after the ball is hit using a photoelectric camera by firing a strobe light source at regular intervals. The angular velocity around a certain diameter of the ball is determined from the change in the intensity of the reflected light and the time interval between firings. The third method is based on Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-254057, in which a line mark is drawn with black ink or the like along a large circle on the outer circumferential surface of the ball, and the ball is moved in the line direction of the line image sensor/camera. A line image sensor/camera is used to capture the optical image of the ball at each moment immediately after the ball is hit so as to rotate around the axis perpendicular to the line direction and the camera optical axis, that is, the vertical axis of the ball. Images are captured by firing a strobe light source at regular time intervals. Then, by image processing, a decrease in the signal level related to the line mark is detected, the rotation angle of the ball around the vertical axis is determined, and the angular velocity is obtained from this and the firing interval of the strobe light source.
以上説明したような従来の技術では、それぞれ次のよう
な問題がある。
第1の方法では、写真の現像のために時間がかかり、写
真上のマークから角速度を求める手続きが煩雑で手間が
かかるとともに、得られた角速度があまり正確でない。
第2の方法では、ボールのデインプルやクラブからの反
射光によって影響され、誤差を生じやすい、また、ボー
ル外周面に反射テープを貼着するため、デインプルを部
分的に遮蔽しボールの外周面の凹凸状態を変えるととも
に、ボールの重量を微妙に増加させる。これらボールの
外周面状態や重量が実際の場合と変わることは、得られ
た角速度が実際の場合と若干具なることを意味し、その
信較性を低下させる。
第3の方法では、計測される角速度の軸線が、ラインイ
メージセンサ・カメラのライン方向と、カメラ光軸とに
直角な軸線、つまりボールの垂直軸線に限定される。し
かし、実際の打撃直後のボールの回転直径はどの方向を
とるか全く不明であるから、打撃直後のボールの正確な
挙動を知るには、互いに直交する三つの固定軸線を設定
し、この各固定軸線のまわりの角速度に分解して求める
のが合理的である。また、角速度とともに線速度も、ボ
ールの正確な挙動を知るための重要な要素であり、この
方法によるような角速度だけの計測では不十分である。
この発明の課題は、従来の技術がもつ以上の問題点を解
消し、打撃直後の球体の正確な挙動を知るために、球体
に関してその中心の所定方向の線速度と、その中心を通
る所定軸線のまわりの角速度とを計測する打撃直後の球
体に係る速度計測装置を提供することにある。The conventional techniques described above each have the following problems. In the first method, it takes time to develop the photograph, the procedure for determining the angular velocity from the marks on the photograph is complicated and time-consuming, and the obtained angular velocity is not very accurate. In the second method, errors are likely to occur due to the influence of reflected light from the ball's dimples and the club, and because reflective tape is attached to the outer circumferential surface of the ball, the dimples are partially shielded and the outer circumferential surface of the ball is In addition to changing the unevenness, it also slightly increases the weight of the ball. The fact that the outer circumferential surface condition and weight of these balls differ from the actual case means that the obtained angular velocity is slightly different from the actual case, which reduces its reliability. In the third method, the axis of the measured angular velocity is limited to the axis perpendicular to the line direction of the line image sensor/camera and the camera optical axis, that is, the vertical axis of the ball. However, since it is completely unknown which direction the rotational diameter of the ball will take immediately after the actual impact, in order to know the exact behavior of the ball immediately after the impact, three fixed axes that are orthogonal to each other are set, and each fixed axis is It is reasonable to calculate it by decomposing it into angular velocities around the axis. In addition, linear velocity as well as angular velocity are important factors for knowing the exact behavior of the ball, and measuring only angular velocity using this method is insufficient. An object of this invention is to solve the problems of the conventional technology and to determine the linear velocity of the sphere in a predetermined direction at its center and a predetermined axis passing through the center, in order to know the accurate behavior of the sphere immediately after impact. An object of the present invention is to provide a speed measuring device for a sphere immediately after being hit, which measures the angular velocity around the ball.
この課題を解決するために、第1の発明に係る打撃直後
の球体に係る速度計測装置は、打撃直後の球体に関して
その中心の所定方向の線速度と、所定直径のまわりの角
速度とを計測する装置において、
打撃直後の球体に関してその中心の所定方向の線速度と
所定直径のまわりの角速度とを計測する装置において、
外周面上の対向する2点で互いに交差するように2本の
線状の標識が付された球体と;打撃直後のこの球体をそ
の移動速度に応じた時間間隔で真上方向と、この真上方
向および前記打撃の方向に直角な方向とからそれぞれ少
なくとも2回撮像する2個の撮像手段と;
この各撮像手段の映像信号から、前記球体の中心位置の
移動量を求め、この移動量と前記時間間隔とから前記球
体の所定方向の線速度を演算する第1演算部と;
前記各撮像手段の映像信号から、前記標識の所定箇所の
所定直径まわりの移動角度を求め、この角度と前記時間
間隔とから所定直径のまわりの角速度を演算する第2演
算部と;
を備える。
第2の本発明に係る打撃直後の球体に係る速度計測装置
は、
打撃直後の球体に関してその中心の所定方向の線速度と
所定直径のまわりの角速度とを計測する装置において、
外周面上の対向する2点で互いに交差するように2本の
線状の標識が付された球体と;打撃直後のこの球体をそ
の移動速度に応じた時間間隔で真上方向から少なくとも
2回撮像する1個の撮像手段と;
この撮像手段の映像信号から、前記球体の中心位置の移
動量を求め、この移動量と前記時間間隔とから前記球体
の所定方向の線速度を演算する第1演算部と;
前記撮像手段の映像信号から、前記標識の所定箇所の所
定直径まわりの移動角度を求め、この角度と前記時間間
隔とから所定直径のまわりの角速度を演算する第2演算
部と;
を備える。In order to solve this problem, a velocity measuring device for a sphere immediately after impact according to a first aspect of the invention measures the linear velocity in a predetermined direction at the center and the angular velocity around a predetermined diameter of the sphere immediately after impact. In a device that measures the linear velocity in a predetermined direction at the center and the angular velocity around a predetermined diameter of a sphere immediately after impact, two linear A spherical object with a mark attached; Imaging the spherical object immediately after the impact at least twice at a time interval corresponding to its moving speed from directly above the object and from directly above the object and from a direction perpendicular to the direction of the impact. a first calculation unit that calculates the amount of movement of the center position of the sphere from the video signals of each of the image pickup means, and calculates the linear velocity of the sphere in a predetermined direction from this amount of movement and the time interval; and; a second calculation unit that calculates a movement angle around a predetermined diameter at a predetermined location of the sign from the video signals of each of the imaging means, and calculates an angular velocity around the predetermined diameter from this angle and the time interval; Be prepared. The second aspect of the present invention provides a velocity measuring device for a spherical body immediately after impact, which measures the linear velocity in a predetermined direction at the center and the angular velocity around a predetermined diameter of the spherical object immediately after impact, comprising: a sphere with two linear marks attached so as to intersect with each other at two points; a sphere that images the sphere immediately after being hit at least twice from directly above at time intervals corresponding to its moving speed; an imaging means; a first calculation unit that calculates the amount of movement of the center position of the sphere from the video signal of the imaging means and calculates the linear velocity of the sphere in a predetermined direction from this amount of movement and the time interval; a second calculation unit that calculates a movement angle around a predetermined diameter at a predetermined location of the sign from the video signal of the imaging means, and calculates an angular velocity around the predetermined diameter from this angle and the time interval;
第1の発明に係る打撃直後の球体に係る速度計測装置で
は、2個の撮像手段によって、球体がその真上方向と、
この真上方向および打撃の方向に直角な方向とからそれ
ぞれ撮像され、この各撮像手段の映像信号からの、球体
の中心位置と標識の位置、形状とに係るデータに基づき
、演算部によって、球体に係る線速度と角速度とが各々
演算される。
第2の発明に係る打撃直後の球体に係る速度計測装置で
は、撮像手段によって、球体がその真上方向から撮像さ
れ、その映像信号からの、球体の中心位置と標識の位置
、形状とに係るデータに基づき、演算部によって、球体
に係る線速度と角速度とが各々演算される。
r実施例】
第1の発明に係る打撃直後の球体に係る速度計測装置の
実施例(以下、第1実施例という)について、以下に図
面を参照しながら説明する。
第1図は第1実施例の構成図である。第1図において、
lはゴルフボール(以下、単にボールという)で、外周
面に詳しく後述するようなマークが描かれている。2は
打撃部材としてのゴルフクラブ(以下、単にクラブとい
う)である。
3A、3Bはいずれも光センサで、この各光センサ3A
、3Bの組によって、その間を打撃直前のクラブ2が通
過する時間を求め、この通過時間からクラブ2の打撃直
前の速度を計算する。なお、各光センサ3A、3Bは、
発光部と受光部とからなる光透過方式であるが、クラブ
2からの反射に基づく光反射方式にすることもできる。
4A、4Bはいずれも光電カメラ(以下、単にカメラと
いう)で、カメラ4Aはボールlをその真上から、カメ
ラ4Bはボール1をそのゴルファに対向して真横から、
それぞれ各所定時点での静止画像が多重された形になる
ように撮像する。この静止画像の撮像のために、以下に
述べるストロボ点弧が機能する。
6はストロボ電源、7はストロボ光源で、このストロボ
光源7の点弧が、制御・演算部5の指令によるストロボ
電源6の起動によっておこなわれる。なお、制御・演算
部5は、その起動指令の最初の発令時点と、その後の時
間間隔っまり点弧間隔と、その点弧回数とを、各光セン
サ3A、3Bからの信号、つまりクラブ2の打撃直前の
所定時点と、そのときの速度とに基づいて決める。言い
かえれば、クラブ2の打撃直前の速度が速ければ、点弧
間隔を狭めて各静止画像の位置関係がボールlの速度や
角速度の演算に適するように定めるわけである。
8はフレームメモリで、打撃直後の所定期間における、
少なくとも2回の各点弧によって撮像された静止画像の
データを格納する。この静止画像のデータについては、
詳しく後述する。
また制御・演算部5は、フレームメモリ8からのデータ
を取り込むとともに、このデータに基づいてボール1の
速度や角速度を演算する。この演算内容については、詳
しく後述する。9は表示器で、制御・演算部5からの演
算結果、つまりボールlの速度や角速度を数値で表示す
る。
第1実施例の動作について以下の静止画像の例示図を参
照しながら説明する。第3図は第1実施例においてボー
ルlの真上から第1図のカメラ4Aで撮ったときの静止
多重画像の例示図、第4図はボールlを真横からカメラ
4Bで撮ったときの静止多重画像の例示図である。
第3図において、横軸に打撃方向のX、縦軸にゴルファ
に対向する真横方向のY、原点Oから紙面の直角手前方
向にボールl真上方向のZをそれぞれとる。ボール1は
、その外周面上の対向する各定点Kl、に2を通り互い
に直交する二つの大円に沿って、各線状マークla、l
bが描かれ、打撃前に中心Cを座標軸の原点0と、各定
点Kl、に2をZ軸と、各マークla、lbをX、Yの
各座標軸とそれぞれ一敗させて水平面上に置かれる。い
ま、説明を簡単にするため、1回目の点弧が打撃の瞬間
に、2回目の点弧が微少時間Tの後にそれぞれおこなわ
れ、点弧はこの2回だけであるとする。
第3図において、原点0における打撃瞬間のボールlの
画像と、時間T後に中心Cが座標X、Yに位置するボー
ルlの画像とが静止画像として例示される。時間T後の
ボール1は、各座標軸X。
Y、Zのまわりに図示してない角度α、β、γだけ回転
しているものとする。
また時間T後のボール1の画像では、各マークla、l
bが楕円の長袖に関する片側として表され、この各半楕
円がボール1の輪郭の円と内接する点を、それぞれ各点
PI、P2、各点Ql、Q2とする。
なお、各マークla、1bの長軸に対する別の片側の楕
円は画像としては表れないが、図では破線で示しである
。ボールlの中心Cを通りX、Y軸に平行な直線と、定
点に1との距離をそれぞれA。
B、ボールlの半径をRとすると、
A=Rsin a、B=Rsinβ
また、各点Pi、P2を結ぶ直線がX軸となす角度が、
Z軸のまわりの回転角度Tである。
したがって、求められた各角度α、β、Tを時間Tで除
した値が、ボールlの各座標軸X、Y。
Zのまわりの角速度になる。なお、座標軸Zのまわりの
角速度がサイドスピン、座標軸Yのまわりの角速度がそ
の向きによってトップスピン、バックスピンと呼ばれる
もので、座標軸Xのまわりの角速度は、一般にはあまり
問題にされない程度に小さい。
ボール1の各座標軸X、Y方向の線速度は、第3図にお
けるボールlの中心Cの座標X、Yを時間Tで除した値
になる。座標軸Z方向の線速度は、第3図ではなく、第
4図で表され、ボールlの中心Cの座標2を時間Tで除
した値になる−ところで、以上に説明したような各線速
度、各角速度に係る画像処理ないし演算は、第3図、第
4図に示された画像に基づき、第1図の制御・演算部5
によっておこなわれる。そし、て、打撃直後のボールl
の挙動は、各座標軸x、y、z方向の線速度と、同じく
そのまわりの角速度とによって完全に表現され、これが
その後のボールlのとるべき飛跡を決定する。
以上の説明においてはその便宜上、ストロボ光源の点弧
は、打撃瞬間と時間T後との各時点の2回とした。しか
し、点弧はこれに限定されるものではなく、一般に打撃
直後つまり飛球直後で2回以上あればよい。点弧回数が
3回以上の場合には、ボールの静止画像も同個数あるわ
けであるから、その各静止画像間で複数の、各座標軸X
、Y、Z方向の線速度と、同じくそのまわりの角速度と
を求めて、それらを平均することによって、より正確な
値を得ることができる。
なお、1回目の点弧のタイミングは、第1図におけるボ
ールlに近い側の光センサ3Bの検知に基づき、その所
定時間後にとられる。また、点弧の時間間隔がクラブ2
の打撃直前の速度に基づいて決められる理由は、各カメ
ラ4A、4Bの視野内にボールlに係る静止画像を所定
個数、しかもそれが適正配置される形で撮像するためで
ある。もちろん、点弧の初回の時点および時間間隔と、
静止画像の所定個数とは関連している。
また打撃前のボール1の向きは、第3図に示すように、
定点Klが原点Oと一致し、各マーク1a、1bが各X
、Y軸とそれぞれ一敗するように限定したが、これは説
明のしやすさのためであって、一般にはこれに限定され
ない。
第2の発明に係る打撃直後の球体の速度計測装置の実施
例(以下、第2実施例という)について以下に図面を参
照しながら説明する。第3図は第2実施例においてボー
ルの真上から撮ったときの静止多重画像の例示図で、第
1実施例におけるのと共通な図面である。
第2実施例は、打撃直後のボールがほぼ水平方向に飛ぶ
ときの挙動に対応するものである。第2実施例では、打
撃直後のボールの挙動は、各座標軸X、 Y方向の線速
度と、各座標軸x、 y、 zのまわりの角速度とに
よって完全に表現されるから、Z軸方向の線速度を計測
する必要がない。
したがって、第2実施例の構成図は、第2図に示される
ように、第1図におけるカメラ4Bを含んでいない、ボ
ール1をゴルファに対向する真横方向から撮像する必要
がないからである。その他の構成要素は、第1実施例を
示す第1図におけるのと同様である。また、この第2実
施例の動作についても、Z軸方向の線速度を計測する必
要がない以外は、第1実施例におけるのと同様であるか
ら、詳細な説明は省略する。
ところで、第2実施例におけるボールは、打撃直後には
ほぼ水平方向に飛ぶが、その後は主にY軸のまわりの回
転、つまりバックスピンまたはトップスピンの影響を受
けて上下方向の飛球軌跡が決定される。In the speed measuring device for a sphere immediately after impact according to the first aspect of the invention, the two imaging means detect the sphere directly above the sphere,
Images are taken from directly above the ball and from a direction perpendicular to the direction of the impact, and based on the data regarding the center position of the ball and the position and shape of the marker from the video signals of each imaging means, the calculation unit calculates the shape of the ball. The linear velocity and angular velocity related to are calculated respectively. In the speed measuring device for a sphere immediately after impact according to the second invention, the image capturing means images the sphere from directly above the sphere, and the center position of the sphere and the position and shape of the marker are determined from the video signal. Based on the data, the calculation unit calculates the linear velocity and angular velocity of the sphere. Embodiment An embodiment (hereinafter referred to as the first embodiment) of the speed measuring device for a ball immediately after impact according to the first invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of the first embodiment. In Figure 1,
1 is a golf ball (hereinafter simply referred to as a ball), and marks as described in detail later are drawn on the outer peripheral surface. 2 is a golf club (hereinafter simply referred to as a club) as a hitting member. Both 3A and 3B are optical sensors, and each optical sensor 3A
, 3B, the time required for the club 2 to pass between them immediately before the impact is calculated, and the speed of the club 2 immediately before the impact is calculated from this passing time. In addition, each optical sensor 3A, 3B is
Although this is a light transmission method consisting of a light emitting part and a light receiving part, a light reflection method based on reflection from the club 2 may also be used. Both 4A and 4B are photoelectric cameras (hereinafter simply referred to as cameras), and camera 4A sees ball 1 from directly above it, and camera 4B sees ball 1 from right side facing the golfer.
Still images taken at each predetermined point in time are captured in a multiplexed manner. To capture this still image, the strobe firing described below functions. 6 is a strobe power supply; 7 is a strobe light source; ignition of the strobe light source 7 is performed by activation of the strobe power supply 6 in response to a command from the control/calculation section 5; The control/calculation unit 5 determines the first issuance time of the activation command, the subsequent time interval (firing interval), and the number of firings from the signals from each optical sensor 3A, 3B, that is, the club 2. It is determined based on a predetermined time immediately before the impact and the speed at that time. In other words, if the speed of the club 2 immediately before impact is high, the firing interval is narrowed and the positional relationship of each still image is determined to be suitable for calculating the speed and angular velocity of the ball l. 8 is a frame memory, during a predetermined period immediately after the impact,
Still image data captured by each firing at least twice is stored. Regarding the data of this still image,
This will be described in detail later. The control/calculation unit 5 also takes in data from the frame memory 8 and calculates the velocity and angular velocity of the ball 1 based on this data. The details of this calculation will be described in detail later. A display 9 numerically displays the calculation results from the control/calculation section 5, that is, the velocity and angular velocity of the ball l. The operation of the first embodiment will be explained with reference to the following illustrative diagrams of still images. FIG. 3 is an illustrative diagram of a still multiple image taken in the first embodiment by the camera 4A in FIG. 1 from directly above the ball l, and FIG. FIG. 3 is an exemplary diagram of multiple images. In FIG. 3, the horizontal axis represents the hitting direction (X), the vertical axis represents the horizontal direction (Y) facing the golfer, and the vertical axis from the origin (O) represents the direction directly above the ball l (Z). The ball 1 passes through each of the opposing fixed points Kl, 2 on its outer circumferential surface, and marks each linear mark la, l along two mutually perpendicular great circles.
b is drawn, and before striking, place the center C on the horizontal plane with the origin 0 of the coordinate axes, each fixed point Kl, 2 with the Z axis, and each mark la, lb with each of the X and Y coordinate axes. It will be destroyed. Now, to simplify the explanation, it is assumed that the first firing is performed at the moment of impact, and the second firing is performed after a minute time T, and that firing occurs only two times. In FIG. 3, an image of the ball l at the moment of impact at the origin 0 and an image of the ball l whose center C is located at coordinates X and Y after time T are illustrated as still images. Ball 1 after time T is on each coordinate axis X. It is assumed that the rotation is made by angles α, β, and γ (not shown) around Y and Z. Also, in the image of ball 1 after time T, each mark la, l
b is expressed as one side of the long sleeve of the ellipse, and the points at which each semi-ellipse is inscribed with the circle of the outline of the ball 1 are designated as points PI and P2, and points Ql and Q2, respectively. Note that an ellipse on the other side of each mark la and 1b with respect to the long axis does not appear in the image, but is shown by a broken line in the figure. Let A be the distance between a straight line passing through the center C of the ball l and parallel to the X and Y axes and the fixed point 1. B. If the radius of ball l is R, then A=Rsin a, B=Rsinβ Also, the angle that the straight line connecting each point Pi and P2 makes with the X axis is
It is the rotation angle T around the Z axis. Therefore, the values obtained by dividing the obtained angles α, β, and T by the time T are the coordinate axes X and Y of the ball l. It becomes the angular velocity around Z. Note that the angular velocity around the coordinate axis Z is called side spin, and the angular velocity around the coordinate axis Y is called topspin or backspin depending on its direction, and the angular velocity around the coordinate axis X is generally so small that it is not a problem. The linear velocity of the ball 1 in each of the coordinate axes X and Y directions is the value obtained by dividing the coordinates X and Y of the center C of the ball 1 by the time T in FIG. The linear velocity in the direction of the coordinate axis Z is shown in Fig. 4 instead of Fig. 3, and is the value obtained by dividing the coordinate 2 of the center C of the ball l by the time T. Image processing or calculations related to each angular velocity are performed by the control/calculation unit 5 in FIG. 1 based on the images shown in FIGS. 3 and 4.
It is carried out by And then, the ball immediately after hitting
The behavior of is completely expressed by the linear velocity in each of the coordinate axes x, y, and z, as well as the angular velocity around it, which determines the subsequent trajectory of the ball l. In the above description, for convenience, the strobe light source was ignited twice: at the moment of impact and after time T. However, the ignition is not limited to this, and generally it is sufficient that the ignition occurs two or more times immediately after the hit, that is, immediately after the fly ball. If the number of firings is three or more, there are also the same number of still images of the ball, so between each still image there are multiple coordinate axes
, Y, and Z directions, as well as the angular velocities around them, and average them to obtain a more accurate value. The timing of the first firing is determined after a predetermined time based on the detection by the optical sensor 3B on the side closer to the ball l in FIG. Also, the firing time interval is club 2
The reason why it is determined based on the speed immediately before the ball is hit is to capture a predetermined number of still images of the ball l within the field of view of each camera 4A, 4B, and in a manner in which they are properly arranged. Of course, the initial point in time and time interval of ignition;
The predetermined number of still images is related. In addition, the direction of the ball 1 before hitting is as shown in Fig. 3.
The fixed point Kl coincides with the origin O, and each mark 1a, 1b corresponds to each X.
, and the Y axis, but this is for ease of explanation and is not generally limited to this. An embodiment (hereinafter referred to as a second embodiment) of a speed measuring device for a ball immediately after impact according to the second invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 3 is an illustrative diagram of a still multiplexed image taken from directly above the ball in the second embodiment, and is the same diagram as in the first embodiment. The second embodiment corresponds to the behavior when the ball flies in a substantially horizontal direction immediately after being hit. In the second embodiment, since the behavior of the ball immediately after impact is completely expressed by the linear velocity in the X and Y coordinate axes and the angular velocity around the coordinate axes x, y, and z, There is no need to measure speed. Therefore, as shown in FIG. 2, the configuration diagram of the second embodiment does not include the camera 4B in FIG. 1, because there is no need to image the ball 1 from the side facing the golfer. Other components are the same as those in FIG. 1 showing the first embodiment. Furthermore, since the operation of the second embodiment is similar to that of the first embodiment except that there is no need to measure the linear velocity in the Z-axis direction, detailed explanation will be omitted. By the way, the ball in the second embodiment flies almost horizontally immediately after being hit, but after that, the trajectory of the ball in the vertical direction is mainly influenced by rotation around the Y axis, that is, backspin or topspin. It is determined.
したがって、第1発明によれば、球体に関して中心の所
定方向、たとえば打撃方向9球体の真上方向、これらと
直角な真横方向の各分線速度と、これらの各方向の球体
直径のまわりの分角速度とを正確に計測することによっ
て1.打撃直後の球体の挙動を正確かつ完全に知ること
ができ、ゴルフや野球の打撃の練習効果の向上が図れる
。しかも、打撃直後の球体に係る線速度、角速度の計測
結果が自動的かつ迅速に得られるから、使用する上で非
常に便利である。
また、第2発明によれば、計測条件が単純になって光電
カメラが1個でよいから、第1発明におけるのとほぼ同
様な効果を得ながら、さらに装置の低コスト化を図るこ
とができる。Therefore, according to the first aspect of the present invention, each linear velocity in a predetermined direction of the center with respect to the sphere, for example, in the direction of impact 9 directly above the sphere, in the transverse direction perpendicular to these, and in each of the linear velocities around the diameter of the sphere in each of these directions. By accurately measuring the angular velocity, 1. The behavior of the ball immediately after being hit can be accurately and completely known, and the effectiveness of batting practice for golf and baseball can be improved. Furthermore, the measurement results of the linear velocity and angular velocity of the ball immediately after impact can be obtained automatically and quickly, making it very convenient to use. Furthermore, according to the second invention, since the measurement conditions are simplified and only one photoelectric camera is required, it is possible to obtain substantially the same effects as in the first invention, while further reducing the cost of the apparatus. .
第1図は第1発明に係る実施例の構成図、第2図は第2
発明に係る実施例の構成図、第3図は第1.第2の各発
明に係る実施例においてボールの真上から撮ったときの
静止多重画像の共通な例示図、
第4図は第1発明に係る実施例においてボールを真横か
ら撮ったときの静止多重画像の例示図である。
符号説明
Kl、に2 :定点
l:ボール、la、lb:マーク、2:クラブ、3A、
38 :光センサ、4A、4B:カメラ、5:制御・
演算部、6:ストロボ電源、7:ストロボ光源、8:フ
レームメモリ、簗2図FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment according to the first invention, and FIG. 2 is a configuration diagram of an embodiment according to the first invention.
The configuration diagram of the embodiment according to the invention, FIG. A common illustrative diagram of a still multiple image taken from directly above the ball in the embodiments according to the second invention; FIG. FIG. 3 is an exemplary diagram of an image. Code explanation Kl, 2: Fixed point l: Ball, la, lb: Mark, 2: Club, 3A,
38: Optical sensor, 4A, 4B: Camera, 5: Control/
Arithmetic unit, 6: Strobe power supply, 7: Strobe light source, 8: Frame memory, 2nd diagram
Claims (1)
度と所定直径のまわりの角速度とを計測する装置におい
て、 外周面上の対向する2点で互いに交差するように2本の
線状の標識が付された球体と; 打撃直後のこの球体をその移動速度に応じた時間間隔で
真上方向と、この真上方向および前記打撃の方向に直角
な方向とからそれぞれ少なくとも2回撮像する2個の撮
像手段と;この各撮像手段の映像信号から、前記球体の
中心位置の移動量を求め、この移動量と前記時間間隔と
から前記球体の所定方向の線速度を演算する第1演算部
と; 前記各撮像手段の映像信号から、前記標識の所定箇所の
所定直径まわりの移動角度を求め、この角度と前記時間
間隔とから所定直径のまわりの角速度を演算する第2演
算部と; を備えることを特徴とする打撃直後の球体に係る速度計
測装置。 2)打撃直後の球体に関してその中心の所定方向の線速
度と所定直径のまわりの角速度とを計測する装置におい
て、 外周面上の対向する2点で互いに交差するように2本の
線状の標識が付された球体と; 打撃直後のこの球体をその移動速度に応じた時間間隔で
真上方向から少なくとも2回撮像する1個の撮像手段と
; この撮像手段の映像信号から、前記球体の中心位置の移
動量を求め、この移動量と前記時間間隔とから前記球体
の所定方向の線速度を演算する第1演算部と; 前記撮像手段の映像信号から、前記標識の所定箇所の所
定直径まわりの移動角度を求め、この角度と前記時間間
隔とから所定直径のまわりの角速度を演算する第2演算
部と; を備えることを特徴とする打撃直後の球体に係る速度計
測装置。[Scope of Claims] 1) A device for measuring linear velocity in a predetermined direction at the center and angular velocity around a predetermined diameter of a sphere immediately after impact, comprising: A sphere with a book linear marker attached; Immediately after being hit, this sphere is viewed from directly above at time intervals according to its moving speed, and at least from directly above and in a direction perpendicular to the direction of the impact. two imaging means that take images twice; the amount of movement of the center position of the sphere is determined from the video signal of each of the imaging means, and the linear velocity of the sphere in a predetermined direction is calculated from this amount of movement and the time interval; a first calculation unit that calculates a movement angle around a predetermined diameter of a predetermined location of the sign from the video signals of each of the imaging means, and a second calculation unit that calculates an angular velocity around the predetermined diameter from this angle and the time interval; 1. A speed measuring device for a ball immediately after being hit, comprising: a calculating section; and; 2) In a device that measures the linear velocity in a predetermined direction at the center and the angular velocity around a predetermined diameter of a sphere immediately after impact, two linear markers are placed so as to intersect each other at two opposing points on the outer peripheral surface. a sphere marked with; an imaging means for photographing the sphere immediately after being hit at least twice from directly above at time intervals corresponding to its moving speed; and a center of the sphere from the video signal of the imaging means; a first calculation unit that calculates the amount of movement of the position and calculates the linear velocity of the sphere in a predetermined direction from the amount of movement and the time interval; A second calculation unit that calculates a movement angle of the ball and calculates an angular velocity around a predetermined diameter from this angle and the time interval.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP512290A JPH03210282A (en) | 1990-01-13 | 1990-01-13 | Instrument for measuring speed of sphere immediately after hitting |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP512290A JPH03210282A (en) | 1990-01-13 | 1990-01-13 | Instrument for measuring speed of sphere immediately after hitting |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03210282A true JPH03210282A (en) | 1991-09-13 |
Family
ID=11602512
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP512290A Pending JPH03210282A (en) | 1990-01-13 | 1990-01-13 | Instrument for measuring speed of sphere immediately after hitting |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03210282A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6579190B2 (en) | 2000-03-15 | 2003-06-17 | Sumitomo Rubber Industries, Ltd. | Ball motion measuring apparatus |
JP2004248725A (en) * | 2003-02-18 | 2004-09-09 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | Analysis device and method of shot ball |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5254539A (en) * | 1975-10-29 | 1977-05-04 | Acushnet Co | Method of matching golfer * golf ball * golf club or hitting form |
JPS62254057A (en) * | 1986-04-25 | 1987-11-05 | Bridgestone Corp | Spin measurement of ball |
-
1990
- 1990-01-13 JP JP512290A patent/JPH03210282A/en active Pending
Patent Citations (2)
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