知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024063519
(43)【公開日】2024-05-13
(54)【発明の名称】ゴルフショット撮影装置及びゴルフショット解析システム
(51)【国際特許分類】
G03B 35/08 20210101AFI20240502BHJP
G03B 15/00 20210101ALI20240502BHJP
G03B 19/00 20210101ALI20240502BHJP
A63B 69/36 20060101ALI20240502BHJP
【ＦＩ】
G03B35/08
G03B15/00 D
G03B19/00
A63B69/36 541W
A63B69/36 541S
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022171545
(22)【出願日】2022-10-26
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り 有限会社ＩＫＤ（ゴルフ練習場Ｌｉｆｅ Ｔｉｍｅ Ｇｏｌｆ 愛知県春日井市中央台１丁目４－４）、令和４年８月３１日（販売）
(71)【出願人】
【識別番号】501389246
【氏名又は名称】株式会社ディテクト
(74)【代理人】
【識別番号】100099748
【弁理士】
【氏名又は名称】佐藤 克志
(72)【発明者】
【氏名】千葉 真治
(72)【発明者】
【氏名】岡 正輝
(72)【発明者】
【氏名】浮谷 卓匡
【テーマコード（参考）】
2H054
2H059
【Ｆターム（参考）】
2H054BB02
2H059AA03
2H059AA08
2H059AA09
(57)【要約】
【課題】ユーザのゴルフショットをステレオ撮影する計測装置を小型化する。
【解決手段】右第１ミラー８１と左第１ミラー８３を左右方向に離れた位置に配置し、右第１ミラー８１と左第１ミラー８３と前後方向について重なる位置にカメラ７を撮影方向が後方となるように配置し、左右方向に隣接した右第２ミラー８２と左第２ミラー８４とをカメラ７の後方にカメラ７によって撮影されるように配置する。前方の撮像エリア３から右第１ミラー８１に入射した像を右第１ミラー８１、右第２ミラー８２の順に反射させてカメラ７に入射し、撮像エリア３から左第１ミラー８３に入射した像を左第１ミラー８３、左第２ミラー８４の順に反射させてカメラ７に入射し、右第１ミラー８１の位置から観察した撮影エリアの像と左第１ミラー８３にの位置から観察した撮影エリアの像とが左半分の画像と右半分の画像として左右に並んだ画像を撮影する。
【選択図】図３
【解決手段】右第１ミラー８１と左第１ミラー８３を左右方向に離れた位置に配置し、右第１ミラー８１と左第１ミラー８３と前後方向について重なる位置にカメラ７を撮影方向が後方となるように配置し、左右方向に隣接した右第２ミラー８２と左第２ミラー８４とをカメラ７の後方にカメラ７によって撮影されるように配置する。前方の撮像エリア３から右第１ミラー８１に入射した像を右第１ミラー８１、右第２ミラー８２の順に反射させてカメラ７に入射し、撮像エリア３から左第１ミラー８３に入射した像を左第１ミラー８３、左第２ミラー８４の順に反射させてカメラ７に入射し、右第１ミラー８１の位置から観察した撮影エリアの像と左第１ミラー８３にの位置から観察した撮影エリアの像とが左半分の画像と右半分の画像として左右に並んだ画像を撮影する。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ゴルフショットのようすを撮影するゴルフショット撮影装置であって、
撮像面に結像された画像を撮影するカメラと、
当該ゴルフショット撮影装置の前方のゴルフショットが行われるエリアである撮像エリアの像が入射する第１のミラーと、
前記撮像エリアの像が入射する第２のミラーと、
前記第１のミラーで反射した前記撮像エリアの像を前記カメラの撮像面の第１の領域に結像するように反射する第３のミラーと、
前記第２のミラーで反射した前記撮像エリアの像を前記カメラの撮像面の第２の領域に結像するように反射する第４のミラーとを備え、
前記第１のミラーと前記第２のミラーは左右方向に離れた位置に配置されており、
前記第１の領域と前記第２の領域は前記撮像面上で左右に並んだ、相互に異なる領域であることを特徴とするゴルフショット撮影装置。
撮像面に結像された画像を撮影するカメラと、
当該ゴルフショット撮影装置の前方のゴルフショットが行われるエリアである撮像エリアの像が入射する第１のミラーと、
前記撮像エリアの像が入射する第２のミラーと、
前記第１のミラーで反射した前記撮像エリアの像を前記カメラの撮像面の第１の領域に結像するように反射する第３のミラーと、
前記第２のミラーで反射した前記撮像エリアの像を前記カメラの撮像面の第２の領域に結像するように反射する第４のミラーとを備え、
前記第１のミラーと前記第２のミラーは左右方向に離れた位置に配置されており、
前記第１の領域と前記第２の領域は前記撮像面上で左右に並んだ、相互に異なる領域であることを特徴とするゴルフショット撮影装置。
【請求項2】
請求項１記載のゴルフショット撮影装置であって、
前記カメラは、画素値を読み出す前記撮像面上の領域が可変なカメラであって、
当該カメラは、前記撮像面より垂直方向のサイズが小さい領域を部分読み出し領域として設定して、当該部分読み出し領域の画素値のみの読み出しを行い、
前記第１の領域は前記部分読み出し領域の左半分の領域と右半分の領域とのうちの一方の領域であり、前記第２の領域は前記撮像面の左半分の領域と右半分の領域とのうちの前記第１の領域でない方の領域であることを特徴とするゴルフショット撮影装置。
前記カメラは、画素値を読み出す前記撮像面上の領域が可変なカメラであって、
当該カメラは、前記撮像面より垂直方向のサイズが小さい領域を部分読み出し領域として設定して、当該部分読み出し領域の画素値のみの読み出しを行い、
前記第１の領域は前記部分読み出し領域の左半分の領域と右半分の領域とのうちの一方の領域であり、前記第２の領域は前記撮像面の左半分の領域と右半分の領域とのうちの前記第１の領域でない方の領域であることを特徴とするゴルフショット撮影装置。
【請求項3】
請求項１記載のゴルフショット撮影装置であって、
前記カメラの撮影方向は前後方向について後方であり、
前記第１のミラーは前記カメラの左側の、前後方向について前記カメラと重なる位置に配置されており、
前記第２のミラーは前記カメラの右側の、前後方向について前記カメラと重なる位置に配置されており、
前記第３のミラーは第４のミラーの左側に隣接しており、
前記第３のミラーと第４のミラーは、前記カメラの撮影方向側に配置されていることを特徴とするゴルフショット撮影装置。
前記カメラの撮影方向は前後方向について後方であり、
前記第１のミラーは前記カメラの左側の、前後方向について前記カメラと重なる位置に配置されており、
前記第２のミラーは前記カメラの右側の、前後方向について前記カメラと重なる位置に配置されており、
前記第３のミラーは第４のミラーの左側に隣接しており、
前記第３のミラーと第４のミラーは、前記カメラの撮影方向側に配置されていることを特徴とするゴルフショット撮影装置。
【請求項4】
請求項３記載のゴルフショット撮影装置であって、
前記第１のミラーと前記第４のミラーは、左側ほど前方よりとなる姿勢で配置され、
前記第２のミラーと前記第３のミラーは、右側ほど前方よりとなる姿勢で配置されていることを特徴とするゴルフショット撮影装置。
前記第１のミラーと前記第４のミラーは、左側ほど前方よりとなる姿勢で配置され、
前記第２のミラーと前記第３のミラーは、右側ほど前方よりとなる姿勢で配置されていることを特徴とするゴルフショット撮影装置。
【請求項5】
請求項１、２、３または４記載のゴルフショット撮影装置を備えたゴルフショット解析システムであって、
前記カメラによって撮影された前記第１の領域の画像中のゴルフボールの像と前記第２の領域の画像中のゴルフボールの像から、ゴルフボールの３次元座標を算定する位置算定手段と、
前記位置算定手段が算定したゴルフボールの３次元座標の時間的な変化から、前記ゴルフボールの移動速度と移動方向を計測する移動計測部を有することを特徴とするゴルフショット解析システム。
前記カメラによって撮影された前記第１の領域の画像中のゴルフボールの像と前記第２の領域の画像中のゴルフボールの像から、ゴルフボールの３次元座標を算定する位置算定手段と、
前記位置算定手段が算定したゴルフボールの３次元座標の時間的な変化から、前記ゴルフボールの移動速度と移動方向を計測する移動計測部を有することを特徴とするゴルフショット解析システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、主として、ゴルフショットのようすを撮影した画像より、ゴルフショットの特性を解析する技術に関するものである。
【背景技術】
【0002】
ゴルフショットのようすを撮影した画像より、ゴルフショットの特性を解析する技術としては、２台のカメラを用いて、ゴルフショットのようすを異なる２つの位置（視点）から観察した２つの画像を撮影し、撮影した２つの画像を用いて、ゴルフボールやクラブヘッドの三次元の挙動を解析するシステムが知られている（たとえば、特許文献１）
また、このようなゴルフショットのようすを異なる２つの位置から観察した２つの画像を、１つのカメラを用いて撮影するゴルフショット撮影装置も知られている（特許文献２）。
また、このようなゴルフショットのようすを異なる２つの位置から観察した２つの画像を、１つのカメラを用いて撮影するゴルフショット撮影装置も知られている（特許文献２）。
【0003】
図６ａに示すように、このゴルフショット撮影装置６００は、カメラ６０１の前方斜め上に、第１ミラー６０２と第２ミラー６０３を設け、カメラ６０１の撮像面の下半分には、ゴルフショットが行われるエリアである撮像エリアからの光を直接入射させ、カメラ６０１の撮像面の上半分には、第１ミラー６０２、第２ミラー６０３の順に反射した撮像エリアからの光を入射させることにより、図６ｂに示すように、カメラ６０１が撮影した画像６１０として、カメラ６０１の位置から直接観察した撮像エリアの画像６１１を下半分に、第１ミラー６０２の位置から観察した撮像エリアの画像６１２を上半分に含む画像６１０を生成することにより、単一のカメラ６０１を用いて、撮像エリアを異なる２つの位置から観察した２つの画像を得ている。
【0004】
また、本発明に関連する技術としては、標準モードにおいてイメージセンサの有効画素領域の画素の画素値を読み出すカメラにおいて、前記有効画素領域のうちの一部の領域を部分読み出し領域に設定し、部分読み出し領域の画素からのみ画素値を読み出すことにより、標準モードよりも高速なフレームレートで撮影を行う部分読み出し機能を備えたカメラが知られている（たとえば、特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１６-０８６９５２号公報
【特許文献2】特開２０１９-０５４９５１号公報
【特許文献3】特開２０１４-２２５８６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
図６ａに示したゴルフショット撮影装置によれば、図６ｂに示したようにカメラ６０１で撮像エリアを異なる２つの位置から観察した２つの画像を垂直方向に並べた画像を生成するために、イメージセンサから読み出すことが必要となる画像の垂直方向のサイズが比較的大きくなる。一方で、部分読み出し機能に対応するカメラは、部分読み出し領域の垂直方向のサイズを小さくしないと、撮影のフレームレートを高速化できないものが多く、このようなカメラを、図６ｂに示した２つの画像を垂直方向に並べた画像の生成に用いた場合には、部分読み出し機能を用いても撮影のフレームレートを充分に高速化することができない。
【0007】
また、図６ａに示したゴルフショット撮影装置によれば、カメラ６０１の前方に、第１ミラー６０２と第２ミラー６０３を配置する必要があるため、ゴルフショット撮影装置の前後方向のサイズを小型化することが困難であった。
そこで、本発明は、単一のカメラを用いて撮像エリアを異なる２つの位置から観察した２つの画像を撮影するゴルフショット撮影装置において、カメラとして、部分読み出し機能を備えた、部分読み出し領域の垂直方向のサイズを小さくしないと撮影のフレームレートを高速化できないカメラを用いつつ、カメラの撮影のフレームレートを高速化することを課題とする。
また、併せて、本発明は、単一のカメラを用いて撮像エリアを異なる２つの位置から観察した２つの画像を撮影するゴルフショット撮影装置を小型化することを課題とする。
そこで、本発明は、単一のカメラを用いて撮像エリアを異なる２つの位置から観察した２つの画像を撮影するゴルフショット撮影装置において、カメラとして、部分読み出し機能を備えた、部分読み出し領域の垂直方向のサイズを小さくしないと撮影のフレームレートを高速化できないカメラを用いつつ、カメラの撮影のフレームレートを高速化することを課題とする。
また、併せて、本発明は、単一のカメラを用いて撮像エリアを異なる２つの位置から観察した２つの画像を撮影するゴルフショット撮影装置を小型化することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
前記課題達成のために、本発明は、ゴルフショットのようすを撮影するゴルフショット撮影装置に、撮像面に結像された画像を撮影するカメラと、
当該ゴルフショット撮影装置の前方のゴルフショットが行われるエリアである撮像エリアの像が入射する第１のミラーと、前記撮像エリアの像が入射する第２のミラーと、前記第１のミラーで反射した前記撮像エリアの像を前記カメラの撮像面の第１の領域に結像するように反射する第３のミラーと、前記第２のミラーで反射した前記撮像エリアの像を前記カメラの撮像面の第２の領域に結像するように反射する第４のミラーとを備えたものである。ここで、前記第１のミラーと前記第２のミラーは左右方向に離れた位置に配置されており、前記第１の領域と前記第２の領域は前記撮像面上で左右に並んだ、相互に異なる領域である。
当該ゴルフショット撮影装置の前方のゴルフショットが行われるエリアである撮像エリアの像が入射する第１のミラーと、前記撮像エリアの像が入射する第２のミラーと、前記第１のミラーで反射した前記撮像エリアの像を前記カメラの撮像面の第１の領域に結像するように反射する第３のミラーと、前記第２のミラーで反射した前記撮像エリアの像を前記カメラの撮像面の第２の領域に結像するように反射する第４のミラーとを備えたものである。ここで、前記第１のミラーと前記第２のミラーは左右方向に離れた位置に配置されており、前記第１の領域と前記第２の領域は前記撮像面上で左右に並んだ、相互に異なる領域である。
【0009】
このようなゴルフショット撮影装置によれば、単一のカメラで.撮像エリアを左右に離れた異なる２つの位置から観察した２つの画像を左右方向に並べた画像を撮影することができる。そして、この２つの画像をイメージセンサから読み出すために必要となる読み出し範囲の垂直方向のサイズは、２つの画像を垂直方向に並べた画像を撮影する場合よりも小さくなるので、カメラとして、部分読み出し機能を備えた、部分読み出し領域の垂直方向のサイズを小さくしないと撮影のフレームレートを高速化できないカメラを用いても、部分読み出し機能によって撮影のフレームレートを高速化することができる。
【0010】
より、具体的には、たとえば、このようなゴルフショット撮影装置は、前記カメラを、画素値を読み出す前記撮像面上の領域が可変なカメラとし、当該カメラで、前記撮像面より垂直方向のサイズが小さい領域を部分読み出し領域として設定して、当該部分読み出し領域の画素値のみの読み出しを行うと共に、前記第１の領域を前記部分読み出し領域の左半分の領域と右半分の領域とのうちの一方の領域とし、前記第２の領域は前記撮像面の左半分の領域と右半分の領域とのうちの前記第１の領域でない方の領域とすることができる。
【0011】
ここで、このようなゴルフショット撮影装置は、前記カメラの撮影方向を前後方向について後方とし、前記第１のミラーを前記カメラの左側の、前後方向について前記カメラと重なる位置に配置し、前記第２のミラーを前記カメラの右側の、前後方向について前記カメラと重なる位置に配置し、前記第３のミラーを第４のミラーの左側に隣接し、前記第３のミラーと第４のミラーを、前記カメラの撮影方向側に配置して構成することができる。
【0012】
また、この場合、より具体的には、前記第１のミラーと前記第４のミラーを、左側ほど前方よりとなる姿勢で配置し、前記第２のミラーと前記第３のミラーを、右側ほど前方よりとなる姿勢で配置してよい。
これらの構成によれば、カメラを、第１のミラーと第２ミラーと前後方向について重ねて配置するので、カメラと各ミラーの配置のために必要となるスペースの前後方向のサイズは、カメラの前方に各ミラーを配置する場合に比べ小さくなる。そして、これに伴い、ミラーゴルフショット撮影装置の小型化を図ることができるようになる。
これらの構成によれば、カメラを、第１のミラーと第２ミラーと前後方向について重ねて配置するので、カメラと各ミラーの配置のために必要となるスペースの前後方向のサイズは、カメラの前方に各ミラーを配置する場合に比べ小さくなる。そして、これに伴い、ミラーゴルフショット撮影装置の小型化を図ることができるようになる。
【0013】
また、併せて、本発明は、以上のゴルフショット撮影装置と、前記カメラによって撮影された前記第１の領域の画像中のゴルフボールの像と前記第２の領域の画像中のゴルフボールの像から、ゴルフボールの３次元座標を算定する位置算定手段と、前記位置算定手段が算定したゴルフボールの３次元座標の時間的な変化から、前記ゴルフボールの移動速度と移動方向を計測する移動計測部を備えたゴルフショット解析システムも提供する。
【発明の効果】
【0014】
以上のように、本発明によれば、単一のカメラを用いて撮像エリアを異なる２つの位置から観察した２つの画像を撮影するゴルフショット撮影装置において、カメラとして、部分読み出し機能を備えた、部分読み出し領域の垂直方向のサイズを小さくしないと撮影のフレームレートを高速化できないカメラを用いつつ、カメラの撮影のフレームレートを高速化することができる。
また、単一のカメラを用いて撮像エリアを異なる２つの位置から観察した２つの画像を撮影するゴルフショット撮影装置を小型化することができる。
また、単一のカメラを用いて撮像エリアを異なる２つの位置から観察した２つの画像を撮影するゴルフショット撮影装置を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の実施形態に係るゴルフショット解析システムを示す図である。
【図2】本発明の実施形態に係る計測装置の構成を示す図である。
【図3】本発明の実施形態に係る計測装置の撮影画像を示す図である。
【図4】本発明の実施形態に係る計測装置の他の構成例を示す図である。
【図5】本発明の実施形態に係るゴルフショット解析システムの機能構成を示すブロック図である。
【図6】公知のゴルフショット撮影装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１ａに、本実施形態に係るゴルフショット解析システムの構成を示す。
図示するように、ゴルフショット解析システムは、ユーザがゴルフショット動作を行うエリアである撮像エリア３の横に配置された計測装置１、計測装置１に接続されたデータ処理装置２を備えている。
次に、図１ｂ１に上側からみた計測装置１の外観を、図１ｂ２に右側からみた計測装置１の外観を、図１ｂ３に前側からみた計測装置１の外観を示す。
ここで、このような計測装置１は、前面を撮像エリア３に向けて配置されており、ユーザの撮像エリア３におけるゴルフショット動作を撮影する機能と、撮像エリア３を照明する機能と、ユーザの撮像エリア３におけるゴルフショット動作時のクラブヘッドの速度を計測する機能とを備えている。
図１ａに、本実施形態に係るゴルフショット解析システムの構成を示す。
図示するように、ゴルフショット解析システムは、ユーザがゴルフショット動作を行うエリアである撮像エリア３の横に配置された計測装置１、計測装置１に接続されたデータ処理装置２を備えている。
次に、図１ｂ１に上側からみた計測装置１の外観を、図１ｂ２に右側からみた計測装置１の外観を、図１ｂ３に前側からみた計測装置１の外観を示す。
ここで、このような計測装置１は、前面を撮像エリア３に向けて配置されており、ユーザの撮像エリア３におけるゴルフショット動作を撮影する機能と、撮像エリア３を照明する機能と、ユーザの撮像エリア３におけるゴルフショット動作時のクラブヘッドの速度を計測する機能とを備えている。
【0017】
図示するように、計測装置１は、大別して本体部１１と、本体部１１の上面を覆う蓋部１２とよりなり、本体部１１は、円筒形状のベース部分１１１と、ベース部分１１１の上に連なるボディ部分１１２とを有し、ボディ部分１１２は、ベース部分１１１と同径の円筒の前部を、ボディ部分１１２の前面が、法線が前後方向の平面となるように切り欠いて、上面を後部がより低くなるように斜めに傾けた形状を備えている。
【0018】
次に、図２ｂ１に上側からみた計測装置１の内部構成を、図２ａ２に右側からみた計測装置１の内部構成を示す。
図示するように、計測装置１のベース部分１１１には、左右２つのドップラ速度計４が収容されており、ドップラ速度計４は撮像エリア３におけるクラブヘッドの速度を計測する。
左右のそれぞれにドップラ速度計４を設けているのは、クラブの右打ちと左打ちの双方に対応するためであり、左のドップラ速度計４は右打ち用であり、前方より左に所定の角度傾いた方向の速度成分を計測する。また、右のドップラ速度計４は左打ち用であり、前方より右に所定の角度傾いた方向の速度成分を計測する。
図示するように、計測装置１のベース部分１１１には、左右２つのドップラ速度計４が収容されており、ドップラ速度計４は撮像エリア３におけるクラブヘッドの速度を計測する。
左右のそれぞれにドップラ速度計４を設けているのは、クラブの右打ちと左打ちの双方に対応するためであり、左のドップラ速度計４は右打ち用であり、前方より左に所定の角度傾いた方向の速度成分を計測する。また、右のドップラ速度計４は左打ち用であり、前方より右に所定の角度傾いた方向の速度成分を計測する。
【0019】
ここで、本実施形態では、ベース部分１１１を円筒形としているので、ベース部分１１１に突出部等を設けることなく、２つのドップラ速度計４をベース部分１１１の内部に、無理なく、上述した方向の速度成分を計測するように配置することができる。
次に、ボディ部分１１２の前面は、赤外光を透過するシールド５として形成されている。
また、ボディ部分１１２の内部の前部には、上下に間隔を空けて配置した上下２つの照明パネル６が配置されている。各照明パネル６は赤外ＬＥＤとレンズのセットを複数、上下左右に格子状に並べて配置したパネルであり、各照明パネル６は、シールド５を介して撮影エリアを赤外光で照明する。
次に、ボディ部分１１２の前面は、赤外光を透過するシールド５として形成されている。
また、ボディ部分１１２の内部の前部には、上下に間隔を空けて配置した上下２つの照明パネル６が配置されている。各照明パネル６は赤外ＬＥＤとレンズのセットを複数、上下左右に格子状に並べて配置したパネルであり、各照明パネル６は、シールド５を介して撮影エリアを赤外光で照明する。
【0020】
次に、ボディ部分１１２の内部には、カメラ７とミラーセット８が、撮影エリアの撮影のために設けられている。
カメラ７は、基板上にイメージセンサとレンズを実装したユニットであり、基板上にはイメージセンサの駆動処理や、撮影画像の転送処理や、その他の処理を行う回路が形成されている。
カメラ７は、ミラーセット８の前方斜め下の位置に、ミラーセット８を撮影するように、光軸（撮影中心軸）が後ろ斜め上方向となる姿勢で配置されている。
ミラーセット８は、シールド５を透過し、上下２つの照明パネル６の間を通ってカメラ７の左右からそれぞれ入射した撮影エリアの２つ像をカメラ７に向けて、前方斜め下方向に反射する。
そして、カメラ７は、ミラーセット８で反射された撮影エリアの２つの像を撮影する。
ここで、図３ａに、光軸に垂直で左右に傾いていない方向であるカメラ７の上下方向、すなわち、イメージセンサの垂直方向に対応する方向と平行な方向から見たミラーセット８とカメラ７を示す。
図示するように、ミラーセット８は、右第１ミラー８１と右第２ミラー８２と左第１ミラー８３と左第２ミラー８４との４つのミラーよりなり、各ミラーの前方側の面が鏡面となっている。
右第１ミラー８１と左第１ミラー８３は、左右方向に離れて配置されている。また、カメラ７は、右第１ミラー８１と左第１ミラー８３の左右方向について間の位置であって、前後方向について右第１ミラー８１と左第１ミラー８３と重なる位置に配置されている。
右第２ミラー８２と左第２ミラー８４は、右第１ミラー８１と左第１ミラー８３の間に、右第２ミラー８２の左側部に左第２ミラー８４の右側部が接する形態で配置されている。また、右第２ミラー８２と左第２ミラー８４は、右第２ミラー８２の左側部と左第２ミラー８４の右側部が、左右方向について、おおよそ、カメラ７の光軸上に位置するようにカメラ７の後方に配置されている。
カメラ７は、基板上にイメージセンサとレンズを実装したユニットであり、基板上にはイメージセンサの駆動処理や、撮影画像の転送処理や、その他の処理を行う回路が形成されている。
カメラ７は、ミラーセット８の前方斜め下の位置に、ミラーセット８を撮影するように、光軸（撮影中心軸）が後ろ斜め上方向となる姿勢で配置されている。
ミラーセット８は、シールド５を透過し、上下２つの照明パネル６の間を通ってカメラ７の左右からそれぞれ入射した撮影エリアの２つ像をカメラ７に向けて、前方斜め下方向に反射する。
そして、カメラ７は、ミラーセット８で反射された撮影エリアの２つの像を撮影する。
ここで、図３ａに、光軸に垂直で左右に傾いていない方向であるカメラ７の上下方向、すなわち、イメージセンサの垂直方向に対応する方向と平行な方向から見たミラーセット８とカメラ７を示す。
図示するように、ミラーセット８は、右第１ミラー８１と右第２ミラー８２と左第１ミラー８３と左第２ミラー８４との４つのミラーよりなり、各ミラーの前方側の面が鏡面となっている。
右第１ミラー８１と左第１ミラー８３は、左右方向に離れて配置されている。また、カメラ７は、右第１ミラー８１と左第１ミラー８３の左右方向について間の位置であって、前後方向について右第１ミラー８１と左第１ミラー８３と重なる位置に配置されている。
右第２ミラー８２と左第２ミラー８４は、右第１ミラー８１と左第１ミラー８３の間に、右第２ミラー８２の左側部に左第２ミラー８４の右側部が接する形態で配置されている。また、右第２ミラー８２と左第２ミラー８４は、右第２ミラー８２の左側部と左第２ミラー８４の右側部が、左右方向について、おおよそ、カメラ７の光軸上に位置するようにカメラ７の後方に配置されている。
【0021】
右第１ミラー８１は、カメラ７の上下方向を軸方向とする軸回りに、右側ほど前方となるように傾けられており、カメラ７によって隠されずに右第１ミラー８１に入射した撮影エリアの像を右第２ミラー８２に向けて反射する。
左第１ミラー８３は、カメラ７の上下方向を軸方向とする軸回りに、左側ほど前方となるように傾けられており、カメラ７によって隠されずに左第１ミラー８３に入射した撮影エリアの像を左第２ミラー８４に向けて反射する。
右第２ミラー８２は、カメラ７の上下方向を軸方向とする軸回りに、右側ほど後方となるように傾けられており、右第１ミラー８１から入射した撮影エリアの像をカメラ７に向けて反射する。
左第２ミラー８４は、カメラ７の上下方向を軸方向とする軸回りに、左側ほど後方となるように傾けられており、左第１ミラー８３から入射した撮影エリアの像をカメラ７に向けて反射する。
そして、カメラ７は、前後方向について右第１ミラー８１と左第１ミラー８３と重なる位置に配置され、右第２ミラー８２と左第２ミラー８４とを撮影することにより、図３ｂに示すように、右第１ミラー８１に入射した撮影エリアの像と左第１ミラー８３に入射した撮影エリアの像とが、左半分の画像３０１と右半分の画像３０２として左右に並んだ画像３００を撮影する。
左第１ミラー８３は、カメラ７の上下方向を軸方向とする軸回りに、左側ほど前方となるように傾けられており、カメラ７によって隠されずに左第１ミラー８３に入射した撮影エリアの像を左第２ミラー８４に向けて反射する。
右第２ミラー８２は、カメラ７の上下方向を軸方向とする軸回りに、右側ほど後方となるように傾けられており、右第１ミラー８１から入射した撮影エリアの像をカメラ７に向けて反射する。
左第２ミラー８４は、カメラ７の上下方向を軸方向とする軸回りに、左側ほど後方となるように傾けられており、左第１ミラー８３から入射した撮影エリアの像をカメラ７に向けて反射する。
そして、カメラ７は、前後方向について右第１ミラー８１と左第１ミラー８３と重なる位置に配置され、右第２ミラー８２と左第２ミラー８４とを撮影することにより、図３ｂに示すように、右第１ミラー８１に入射した撮影エリアの像と左第１ミラー８３に入射した撮影エリアの像とが、左半分の画像３０１と右半分の画像３０２として左右に並んだ画像３００を撮影する。
【0022】
したがって、画像３００の左半分の画像３０１と右半分の画像３０２とは、異なる位置から撮像エリア３を撮影した画像となる。
よって、本実施形態によれば、単一のカメラ７を用いて、撮像エリア３を異なる２つの位置から観察した２つの画像を撮影することができる。
また、図２、図３ａに示したカメラ７とミラーセット８の構成によれば、ミラーセット８とカメラ７とを前後方向について重なる位置に配置できるので、計測装置１の前後方向のサイズを小型化することができる。
また、右第１ミラー８１と右第２ミラー８２の反射光の経路分と、左第１ミラー８３と左第２ミラー８４の反射光の経路分、カメラ７から撮影エリアまでの光路長が長くなるので、適正範囲の撮影エリアの撮影に、比較的に焦点距離の長いカメラ７を用いることができるようになる。
よって、本実施形態によれば、単一のカメラ７を用いて、撮像エリア３を異なる２つの位置から観察した２つの画像を撮影することができる。
また、図２、図３ａに示したカメラ７とミラーセット８の構成によれば、ミラーセット８とカメラ７とを前後方向について重なる位置に配置できるので、計測装置１の前後方向のサイズを小型化することができる。
また、右第１ミラー８１と右第２ミラー８２の反射光の経路分と、左第１ミラー８３と左第２ミラー８４の反射光の経路分、カメラ７から撮影エリアまでの光路長が長くなるので、適正範囲の撮影エリアの撮影に、比較的に焦点距離の長いカメラ７を用いることができるようになる。
【0023】
さて、図３ｂに示したように、画像３００は、一般的なイメージセンサの有効画素領域のアスペクト比（１:１や３:２や４:３や１６:９）よりも横長の画像となる。
そこで、本実施形態では、部分読み出し機能に対応するイメージセンサを用い、カメラ７に備えた部分読み出し機能によって、図３ｃに示すように、有効画素領域３１０中の画像３００の部分を部分読み出し領域として、当該部分読み出し領域の画素からのみ画素値を読み出す。
そこで、本実施形態では、部分読み出し機能に対応するイメージセンサを用い、カメラ７に備えた部分読み出し機能によって、図３ｃに示すように、有効画素領域３１０中の画像３００の部分を部分読み出し領域として、当該部分読み出し領域の画素からのみ画素値を読み出す。
【0024】
ここで、画像３００の領域のライン数（垂直方向のサイズ）は、有効画素領域３１０のライン数に比べ少ないので、このような部分読み出しを行うことにより、カメラ７として、部分読み出し機能を備えた、部分読み出し領域の垂直方向のサイズを小さくしないと撮影のフレームレートを高速化できないカメラを用いた場合にも、高速なフレームレートでの撮影を行える。
次に、このような画像３００の撮影は、ミラーセット８とカメラ７を図４に示すように構成しても行うことができる。
この構成では、右第２ミラー８２を、カメラ７の上下方向を軸方向とする軸回りに、右側ほど前方となるように傾け、左第２ミラー８４を、カメラ７の上下方向を軸方向とする軸回りに、左側ほど前方となるように傾けている。また、右第２ミラー８２と左第２ミラー８４の後方側の面を鏡面としている。
次に、このような画像３００の撮影は、ミラーセット８とカメラ７を図４に示すように構成しても行うことができる。
この構成では、右第２ミラー８２を、カメラ７の上下方向を軸方向とする軸回りに、右側ほど前方となるように傾け、左第２ミラー８４を、カメラ７の上下方向を軸方向とする軸回りに、左側ほど前方となるように傾けている。また、右第２ミラー８２と左第２ミラー８４の後方側の面を鏡面としている。
【0025】
また、カメラ７を右第２ミラー８２と左第２ミラー８４の後方に配置すると共に、カメラ７の光軸方向を図２、図３ａに示した構成における光軸方向と反対方向、すなわち、後方から、右第２ミラー８２と左第２ミラー８４を撮影する方向に設定している。
このような構成において、右第１ミラー８１に入射した撮影エリアの像は右第１ミラー８１、右第２ミラー８２の順に反射されてカメラ７に入射し、左第１ミラー８３に入射した撮影エリアの像は左第１ミラー８３、左第２ミラー８４の順に反射されてカメラ７に入射し、結果、右第２ミラー８２と左第２ミラー８４を撮影するカメラ７によって右第１ミラー８１に入射した撮影エリアの像と左第１ミラー８３に入射した撮影エリアの像とが左半分の画像３０１と右半分の画像３０２として左右に並んだ画像３００が撮影される。
このような構成において、右第１ミラー８１に入射した撮影エリアの像は右第１ミラー８１、右第２ミラー８２の順に反射されてカメラ７に入射し、左第１ミラー８３に入射した撮影エリアの像は左第１ミラー８３、左第２ミラー８４の順に反射されてカメラ７に入射し、結果、右第２ミラー８２と左第２ミラー８４を撮影するカメラ７によって右第１ミラー８１に入射した撮影エリアの像と左第１ミラー８３に入射した撮影エリアの像とが左半分の画像３０１と右半分の画像３０２として左右に並んだ画像３００が撮影される。
【0026】
図４に示した構成は、ミラーセット８とカメラ７を前後方向について重ならない位置に配置する構成となるため、図３に示したミラーセット８とカメラ７の組み合わせよりも、計測装置１の小型化の観点からは不利であるが、上述のようにイメージセンサの部分読み出しを行うことにより、高速なフレームレートでの撮影を行える。
【0027】
図２に戻り、この他に計測装置１のボディ部分１１２の内部には、ドップラ速度計４や照明パネル６やカメラ７の制御や、その他の各種処理を行う回路基板９や、図示を省略した電源装置なども収容されている。
以下、以上のようなゴルフショット解析システムの機能構成について説明する。
図５に、ゴルフショット解析システムの機能構成を示す。
図示するように計測装置１は、上述した構成に加え、計測制御部９１と、コントローラ９２を備えている。また、コントローラ９２は、通信インタフェース９２１を備えている。
ここで、計測制御部９１とコントローラ９２は、上述した回路基板９に搭載された機能部である。
計測制御部９１は、照明パネル６の点灯動作やドップラ速度計４の計測動作を制御する。
コントローラ９２は、計測装置１の全体の動作を制御する他、カメラ７が撮影した画像の画像データや、計測制御部９１を介して取得したドップラ速度計４で計測した速度を表す速度データのデータ処理装置２への通信インタフェース９２１を介した転送等を行う。
以下、以上のようなゴルフショット解析システムの機能構成について説明する。
図５に、ゴルフショット解析システムの機能構成を示す。
図示するように計測装置１は、上述した構成に加え、計測制御部９１と、コントローラ９２を備えている。また、コントローラ９２は、通信インタフェース９２１を備えている。
ここで、計測制御部９１とコントローラ９２は、上述した回路基板９に搭載された機能部である。
計測制御部９１は、照明パネル６の点灯動作やドップラ速度計４の計測動作を制御する。
コントローラ９２は、計測装置１の全体の動作を制御する他、カメラ７が撮影した画像の画像データや、計測制御部９１を介して取得したドップラ速度計４で計測した速度を表す速度データのデータ処理装置２への通信インタフェース９２１を介した転送等を行う。
【0028】
また、データ処理装置２は、計測装置１から転送された画像データや速度データの受信等を行う通信インタフェース２１、通信インタフェース２１が受信した速度データを格納する速度データメモリ２２、通信インタフェース２１が受信した画像データを格納する画像メモリ２３、ボール計測部２４、ヘッド計測部２５、スピン計測部２６、表示装置２７、入力装置２８、以上各部を制御する制御部２９を備えている。ただし、データ処理装置２はコンピュータを用いて構成してもよく、この場合、ヘッド計測部２５、ボール計測部２４、スピン計測部２６、制御部２９等は、所定のコンピュータプログラムをコンピュータが実行することにより実現されるものとしてよい。
【0029】
ボール計測部２４は、画像メモリ２３に格納されたカメラ７が撮影した所定時間間隔のフレームの画像を対象画像とし、対象画像を用いて、ゴルフボールの移動速度や移動方向を求めるボール計測を行う。
すなわち、ボール計測部２４は、各対象画像の左半分の画像３０１と右半分の画像３０２とのそれぞれについて、画像中のゴルフボールの領域を抽出し、抽出したゴルフボールの重心の位置を算定する。そして、左半分の画像３０１中の重心の位置と、右半分の画像３０２中の重心の位置とから、ゴルフボールの重心の位置の三次元座標を算定する。
すなわち、ボール計測部２４は、各対象画像の左半分の画像３０１と右半分の画像３０２とのそれぞれについて、画像中のゴルフボールの領域を抽出し、抽出したゴルフボールの重心の位置を算定する。そして、左半分の画像３０１中の重心の位置と、右半分の画像３０２中の重心の位置とから、ゴルフボールの重心の位置の三次元座標を算定する。
【0030】
なお、上述のようにカメラ７が撮影した画像３００の左半分の画像３０１と右半分の画像３０２とは、異なる位置から撮像エリア３を撮影した画像であるので、左半分の画像３０１と右半分の画像３０２から撮影エリア内にあるゴルフボールの三次元座標をステレオ法によって算定することができる。
【0031】
そして、各対象画像について算定した三次元座標の推移から、ゴルフボールの速度（初速）や仰角（打ち出し角）や左右方向の角度（フック方向の角度、スライス方向の角度）などの移動方向とを算定する。
次に、ヘッド計測部２５は、速度データメモリ２２に格納された速度データから、クラブヘッドの速度を算定する。また、ヘッド計測部２５において、画像メモリ２３に格納された、クラブヘッドインパクト時の画像を用いて、クラブヘッドのフェース面の姿勢（ロフト角方向の角度、ライ角方向方向の角度、フェース角など）を算定する処理等も行うようにしてよい。
次に、ヘッド計測部２５は、速度データメモリ２２に格納された速度データから、クラブヘッドの速度を算定する。また、ヘッド計測部２５において、画像メモリ２３に格納された、クラブヘッドインパクト時の画像を用いて、クラブヘッドのフェース面の姿勢（ロフト角方向の角度、ライ角方向方向の角度、フェース角など）を算定する処理等も行うようにしてよい。
【0032】
そして、スピン計測部２６は、画像メモリ２３に格納された、クラブヘッドインパクト直後の異なる時点の左半分の画像３０１（もしくは、右半分の画像３０２）間のゴルフボールの姿勢の変化からゴルフボールのスピンを計測するスピン計測を行う。
さて、次に制御部２９は、以上のようにしてカメラ７で撮影された画像や、ボール計測部２４で計測されたゴルフボールの速度や移動方向や、ヘッド計測部２５で計測されたクラブヘッドのフェース面の姿勢や、スピン計測部２６で計測されたスピン（回転軸の傾き、バックスピン、サイドスピン）を表示装置２７に表示する処理などを行う。
さて、次に制御部２９は、以上のようにしてカメラ７で撮影された画像や、ボール計測部２４で計測されたゴルフボールの速度や移動方向や、ヘッド計測部２５で計測されたクラブヘッドのフェース面の姿勢や、スピン計測部２６で計測されたスピン（回転軸の傾き、バックスピン、サイドスピン）を表示装置２７に表示する処理などを行う。
【0033】
以上、本発明の実施形態について説明した。
【符号の説明】
【0034】
１…計測装置、２…データ処理装置、３…撮像エリア、４…ドップラ速度計、５…シールド、６…照明パネル、７…カメラ、８…ミラーセット、９…回路基板、１１…本体部、１２…蓋部、２１…通信インタフェース、２２…速度データメモリ、２３…画像メモリ、２４…ボール計測部、２５…ヘッド計測部、２６…スピン計測部、２７…表示装置、２８…入力装置、２９…制御部、８１…右第１ミラー、８２…右第２ミラー、８３…左第１ミラー、８４…左第２ミラー、９１…計測制御部、９２…コントローラ、１１１…ベース部分、１１２…ボディ部分、９２１…通信インタフェース。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
