Способ и система для определения факта столкновения сферического элемента с компонентом игрового поля или расположения на нем или вблизи него - RU2015148620A

1. Способ для определения факта столкновения сферического элемента с компонентом игрового поля, или с компонентом, расположенным на упомянутом игровом поле или вблизи упомянутого игрового поля, при этом упомянутое игровое поле образовано из игровых зон (Z1-Z10), причем способ включает:

a) получение последовательности изображений, по меньшей мере, одной зоны наблюдения упомянутого игрового поля, охватывающей, по меньшей мере, часть, по меньшей мере, упомянутого компонента;

b) выполнение приблизительного определения местоположения столкновения сферического элемента с упомянутым компонентом или вблизи него;

c) автоматический выбор в ответ на упомянутое приблизительное определение местоположения, по меньшей мере, одного изображения из упомянутой последовательности изображений, полученного для этого же момента времени, при этом изображение включает в себя зону, где произошло упомянутое столкновение; и

d) анализ упомянутого, по меньшей мере, одного выбранного изображения для проверки, действительно ли сферический элемент столкнулся с упомянутым компонентом;

при этом

- упомянутое приблизительное определение местоположения выполняется с помощью системы обнаружения и распознавания трехмерного объекта, которая может автоматически различить, когда обнаруженный объект действительно является сферическим элементом; и

- до упомянутого приблизительного определения местоположения на этапе b) и на большей высоте, чем высота упомянутого приблизительного определения местоположения, выполняется предварительное обнаружение прохождения сферического элемента через, по меньшей мере, две точки, расположенные на различных высотах, и на основе упомянутого предварительного обнаружения выполняются прогноза траектории, по которой следует сферический элемент к земле, а также предварительное обнаружение или предварительное определение приблизительной зоны, где произойдет столкновение или отскок, при этом упомянутое предварительное обнаружение выполняется с использованием, по меньшей мере, двух расположенных на различных высотах устройств обнаружения из состава упомянутой системы обнаружения и распознавания трехмерного объекта.

2. Способ по п. 1, в котором система обнаружения и распознавания трехмерного объекта содержит устройства обнаружения, которые представляют собой лазерные сканеры, а способ включает выполнение упомянутого автоматического распознавания с использованием упомянутых лазерных сканеров для получения информации о расстоянии от упомянутых лазерных сканеров до каждой точки контакта лазерных лучей, излученных лазерными сканерами, с обнаруженным объектом, и на основе упомянутой информации о расстоянии, полученной для группы точек контакта.

3. Способ по п. 1, включающий определение того, отскочил ли сферический элемент внутри или снаружи упомянутых игровых зон (Z1-Z10), причем игровые зоны (Z1-Z10) разграничены линиями (L) периметра, при этом:

упомянутый этап а) включает получение последовательности изображений, по меньшей мере, одной зоны наблюдения упомянутого игрового поля, охватывающей, по меньшей мере, часть, по меньшей мере, одной из упомянутых линий (L) периметра;

упомянутый этап b) включает выполнение приблизительного определения местоположения отскока сферического элемента на одной из упомянутых линий (L) периметра или вблизи нее, при этом упомянутая линия (L) периметра образует вышеупомянутый компонент игрового поля, а упомянутый отскок образуется упомянутым столкновением;

упомянутый этап с) включает автоматический выбор, в ответ на упомянутое приблизительное определение местоположения, по меньшей мере, одного изображения из упомянутой последовательности изображений, полученного для этого же момента времени и включающего в себя зону, где происходил упомянутый отскок; и

упомянутый этап d) включает анализ по просьбе игрока или арбитра, или автоматически после выбора этапа с), по меньшей мере, одного выбранного изображения, для проверки, действительно ли сферический элемент отскочил на упомянутой линии (L) периметра или нет, чтобы определить, что сферический элемент отскочил внутри или снаружи игровой зоны, ограниченной упомянутой линией (L) периметра, на этапе b).

4. Способ по п. 1, в котором упомянутый элемент игрового поля представляет собой мишень (А1-А8), расположенную, по меньшей мере, в одной из упомянутых игровых зон (Z1-Z10), которые ограничены линиями (L) периметра, при этом:

упомянутый этап а) включает получение последовательности изображений, по меньшей мере, одной зоны наблюдения упомянутого игрового поля, охватывающей, по меньшей мере, часть упомянутой мишени (А1-А8);

упомянутый этап b) включает выполнение приблизительного определения местоположения отскока сферического элемента от упомянутой, по меньшей мере, одной мишени (А1-А8), или вблизи нее;

упомянутый этап с) включает автоматический выбор, в ответ на упомянутое приблизительное определение местоположения, по меньшей мере, одного изображения из упомянутой последовательности изображений, полученного для этого же момента времени, и включающего в себя зону, где происходил упомянутый отскок; и

упомянутый этап d) включает анализ по просьбе игрока или арбитра, или автоматически после выбора этапа с), выбранного изображения, по меньшей мере, одно из которых служит для проверки, действительно ли сферический элемент отскочил от мишени (А1-А8), как было определено на этапе b).

5. Способ по п. 1, в котором упомянутое приблизительное определение местоположения на этапе b) включает выполнение, по меньшей мере, двух определений местоположения, которые включают в себя, по меньшей мере, момент времени, когда произошло упомянутое столкновение или отскок и/или, по меньшей мере, момент времени непосредственно перед столкновением или отскоком и/или, по меньшей мере, момент времени непосредственно после столкновения или отскока, используемый на упомянутом этапе с), как точка отсчета времени для автоматического выбора упомянутого, по меньшей мере, одного изображения, по меньшей мере, одного из моментов времени для упомянутых, по меньшей мере, двух определений местоположения.

6. Способ по п. 1, в котором упомянутый этап d) включает показ упомянутого, по меньшей мере, одного выбранного изображения на средстве отображения, с тем, чтобы обеспечить выполнение вышеупомянутого анализа путем визуального рассмотрения изображения, или в добавление к упомянутому анализу.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что упомянутый этап с) включает выбор множества изображений, расположенных в последовательности, которая включает в себя изображение, полученное для этого же момента времени, когда произошло приблизительное определение местоположения, и изображения для моментов времени до и после этого момента, и

упомянутый этап d) включает воспроизведение видео, включающего в себя упомянутое множество изображений, в замедленном режиме вперед и/или назад и/или с остановкой для выполнения вышеупомянутого визуального определения.

8. Способ по п. 4, включающий выполнение упомянутого этапа а) путем использования множества высокоскоростных камер (С), покрывающих различные компоненты игрового поля или расположенных на нем или вблизи него с различных его сторон, и/или различные участки линий (L) периметра с двух сторон и/или концов и/или все мишени (А1-А8) с различных сторон игрового поля.

9. Способ по п. 1, включающий использование упомянутого предварительного определения упомянутой приблизительной зоны, где произойдет отскок, для активации и/или управления одной или более высокоскоростных камер, чья зона покрытия включает в себя приблизительную предварительно определенную зону.

10. Способ по п. 1, включающий автоматическое распознавание, когда обнаруженный объект действительно является сферическим элементом, на основе разницы в сигналах обнаружения, предназначенных для обнаружения системой обнаружения и распознавания, по сравнению с сигналами обнаружения, являющимися результатом обнаружения других элементов, стационарных или мобильных, по меньшей мере, различных форм и размеров.

11. Способ по п. 1, в котором упомянутый сферический элемент представляет собой теннисный мяч (В), а упомянутое игровое поле представляет собой теннисный корт, при этом упомянутые игровые зоны (Z1-Z10) представляют собой различные прямоугольные зоны упомянутого теннисного корта.

12. Способ по п. 4, в котором упомянутая, по меньшей мере, одна мишень (А1-А8) образована суб-зоной, по меньшей мере, одной из игровых зон (Z1-Z2), и отмечена физически или виртуально на земле, спроецирована на земле или на средстве отображения, видимом игроку.

13. Способ по п. 12, включающий изменение формы, размера и/или положения упомянутой мишени (А1-А8) относительно игрового поля, и выполнение этапов а) - d) для определения того, отскочил ли сферический элемент от измененной мишени (А1-А8).

14. Способ по п. 12, включающий, после упомянутого этапа d), выбор другой мишени (А1-А8) и выполнение этапов а) - d) для определения того, отскочил ли сферический элемент от упомянутой другой мишени (А1-А8).

15. Способ по п. 3, в котором упомянутый сферический элемент представляет собой теннисный мяч (В), а упомянутое игровое поле представляет собой теннисный корт, при этом упомянутые игровые зоны (Z1-Z10) представляют собой различные прямоугольные зоны упомянутого теннисного корта и способ включает выбор таких линий (L) периметра, на которых проверяют, отскочил ли теннисный мяч (В) или нет:

- тех, которые выделяют соответствующую зону подачи (Z2-Z3, Z4-Z5), в которую игрок будет подавать или подал, для определения того, отскочил теннисный мяч внутри или снаружи зоны подачи (Z2-Z3, Z4-Z5); или

- тех, которые выделяют общую игровую зону для одиночного или парного матча во время обмена ударами после подачи.

16. Способ по п. 15, включающий получение информации о том, коснулся ли после подачи теннисный мяч (В) сетки (N) игрового поля или нет, и на основе этой информации, после определения того, отскочил ли теннисный мяч (В) внутри или снаружи зоны подачи, способ включает в себя выдачу сигнала, указывающего, что:

- подачу надо повторить, если мяч (В) отскочил внутри зоны подачи, но после касания сетки (N), или

- подачу не нужно повторять, если мяч (В) отскочил за пределами зоны подачи после касания сетки (N).

17. Система для определения факта столкновения сферического элемента с компонентом игрового поля, или с компонентом, расположенным на упомянутом игровом поле или вблизи упомянутого игрового поля, при этом упомянутое игровое поле образовано из игровых зон (Z1-Z10), содержащая

- средство получения и записи изображений, включая, по меньшей мере, одну высокоскоростную камеру, для получения и записи последовательности изображений, по меньшей мере, одной зоны наблюдения упомянутого игрового поля, которая покрывает, по меньшей мере, часть упомянутого компонента;

- средство обнаружения для выполнения приблизительного определения местоположения столкновения сферического элемента с упомянутым компонентом или рядом с ним;

- средство автоматического выбора, соединенное с упомянутым средством обнаружения, с доступом к упомянутым записанным изображениям, для автоматического выбора, в ответ на упомянутое приблизительное определение местоположения, по меньшей мере, одного изображения упомянутой последовательности изображений, полученного для этого же момента времени, и которое включает в себя зону, где произошло упомянутое столкновение; и

- средство отображения (V) и/или анализа, включающее экран, соответственно, для отображения упомянутого, по меньшей мере, одного выбранного изображения, для обеспечения его оценки путем визуального анализа, и/или для его автоматического анализа, для проверки, действительно ли сферический элемент столкнулся с упомянутым компонентом или нет;

при этом

- упомянутое средство обнаружения содержит систему обнаружения и распознавания трехмерного объекта, которая может автоматически различить, когда обнаруженный объект действительно является сферическим элементом, при этом упомянутая система обнаружения и распознавания трехмерного объекта для выполнения вышеупомянутого приблизительного определения местоположения включает в себя:

- первое устройство обнаружения, расположенное на уровне земли или вблизи нее, при этом его поле покрытия включает в себя, по меньшей мере, участок компонента и/или линии (L) периметра и/или мишени (А1-А8), от которой или рядом с которой произошел упомянутый отскок или столкновение; и

- по меньшей мере, второе и третье устройство обнаружения, расположенные в двух соответствующих точках на различных высотах выше первого устройства обнаружения, размещенные и сконфигурированные для обнаружения прохождения движущегося элемента через, по меньшей мере, две точки, расположенные на различных высотах, при этом система обнаружения и распознавания выполнена с возможностью выполнения, на основе обнаружения прохождения через упомянутые две точки, прогноза траектории следования движущегося элемента и распознавания, он является или нет сферическим элементом.

18. Система по 17, в которой упомянутая система обнаружения и распознавания трехмерного объекта включает в себя, по меньшей мере, одну трехмерную сканирующую систему, активную или пассивную, включая активную лазерную сканирующую систему (S).

19. Система по п. 17, в которой упомянутое средство получения и записи изображений содержит множество высокоскоростных камер (С), расположенных так, чтобы их зоны покрытия охватывали различные компоненты игрового поля, или расположенных на нем или вблизи него с различных сторон компонентов, и/или различные участки линий (L) периметра с двух сторон и/или концов и/или все мишени (А1-А8) с различных сторон игрового поля.

20. Система по п. 19, в которой упомянутые высокоскоростные камеры (С) расположены на уровне земли или практически на уровне земли.

21. Система по п. 19, в которой, по меньшей мере, одна из упомянутых высокоскоростных камер (С) или из других камер средства получения и записи изображения, является мобильной и которая содержит мобильный робот, несущий упомянутую, по меньшей мере, одну мобильную камеру, которая включает в себя систему наблюдения, отслеживания и прогнозирования, что делает ей известными обстоятельства игры, в том числе положение в любой момент времени игроков и сферического элемента, при этом она прогнозирует, вычисляя, где сферический элемент будет сталкиваться или отскакивать, что делает робот пригодным, на основе такого знания и прогноза, для нахождения лучшего угла фиксации мобильной камеры и движется в направлении зоны, где, как ожидается, отскочит сферический элемент.

22. Система по п. 19, в которой упомянутый сферический элемент представляет собой мяч (В), а упомянутое игровое поле представляет собой теннисный корт, при этом упомянутые игровые зоны (Z1-Z10) представляют собой различные прямоугольные зоны упомянутого теннисного корта, при этом одна или несколько камер (С) расположены с каждой стороны центральной сетки (N), однако на удалении от нее, не примыкая к центральной сетке (N), причем упомянутая центральная сетка (N) имеет полупрозрачный участок, и одна или несколько камер (С) расположены так, что они имеют угол обзора через упомянутый полупрозрачный участок центральной сетки (N), который позволяет им фиксировать изображения происходящего за центральной сеткой (N).