[发明专利]轨道计算装置、轨道计算方法、计算机可读记录介质

权利要求书

1.一种轨道计算装置，其根据单眼照相机拍摄到的多个图像帧的信息计算出作为跳跃的目标的运动物体的三维轨道，其特征在于，

所述轨道计算装置具备：

检测部，其根据所述图像帧的信息，检测出作为所述目标的运动物体的特定点；

存在直线计算部，其计算出连结所述图像帧中所拍摄到的所述特定点的像的三维位置与所述单眼照相机的镜头的光学中心的三维位置而成的存在直线；

起跳点计算部，其根据连续的多个所述图像帧的信息计算出与所述特定点的三维位置相关的变化量，并根据计算出的所述变化量来判定作为所述目标的运动物体起跳的起跳点，计算出所述起跳点处的所述特定点的三维位置；

落地点计算部，其根据连续的多个所述图像帧的信息计算出与所述特定点的三维位置相关的变化量，并根据计算出的所述变化量来判定作为所述目标的运动物体落地的落地点，计算出所述落地点处的所述特定点的三维位置；以及

轨道计算部，其根据曲线与所述存在直线之间的位置关系，计算出所述特定点的三维轨道，其中，所述曲线是能够记述通过所述起跳点计算部计算出的所述起跳点处的所述特定点的三维位置和所述落地点计算部计算出的所述落地点处的所述特定点的三维位置的抛物线运动的曲线，所述存在直线与作为所述目标的运动物体起跳后且落地前的1个或多个所述图像帧中所拍摄到的所述特定点的像有关。

2.根据权利要求1所述的轨道计算装置，其特征在于，

所述起跳点计算部具备以下单元：根据按拍摄时刻的正序连续的多个所述图像帧的信息，计算出与所述特定点的三维位置有关的变化量，在计算出的变化量大于阈值的情况下，认为作为所述目标的运动物体已起跳而判定起跳点，计算出起跳点处的所述特定点的三维位置。

3.根据权利要求2所述的轨道计算装置，其特征在于，

所述落地点计算部具备以下单元：根据按拍摄时刻的逆序连续的多个所述图像帧的信息，计算出与所述特定点的三维位置相关的变化量，在计算出的变化量大于阈值的情况下，认为作为所述目标的运动物体已落地而判定落地点，计算出落地点处的所述特定点的三维位置。

4.根据权利要求2所述的轨道计算装置，其特征在于，

所述落地点计算部具备以下单元：

根据拍摄到所述起跳点的时刻以后且按拍摄时刻的正序连续的多个所述图像帧的信息，计算出与所述特定点的三维位置相关的变化量，在计算出的变化量的正负反转的情况下，判定作为所述目标的运动物体已到达跳跃的顶点而取得拍摄到所述顶点的时刻，根据从拍摄到所述起跳点的时刻起经过了一段时间的时刻起按拍摄时刻的逆序连续的多个所述图像帧的信息计算出与所述特定点的三维位置相关的变化量，并在计算出的变化量大于阈值的情况下，认为作为所述目标的运动物体已落地而判定落地点，计算出落地点处的所述特定点的三维位置，上述时间为从拍摄到所述顶点的时刻减去拍摄到所述起跳点的时刻而得的时间的2倍时间加上一定时间而得的时间。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的轨道计算装置，其特征在于，

所述轨道计算部具备以下单元：

计算出曲线而作为所述特定点的三维轨道，其中，所述曲线是能够记述通过所述起跳点计算部计算出的所述起跳点处的所述特定点的三维位置和所述落地点计算部计算出的所述落地点处的所述特定点的三维位置的抛物线运动的曲线，且所述曲线与作为所述目标的运动物体起跳后且落地前的1个或多个所述图像帧中所拍摄到的1个或多个所述特定点的像有关的存在直线的距离的合计最小。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的轨道计算装置，其特征在于，

所述轨道计算部具备以下单元：

计算出曲线而作为所述特定点的三维轨道，其中，所述曲线是能够记述通过所述起跳点计算部计算出的所述起跳点处的所述特定点的三维位置和所述落地点计算部计算出的所述落地点处的所述特定点的三维位置的抛物线运动的曲线，且所述曲线为针对作为所述目标的运动物体起跳后且落地前的1个或多个所述特定点计算出拍摄时刻的所述图像帧中所拍摄到的所述特定点的像有关的存在直线与拍摄到所述特定点的时刻的所述曲线上的预测位置的距离，并使计算出的1个或多个与所述预测位置的距离的合计最小的曲线。