[发明专利]台球桌照明和比赛进行监视器

说明书

一种台球桌面照明设备在台球桌表面的表面上提供大体上均匀的照明。框架可支撑一或多个相机、一或多个运动传感器、一或多个麦克风和/或一或多个计算装置，来实现多种创新特征中的任一者。此类特征可包含从一或多个角度的自动比赛进行记录；用于重放、回顾和分析的合并视频轨存储；自动照明和调光控制；从任何移动装置控制所述设备、击球时钟的自动提供等等。

相关申请

本申请案是2015年7月31日提交的美国专利申请案第 14/815,318号的部分接续案，其要求2014年8月1日提交的美国临 时专利申请案第62/032,187号的权益，上述申请案的内容以引用的方 式并入本文中，就像在本文完全重写一样。

技术领域

本发明大体上涉及台球桌照明，且更明确地说，涉及提供大体上 均匀的台球桌照明，来促进自动化比赛进行监视，包含图像捕获和自 动化图像与视频合并，以及其它相关联的特征。

背景

台球比赛以及相关的桌面比赛多年来已为人所知。此类比赛涉及 在桌面上移动球。通常，用例如球杆等器械来撞击球，从而使球在桌 面表面四处移动来定位，从而撞击和移动其它的球，等等。在一些变 化形式中，将球撞进桌面边缘中或边缘处的被称为球袋的孔中。在其 它变化形式中，撞击球，以便以特定方式与桌面或衬在桌面上的垫子 上的其它球接触，来使所述球保持在桌面表面上。这些比赛具有多种 名称，包含球杆运动、台球、桌球、斯诺克、落袋式台球等等。为了 清楚和方便，此类比赛将统称为台球。

一般来说，最流行的台球形式涉及放在桌上的若干彩色球。多年 来，这项运动已作为一项吸引众多观众的事件并且作为私人消遣或业 余爱好(类似于高尔夫球和网球)吸引了大量的公众兴趣。由于其精彩 的本质，施加现代化视频捕获技术以及计算和成像技术来记录或分析 比赛进行已越来越受到关注。存在比赛进行的多种可用复杂视频记录 方法，例如在锦标赛中，或使用长杆话筒或按策略放置的相机来展现， 其中导演手动指令其相机馈送在比赛期间使用，且其中将远程语音解 说馈入到视频记录中。还存在从手动放置的相机“自助”视频记录的 许多实例，其中视野从某一距离且以透视图覆盖整张桌子和进行者活 动。另外已尝试将相机直接放置在桌子上方，使用图像分析来定位球 并且执行球跟踪，但忽略桌子周围的视图区域以及进行者的活动，进 行者的活动是用摄像机来简单记录比赛进行的突出特征。

然而，在视频记录和图像球辨认系统处的此类尝试未能适用于台 球比赛进行者的较广的一般观众。先前尝试的重要失败原因在于缺乏 一种集成方法来以较低的成本将桌子的照明、视频记录以及球声音和 进行者语音的音频记录这两种形式合并到一种方法中，且与单个集成 设备有关的使用又较容易。

举例来说，为了捕获球的足够高品质图像来允许通过计算机化的 图像分析实现高级比赛进行，台球桌表面应被大体上均匀地照明。为 了通过图像分析实现快速球辨认，通过具有平坦的均匀照明的背景来 最高效地完成图像分析程序的场景分段部分。然而，通常使用安置在 桌子的中心部分上方的一或多个光源来照明台球桌，使得桌子边缘处 的照明明显比中心处差。尽管世界花式台球协会提供以下照明设备规 范，但此类规范并未提出对物体进行成像通常所需的均匀光照水平： “15.灯，桌子的台面和边在每一点必须接收至少520勒克司(48英尺 烛光)的光。屏幕或反射镜配置经过设计，使得桌子的中心并不比桌子的边和角接收显著更多的照明。如果桌子上方的灯具可向旁边移动 (裁判)，那么灯具的最小高度应不低于在桌子的台面上方40英寸 (1.016米)。如果桌子上方的灯具是不可移动的，那么灯具应在桌子的 台面上方不低于65英寸(1.65米)。照在桌子边上的进行者身上的任何 方向的光的强度不应是刺眼的。刺眼的光开始于直视5000勒克司(465 英尺烛光)。场内的其它部分(露天看台等)应接收至少50勒克司(5英 尺烛光)的光”。在此类规范下，对成像分析来说充分的均匀照明无 法轻易获得。因此，对桌子边缘处的球的自动图像分析可导致不准确 的球识别或不够准确的球位置确定。因此，无法用常规的台球桌照明 来高效且成本有效地完成球移动和定位的快速自动图像分析。