台球桌照明与比赛进行监视器的制作方法

相关申请

本申请要求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，其内容以引用方式并入本文，如同在本文中重写。

本发明主要涉及台球桌照明，具体涉及提供大体上均匀的台球桌照明，以便于自动化监视比赛进行，自动化监视包括图像捕获和自动化图像与视频合并，以及其他相关特征。

背景技术：

台球与相关桌面比赛多年来已为人所知。这样的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，使球在桌表面移动来定位，从而撞击并使其他球移动，诸如此类。在一些变化形式中，球被撞入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他球接触，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安置的相机来展现，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。还存在从手动安置的相机“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安置在桌子上方，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个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。

另外，需要具有可同时允许准确球移动和定位的比赛进行的一种视频记录，例如可通过桌子表面的平面中的图像分析来完成，但同时，在同一视频记录中，提供桌子的近周边周围的进行者活动的视频视图。

技术实现要素：

一般来说，依据这些各种实施方案，描述一种台球桌面照明设备，其提供对台球桌表面的大体上均匀的照明，但还任选地包含作为与嵌入灯结构本身中的用于记录和观看比赛进行的多个装置集成的组件。在一种形式中，所述照明设备包含框架，其支撑并非位于中心的灯，使得没有灯支撑在台球桌表面的中间部分上方。其它照明配置是可能的。

经过这样配置，所述框架可具有有吸引力的轮廓，且进一步在台球桌表面上方包含额外物品来实现多种其它特征。举例来说，所述框架可支撑一个或多个相机、一个或多个运动传感器、一个或多个麦克风和/或一个或多个计算装置，以实现多种创新特征中的任一者。此类特征可包含由多个相机从一个或多个角度的自动比赛进行记录；来自多个相机视图的自动重构、合并的视频轨存储，以供重放、回顾和分析；自动照明和调光控制；来自任意移动装置的对所述设备的控制，等等。在对以下详细描述进行全面回顾和研究后，这些和其它益处可变得更清楚。

附图说明

通过提供如下所详述的台球桌照明和比赛进行监视器，特别是当结合附图进行研究时，能至少部分满足上述的需求，其中：

图1包括如根据本发明的各种实施方案来配置的安置在台球桌上方的实例照明设备的透视图；

图2包括台球桌的俯视图，用以说明桌子标记对确定光照测量位点的用途；

图3包括台球桌的俯视图，用以说明桌子标记对确定光照测量位点的另一用途；

图4包括使用现有技术照明设备照明的台球桌上的光照测量的三维图；

图5包括使用如根据本发明的各种实施方案配置的照明设备照明的台球桌上的光照测量的三维图；

图6包括使用如根据本发明的各种实施方案配置的照明设备照明的台球桌上的光照测量的模拟的三维图；

图7包括如根据本发明的各种实施方案配置的实例照明设备的俯视图；

图8包括如根据本发明的各种实施方案配置的图7的实例照明设备的仰视图；

图9包括如根据本发明的各种实施方案使用的光源的平面图；

图10包括如根据本发明的各种实施方案配置的实例照明设备的光源的电路图；

图11包括根据本发明的各种实施方案的用于安装在台球桌上方的实例照明设备的框架的一个实例的横截面图；

图12包括根据本发明的各种实施方案的安装在台球桌上方的实例照明设备的头端透视图图片；

图13a包括根据本发明的各种实施方案的从安装在台球桌表面的中间部分上方的相机捕获的实例图像；

图13b包括根据本发明的各种实施方案的在来自图13a的图像之后，从安装在台球桌表面的中间部分上方的相机的依序实例图像捕获；

图14包括根据本发明的各种实施方案的从安装在台球桌表面的脚端部分上方的相机捕获的实例图像；

图15包括根据本发明各种实施方案的与其它装置通信的实例照明设备的框图；

图16包括根据本发明的各种实施方案的用来接通或断开照明设备并控制光级的实例网页操作者接口；

图17a包括根据本发明的各种实施方案的从安装在台球桌的中间部分上方的相机和安装在台球桌的头端的相机实时构造的实例复合图像视频帧；

图17b包括根据本发明的各种实施方案的类似于图17a的从安装在台球桌的中间部分上方的相机和安装在台球桌的脚端的相机实时构造的实例复合图像视频帧；

图18a包括根据本发明的各种实施方案的由照明设备执行以在一个线程上异步地捕获视频帧且在另一线程上异步地对所捕获图像的场景中的移动执行图像处理的两个线程化过程的实例；

图18b包括根据本发明的各种实施方案的类似于图18a的那些过程的，由照明设备执行以在两个额外线程上异步地从两个额外相机捕获视频帧且在另外两个额外线程上异步地对所捕获图像的场景中的移动执行图像处理的四个额外线程化过程的实例；

图18c包括根据本发明的各种实施方案的由照明设备执行以在一个线程上从三个相机异步地选择视频的个别帧，创建复合单个输出视频流以供显示，且在另一线程上记录具有对应音频的所创建输出视频的两个线程化过程的实例；

图19包括根据本发明的各种实施方案的供照明设备执行以合并来自多个来源的视频流的实例方法的流程图；

熟练的技术人员将了解，为了简单和清楚而说明图中的元件，且未必已按比例绘制。举例来说，图中的一些元件的尺寸和/或相对定位可能相对于其它元件夸大，以有助于增强对本发明的各种实施方案的理解。并且，为了促进这些各种实施方案的较清楚的视图，通常不描绘在商业上可行的实施方案中有用或必要的常见但熟知的元件。将进一步了解，某些动作和/或步骤可以特定发生次序描述或描绘，但所属领域的技术人员将理解，相对于序列的这种特殊性实际上是不需要的。还将理解，本文所使用的术语和表达具有如上文所陈述的技术领域中的技术人员赋予此类术语和表达的一般技术含义，除了本文已另外陈述不同的特定含义的情况。

具体实施方式

现在参看图式，且具体参看图1，现在将呈现用于照明台球桌表面110且与这些教示中的许多教示兼容的例示性照明设备100。台球桌表面110由桌子115支撑，且由界定台球桌表面的边缘的垫子117定界。照明设备100包含框架120，其被配置来以间隔距离z将一个或多个灯130支撑在台球桌表面110上方。为了实现比赛进行图像捕获和分析特征中的某一些，一个或多个灯130包含以为台球桌表面110提供大体上均匀的光照的配置安装在框架120中的一个或多个光源。尽管本发明中所论述的实例涉及各种外围照明方法，但预期可应用用于提供均匀光照的任何照明布置，例如以按策略安置的灯、透镜、反射器、遮光器、漫射器等的任何组合来使用。

将进一步相对于图2到6来论述均匀光照的概念。进行不同的若干组光照测量，来证实所公开的照明方法的均匀光照。图2示出如何使用在脚端210处标记为1、2和3以及在桌边220处标记为1到7的桌子标记来在桌子表面上建立测量点230，其中来自所述桌子标记的投影240相交。将extech英尺烛光/勒克司照度计防止在被由钻石台球(diamondbilliards)制造的典型的头顶中心台球桌灯照明的标准台球桌上的测量点中的每一者处，其它周围光源关闭。下文在表1中以英尺烛光和勒克司两者列出图2中示出的测量点处的光照测量。表1进一步注明平均光照(avg)、测量的变化系数(cv)(其为可能性分布或频率分布的经标准化的散布量度，且定义为标准偏差与均值或平均值的比率)，以及测量的标准偏差(std)。表1

钻石台球灯(以尺烛光为单位)

钻石台球灯(以勒克司为单位)

表2列出在其它周围光源关闭的情况下，使用根据图1以及7到12的方法配置的灯在台球桌的相同测量点处取得的光照测量结果。

表2智能台球灯(以尺烛光为单位)

智能台球灯(以勒克司为单位)

图3示出建立光照测量点x的类似方法，不同之处在于扩大点x以包含标记投影与垫子117的相交部分，来为更多的台球桌表面110确定照明均匀性。使用这些测量点来重新测量具有标准钻石台球灯的桌子的光照，结果显示在下文的表3中以及图4中。并且，可在芝加哥区域的两个商业桌球机构中具有其它常用中心桌灯的若干其它桌球台上进行测量，测量结果类似于下文的表3中示出的那些结果。

表3

钻石台球灯(史蒂夫茨维尔(stevensville)，2014年7月15日)

用上文列出对其的第一测量结果的原型灯照明的台球桌的光照也重新测量，但将调光器设定为使用图3的测量点，将平均照明输出调整为较接近市售的钻石台球灯。在下文的表4中列出且在图5中示出结果。

表4

为了进一步说明此方法，使用市售照明、光线跟踪、模拟程序(来自ltioptics的光适应软件)来产生根据表4和图5的数据照明的台球桌的模拟光照级。下文在表5中列出且在图6中示出的模拟结果与分开取得的物理光照测量结果大体一致。

表5

sbl模拟桌球_08(原型1，2014年7月19日)

因此，本文所描述的布置示范示范台球桌表面的介于约50英尺烛光与115英尺烛光之间的大体上均匀的光照。简而言之，代替于仅使用中间桌子读数时15％或在垫子处包含光照时28％的变化，所公开的照明设备具有使用中间桌子读数时仅3％和在垫子处使用光照时仅7％的变化系数。简而言之，所公开的照明设备的垫子到垫子总光照均匀性比标准台球桌灯的中间桌子光照均匀性好。因此，所述桌子的大体上均匀的光照将包含如图3中所示的上文所述的位置处所测得的从垫子到垫子的约14％或以下，更优选10％或以下的光照变化系数。

返回到上文测量的实例照明方法，且参考图7到8，框架120安装在台球桌表面上方，一个或多个光源130安装在框架120中。所述光源可包含以在台球桌表面110的周边周围的配置安装在框架120中的光源130。所述周边将通常对应于投影在台球桌表面110的垫子或边缘上方的区域。举例来说，框架120可被配置来将一个或多个灯130安装在距台球桌110的边缘给定水平距离内，例如在垫子117的边缘的垂直突出部分的十英寸内，且更优选在五英寸内。在一种方法中，所述一个或多个灯不是安置在中心，使得无光源安置在台球桌表面110的中间部分的大约正上方。台球桌表面110的中间部分将通常理解为对应于表面110的图3的脚端210标记2和4的投影之间以及从图3的桌边220标记的约标记2到约标记8的区域。

在一种方法中，框架120被配置来将若干对710一个或多个灯130以大体上垂直的配置安装在台球桌表面110的每个角上方。在另一方面中，框架120被配置来将一个或多个灯130中的两个沿台球桌表面110的每一长边大体上相等地隔开，如图1中示出。框架120可进一步包含横跨框架120的中间部分160的中间框架部分720，其在安装在台球桌表面110上方时，对应于台球桌表面110的中间部分。

光源130可包括任何合适的光源。在示出的实例中，光源130各自包含以线性配置安装的一组发光二极管(led)灯930，例如图9中示出。在此实例中，光源130是由philips制造的现成的灯条，其具有led灯930安装在上面的安装表面940，此处仅以线性配置，尽管除呈线性配置的那些组合之外，还可安装额外的led灯。安装表面940中的安装孔950促进将光源130安装到框架120。电连接件960允许到电源或驱动器或到另一光源130的有线连接，使得一个电源或驱动器可为一个以上光源130供电并驱动一个以上光源130。

图10示出用于为照明设备的光源130供电的实例驱动器或电力电路，在此实例中，philipsxitanium75w，0.7到2.0a，0到10v调光装置。此处，将光源130分为两组，其中每一组具有其自己的完全相同的电路1010和1012。每一电路又包含与光源130串联连接的电源1020、电阻器1030和变阻器1040。变阻器1040控制流经led光源130的电流的量，从而整组控制灯的亮度。或者，且如此项技术中众所周知，可使用脉冲宽度调制(pwm)电路来调制光强度。

一般来说，框架120进一步支撑遮光器、反射器等，以将光从光源130引导到台球桌表面，并保护选手的眼睛，使其免于直接曝光于led。或者或另外，可添加一个或多个反射器和/或漫射器元件，以使来自led的光漫射，且提供更均匀的美学。在图11中示出的框架1120的内部部分的实例设计中，框架1120呈暗灯槽(即，狭窄的倒置槽)的形状，充当光源支撑、反射器以及漫射器的固持件。暗灯槽框架1120的内部结构中是大体上中空的，其被配置来通过顶部部分或内部结构的与暗灯槽框架的在安装时最接近台球桌表面的部分相对的上支撑构造1124来支撑一个或多个灯。暗灯槽框架1120的相对侧从顶部部分向下延伸，从而包围所述灯并支撑反射性表面。示出的实例是从挤制铝构造，且沿着顶部表面和内部表面的长度具有连续t形槽，以为支撑件提供附接点，来将框架安装到房间天花板，且用于附接摄像机750或其它装置。所述t形槽容纳t形槽螺母和螺丝/螺栓1122，其沿着t形槽轨道滑动以辅助各种附接。框架的上部支撑构造1124支撑照明元件(此处led电路板1140支撑led1130)，使其面向桌子表面的方向。在此实例中，支撑led1130使其基本上面朝下，换句话说，使得支撑led1130的平面基本上与桌子表面水平，但其它布置是可能的。然而，来自led1130的光在多个方向上发射，且可能在某人的视野中太亮而令人走神。

为了使所述光扩散，且允许选手比赛而无来自的led1130的分心，框架1120支撑一个或多个漫射器。在图11的示出实例中，示出特定漫射器布置，其重新引导来自led1130的光线，所述光线将以其它方式被框架吸收，或以不撞击桌子的方式引导，以便适当地照明台球桌表面，且仍漫射来自led1130的光，且以便不使选手分心。在此实例中，第一装有镜子的漫射器1150安置在光源(例如led1130)与框架1120的背对台球桌表面的中心的外壁1126之间。背表面1155装有镜子，且漫射器1150的较厚部分的其余部分是由在装有镜子的表面1155进行反射之前和之后，使反射的光漫射的物质构造。漫射器1150的宽度基本上与台球桌表面垂直定向，使得漫射器1150的装有镜子的表面1155使光朝台球桌的中心反射，以帮助提供桌子表面的充足照明。在一种方法中，此漫射器1150是市售漫射器(evonikplatinumiceom001x1)，且厚度为0.34英寸。对于图11中示出的设计的铝挤制，装有镜子的漫射器在图11的横截面中从顶部到底部为1.8英寸，且对于标准大小9英尺袋式台球桌，沿着框架的侧边为95.8英寸，且沿着框架的端部为45.8英寸。其它长度是可能的。

支撑底部漫射器1160，以安置在光源(例如led1130)与台球桌表面之间。在此实例中，底部漫射器1160是市售漫射器(evoniksatiniceod002df)，其厚度为0.08英寸，且宽度为2.125英寸。此漫射器1160使led1130的光漫射，使得比赛选手不会因为可从个别led发出的强光而分心。代替地，使所观察的光漫射，以提供看起来更均匀的光。此漫射还使光以更均匀的方式在桌子表面上扩散。另外，底部漫射器1160保护led1130，使其免受球杆撞击。

第二装有镜子的漫射器1170安置在光源(例如led1130)与框架1120的面向台球桌表面的中心的内壁1128之间。内壁1128可定义t形槽通道1129，其任选地支撑额外元件，例如一个或多个相机、运动传感器，或照明设备的中间区段160。在此实例中，第二装有镜子的漫射器1160是市售漫射器(evonikplatinumiceom001x1)，其厚度为0.118英寸，宽度为1.3英寸，且对于标准大小的9英尺袋式台球桌，沿着框架的侧边为95.8英寸，且沿着框架的端部为45.8英寸。其它长度是可能的。第二装有镜子的漫射器1170安置成一角度，使得其装有镜子的表面1175将光大体上朝底部漫射器1160和第一装有镜子的漫射器1150反射，以通过底部漫射器1160且经由离开第一装有镜子的漫射器1140的额外反射，来影响台球桌表面处的更多光的方向。漫射器1150、1160和1170至少延伸框架1120的对应于led130沿着其支撑的框架的长度的长度，但漫射器1150、1160和1170可沿着所述框架延伸任何长度。通常，例如，底部漫射器1160将在整个框架1120周围延伸，以为框架1120提供更均匀的美学。

图12中示出如安装在台球桌上方的框架1120的实例实施方式，其中组合的内部框架镜和漫射器配置使来自led的光平滑，从而产生桌子表面上的有美感的均匀光照。

再次参看图7和8，中间框架部分720可被配置来支撑多种其它元件，以将多种特征添加到照明设备。举例来说，提供多种功能所需的电气和/或计算元件中的所有或一些可安装在中间框架部分720的顶部侧，从而不被选手看见。在一种应用中，a/c电源插排722安装到中间框架部分720，以将插座电力提供给各种元件。a/c开关724提供照明设备100的主要电力开关。

在一个方面，框架120的中间部分720支撑中间相机730，其被引导来记录台球桌表面110的图像。相机730可安装成使得图像传感器处于基本上与桌子表面平行且在桌子上方足够高的平面内，使得相机透镜将整个桌子表面区域投影到其图像传感器上。如果必要，取决于相机透镜和图像传感器大小，且为了使图1中的距离z保持在优选高度内，从桌子到相机的光径可与45度镜或类似的光学布置偏离，使得图像传感器垂直于桌子表面。实际上，使光径距离在框架720的中间部分内可水平调整，以便不改变框架在桌子上方的优选高度，但仍获得完整的桌子表面区域到图像传感器上的映射。在任一配置中，来自中间相机730的一个视频帧将整个桌子表面映射到图像传感器上，以达到快速且高效图像处理的目的。通过照明设备所提供得受控均匀光照，使桌子表面单个帧的图像处理更加高效。

图13a到13b示出中间相机730所捕获的实例图像。如本文进一步描述的照明设备可包含处理装置745，其处于操作通信以接收中间相机730所记录的图像。所属领域的技术人员将认识到并了解，此类处理器装置可包括固定目的硬连线平台，或可包括部分或完全可编程的平台。所有的这些架构选项都是此项技术众所周知且理解的，且此处不需要进一步描述。通过这样配置，且如本文进一步描述，处理装置745还可被配置来基于中间相机730所记录的图像，例如通过使用图像借助于图像比较技术，或通过使用在逐帧基础上对台球的目标识别以跟踪帧之间的球运动，来确定台球桌表面110上的球是否在运动中。接着，处理装置745可至少部分地基于球在运动或非运动中来自动控制照明设备100的设置。举例来说，响应于确定球在台球桌表面上不运动，处理装置745实现停止记录或提供来自中间相机730的图像。因此，处理装置745和中间相机730可一起工作来高效地操作，因为当图像不变化时，即，在选手击球之间，没有理由继续传输或记录台球桌表面110的图像。在一种方法中，处理装置745实现提供来自中间相机730且来自端部相机750的图像，以如本文所描述，重构来自相机组合的实时或记录的视频记录。

类似地，在一个实例中，处理装置745被配置来检测中间相机730的视野中的特定图像，响应于此，处理装置745可实现开始、停止或暂停图像的记录或提供。举例来说，可将具有特定图像的卡片安置在台球桌表面上，使其在中间相机730的视野中，或在桌子表面上方做出特定手势。取决于检测到哪一特定图像，处理装置745可特定对应方式作出反应。举例来说，响应于检测到一个特定图像(例如卡片上的大红点或其它唯一指示物)，处理装置745可自动停止与所监视的比赛有关的程序的执行。以此方式，选手可在比赛进行的中间轻易地“暂停”程序，因为处理装置740可响应于检测到特定图像的去除而自动地重新启动所述程序。类似地，处理装置745可响应于检测与所述动作相关联的例如卡片上的大绿点等特定图像而自动启动“新”比赛的记录。

在另一个方面，当安装在台球桌表面110上方时，对应于台球桌表面110的头或脚端部分的框架120的端部分可支撑端部相机750，其被引导来记录台球桌表面110的至少一部分以及台球桌表面110的与上方安装有端部相机750的部分相对的头或脚端部分周围的区域的图像。图14示出端部相机750所捕获的图像的实例。如图7和8中所说明，框架120可在头和脚端部两者支撑端部相机750，以捕获桌子两端的图像。端部相机750提供桌子周围的选手移动以及选手的击球方法的视频图像。此类图像可对实时观看、记录或传输有用。如本文进一步描述，所述图像还可用于将复合视频帧与中间相机730同时获得的桌子视图图像帧构造在一起。

可使用运动传感器760来促进照明设备的操作。在这点上，处理装置740可与运动传感器760操作通信，以响应于检测到运动而自动控制照明设备的设置。在一个实例中，处理装置740可被配置来响应于运动传感器760在阈值设定时间周期内未能检测到运动，而通过与a/c开关电路724电子通信，来自动使多个灯130断电。类似地，处理装置740可被配置来通过与脉冲宽度调制电路1040通信来增加照明等级，从昏暗变为足以实现如本文所描述的图像捕获和记录的亮度。在另一实例中，处理装置740可被配置来响应于从第一运动传感器检测到运动而提供来自第一相机的图像，且响应于从第二运动传感器检测到运动而提供来自第二相机的图像。举例来说，视频或图像将从经定向来从从中检测到运动的区域捕获图像的相机记录或传输，以确保选手移动被自动记录或传输。

在又另一方面，处理装置745可被配置来监视麦克风770所捕获的声音，以检测具有球杆撞击台球的特征的撞击声，且响应于检测到撞击声，自动控制照明设备100的设置。麦克风770可安装到框架120，或作为与处理装置745通信的另一装置(例如摄像机中的一者)。此外，处理装置可被配置来响应于检测到撞击声，启动来自安装在框架120的中间框架部分720上的中间相机730的图像的记录或提供，以自动捕获移动着的球的图像。

上述元件可以多种方式组合，以提供自动化和/或遥控特征的许多组合。一种此类特征是从与照明设备100无线通信的移动装置完全控制照明设备并记录来自相机730和750的图像的能力。一般来说，处理装置被配置来与用户通信装置通信，此处为移动装置1510，但可使用其它装置，以提供来自一个或多个相机730和750的图像，所述相机经安置来捕获台球桌表面110和/或台球桌表面110周围的区域的图像。在其它方法中，处理装置可直接与用户通信装置通信。处理装置可接着与一个或多个相机730和750中的至少两个相机通信，以协调图像的存储，并将所述图像提供给用户通信装置1510。图15中示出一种此类实例布置，其利用第一和第二处理装置740和745(在图15中分别为计算机1和计算机2)，其中第一处理装置740正操作照明设备来接通调整亮度，并开始比赛进行，且其中第二处理装置745专用于与相机730和750通信，以促进相机的选择，来自所述相机的个别视频流将存储和/或提供给用户通信装置1510。第二处理装置745经由有线连接742(例如以太网或类似方法)与第一处理装置740操作通信，以接收相对于开始和停止图像的观看或记录的命令。此处，通常可用的路由器装置1520可协调无线通信，例如通过移动装置1510与照明设备100的处理装置740之间的wifi。在此实例中，处理装置745操作服务器，其托管从移动装置1510操作的网页。图16中示出网页的一个实例。路由器1520为服务器指派本地ip地址，且所述ip地址在lcd面板1560中显示。移动装置1510通过网页交互来控制灯，且允许用户通过点击按钮1720来接通或断开灯。网页接口还允许用户通过在接口中的一系列条1730中的一者上点击来调整光级。在屏幕上点击较高提供通过条1740向上移动来指示的较高光级。图16的网页允许通过在经由网页介接的处理装置1641上运行的背景程序，或在调整强度的情况下，通过控制到灯电源1020的脉冲宽度调制电路接口，来控制灯开/关和强度，以通过从处理装置1641到灯电路的a/c开关724来将电力接通或关断。

另外，背景程序监视运动检测器760，并根据运动检测器的视野中是否存在运动来调整光强度。只要存在运动，灯就保持在用户所设定的等级。如果在预设周期内不存在运动，那么所述灯使用脉冲宽度调制控制来自动变暗道较低等级。如果在额外的预设周期内仍没有运动，那么所述灯通过通电/断电开关来断开。

在图15的组件的各种用途的另一实例中，通过显示屏、键盘和鼠标1685来操作第二处理器745，以运行软件程序来实时显示(例如，每秒30帧)自动产生的复合视频，其组合来自所有三个摄像机730和750的输出。可任选地记录所述复合视频，供以后检索和回顾。所述视频是在时间上循序地捕获的场景的以数字方式制作的视觉图像的记录、再现或显示，使得它们可被视为移动视觉图像，即使在某些周期内并无明显运动。通过一种方法，创建从多个摄像机同时记录的台球比赛进行的视频的方法包含以相同时间间隔异步地操作至少三个独立图像捕获线程，其个别地与单独的相机相关联。所述独立图像捕获线程使用共享存储器资源和事件完成旗标来彼此通信。所述独立图像捕获线程异步地捕获来自单独相机的个别图像帧。使用来自单独相机的所捕获的个别图像帧的图像分析来比较来自所述单独相机中的给定相机的个别图像帧，以确定所述个别图像帧中的哪一者正记录来自所述单独相机中的相应一者的相应记录序列中的运动。基于所述单独相机中的哪一者正记录运动，来选择、显示某些帧，并将其保存在单个视频存储器中。所述方法包含以特定时间间隔(例如每秒30帧)将选定的帧记录到台球比赛进行的视频文件中。记录到视频文件中的选定帧包括单个视频存储器中在那时出现的任何东西。

再次参看图15的实例，在一个实例实施方式中，来自三个相机730和750的视频流通过usb端口连接到第二处理装置745(在图15中标记为计算机2)。来自三个摄像机的视频流通过usb端口连接到处理装置745，也标记为计算机2。在此实例中，处理装置745具有带超线程的英特尔四核cpu，即，八个单独的逻辑cpu。计算机2的操作系统是乌班图(ubuntu)系统。所述八个逻辑cpu可在多线程、多处理器环境中同时和异步地运行，使得单独软件线程可在所述八个逻辑cpu中的每一者中同时运行。在图15中所示且图18a、18b和18c以及下文的表6中进一步详述的实例中，将每一视频流输入到在其自己的线程上运行的单独软件模块，共享表6中列出的存储器分配。

现在转到图18a、18b和18c，示出八个流程图1810、1820、1830、1840、1850、1860、1870和1880，其中每一流程图表示单独的软件线程。主要母软件过程从处理装置745运行，其异步地启动所有这些线程。然而，它们通过使用在母进程中分配的共享存储器资源来共享图像和数据。这些共享资源在表6中命名并列出，以实现不同线程的动作的呈现和理解的清楚性。

存在三个图像帧捕获线程1810、1830和1850，其通过帧图像输入接收来自三个相机视频流的帧。举例来说，在1810中，捕获线程0接收来自图7中的中间相机730的视频输入。视频的每一连续框架在33.3毫秒(30帧/秒)内在所述相机的内部硬件图像缓冲器中可用。在步骤1812，所述线程将图像帧从cam0内部移动到处理装置745的用于所述视频流的进程分配的存储器cfb0。在步骤1814，所述线程将其帧捕获旗标cflg0设定为1，其接着在1822处允许同伴进程线程0计算当前帧与先前帧pfb0之间的差异量度dif0。进程线程0接着在步骤1824处继续复制cfb0中的当前图像来代替先前帧缓冲器pfb0中的图像，且接着将其pflg0设定为1，从而允许异步地运行引导器线程使用图18c中的dif0值来更新avgdif。同时，图像捕获线程11830和21850正类似地操作，以从图7中的其相应摄像机750获取图像帧，且处理器线程11840和21860正操作来分别计算其当前和先前图像帧之间的差异量度dif1和dif2。因此，在此实例中，在六单独的逻辑cpu上操作的六个线程以此方式操作，来实现从三个视频流的图像帧输入。

在捕获线程正运行来获取图像的同时，两个其它线程，引导器线程1870和写入器线程1880正运行来构造复合视频流，从而将所述三个单独的视频流组合成一个最终复合流。此复合视频由引导器线程显示，且引导器线程1870确定将使用视频的哪些帧来从所述三个输入构造复合视频。如果设定记录旗标rflg，那么复合视频也以30帧/秒存储，且在进程结束时，还记录与复合视频流组合的音频文件。在此实例中，使用在乌班图操作系统上运行的sox声音交换程序来将所记录的.wav文件与所记录的由写入器线程创建的.avi文件合并。

在逐帧基础上收集的用于经重构的复合视频的主要输入来自相机0，其为图7中的中间相机730，且其提供桌子表面的概观。复合视频的目的之一是在每次击球之前以及后来的球移动期间，获得球定位的准确记录。然而，在球停止移动之后，存在其中发生比赛的其它有趣且富含信息的方面的周期。经重构的复合视频通过利用3个相机以及重构一个复合视频记录来捕获这两种活动。只要在中间相机730视图中发生运动，来自相机750的其它两个端部桌子视频流不包含在重构中。此实例中的运动确定是通过监视来自相机0的连续帧之间的差异dif0来确定，且在进程线程01820中在1822处计算。引导器线程计算avgdif，最后30个连续dif0值的运行平均值，并将此值与固定阈值thrs进行比较，以决定是否发生运动。

还可利用确定运动的开始的其它方法，例如使用球杆击打母球的撞击声(如美国临时专利申请案第62/032,187号中所描述，且以引用的方式包含于本文中)，或通过具体地跟踪目标球运动，如此项技术中众所周知，来确定或定义来自多个相机的哪些帧包含在复合视频中。

再次返回到引导器线程1870，如果在1871处，所有的pflg0、pflg和pflg2等于1，表明新的图像帧在当前帧缓冲器cfb0、cfb1和cfb2中，那么在1872处，所述线程进行到将cfb0复制到dfb。dfb是显示当前图像帧的存储器缓冲器，且在无修改的情况下，将为当前cfb0视频帧，或稍后将在线程中用pip图像在角落覆盖。在1873处，通过将电流dif0求平均为运行平均值来更新avgdif值，且接着在1874处，将经更新的avgdif与thrs进行比较，以决定中间相机桌子视图中是否存在运动。图13a和13b说明在检测到运动的情况下包含的帧类型。这些图是来自视频帧序列，其示出较暗的“4号球”正由白色母球击打，从而将“4号”球朝边袋推进。因为来自这些和先前循序帧的球运动导致高于阈值thrs的avgdif值，所以仅将这些帧添加到经重构的复合视频流，不计及端部相机视图。

如果在1874处不存在运动，那么在1875处，所述线程将dif1与dif2进行比较，来看哪一端视图具有正进行的最多运动。在步骤1876或1877处，将选择如由较高差异值dif1或dif2反映的具有最多运动的视频流，来提供端视图帧以使其大小减小，并在步骤1879处，在dfb的角落中被覆盖，以创建画中画经重构图像帧。如果用于视频流1的差异值dif1比用于视频流2的差异值dif2大，那么从来自视频流0和1的视频帧构造(1870)pip帧。如果用于视频流2的差异值dif2比用于视频流1的差异值dif1大，那么从来自视频流0和2的视频帧构造(1876)pip帧。所得视频帧对应于图17a和17b中示出的那些视频帧，其中所选的端视图帧是具有最多运动的一个帧。因此，引导器线程的操作是确定是否存在运动，且为所显示的视频选择适当的下一个连续图像帧。如果桌子上不存在运动，那么经重构的视频应示出桌子的周边周围的活动，其通常是选手在为下一个击球作准备。pip帧示出此画面，但在运动停止之前，仍在桌子表面上的球的概观的上下文中。

现在转向图18c中的步骤1880，写入器线程控制记录复合视频记录的过程的同步化。所述设备的操作者任选地激活写入器线程，且在所述情况下，引导器线程创建并启动写入器线程。引导器线程还在其初始化期间启动音频记录，并启动毫秒时钟来精确地测量所记录的帧时间间隔。因为正实时记录音频信号，所以必须产生完全对应于关于其视觉内容的音频记录的复合视频流。因此，可在捕获线程0、1和2中异步地启动和操作三个单独摄像机流，且其所捕获的图像可在处理器线程0、1和2中异步地经受图像处理，以计算运动分析量度。且接着，引导器线程可进一步异步地选择，且如果有必要，添加pip帧来包含。然而，无时间方差的写入器线程必须以一秒正好1/30的速度记录显示缓冲器dfm的内容，以获得和构造复合视频。不管在所述精确时间dfm显示中将发生什么都写入到所记录的视频输出文件。

可以若干替代方式来实现上文所述的关于所提供的图像的控制。在不具有球运动的时间期间，将显示哪一端部相机视图的确定课可使用来自安置在框架上的运动传感器的信息来进行，以检测桌子周围的对应于相应端部相机的相应视野的区域中的运动。在另一方法中，一个或多个处理装置可对相应相机所提供的视频馈送执行图像分析，以确定哪一相机正捕获最多的运动。可通过检测球杆撞击球的声音、来自中心相机的视频馈送的图像分析，或两者的组合，来进行何时将覆盖的视频馈送从端部相机去除的确定。举例来说，有时，中心相机可捕获不同于桌子上的球的运动的运动，例如球杆的移动，其可能与球的运动混淆。将球的图像分析与撞击球杆的声音检测组合允许响应于撞击球杆的声音检测来去除覆盖的视频帧，且在检测球运动时，维持覆盖的视频帧的去除。实现这些动作所需的处理可在处理装置的任何组合上完成。

参看图19，将描述照明设备所执行的用以基于比赛进行条件来自动提供来自不同相机的图像存储和/或显示的另一实例过程。在此实例中，处理装置与以下各项通信：图7中的中间相机730，以将桌子表面的图像捕获到视频存储器vm2中；以及所述框架的两端处的相机750，以分别将来自台球桌的相对端以及所述桌子的相应端周围的第一和第二区域的图像捕获到视频存储器vm1或vm3中；以及图7中的运动传感器760(在图19中标记为ms1和ms2)，其安置成检测桌子的相对端周围的区域中的运动；以及麦克风。除桌子两端上方的相机之外或代替所述相机，相机和运动检测器可安装在桌子的边上方，和/或捕获桌子的边周围的图像或感测桌子的边周围的运动。

首先，处理装置醒来，或以初始化过程1910来复位。接着，假定桌子上没有球的运动，处理装置通过使用上文所述的一个或多个运动检测器或实时图像分析技术，来监视来自台球桌表面周围的第一区域和第二区域的运动。接着，处理装置在步骤1920处，相对于检测到的运动来确定应将来自哪一相机的图像存储或显示在视频存储器vm4(所输出或显示/记录视频存储器)。更具体地说，响应于检测到来自第一区域的运动(或在两个区域中均有运动的情况下，其中运动信号在第一区域中较高)，处理装置实现停止将来自第二边/端部相机的图像存储或提供到vm4中，且实现存储或提供来自第一边/端部相机的图像1933，以将来自第一区域的图像存储或提供到vm4中。举例来说，这包含存储或提供可在显示器上显示的视频或视频文件。响应于检测到来自第二区域的运动(或在两个区域中均有运动的情况下，其中运动信号在第二区域中较高)，处理装置实现停止将来自第一边/端部相机的图像存储或提供到vm4中，且实现存储或提供来自第二边/端部相机的图像1936，以存储或提供来自第二区域的图像。在任一情况下(针对两个步骤为同一程序，标记为1940)，处理装置接下来监视球击打；通过检测运动，例如通过实时图像分析，和/或通过球的撞击，例如通过检测具有球杆撞击台球的特征的撞击声。响应于检测到球击打，处理装置实现停止将来自相应边/端部相机的图像存储或提供到vm4中，且在步骤1950处，实现将来自中间相机的存储器vm2的图像vm2存储或提供到vm4中，使得捕获视野的图像，所述视野捕获桌子和球的运动。

处理装置接着监视(1960)球的运动的停止，例如通过使用一个或多个运动检测器或上文所述的实时图像分析技术。响应于检测到台球桌表面上的球运动的停止，处理装置实现停止存储或提供来自中间相机的图像，且实现存储或提供来自边/端部相机中的一者的图像，如上文所论述。处理装置可通过相对于正进行的比赛跟踪哪些球在桌子上，或通过接收指示比赛完成的用户起始的信号，来确定(1970)比赛完成。响应于确定比赛完成，图像捕获和其它比赛过程结束(1980)。

在另一替代实施例中，功能或逻辑在图18a、18b、18c和19表述，可以以在单独的处理器电路中执行的代码的形式实现。如果以软件实现，则每个块可以表示包括实现指定的逻辑功能程序指令的模块、段或代码部分，程序指令可以以源代码的形式实现，包括以编程语言编写的人类可读语句或机器代码，包括可由合适的执行系统(例如计算机系统或其他系统中的处理器)识别的数字指令的。机器代码可以从源代码等转换。如果以硬件实现，每个块可以表示电路或多个互连电路，以实现特定的逻辑功能。因此，计算机可读介质(非暂时的或有形的)可以存储这样的指令，其被配置为使处理装置执行这里所述的操作。

所属领域的技术人员将认识到，可在不脱离本发明的范围的情况下，相对于上文所描述的实施方案来进行各种各样的修改、更改和组合，且此类修改、更改和组合将被视为在发明概念的范围内。