CN106714915A - 运动姿势分析装置以及运动姿势分析信息生成方法 - Google Patents

Abstract

本发明旨在提供一种在高尔夫等运动姿势中，尤其是需要分析随着用户的运动动作的体重移动的变化时，不但从施加于用户的脚的压力中对脚的形状进行影像化，并在其上一同显示施加于用户的脚的压力分布，而且即使施加于脚的压力分布随着用户的动作发生变化，也能对其进行跟踪，以准确显示脚的影像和压力分布，从而能够非常直观而又高识别度地呈现运动姿势分析信息的运动姿势分析装置以及运动姿势分析信息生成方法。

Description

运动姿势分析装置以及运动姿势分析信息生成方法

技术领域

本发明涉及一种运动姿势分析装置以及运动姿势分析信息生成方法，尤其涉及一种针对高尔夫等运动动作，分析运动姿势，生成对其的恰当的信息后提供给用户的运动姿势分析装置以及运动姿势分析信息生成方法。

背景技术

当前，随着传感器相关技术和传感数据的分析技术迅猛发展，针对运动动作，同样采用尖端传感技术和对其的分析技术来感知和分析运动姿势，从而准确、精密地诊断用户的运动姿势的问题点，以生成能够矫正运动姿势的有益信息后提供给用户的各种分析装置不断被开发。

在运动项目中，尤其是高尔夫，由于正确掌握高尔夫挥杆姿势的难度颇大，即使大量练习也一直存在问题点，因而事实往往是通过坚持不懈地接受高尔夫专家的培训以逐渐矫正高尔夫挥杆姿势的方式练习高尔夫挥杆。

然而，通过接受高尔夫专家的培训来矫正高尔夫挥杆姿势受费用和只能在有限的场所(高尔夫训练场等)练习和培训的问题的制约，因此不太受场所限制且在费用方面也具有优势的形形色色的高尔夫挥杆姿势分析装置不断被开发。

尤其，针对高尔夫挥杆，普遍利用分析高尔夫挥杆动作过程中施加于双脚的荷重变化、提供体重移动变化分析信息的分析装置。关于这种分析高尔夫挥杆时的体重移动变化以提供该分析信息的分析装置，在韩国登录专利第10-0393352号、日本公开专利第1995-231968号等诸多现有技术文献中均已公开。

图1示出了通过现有运动姿势分析装置生成的随着用户的高尔夫挥杆的体重移动变化分析信息的一示例。

图1中，分别显示于左侧和右侧的区分颜色显示表示用户站在具备压力传感器的踏板上的状态下进行挥杆动作时某一动作中的根据用户的体重的压力分布状态。

当前，以现有技术公开的或以产品在售的高尔夫挥杆姿势分析装置所提供的体重移动变化分析信息大部分是图1所示的形式。

图1所示的根据体重移动变化的压力分布状态信息表示分别以何种形式向用户的左右脚施加荷重以及随着用户的挥杆动作荷重以何种形式变化，并向用户提供这些信息。图1中，PD1表示对施加于左脚的体重的压力分布，PD2表示对施加于右脚的体重的压力分布。

然而，正如从图1所示体重移动变化的分析信息中也能看出，在由高尔夫专家予以说明之前，很难理解体重分别以何种形式施加于左右脚的什么部位以及压力如何分布，因而现有的这种提供分析信息的运动姿势分析装置仅用作高尔夫专家提供授课信息的工具，而用作个人用或家庭用运动姿势分析装置存在着局限性。

进一步地，图1所示的这种形式的分析信息很难被用户认知，因此用户难以信赖其分析信息，很难认识到自身运动姿势存在什么问题以及该如何解决这些问题，换言之，所存在的问题是，用户很难找到自身运动姿势所存在的问题点和解决这些问题点的感觉。

发明内容

技术问题

本发明旨在提供一种在高尔夫等运动姿势中，尤其是需要分析随着用户的运动动作的体重移动的变化时，不但从施加于用户的脚的压力中对脚的形状进行影像化，在其上一同显示施加于用户的脚的压力分布，而且即使施加于脚的压力分布随着用户的动作发生变化，也能对其进行跟踪，以准确显示脚的影像和压力分布，从而能够非常直观而又高识别度地呈现运动姿势分析信息的运动姿势分析装置以及运动姿势分析信息生成方法。

技术方案

根据本发明一实施例的运动姿势分析装置，随着用户站在踏板上做出运动姿势，分析该运动姿势，包括：压力传感器板，具备于所述踏板，测量进行运动动作的用户的因体重的脚的压力分布；显示部，其显示对所述用户的运动姿势分析信息；以及控制部，其通过所述显示部在预先设定的脚影像上叠加显示所述测量的脚的压力分布信息，并跟踪随着用户的运动动作而变化的脚的位置，以显示所述脚影像。

一方面，根据本发明一实施例的运动姿势分析信息生成方法，随着用户站在踏板上做出运动姿势，分析该运动姿势，从而生成运动姿势分析信息，包括：利用站在压力传感器板上的用户的因体重的脚的压力分布测量信息来确定所述用户的脚的大小和位置，以映射预先设定的脚影像的步骤，其中，所述压力传感器板具备于所述踏板，测量进行运动动作的用户的因体重的脚的压力分布；在所述映射的脚影像上叠加显示所述压力传感器板所测量的脚的压力分布信息的步骤；以及跟踪随着用户的运动动作而变化的脚的位置，与所述跟踪的脚的位置对应地显示所述脚影像的步骤。

发明的效果

根据本发明的运动姿势分析装置以及运动姿势分析信息生成方法，在高尔夫等运动姿势中，尤其需要分析随着用户的运动动作的体重移动的变化时，不但从施加于用户的脚的压力中对脚的形状进行影像化，在其上一同显示施加于用户的脚的压力分布，而且即使施加于脚的压力分布随着用户的动作发生变化，也能对其进行跟踪，以准确显示脚的影像和压力分布，从而能够非常直观而又高识别度地呈现运动姿势分析信息，因而具有能够让用户从运动姿势分析信息中容易认识到自身运动姿势所存在的问题点或针对这些问题点的解决方案的效果。

附图说明

图1是示出根据现有技术的运动姿势分析装置所提供的用户的运动姿势分析信息的一示例的图。

图2是示出根据本发明一实施例的运动姿势分析装置的结构的框图。

图3(a)示出了图2所示的踏板的一实施例，用户站在所述踏板上做出运动姿势，图3(b)示出了具备于踏板的罩的下方的压力传感器板的一实施例。

图4、图5是根据本发明一实施例的运动姿势分析信息生成方法的流程图。

图6至图8是为说明通过图4所示的根据本发明一实施例的运动姿势分析信息生成方法的脚影像的映射过程的具体示例的图。

图9(a)示出了无脚影像的映射的单纯脚的压力分布信息，图9(b)示出了脚影像映射部所映射的脚影像上叠加显示脚的压力分布信息。

图10至图14是为说明通过图5所示的根据本发明一实施例的运动姿势分析信息生成方法的脚位置变化的跟踪过程的具体示例的图。

图15是依次示出根据图4、图5所示的运动姿势分析信息生成方法，用户在进行高尔夫挥杆时高尔夫杆头打击高尔夫球的冲击时点以后的脚的压力分布状态和脚的位置变化状态的图。

图16是示出通过根据本发明一实施例的运动姿势分析装置分析并显示的用户的体重移动变化状态的信息的一示例的图。

具体实施方式

下面参照附图说明根据本发明的运动姿势分析装置以及运动姿势分析信息生成方法。

首先，参照图2说明根据本发明一实施例的运动姿势分析装置的结构。

根据本发明的运动姿势分析装置用于分析随着用户的运动动作的体重移动的变化后提供该分析信息，在高尔夫挥杆中提供用户的体重移动的变化的分析信息时尤为能派上用场，此外，不仅是高尔夫，凡是需要分析体重移动的变化的各种运动姿势的分析均可适用。

下面，针对根据本发明的运动姿势分析装置以及运动姿势分析信息生成方法，针对用于高尔夫挥杆中提供对用户的体重移动的变化的信息的情形进行说明。

如图2所示，根据本发明一实施例的运动姿势分析装置可以被配置为包括压力传感器板100、控制部200、数据存储部300以及显示部400。

所述压力传感器板100，具备于踏板SP，测量用户的体重施加于脚的压力分布，其中，用户站在所述踏板SP上做出运动姿势，即做出高尔夫挥杆姿势。

迄今，为测量用户的体重移动，普遍利用称重传感器(Load Cell)，而根据本发明一实施例的压力传感器板100，如图3(a)、图3(b)所示，将多个压力传感器矩阵式配置而使用，从而各压力传感器能够准确测量因体重施加于脚的压力，因而较佳。

图3(a)示出了图2所示的踏板的一实施例，用户站在所述踏板SP上做出运动姿势，图3(b)示出了具备于踏板SP的罩101的下方的压力传感器板100的一实施例。

所述压力传感器板100，如图3(b)所示，利用FSR(Force Sensing Resistor)作为压力传感器110，可通过矩阵式配置多个FSR来实现所述压力传感器板100。

所述压力传感器板100的各压力传感器110分别测量随着用户的运动姿势的脚的压力，并将该测量信息传至控制部200。

所述控制部200被配置为，利用从所述压力传感器板100接收的测量信息生成关于用户的体重施加于双脚的压力的分布的信息，以通过显示部400显示。

根据本发明的运动姿势分析装置用于通过显示部非常直观而又高识别度地显示所述压力传感器板100所测量的因用户的体重施加于脚的压力分布信息，为此，所述控制部200被配置为，利用所述压力传感器板的测量信息来确定所述用户的脚的大小和位置，并映射预先设定的脚影像，在该映射的脚影像上叠加显示脚的压力分布信息。

此外，当脚的压力分布随着用户的动作发生变化时，跟踪脚的位置，以将所述映射的脚影像显示在根据变化的脚的压力分布所跟踪的位置，并叠加显示脚的压力分布信息。

为执行这种功能，如图2所示，所述控制部200可以被配置为包括映射处理单元300和跟踪处理单元400。

所述映射处理单元300执行利用对根据所述压力传感器板100的测量信息的脚的压力的数据确定所述用户的脚的大小和位置，并映射预先设定的脚影像的功能，具体而言，可以被配置为包括影像化数据生成部310、影像化数据分析部320以及脚影像映射部330。

所述影像化数据生成部310执行以将所述压力传感器板100所测量的用户的脚的压力分布影像化成易于影像分析的形态的影像，例如灰度影像(Grey-Scale Image)等生成影像化的数据的功能。

所述影像化数据分析部320执行分析所述影像化数据生成部310所生成的影像化数据，以确定站在压力传感器板100上的用户的脚的大小和位置信息的功能。

所述脚影像映射部330执行与由所述影像化数据分析部320所确定的脚的大小和位置对应地映射数据存储部500所存储的预先设定的脚影像(可以预先设定成表示鞋底的影像、表示脚掌的影像等各种形式的影像来存储)的功能。

关于上述影像化数据生成部210、影像化数据分析部220以及脚影像映射部230的功能的详情，将在后面描述。

一方面，所述跟踪处理单元400执行当所述脚的压力分布因用户的动作发生变化时，跟踪变化的脚的位置，以在所述变化的脚的位置显示所述脚影像的功能，具体而言，如图2所示，可以构成为包括位置变化感知部410和位置变化跟踪部420。

所述位置变化感知部410执行以下功能，即、以包含所述脚影像映射部330所映射的脚影像的方式设定基准区域，并感知脚的压力分布是否因所述用户的动作变化而发生脱离所述基准区域的部分。

所述位置变化跟踪部420执行利用对应于变化的脚的压力分布的数据来计算旋转中心，使所述基准区域以所述旋转中心为中心进行旋转，直到对应于所述变化的脚的压力的分布的数据包含于所述基准区域，并与旋转的所述基准区域对应地显示所述脚影像的功能。

关于所述位置变化感知部410和位置变化跟踪部420的详情，将在后面描述。

一方面，图2所示数据存储部500是存储通过控制部200的信息的分析、映射和跟踪以及通过显示部600的运动姿势分析信息的显示等所需的数据的构成要素。

所述显示部600是显示通过控制部200的运动姿势分析信息的构成要素。

一方面，关于通过上述根据本发明一实施例的运动姿势分析装置执行的运动姿势分析信息生成方法，将参照图4、图5，利用图2所示框图的构成要素进行说明。图4是示出通过根据本发明一实施例的运动姿势分析信息生成方法执行的脚影像的映射的过程的流程图，图5是示出通过所述运动姿势分析信息生成方法执行的脚位置变化跟踪的过程的流程图。

首先，参照图4对上述控制部200的映射处理单元300所执行的脚影像的映射过程进行说明。

当用户为进行高尔夫挥杆站在图3所示具备压力传感器板的踏板上做出高尔夫挥杆姿势时，压力传感器板的各压力传感器测量根据用户的体重施加于各脚的压力，以将该测量信息传至控制部，从而所述控制部获得用户的脚的压力分布信息(S10)。

所述控制部的影像化数据生成部利用所述获得的脚的压力分布信息生成对压力分布的影像化数据(S20)。

优选地，所述控制部的影像化数据分析部对所述步骤S20中生成的影像化数据集合提取中心线(S30)，将贯通所述影像化数据集合的最长的长轴提取为中心线。对此的具体示例，将在后面描述。

一方面，所述控制部的影像化数据分析部对所述步骤S30中提取的中心线的两端，即对所述中心线分别与所述影像化数据集合的外围相交的部分分别区分脚的前部和后部(S40)。关于脚的前部和后部的区分，可利用所述影像化数据集合的整体形状特征来区分，也可以根据数据分布来区分。

所述控制部的影像化数据分析部以所述中心线为基准，在所述影像化数据集合的外围设定检测框(S50)，并分析所述中心线、检测框以及所述影像化数据集合的数据分布，以确定脚的大小和位置(S60)。

如上所述，从对脚的压力分布信息进行影像化的影像化数据集合中确定脚的大小和位置后，所述控制部的脚影像映射部根据确定的脚的大小信息决定预先设定的脚影像的大小，与确定的脚的位置信息对应地映射该决定的脚影像，以显示根据与所述影像化数据集合对应的大小和位置的脚影像(S70)。

此外，所述控制部在所述映射的脚影像上叠加显示从所述压力传感器板获得的脚的压力分布信息(S80)，从而能够让用户非常直观地认识到根据自身高尔夫挥杆姿势的体重移动状态。

一方面，参照图5说明上述控制部200的跟踪处理单元400所执行的脚位置变化跟踪过程。

如图4所示，其过程如下，即：随着用户站在压力传感器板上做出运动姿势，利用因用户的体重施加于脚的压力确定脚的大小，由于确定了对应其的脚影像，因此在脚位置变化跟踪过程中，通过感知随着用户移动的脚的位置变化，对其进行跟踪，并按照该跟踪结果调整所述确定的脚影像的位置，以显示。

所述控制部的位置变化感知部以包含根据图4所示脚影像的映射过程所映射的脚影像的方式设定基准区域(S100)。所述基准区域可以被设定为外接所述映射的脚影像的四边形区域，也可以被设定为预先设定于所述映射的脚影像的外围的间隔有偏置距离的四边形区域。此外，所述基准区域不仅可以被定义为四边形，还可以被定义为椭圆形等形态，进而还可以被定义为以与所述脚影像相同的形状与所述脚影像的外围形成一定间隔。

所述控制部的位置变化感知部，随着用户进行动作，根据传自压力传感器板的用户的脚的压力分布状态感知是否发生如上所述脚的压力分布脱离设定的基准区域的部分(S110)。

若发生脚的压力分布随着用户的动作脱离基准区域的部分，所述控制部的位置变化跟踪部利用根据变化的脚的压力分布的数据计算旋转中心(S120)，使所述基准区域以旋转中心为中心进行旋转，直到对应于变化的脚的压力分布的数据包含于基准区域(S130)。

所述控制部的位置变化跟踪部使所述基准区域以所述旋转中心为中心进行旋转，直到对应于变化的脚的压力分布的数据均包含于基准区域时停止所述基准区域的旋转，并显示脚影像，以对应于该旋转的基准区域，以此跟踪脚的位置变化(S140)。

下面参照图6至图8说明有关上述图4所示的脚影像映射的流程图的各步骤的详情。

图6(a)示出了由根据本发明一实施例的运动姿势分析装置的控制部的影像化数据生成部将因用户的体重施加于脚的压力分布影像化成具有明度(亮度)值的像素所构成的灰度影像的一示例，图6(b)示出了待由控制部的脚影像映射部根据对脚的压力分布的影像化数据的分析映射的脚影像的一示例。

根据本发明一实施例的运动姿势分析装置的控制部的影像化数据生成部，在用户站在压力传感器板100(参照图3)上的状态下，接收各压力传感器110(参照图3)的测量值后，如图6(a)所示，生成影像化成根据对应压力传感器的测量值的像素值(亮度值)的灰度影像的数据。图6(a)所示的影像化数据集合212中，越是亮的部分就越是脚的压力施力更大的部分。

此外，如图6(b)所示，脚影像232为预先设定影像，虽然在图6(b)中以高尔夫鞋底部分的影像表示，但脚影像取决于如何定义，因此可以被设定为各种影像，例如赤脚脚掌影像或普通运动鞋影像等。

但是，图6(b)所示的脚影像232仅预先设定了其图案，并未决定其大小和脚的位置，因而脚的大小和位置通过分析如图6(a)所示影像化数据集合212来确定，并按照该确定的脚的大小和位置调整脚影像232的大小和位置，以映射。

利用影像化成上述灰度影像的数据确定脚的大小的方法，基本可通过提取所述影像化数据集合的轮廓线，将该提取的轮廓线视作脚的形态，并计算脚面的距离(脚宽最宽的部分的距离)等，以此为基础来确定脚的大小。

此外，可以提取对所述影像化数据集合的中心线，并找出确定基准来确定脚的大小和位置，对此，将在下面进行说明。

为了利用图6(a)所示影像化数据确定脚的大小和位置，首先有必要提取对影像化数据集合212的中心线CL，并区分影像化数据集合212中哪个部分是脚的前部、哪个部分是脚的后部。

如图6(a)所示，影像化数据分析部找出贯通影像化数据集合212的最长的长轴，将其提取为中心线CL。

上述中心线CL的提取，可利用最小二乘法或RANSAC等线段拟合算法提取，而根据数据分布的特性考虑，利用RANSAC算法对提取中心线而言更佳。由于所述RANSAC算法是已广为利用的线段拟合算法，这里将省略对其的具体说明。

如上所述提取的中心线CL在脚影像的映射中成为基准。

一方面，若如上所述将贯通影像化数据集合的最长的长轴提取为中心线CL，则该中心线CL必然经由脚的前部和后部。

因此，若如上所述提取中心线CL，则该中心线CL的两端部分别成为脚的前部和后部，可以根据影像化数据集合212的P1点侧部分和P2点侧部分的整体形状来区分脚的前部和后部。

换言之，由于通常整体形状相对平缓的一侧会成为脚的后部，本发明的影像化数据分析部可以以中心线CL为基准分析两端侧的整体形状特征，以此区分脚的前部和后部。

然而，根据站在压力传感器板100(参照图3)上的用户的鞋的种类或用户的脚施压压力传感器板的状态等，脚的压力分布信息有时会不完整，在这种情况下，根据如上所述影像化数据集合的形状特征来区分脚的前部和后部，有时也会有难度。

例如，若鞋底钉有鞋钉或尖铁等，有时脚的压力无法被完整地传至压力传感器，当用户抬起脚趾做出运动姿势时，脚的前部有可能无法被完整地传至压力传感器，因而有时部分影像化数据显示得不够完整。

因此，本发明的影像化数据分析部可以结合上述基于影像化数据集合的形状特征的脚的前部和后部的区分方法，或再另行设定其他区分方法，以此从影像化数据集合中区分脚的前部和后部。

为此，首先，上述影像化数据分析部可以以中心线CL为基准，在所述影像化数据集合212的外围设定检测框214，利用其确定脚的大小。

换言之，如图6(a)所示，影像化数据分析部可以生成以中心线CL为基准接于数据集合212的右侧且平行于中心线CL的第一纵线L1和接于数据集合212的左侧且平行于中心线CL的第二纵线L2，并生成接于数据集合212的前方且垂直于中心线CL的第一横线L3和接于数据集合212的后方且垂直于中心线CL的第二横线L4，以设定由所述第一纵线L1、第二纵线L2、第一横线L3以及第二横线L4形成的检测框214。

如图6(a)所示，影像化数据集合212中会存在检测框214内数据值(亮度值或压力测量值等)极小或无的区域，这是由于根据人的脚掌结构的特性，脚的内侧凹陷的部分(图6(b)中以Rv表示的部分)的压力测量值微小或无，因此对其进行影像化时的亮度值也极其微小或无。这里，称这些区域为“空白区域”。

根据鞋的状态或脚的姿势等，对脚的压力分布的影像化数据集合中有可能会存在一个以上所述空白区域，由于脚的结构使然，脚的内侧凹陷的部分被显示为最宽的空白区域，因此如果在影像化数据集合中检测出一个以上空白区域，则可以将最大的空白区域判断为脚的内侧部分，基于此区分脚的前部和后部。这里，最宽的空白区域在图中用Re表示。

本发明的影像化数据分析部可以通过找出如上所述空白区域Re，分析该空白区域Re存在于影像化数据集合212的哪一侧以及倾向于中心线CL的哪一侧等来区分脚的前部和后部。

一方面，如上所述，可以通过以中心线CL为基准设定检测框214，计算该设定的检测框214的宽度W来确定脚的大小，并通过使图6(b)所示脚影像232的宽度X与所述检测框214的宽度W一致，从影像化数据中得到符合确定脚的大小的脚影像。

换言之，针对脚影像的大小，若用相同的比例将X按照W缩小或扩大，则脚影像的长度Y值也随之缩小或扩大(即，X和Y的比例是固定的，因而若将X按照W来调整，则脚影像的大小被整体调整)，因此可以通过用影像化数据集合212的检测框214确定宽度W信息来确定脚的大小。

这里，也可以图6(a)所示影像化数据集合212的长度，即检测框214的长度D为基准确定脚的大小。只是，就所述长度D而言，如前所述，根据用户的鞋的状态或脚的状态，脚的前部有可能无法被完整地显示为影像化数据，因而不能成为正确的值，因此以所述长度D为基准决定正确的脚的大小有可能会存在着局限性。

一方面，将对为了从上述影像化数据集合212中确定脚的位置，找出脚后跟区域，以此为基准确定脚的位置的情形进行说明。

如前所述，根据用户的鞋的状态或脚的状态，脚的压力分布有时无法被完整地显示，在这种情况下，同样由于人体结构使然，大部分的体重会载于脚后跟(除非在运动姿势中抬起脚后跟)，因此在所述影像化数据集合中，脚后跟部分的数据大部分被完整显示。

因此，确定脚的位置时，优选地，在影像化数据集合中找出脚后跟区域，以此为基准来确定脚的位置。

图7示出了从影像化数据集合212中提取脚后跟区域的方法的一示例。

如图7所示，在脚的后部的起点P2向a箭头方向对b箭头方向上的数据的数据值求和。

如此，用图表显示求得的数据值的和便可得到如图7所示的图案的图表。

始于脚的后部的起点P2的数据值的和的分布，如图7所示的图表，呈现出由骤增再锐减，而后再渐增的图案。这里，数据值的和锐减是由于脚的内侧部分的数据的数据值极小或为0，若如图7所示地将适宜的值设定为基准值n，则可以将具有高于该基准值的合计值的区间确定为脚后跟区域Rh。

上述基准值n可以被设定为图表的起始位置的值(起点P2位置的b箭头方向上的数据的数据值的合计值)，也可以被设定为对其适用预先设定偏置值的值(例如，也可以以起点P2位置的值加作为偏置值的预先设定值的值为基准值)，进而还可以从一开始就将所述基准值n设定为预先设定的值。

如上所述，在利用数据值的合计值的分布确定脚后跟区域后，本发明的影像化数据分析部基于所述确定的脚后跟区域，如图8(a)所示，提取脚后跟区域Rh的中心点Pc。

这里，影像化数据集合212中确定的脚后跟区域Rh可以是取决于位于图7所示图表中取决于基准值n的范围内的数据的外围的数据的区域，也可以是如图8所示近似圆的区域。

所述中心点Pc可以被决定为确定的脚后跟区域Rh的重量中心点，也可以被决定为成为确定的脚后跟区域Rh的空间中心的点。

一方面，对于图8(b)所示脚影像232，也有必要确定脚影像的脚后跟区域Fh和该脚后跟区域的中心点Fc，而这是随着决定脚影像的大小所预先决定的信息。换言之，有关脚影像的信息是预先定义而设定的信息，因而是可随其大小的决定而决定的信息。

此外，对应针对影像化数据集合212的中心线CL，如图9(b)所示，还可以针对脚影像232，将贯通所述脚影像232的最长的轴提取为中心线FL，而这是随着决定脚影像的大小而预先决定的信息。

因此，如上所述，可以通过影像化数据提取中心线CL和脚后跟区域Rh的中心点Pc，以此确定脚的位置信息，本发明的脚影像映射部将已决定大小的脚影像232的脚后跟区域Fh的中心点Fc与从所述影像化数据中提取的脚后跟区域Rh的中心点Pc对应，并将所述脚影像232的中心线FL与从所述影像化数据中提取的中心线CL对应，映射所述脚影像232。换言之，按照从所述影像化数据中确定的脚的大小和位置调整脚影像，以显示。

此外，根据本发明的运动姿势分析装置的控制部构成为，通过显示部在所述脚影像映射部所映射的脚影像上叠加显示传自压力传感器板的用户的脚的压力分布信息。

图9示出了在如上述映射的脚影像上叠加显示脚的压力分布信息的一示例。

图9(a)示出了无脚影像的映射的脚的压力分布信息，图9(b)示出了在脚影像映射部所映射的脚影像上叠加显示脚的压力分布信息。

图9(a)所示的运动姿势分析信息310中，左侧部分311表示在压力传感器板中测量的因用户的体重施加于左脚的压力分布信息，右侧部分312表示在压力传感器板中测量的因用户的体重施加于右脚的压力分布信息。

此外，图9(b)所示的运动姿势分析信息320表示分别映射对应左脚的脚影像234和对应右脚的脚影像236，并在其上分别叠加显示施加于左脚的压力分布信息311和施加于右脚的压力分布信息312。

这里，根据本发明一实施例的运动姿势分析装置的控制部也可以构成为，根据所述叠加显示的脚的压力分布信息对所述映射的脚影像的位置进行微调，从而最终显示运动姿势分析信息。

例如，当控制部判断脚的压力分布信息离映射的脚影像很远或判断脚影像的大小远小于或远大于压力分布信息时，可以按照脚的压力分布信息对映射的脚影像的大小或位置进行微调。

在利用随着用户站在压力传感器板做出运动姿势施加于脚的压力分布信息映射预先设定的脚影像的过程中，根据脚的压力分布的影像化数据提取得越准确，就越能准确映射脚影像。为此，所述控制部可以构成为，就各种用户的身高、体重、年龄、体型、脚的尺寸，鞋的种类等预先进行数据库化，利用其对根据所述提取的脚的压力分布的影像化数据进行补正，以生成更准确的数据。

例如，当分析高尔夫挥杆姿势时，高尔夫鞋的种类别地按照用户的身高、体重、体型等预先对有关根据脚的压力分布的影像化数据的形态或大小等的信息进行数据库化，将其利用于生成根据当前用户的脚的压力分布的影像化数据。

当然，在这种情况下，优选地，根据本发明的运动姿势分析装置具备可输入有关站在压力传感器板上的用户的身高、体重等信息而存储的单元。

然而，在这种情况下，过度的补正稍不注意会引发将用户的错误的运动姿势解释为正确的运动姿势的情况，因此利用如上所述数据库化的信息的补正仅限极其细微的部分的补正为佳。

此外，也可以将专业高尔夫球手的准备击球姿势中的脚的影像化数据的形态按高尔夫鞋别地进行数据库化，分析类似的身高、体重、体型等用户的脚的影像化数据不同于所述专业高尔夫球手的影像化数据之处，向用户提供对其的信息。

一方面，将参照图10至图14说明关于上述图5所示的脚位置变化跟踪的流程图的各步骤的详情。

图10示出了按照图4所示的流程图映射脚影像234，并在其上叠加显示脚的压力分布信息311的状态。为便于图示，所图示的脚的压力分布信息以椭圆形简单表示。

本发明的控制部的位置变化感知部以映射的脚影像234为基准设定如图10所示基准区域412。

如前所述，所述基准区域412可以被定义为各种形态和大小而设定，下面，将其定义为外接脚影像234的四边形形状的基准区域进行说明。当然，可以定义其他形状和大小的基准区域进行设定，而利用其的原理相同。

随着用户进行动作，例如随着进行高尔夫挥杆动作，施加于脚的压力分布的状态会发生变化，如果用户进行动作时在不移动脚的状态下进行动作，则根据传自压力传感器板的施加于用户的脚的体重所测量的脚的压力分布信息会在基准区域412内发生变化，因而脚影像234不发生变化，只有脚的压力分布信息311发生变化。

然而，当用户进行动作的过程中移动了脚而脱离了初始位置，则根据传自压力传感器板的施加于用户的脚的体重所测量的脚的压力分布信息将脱离基准区域412。

当然，对脚的压力分布信息的变化的位置变化跟踪的敏感度会根据如何设定基准区域412的大小而不同。换言之，若将基准区域设定得大，则会在压力分布变至一定水平以上时跟踪脚的位置变化，而若将基准区域设定得小，则压力分布只要稍微发生变化，也会跟踪脚的位置变化。

如图11所示，在脚的压力分布信息321随着用户的动作发生变化而发生脱离基准区域412的部分OB时(在这种情况下，可以预先对脱离基准区域的部分的范围进行设定)，本发明的控制部的位置变化感知部感知所述脱离基准区域412的部分OB，以进行对位置变化的跟踪。

为了对根据变化的压力分布信息321的脚的位置进行跟踪，本发明的控制部的位置变化跟踪部将对映射的脚影像234的中心线CL1，即贯通映射的脚影像234的最长的轴提取为所述中心线CL1。此处，称所述中心线CL1为第一中心线。

此外，对应于变化的压力分布信息321生成将其影像化成灰度影像的数据，图12对此进行了图示。利用脚的压力分布信息生成灰度影像的影像化数据的实现方法与脚影像的映射过程中控制部的影像化数据生成部生成对脚的压力分布进行影像化的数据的方法相同。

如图12所示，生成对应变化的脚的压力分布的影像化数据集合222后，提取对其的中心线CL2。所述中心线CL2提取为贯通影像化数据集合222的最长的轴，如前所述，可以通过RANSAC算法等提取。此处，称所述中心线CL2为第二中心线。

如上所述，当分别提取了第一中心线CL1和第二中心线CL2，本发明的控制部的位置变化跟踪部，如图13(a)所示，将第一中心线CL1与第二中心线CL2交叉的交点提取为旋转中心Pr。

此外，所述位置变化跟踪部以所述提取的旋转中心Pr为中心将基准区域412旋转至第二中心线CL2侧。此时，所述位置变化跟踪部将基准区域412旋转预先设定角度，例如，若预先设定角度为1°，则以旋转中心Pr为中心将基准区域412旋转1°。

如上所述，所述位置变化跟踪部使基准区域以旋转中心Pr为中心进行旋转，直到变化的压力分布信息321均包含于旋转的基准区域412内。图13(b)示出了随着压力分布信息321均包含于该基准区域内，原本旋转着的基准区域结束旋转的状态。附图标记414指旋转结束的状态的基准区域。

如上所述，基准区域的旋转结束后，所述位置变化跟踪部显示对应所述旋转结束的基准区域414的脚影像244，并在其上叠加显示压力分布信息321，以此结束脚位置变化的跟踪。图14示出了通过如上所述的过程按照变化的脚的位置显示脚影像的状态。

在上述图13中，以旋转基准区域的方式进行了说明，当然，也可以同时旋转基准区域和脚影像。但是，仅旋转基准区域较佳，因为这使控制部的数据处理的负担相对甚少。

跟踪变化的脚的位置时，前述的的方式是当发生脱离基准区域的压力分布时，通过使基准区域以两个中心线的交点为中心进行旋转来跟踪脚的位置，但也可以通过移动所述基准区域而旋转的方式来跟踪脚的位置。

例如，如上所述，根据脚的压力分布，通过提取两个中心线来提取了其交点，但也可以根据该提取的交点的位置将基准区域向水平和垂直方向移动而旋转。

图15示出了根据上述方式，从初期映射脚影像时开始根据脚的移动跟踪其位置而显示的一示例。

图15示出了分别利用上述脚影像的映射以及脚位置变化的跟踪过程显示用户进行高尔夫挥杆时高尔夫杆头打击高尔夫球的冲击时点以后的脚的压力分布状态以及脚的位置变化状态。

如图15所示，对(a)状态下形成冲击后依次经过(b)→(c)→(d)→(e)的状态，最终成为完成状态的过程中，施加于用户的左脚的压力分布的变化以及脚位置的变化进行了跟踪显示。

从图15可以看出，随着用户的动作，脚的压力分布依次变化为311→321→331→341→351，由此可以知道脚影像对应脚的位置变化依次变化为234→244→254→264→274，且可以很直观地了解施加于脚的压力如何施加于脚的什么部位。

此外，如图15的(c)至图15的(e)所示，即使因脚的位置发生变化脚影像被旋转而显示，只要一同显示脚的初期位置，即相当于映射脚影像时的脚影像的区域235，用户便可以更直观地了解自己的脚从一开始是如何移动的，因而较佳。

一方面，图16示出了通过根据本发明一实施例的运动姿势分析装置分析而显示的用户的体重移动变化状态的信息的一示例。

图16的(a)示出了高尔夫挥杆的准备击球姿势时的用户的双脚的压力分布状态，图16的(b)示出了后挥杆最高点姿势时的双脚的压力分布状态，图16的(c)示出了冲击姿势时的双脚的压力分布状态，此外，图16的(d)示出了完成姿势时的双脚的压力分布状态。

从图16的(a)至图16的(d)可以看出，与仅显示脚压力分布而不显示脚影像时相比，可以更直观地认识随着用户的高尔夫挥杆动作的体重移动的变化状态。

实施方式

已在具体实施方式中具体描述。

工业上应用的可能性

根据本发明的运动姿势分析装置以及运动姿势分析信息生成方法可用于诸如高尔夫挥杆的运动姿势的分析等与体育相关的产业领域、对体育动作的分析、信息处理等以及利用其结果的学习和培训等产业领域。

Claims (12)

1.一种运动姿势分析装置，随着用户站在踏板上做出运动姿势，分析该运动姿势，其特征在于，

运动姿势分析装置包括：

压力传感器板，具备于所述踏板，测量进行运动动作的用户的因体重的脚的压力分布；

显示部，其显示对所述用户的运动姿势分析信息；以及

控制部，其通过所述显示部在预先设定的脚影像上叠加显示所述测量的脚的压力分布信息，并跟踪随着用户的运动动作而变化的脚的位置，以显示所述脚影像。

2.根据权利要求1所述的运动姿势分析装置，其特征在于，

所述控制部包括：

映射处理单元，其利用根据所述压力传感器板的测量信息的对脚的压力的数据，确定所述用户的脚的大小和位置，并映射预先设定的脚影像；以及

跟踪处理单元，其在所述脚的压力分布因用户的动作发生而变化时，跟踪变化的脚的位置，以在所述变化的脚的位置显示所述脚影像。

3.根据权利要求2所述的运动姿势分析装置，其特征在于，

所述映射处理单元包括：

影像化数据生成部，其生成对所述压力传感器板所测量的用户的脚的压力分布进行影像化的数据；

影像化数据分析部，其分析所述影像化的数据，以确定脚的大小和位置信息；以及

脚影像映射部，其与由所述影像化数据分析部所确定的脚的大小和位置对应地映射预先设定的脚影像。

4.根据权利要求2所述的运动姿势分析装置，其特征在于，

所述跟踪处理单元构成为，以包含所述映射处理单元所映射的脚影像的方式设定基准区域，当脚的压力分布因所述用户的动作发生变化时，移动所述基准区域，以使根据所述变化的脚的压力分布的数据包含于所述基准区域，并与移动的所述基准区域对应地显示所述脚影像，以此跟踪脚的位置变化，以显示脚影像。

5.根据权利要求3所述的运动姿势分析装置，其特征在于，

所述跟踪处理单元包括：

位置变化感知部，其以包含所述脚影像映射部所映射的脚影像的方式设定基准区域，并感知脚的压力分布是否因所述用户的动作变化而发生脱离所述基准区域的部分；以及

位置变化跟踪部，当发生脱离所述基准区域的压力分布信息时，所述位置变化跟踪部利用对应于变化的脚的压力分布的数据来计算旋转中心，使所述基准区域以所述旋转中心为中心进行旋转，直到对应于所述变化的脚的压力分布的数据包含于所述基准区域，并与旋转的所述基准区域对应地显示所述脚影像。

6.根据权利要求5所述的运动姿势分析装置，其特征在于，

所述位置变化跟踪部构成为，

将贯通所述映射的脚影像的最长的轴提取为第一中心线，从对脱离所述基准区域的状态下的用户的脚的压力分布进行影像化的数据中将贯通该影像化的数据集合的最长的轴提取为第二中心线，以将所述第一中心线与第二中心线的交点提取为所述旋转中心，并使所述基准区域以提取的所述旋转中心为中心进行旋转，直到包含脱离所述基准区域的状态下的用户的脚的压力分布信息或对所述脚的压力分布进行影像化的数据。

7.一种运动姿势分析信息生成方法，随着用户站在踏板上做出运动姿势，分析该运动姿势，以生成运动姿势分析信息，其特征在于，

所述运动姿势分析信息生成方法包括：

利用站在压力传感器板上的用户的因体重的脚的压力分布测量信息来确定所述用户的脚的大小和位置，以映射预先设定的脚影像的步骤，其中，所述压力传感器板具备于所述踏板，测量进行运动动作的用户的因体重的脚的压力分布；

在所述映射的脚影像上叠加显示所述压力传感器板所测量的脚的压力分布信息的步骤；以及

跟踪随着用户的运动动作而变化的脚的位置，与所述跟踪的脚的位置对应地显示所述脚影像的步骤。

8.根据权利要求7所述的运动姿势分析信息生成方法，其特征在于，

所述映射脚影像的步骤包括：

生成对所述压力传感器板所测量的用户的脚的压力分布进行影像化的数据的步骤；

分析所述影像化的数据，以确定脚的大小和位置信息的步骤；

根据所述确定的用户的脚的大小信息决定预先设定的脚影像的大小的步骤；以及

与所述确定的用户的脚的位置信息对应地映射所述决定的脚影像的步骤。

9.根据权利要求7所述的运动姿势分析信息生成方法，其特征在于，

与所述跟踪的脚的位置对应地显示所述脚影像的步骤包括：

以包含所述映射的脚影像的方式设定基准区域的步骤；

当脚的压力分布因所述用户的动作而发生变化时，移动所述基准区域，以使根据所述变化的脚的压力分布的数据包含于所述基准区域的步骤；以及

与所述移动的所述基准区域对应地显示所述脚影像的步骤。

10.根据权利要求7所述的运动姿势分析信息生成方法，其特征在于，

与所述跟踪的脚的位置对应地显示所述脚影像的步骤包括：

以包含所述映射的脚影像的方式设定基准区域的步骤；

感知脚的压力分布是否因所述用户的动作变化而发生脱离所述基准区域的部分的步骤；

当发生脱离所述基准区域的压力分布信息时，利用根据变化的脚的压力分布的数据计算旋转中心的步骤；

使所述基准区域以所述旋转中心为中心进行旋转，直到对应于所述变化的脚的压力分布的数据包含于所述基准区域的步骤；以及

与旋转的所述基准区域对应地显示所述脚影像的步骤。

11.根据权利要求8所述的运动姿势分析信息生成方法，其特征在于，

与所述跟踪的脚的位置对应地显示所述脚影像的步骤包括：

以包含所述映射的脚影像的方式设定基准区域的步骤；

将贯通所述映射的脚影像的最长的轴提取为第一中心线的步骤；

从对脱离所述基准区域的状态下的用户的脚的压力分布进行影像化的数据中将贯通该影像化数据集合的最长的轴提取为第二中心线的步骤；

将所述第一中心线与第二中心线的交点提取为旋转中心的步骤；

使所述基准区域以所述旋转中心为中心进行旋转的步骤；以及

当对脱离所述基准区域的状态下的用户的脚的压力分布进行影像化的数据均包含于以所述旋转中心为中心进行旋转的基准区域时，使所述基准区域的旋转停止，并显示与该旋转的基准区域对应的脚影像。

12.根据权利要求7所述的运动姿势分析信息生成方法，其特征在于，

与所述跟踪的脚的位置对应地显示所述脚影像的步骤包括：

在显示了相当于所述映射脚影像的步骤中所映射的脚影像的区域的状态下，显示与所述跟踪的脚的位置对应的脚影像的步骤。