JP2001041835A - 圧力分布分析装置および圧力分布分析プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents
圧力分布分析装置および圧力分布分析プログラムを記録した記録媒体Info
- Publication number
- JP2001041835A JP2001041835A JP11213528A JP21352899A JP2001041835A JP 2001041835 A JP2001041835 A JP 2001041835A JP 11213528 A JP11213528 A JP 11213528A JP 21352899 A JP21352899 A JP 21352899A JP 2001041835 A JP2001041835 A JP 2001041835A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- area
- template
- region
- pressure distribution
- received
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 動物体が接地したときの圧力の空間的、時間
的分布を自動的に分析する。 【解決手段】 圧力センサ１０１は、物体が接地するこ
とによる生じる圧力分布を計測し、計測した圧力分布を
底面領域検出部１０２と部位荷重検出部１０４に出力す
る。底面領域検出部１０２は圧力分布から物体の底面領
域を検出し、検出した領域を部位認識部１０３に出力す
る。部位認識部１０３は底面領域検出部１０２より受け
た物体底面から予め登録しておいた部位を認識し、認識
した部位を部位別荷重検出部１０４に出力する。部位別
荷重検出部１０４は圧力センサ１０１より受け取った圧
力分布と部位認識部１０３より受け取った部位領域か
ら、各時刻における部位領域内の圧力の総和を部位荷重
として算出し、算出した各部位毎の荷重値を時系列デー
タとして出力する。
的分布を自動的に分析する。 【解決手段】 圧力センサ１０１は、物体が接地するこ
とによる生じる圧力分布を計測し、計測した圧力分布を
底面領域検出部１０２と部位荷重検出部１０４に出力す
る。底面領域検出部１０２は圧力分布から物体の底面領
域を検出し、検出した領域を部位認識部１０３に出力す
る。部位認識部１０３は底面領域検出部１０２より受け
た物体底面から予め登録しておいた部位を認識し、認識
した部位を部位別荷重検出部１０４に出力する。部位別
荷重検出部１０４は圧力センサ１０１より受け取った圧
力分布と部位認識部１０３より受け取った部位領域か
ら、各時刻における部位領域内の圧力の総和を部位荷重
として算出し、算出した各部位毎の荷重値を時系列デー
タとして出力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、動物体の圧力分布
を計測し、その計測結果から動物体の動作を解析し、そ
の特徴をパラメータとして出力する圧力分布分析装置に
関するものである。
を計測し、その計測結果から動物体の動作を解析し、そ
の特徴をパラメータとして出力する圧力分布分析装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】動物体として人間を対象とし、人の動作
時の足の接地状況を計測することで動作分析を行う方法
がある。従来技術として、目視で分析できるように運動
時に足が接地することによる圧力分布を表示する装置
や、圧力分布の代表点として圧力中心を求め、圧力中心
を目視で判定できるよう表示する装置、または、圧力中
心の軌跡を解析する装置がある。
時の足の接地状況を計測することで動作分析を行う方法
がある。従来技術として、目視で分析できるように運動
時に足が接地することによる圧力分布を表示する装置
や、圧力分布の代表点として圧力中心を求め、圧力中心
を目視で判定できるよう表示する装置、または、圧力中
心の軌跡を解析する装置がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】運動時の圧力分布を表
示する装置は人間にとっては分かりやすいが、目視によ
る分析では手間と時間がかかる問題があった。また、足
圧中心軌跡を表示する装置は、足圧分布を１点で表して
いるため、足圧分布が本来持っている重要な情報が消去
されてしまう問題があった。目視による圧力分布の分析
では、足底のどの部位にどのタイミングでどのような力
がかかっているかを読み取っており、このような情報を
反映した特徴量を抽出することが自動分析の課題となっ
ている。
示する装置は人間にとっては分かりやすいが、目視によ
る分析では手間と時間がかかる問題があった。また、足
圧中心軌跡を表示する装置は、足圧分布を１点で表して
いるため、足圧分布が本来持っている重要な情報が消去
されてしまう問題があった。目視による圧力分布の分析
では、足底のどの部位にどのタイミングでどのような力
がかかっているかを読み取っており、このような情報を
反映した特徴量を抽出することが自動分析の課題となっ
ている。
【０００４】本発明の目的は、動物体が接地したときの
圧力の空間的、時間的分布を自動的に分析する圧力分布
分析装置および圧力分布分析プログラムを記録した記録
媒体を提供することにある。
圧力の空間的、時間的分布を自動的に分析する圧力分布
分析装置および圧力分布分析プログラムを記録した記録
媒体を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の圧力分布分析装
置は、物体が所定の面を通過するとき、該面に接地した
ときの圧力分布を計測する圧力センシング手段と、計測
した圧力分布から物体の底面領域を検出する底面領域検
出手段と、底面領域から予め登録しておいた部位を認識
する部位認識手段と、部位認識手段で認識された部位領
域内の圧力の総和を算出する部位別荷重検出手段とを有
する。
置は、物体が所定の面を通過するとき、該面に接地した
ときの圧力分布を計測する圧力センシング手段と、計測
した圧力分布から物体の底面領域を検出する底面領域検
出手段と、底面領域から予め登録しておいた部位を認識
する部位認識手段と、部位認識手段で認識された部位領
域内の圧力の総和を算出する部位別荷重検出手段とを有
する。
【０００６】物体面の部位別の荷重の時間変化を抽出す
ることで、動物体が接地するときの圧力の空間的、時間
的分布を自動的に分析できる。
ることで、動物体が接地するときの圧力の空間的、時間
的分布を自動的に分析できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
て図面を参照して説明する。
【０００８】図１を参照すると、本発明の一実施形態の
圧力分布分析装置は圧力センサ１０１と底面領域検出部
１０２と部位認識部１０３と部位面荷重検出部１０４で
構成されている。
圧力分布分析装置は圧力センサ１０１と底面領域検出部
１０２と部位認識部１０３と部位面荷重検出部１０４で
構成されている。
【０００９】圧力センサ１０１は、物体が接地すること
による生じる圧力分布を計測し、計測した圧力分布を底
面領域検出部１０２と部位荷重検出部１０４に出力す
る。連続して計測することにより時系列データとして圧
力分布が得られる。底面領域検出部１０２は圧力分布か
ら物体の底面領域を検出し、検出した領域を部位認識部
１０３に出力する。計測期間中の圧力分布において、各
計測点で圧力値の有する点を選択することにより底面を
検出できる。部位認識部１０３は底面領域検出部１０２
より受けた物体底面から予め登録しておいた部位を認識
し、認識した部位を部位別荷重検出部１０４に出力す
る。部位別荷重検出部１０４は圧力センサ１０１より受
け取った圧力分布と部位認識部１０３より受け取った部
位領域から、各時刻における部位領域内の圧力の総和を
部位荷重として算出し、算出した各部位毎の荷重値を時
系列データとして出力する。
による生じる圧力分布を計測し、計測した圧力分布を底
面領域検出部１０２と部位荷重検出部１０４に出力す
る。連続して計測することにより時系列データとして圧
力分布が得られる。底面領域検出部１０２は圧力分布か
ら物体の底面領域を検出し、検出した領域を部位認識部
１０３に出力する。計測期間中の圧力分布において、各
計測点で圧力値の有する点を選択することにより底面を
検出できる。部位認識部１０３は底面領域検出部１０２
より受けた物体底面から予め登録しておいた部位を認識
し、認識した部位を部位別荷重検出部１０４に出力す
る。部位別荷重検出部１０４は圧力センサ１０１より受
け取った圧力分布と部位認識部１０３より受け取った部
位領域から、各時刻における部位領域内の圧力の総和を
部位荷重として算出し、算出した各部位毎の荷重値を時
系列データとして出力する。
【００１０】図２を参照すると、部位認識部１０３は、
底面領域検出部１０２より物体の底面領域を受け取る
と、底面領域を構成する圧力分布の計測点が隣接してい
るものを連結領域として検出する連結領域検出部２０１
と、連結領域の位置と大きさから連結領域が物体底面の
どの部位に相当するかを判定し、部位領域を部位別荷重
検出部１０４に出力する部位判定部２０２で構成されて
いる。
底面領域検出部１０２より物体の底面領域を受け取る
と、底面領域を構成する圧力分布の計測点が隣接してい
るものを連結領域として検出する連結領域検出部２０１
と、連結領域の位置と大きさから連結領域が物体底面の
どの部位に相当するかを判定し、部位領域を部位別荷重
検出部１０４に出力する部位判定部２０２で構成されて
いる。
【００１１】次に、本実施形態の動作を、人の歩行時の
足による接地圧を例に示す。圧力センサ１０１で計測さ
れた圧力分布を図３（ａ）に示す。これは踵から指先で
蹴り出すまでの圧力分布である。濃度は圧力値を表して
いる。底面領域検出部１０２は、この圧力分布から足底
を検出する。図３（ａ）で圧力値の有する計測点を選択
すると、同図（ｂ）の足底領域が求められる。底面領域
検出部１０２は検出した足底領域を連結領域検出部２０
１に出力する。連結領域検出部２０１は足底領域を複数
の連結領域に分割し、それらを部位判定部２０２に出力
する。分離された領域の例を図４に示す。部位判定部２
０２はＫ１からＫ６までの６個の連結領域の部位を認識
する。足底の部位として、５本の指と指以外の足領域の
６つの部位を登録しておいた場合には、Ｋ１からＫ６が
それらのどの部位かを識別する。識別方法は次のルール
により行う。 （１）連結領域の面積がＳ１以上であれば指以外の足領
域とする （２）連結領域の位置が指以外の足領域よりも上にあ
り、面積がＳ２以下であれば指とする （３）指と認識された複数の連結領域のなかで両端に位
置する連結領域の面積を比較し、大きいものを親指、小
さい方を小指とする。その間の連結領域は位置する順
に、人差し指、中指、薬指と認識する。
足による接地圧を例に示す。圧力センサ１０１で計測さ
れた圧力分布を図３（ａ）に示す。これは踵から指先で
蹴り出すまでの圧力分布である。濃度は圧力値を表して
いる。底面領域検出部１０２は、この圧力分布から足底
を検出する。図３（ａ）で圧力値の有する計測点を選択
すると、同図（ｂ）の足底領域が求められる。底面領域
検出部１０２は検出した足底領域を連結領域検出部２０
１に出力する。連結領域検出部２０１は足底領域を複数
の連結領域に分割し、それらを部位判定部２０２に出力
する。分離された領域の例を図４に示す。部位判定部２
０２はＫ１からＫ６までの６個の連結領域の部位を認識
する。足底の部位として、５本の指と指以外の足領域の
６つの部位を登録しておいた場合には、Ｋ１からＫ６が
それらのどの部位かを識別する。識別方法は次のルール
により行う。 （１）連結領域の面積がＳ１以上であれば指以外の足領
域とする （２）連結領域の位置が指以外の足領域よりも上にあ
り、面積がＳ２以下であれば指とする （３）指と認識された複数の連結領域のなかで両端に位
置する連結領域の面積を比較し、大きいものを親指、小
さい方を小指とする。その間の連結領域は位置する順
に、人差し指、中指、薬指と認識する。
【００１２】図４では、Ｋ１が親指、Ｋ２が人差し指、
Ｋ３が中指、Ｋ４が薬指、Ｋ５が小指、Ｋ６が指以外の
足領域と認識される。部位判定部２０２は各部位毎の領
域を部位別荷重検出部１０４に出力する。部位別荷重検
出部１０４は圧力センサ１０１より受けた各時刻の圧力
分布から、部位判定部２０２より取得した各部位領域内
の圧力の総和を算出する。
Ｋ３が中指、Ｋ４が薬指、Ｋ５が小指、Ｋ６が指以外の
足領域と認識される。部位判定部２０２は各部位毎の領
域を部位別荷重検出部１０４に出力する。部位別荷重検
出部１０４は圧力センサ１０１より受けた各時刻の圧力
分布から、部位判定部２０２より取得した各部位領域内
の圧力の総和を算出する。
【００１３】図５を参照すると、部位認識部１０３は、
テンプレートの読み取り命令を受けると、記憶していた
テンプレートを出力するテンプレート記憶部３０２と、
底面領域検出部１０２より物体の底面領域を受け取る
と、テンプレート記憶部３０２にテンプレートの読み取
り命令を出し、テンプレート記憶部３０２からテンプレ
ートを受け取り、テンプレートの向きと大きさを物体底
面領域に合わせることにより、底面領域を各部位に分割
し、各部位領域を部位荷重検出部１０４に出力するテン
プレート照合部３０１で構成されている。
テンプレートの読み取り命令を受けると、記憶していた
テンプレートを出力するテンプレート記憶部３０２と、
底面領域検出部１０２より物体の底面領域を受け取る
と、テンプレート記憶部３０２にテンプレートの読み取
り命令を出し、テンプレート記憶部３０２からテンプレ
ートを受け取り、テンプレートの向きと大きさを物体底
面領域に合わせることにより、底面領域を各部位に分割
し、各部位領域を部位荷重検出部１０４に出力するテン
プレート照合部３０１で構成されている。
【００１４】次に、圧力センサ１０１で計測された圧力
分布、および底面領域検出部１０２で検出された底面領
域が図３に示す足圧分布および足底である場合を例にと
ってテンプレート照合部３０１の動作を説明する。テン
プレート記憶部３０２で記憶するテンプレートの例を図
６に示す。同図のテンプレートでＭ１は前足部内側、Ｍ
２は前足部中央、Ｍ３は前足部外側、Ｍ４は中足部、Ｍ
５は踵部を表す。まず、図６の中央に示すように、足底
領域の最大長方向を検出し、最大長方向がテンプレート
の外枠の長軸と一致するようにテンプレートを回転させ
る。次に、外枠が足底領域に内接するようにテンプレー
トの縦と横の大きさを変える。このように足底領域とテ
ンプレートの外枠を合わせたあとに、テンプレートの各
部位領域に従って足底領域を分割する。
分布、および底面領域検出部１０２で検出された底面領
域が図３に示す足圧分布および足底である場合を例にと
ってテンプレート照合部３０１の動作を説明する。テン
プレート記憶部３０２で記憶するテンプレートの例を図
６に示す。同図のテンプレートでＭ１は前足部内側、Ｍ
２は前足部中央、Ｍ３は前足部外側、Ｍ４は中足部、Ｍ
５は踵部を表す。まず、図６の中央に示すように、足底
領域の最大長方向を検出し、最大長方向がテンプレート
の外枠の長軸と一致するようにテンプレートを回転させ
る。次に、外枠が足底領域に内接するようにテンプレー
トの縦と横の大きさを変える。このように足底領域とテ
ンプレートの外枠を合わせたあとに、テンプレートの各
部位領域に従って足底領域を分割する。
【００１５】図７を参照すると、部位認識部１０３は、
連結領域検出部２０１とテンプレート照合部３０１とテ
ンプレート記憶部３０２と部位識別部４０１で構成され
ている。底面領域検出部１０２は圧力センサ１０１より
受け取った圧力分布から物体の底面領域を検出し、底面
領域を連結領域検出部２０１とテンプレート照合部３０
１に出力する。連結領域検出部２０１は、底面領域検出
部１０２より物体の底面領域を受け取ると、底面領域の
連結領域を検出し、連結領域を部位識別部４０１に出力
する。テンプレート照合部３０１は、底面領域検出部１
０２より受け取った物体の底面領域にテンプレートの向
きと大きさを合わせることにより底面領域を小領域に分
割し、部位識別部４０１に出力する。部位識別部４０１
は連結領域検出部２０１より受け取った連結領域とテン
プレート照合部３０１より受け取った小領域から物体底
面の各部位を識別し、識別した各部位領域を部分荷重検
出部１０４に出力する。
連結領域検出部２０１とテンプレート照合部３０１とテ
ンプレート記憶部３０２と部位識別部４０１で構成され
ている。底面領域検出部１０２は圧力センサ１０１より
受け取った圧力分布から物体の底面領域を検出し、底面
領域を連結領域検出部２０１とテンプレート照合部３０
１に出力する。連結領域検出部２０１は、底面領域検出
部１０２より物体の底面領域を受け取ると、底面領域の
連結領域を検出し、連結領域を部位識別部４０１に出力
する。テンプレート照合部３０１は、底面領域検出部１
０２より受け取った物体の底面領域にテンプレートの向
きと大きさを合わせることにより底面領域を小領域に分
割し、部位識別部４０１に出力する。部位識別部４０１
は連結領域検出部２０１より受け取った連結領域とテン
プレート照合部３０１より受け取った小領域から物体底
面の各部位を識別し、識別した各部位領域を部分荷重検
出部１０４に出力する。
【００１６】底面領域検出部１０２より出力される物体
底面領域とテンプレート記憶部３０２で記憶するテンプ
レートが図６に示す足底領域とテンプレートである場合
を例に部位識別部４０１の動作を説明する。まず、連結
領域検出部２０１より出力される連結領域（図４参照）
を部位として確定する。次に、テンプレート照合部３０
１より出力される小領域（図６参照）のなかで確定した
部位を除いた領域を部位とする。以上の処理により、図
８に示すように、Ｌ１からＬ１０の部位が検出される。
各部位の識別は図２および図３の実施形態と同様に行
い、図８では、Ｌ１が親指、Ｌ２が人差し指、Ｌ３が中
指、Ｌ４が薬指、Ｌ５が小指、Ｌ６は前足部内側、Ｌ７
は前足部中央、Ｌ８は前足部外側、Ｌ９が中足部、Ｌ１
０は踵部として識別される。このように、足底を１０個
の部位に分割し、部位別の荷重変化を求めた例を図９に
示す。同図から部位別荷重により足の接地状況を時間
的、空間的に分析できることがわかる。
底面領域とテンプレート記憶部３０２で記憶するテンプ
レートが図６に示す足底領域とテンプレートである場合
を例に部位識別部４０１の動作を説明する。まず、連結
領域検出部２０１より出力される連結領域（図４参照）
を部位として確定する。次に、テンプレート照合部３０
１より出力される小領域（図６参照）のなかで確定した
部位を除いた領域を部位とする。以上の処理により、図
８に示すように、Ｌ１からＬ１０の部位が検出される。
各部位の識別は図２および図３の実施形態と同様に行
い、図８では、Ｌ１が親指、Ｌ２が人差し指、Ｌ３が中
指、Ｌ４が薬指、Ｌ５が小指、Ｌ６は前足部内側、Ｌ７
は前足部中央、Ｌ８は前足部外側、Ｌ９が中足部、Ｌ１
０は踵部として識別される。このように、足底を１０個
の部位に分割し、部位別の荷重変化を求めた例を図９に
示す。同図から部位別荷重により足の接地状況を時間
的、空間的に分析できることがわかる。
【００１７】図１０を参照すると、部位認識部１０３は
連結領域検出部２０１とテンプレート記憶部３０２とテ
ンプレート照合部５０１と部位識別部５０２と底面方向
検出部５０３で構成されている。テンプレート照合部５
０１は底面領域検出部１０２より物体の底面領域を受け
取ると、テンプレート記憶部３０２にテンプレートの読
み取り命令を出す。テンプレート記憶部３０２よりテン
プレートを受け取ると、テンプレートの向きと大きさを
物体底面領域に合わせることにより底面領域を小領域に
分割し、各小領域を部位識別部５０２に出力する。ま
た、底面方向検出部５０３より底面方向を受け取ったと
きには、テンプレート記憶部３０２にアクセスしてテン
プレートを読み取り、テンプレートの向きを底面方向検
出部５０３より受け取った方向に合わせ、その後、大き
さを物体底面領域に合わせることにより底面領域を小領
域に分割し、分割した各小領域を部位識別部５０２に出
力する。
連結領域検出部２０１とテンプレート記憶部３０２とテ
ンプレート照合部５０１と部位識別部５０２と底面方向
検出部５０３で構成されている。テンプレート照合部５
０１は底面領域検出部１０２より物体の底面領域を受け
取ると、テンプレート記憶部３０２にテンプレートの読
み取り命令を出す。テンプレート記憶部３０２よりテン
プレートを受け取ると、テンプレートの向きと大きさを
物体底面領域に合わせることにより底面領域を小領域に
分割し、各小領域を部位識別部５０２に出力する。ま
た、底面方向検出部５０３より底面方向を受け取ったと
きには、テンプレート記憶部３０２にアクセスしてテン
プレートを読み取り、テンプレートの向きを底面方向検
出部５０３より受け取った方向に合わせ、その後、大き
さを物体底面領域に合わせることにより底面領域を小領
域に分割し、分割した各小領域を部位識別部５０２に出
力する。
【００１８】部位識別部５０２はテンプレート照合部５
０１より小領域を最初に受け取ったときには、連結領域
検出部２０１より受け取った連結領域とテンプレート照
合部５０１より受け取った小領域から物体底面の各部位
を識別し、識別した各部位領域を底面方向検出部５０３
に出力する。テンプレート照合部５０１より受け取った
小領域が２回目のときには、連結領域検出部２０１より
受け取った連結領域とテンプレート照合部５０１より受
け取った小領域から物体底面の各部位を識別し、識別し
た各部位領域を部分荷重検出部１０４に出力する。
０１より小領域を最初に受け取ったときには、連結領域
検出部２０１より受け取った連結領域とテンプレート照
合部５０１より受け取った小領域から物体底面の各部位
を識別し、識別した各部位領域を底面方向検出部５０３
に出力する。テンプレート照合部５０１より受け取った
小領域が２回目のときには、連結領域検出部２０１より
受け取った連結領域とテンプレート照合部５０１より受
け取った小領域から物体底面の各部位を識別し、識別し
た各部位領域を部分荷重検出部１０４に出力する。
【００１９】底面方向検出部５０３は部位識別部５０２
より受け取った部位領域から底面方向を検出し、検出し
た方向をテンプレート照合部５０１に出力する。部位領
域から底面方向を求める方法は予め設定したルールに基
づいて行う。例えば、図８の例において、Ｌ２とＬ１０
の部位領域の中心を結ぶ方向を底面方向とするルールを
設定しておく。
より受け取った部位領域から底面方向を検出し、検出し
た方向をテンプレート照合部５０１に出力する。部位領
域から底面方向を求める方法は予め設定したルールに基
づいて行う。例えば、図８の例において、Ｌ２とＬ１０
の部位領域の中心を結ぶ方向を底面方向とするルールを
設定しておく。
【００２０】このような構成にすることで、図７におい
てテンプレート照合部３０１で底面方向を正確に検出で
きなくても正しく部位の認識が行えるようになる。
てテンプレート照合部３０１で底面方向を正確に検出で
きなくても正しく部位の認識が行えるようになる。
【００２１】さらに、各実施形態の部位別荷重検出部１
０４から出力される部位別の荷重の時間的変化を物体面
の接地期間で正規化し、正規化後の部位別荷重変化を出
力する実施形態も有効である。正規化処理により、部位
毎の接地期間を比較したり、接地期間の異なる他の歩行
との比較を行うことができるようになる。図９の横軸の
時刻を、１歩の接地期間に対する割合とすると、図１１
が得られる。同図より、Ｌ１０は、１歩の接地期間の前
半の５０％について常時接地していることが容易に読み
取れる。
０４から出力される部位別の荷重の時間的変化を物体面
の接地期間で正規化し、正規化後の部位別荷重変化を出
力する実施形態も有効である。正規化処理により、部位
毎の接地期間を比較したり、接地期間の異なる他の歩行
との比較を行うことができるようになる。図９の横軸の
時刻を、１歩の接地期間に対する割合とすると、図１１
が得られる。同図より、Ｌ１０は、１歩の接地期間の前
半の５０％について常時接地していることが容易に読み
取れる。
【００２２】また、各実施形態の部位別荷重検出部１０
４から出力される部位別の荷重の時間的変化において、
最大荷重値、および、そのときの時刻を個人の歩行特徴
として出力する実施形態も有効である。被験者Ａ、Ｂの
２名に歩行してもらい２０歩のデータを収集し、各歩か
ら図８に示すＬ１からＬ１０の部位別荷重変化を計測し
て得られた２０サンプルについて部位別荷重の最大値の
平均とばらつきを求めた結果を図１２に示す。なお、部
位別の荷重値は各時刻の全荷重の最大値で正規化してい
る。Ｔ検定を行った結果、Ｌ８とＬ１０を除く部位の最
大荷重値は被験者により有意差がある（ｐ＜０．０
５）。また、被験者Ａに指の荷重値が大きいのが特徴で
ある。このように、部位別荷重の最大値は有効な個人特
徴であることがわかる。
４から出力される部位別の荷重の時間的変化において、
最大荷重値、および、そのときの時刻を個人の歩行特徴
として出力する実施形態も有効である。被験者Ａ、Ｂの
２名に歩行してもらい２０歩のデータを収集し、各歩か
ら図８に示すＬ１からＬ１０の部位別荷重変化を計測し
て得られた２０サンプルについて部位別荷重の最大値の
平均とばらつきを求めた結果を図１２に示す。なお、部
位別の荷重値は各時刻の全荷重の最大値で正規化してい
る。Ｔ検定を行った結果、Ｌ８とＬ１０を除く部位の最
大荷重値は被験者により有意差がある（ｐ＜０．０
５）。また、被験者Ａに指の荷重値が大きいのが特徴で
ある。このように、部位別荷重の最大値は有効な個人特
徴であることがわかる。
【００２３】次に、２０サンプルについて部位別荷重が
最大となるときの時刻の平均とばらつきを求めた結果を
図１３に示す。なお、時刻は１歩の接地時間で正規化し
ている。被験者Ａ、Ｂとも最大荷重となるタイミングの
ばらつきが小さく、歩行時に各部位をもっとも強く接地
するタイミングは接地期間に対して一定であるといえ
る。また、Ｔ検定の結果、Ｌ９以外の部位の最大荷重時
の位相は被験者により有意差がある（ｐ＜０．０５）。
最大となるときの時刻の平均とばらつきを求めた結果を
図１３に示す。なお、時刻は１歩の接地時間で正規化し
ている。被験者Ａ、Ｂとも最大荷重となるタイミングの
ばらつきが小さく、歩行時に各部位をもっとも強く接地
するタイミングは接地期間に対して一定であるといえ
る。また、Ｔ検定の結果、Ｌ９以外の部位の最大荷重時
の位相は被験者により有意差がある（ｐ＜０．０５）。
【００２４】このように、部位別荷重が最代となる時刻
は有効な個人特徴出有ることがわかる。
は有効な個人特徴出有ることがわかる。
【００２５】図１４は本発明の第６の実施形態の圧力分
布分析装置の構成図である。本実施形態の圧力分布分析
装置は図２の圧力分布分析装置をパソコン等のコンピュ
ータ上で実施するもので、圧力センサ６０１（圧力セン
サ１０１と同じ）と、ハードディスクである記憶装置６
０２と、算出された圧力の総和が出力される、プリン
タ、ディスプレイ等の出力装置６０３と、図２中の底面
領域検出部１０２、部位認識部１０３、部位別荷重検出
部１０４の各処理からなる圧力分布分析プログラムが記
録されている、ＦＤ（フロッピイ・ディスク）、ＣＤ−
ＲＯＭ、ＭＯ（光磁気ディスク）等の記録媒体６０４
と、記録媒体６０４から圧力分布分析プログラムを読み
込んで、これを実行するＣＰＵ６０５で構成される。
布分析装置の構成図である。本実施形態の圧力分布分析
装置は図２の圧力分布分析装置をパソコン等のコンピュ
ータ上で実施するもので、圧力センサ６０１（圧力セン
サ１０１と同じ）と、ハードディスクである記憶装置６
０２と、算出された圧力の総和が出力される、プリン
タ、ディスプレイ等の出力装置６０３と、図２中の底面
領域検出部１０２、部位認識部１０３、部位別荷重検出
部１０４の各処理からなる圧力分布分析プログラムが記
録されている、ＦＤ（フロッピイ・ディスク）、ＣＤ−
ＲＯＭ、ＭＯ（光磁気ディスク）等の記録媒体６０４
と、記録媒体６０４から圧力分布分析プログラムを読み
込んで、これを実行するＣＰＵ６０５で構成される。
【００２６】図２、図５、図７の実施形態も同様にして
パソコン等のコンピュータ上で実施することができる。
パソコン等のコンピュータ上で実施することができる。
【００２７】以上、人間の歩行時の圧力分布を例にとっ
て本発明を説明したが、本発明は動物の歩行時の圧力分
布の分析にも適用できることは言うまでもない。
て本発明を説明したが、本発明は動物の歩行時の圧力分
布の分析にも適用できることは言うまでもない。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
物体面の部位別の荷重時間変化を抽出し、動物体が接地
するときの圧力の空間的、時間的分布を自動的に分析す
ることにより、手間と時間がかからない。
物体面の部位別の荷重時間変化を抽出し、動物体が接地
するときの圧力の空間的、時間的分布を自動的に分析す
ることにより、手間と時間がかからない。
【図１】本発明の第１の実施形態の圧力分布分析装置の
構成図である。
構成図である。
【図２】本発明の第２の実施形態の圧力分布分析装置の
構成図である。
構成図である。
【図３】足圧分布と足底の検出の例を示す図である。
【図４】部位を認識した例を示す図である。
【図５】本発明の第３の実施形態の圧力分布分析装置の
構成図である。
構成図である。
【図６】テンプレート変形処理の手順を示す図である。
【図７】本発明の第４の実施形態の圧力分布装置の構成
図である。
図である。
【図８】部位を認識した例を示す図である。
【図９】部位別荷重の例を示す図である。
【図１０】本発明の第５の実施形態の圧力分布分析装置
の構成図である。
の構成図である。
【図１１】部位別荷重の時間的変化を物体の接地期間で
正規化した例のグラフである。
正規化した例のグラフである。
【図１２】部位別荷重の最大値の平均とばらつきの例を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図１３】部位別荷重が最大となるときの時刻の平均と
ばらつきの例を示すグラフである。
ばらつきの例を示すグラフである。
【図１４】本発明の第６の実施形態の圧力分布分析装置
の構成図である。
の構成図である。
１０１ 圧力センサ １０２ 底面領域検出部 １０３ 部位認識部 １０４ 部位別荷重検出部 ２０１ 連結領域検出部 ２０２ 部位判定部 ３０１ テンプレート照合部 ３０２ テンプレート記憶部 ４０１ 部位識別部 ５０１ テンプレート記憶部 ５０２ 部位識別部 ５０３ 底面方向検出部 ６０１ 圧力センサ ６０２ 記憶装置 ６０３ 出力装置 ６０４ 記録媒体 ６０５ データ処理装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 数藤 恭子 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 大塚 作一 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 2F051 AA17 AB06 AC01 AC09
Claims (14)
- 【請求項１】 物体が所定の面を通過するとき、該面に
接地したときの圧力分布を計測する圧力センシング手段
と、 計測した圧力分布から物体の底面領域を検出する底面領
域検出手段と、 該底面領域から予め登録しておいた部位を認識する部位
認識手段と、 該部位認識手段で認識された部位領域内の圧力の総和を
算出する部位別荷重検出手段とを有する圧力分布分析装
置。 - 【請求項２】 前記部位認識手段が、前記底面領域検出
手段で検出された、底面領域を構成する圧力分布の計測
点が隣接しているものを連結領域として検出する連結領
域検出手段と、物体側面の登録しておいた部位を該連結
領域の大きさと位置から判定する部位判定手段とを含
む、請求項１記載の圧力分布分析装置。 - 【請求項３】 前記部位認識手段が、指定された物体底
面の部位への分割方法を表したテンプレートを記憶する
テンプレート記憶手段と、記憶されていたテンプレート
の向きと大きさを前記底面領域に合わせることにより前
記底面領域を各部位に分割するテンプレート照合手段と
を含む、請求項１記載の圧力分布分析装置。 - 【請求項４】 前記部位認識手段が、指定された物体底
面の部位への分割方法を表したテンプレートを記憶する
テンプレート記憶手段と、前記底面領域検出手段より物
体の底面領域を受け取ると、該底面領域を構成する圧力
分布の計測点が隣接しているものを連結領域として検出
する連結領域検出手段と、前記底面領域検出手段より受
け取った底面領域に前記テンプレート記憶手段に記憶さ
れていたテンプレートの向きと大きさを合わせることに
より前記底面領域を小領域に分割するテンプレート照合
手段と、前記連結領域検出手段で検出された連結領域と
前記テンプレート照合手段で分割された小領域から物体
底面の各部位を識別し、識別した各部位を前記部分荷重
検出手段に出力する部位識別手段を含む、請求項１記載
の圧力分布装置。 - 【請求項５】 前記部位認識手段が、指定された物体底
面の部位への分割方法を表したテンプレートを記憶する
テンプレート記憶手段と、前記底面領域検出手段より物
体の底面領域を受け取ると、該底面領域を構成する圧力
分布の計測点が隣接しているものを連結領域として検出
する連結領域検出手段と、前記底面領域検出手段より物
体の底面領域を受け取り、該底面領域に前記テンプレー
ト記憶手段に記憶されているテンプレートの向きと大き
さを合わせることにより前記底面領域を小領域に分割
し、分割された各小領域を出力し、また底面方向を受け
取ると、前記テンプレート記憶手段からテンプレートを
読み取り、該テンプレートの向きを前記底面方向に合わ
せることにより前記底面領域を小領域に分割し、分割し
た各小領域を出力するテンプレート照合手段と、前記テ
ンプレート照合手段より分割された小領域を最初に受け
取ったときには該小領域と前記連結領域検出手段より受
け取った連結領域から物体底面の各部位を識別し、識別
した各部位領域を出力し、前記テンプレート照合手段よ
り小領域を２回目に受け取ったときは該小領域と前記連
結領域検出手段より受け取った連結領域から物体底面の
各部位を識別し、識別した部位領域を前記部分荷重検出
手段に出力する部位識別手段と、前記部位識別手段より
最初に出力された部位領域から底面方向を検出し、前記
テンプレート照合手段に出力する底面方向検出手段を含
む、請求項１記載の圧力分布分析装置。 - 【請求項６】 前記部位別荷重検出手段は部位別荷重の
時間を物体面の接地期間で正規化し、荷重値を同一の物
体底面の接地期間中の最大荷重値で正規化する請求項１
記載の圧力分布分析装置。 - 【請求項７】 前記部位別荷重検出手段は、同一の物体
底面の接地期間のなかで、各部位の荷重値が最大となる
ときの値、および、そのときの正規化後の時刻を部位別
荷重特徴として出力する請求項６に記載の圧力分布分析
装置。 - 【請求項８】 物体が所定の面を通過するとき、該面に
接地したときの計測された圧力分布から物体の底面領域
を検出する底面領域検出処理と、 該底面領域から予め登録しておいた部位を認識する部位
認識処理と、 該部位認識処理で認識された部位領域内の圧力の総和を
算出する部位別荷重検出処理とをコンピュータに実行さ
せるための圧力分布分析プログラムを記録した記録媒
体。 - 【請求項９】 前記部位認識処理が、前記底面領域検出
処理で検出された、底面領域を構成する圧力分布の計測
点が隣接しているものを連結領域として検出する連結領
域検出処理と、物体側面の登録しておいた部位を該連結
領域の大きさと位置から判定する部位判定処理とを含
む、請求項８記載の記録媒体。 - 【請求項１０】 前記部位認識処理が、テンプレート記
憶手段に記憶されていたテンプレートの向きと大きさを
前記底面領域に合わせることにより前記底面領域を各部
位に分割するテンプレート照合手段とを含む、請求項８
記載の記録媒体。 - 【請求項１１】 前記部位認識処理が、前記底面領域検
出処理より物体の底面領域を受け取ると、該底面領域を
構成する圧力分布の計測点が隣接しているものを連結領
域として検出する連結領域検出処理と、前記底面領域検
出処理より受け取った底面領域にテンプレート記憶手段
に記憶されていたテンプレートの向きと大きさを合わせ
ることにより前記底面領域を小領域に分割するテンプレ
ート照合処理と、前記連結領域検出処理で検出された連
結領域と前記テンプレート照合処理で分割された小領域
から物体底面の各部位を識別し、識別した各部位を前記
部分荷重検出処理に出力する部位識別処理を含む、請求
項８記載の記録媒体。 - 【請求項１２】 前記部位認識処理が、前記底面領域検
出処理より物体の底面領域を受け取ると、該底面領域を
構成する圧力分布の計測点が隣接しているものを連結領
域として検出する連結領域検出処理と、前記底面領域検
出処理より物体の底面領域を受け取り、該底面領域にテ
ンプレート記憶手段に記憶されているテンプレートの向
きと大きさを合わせることにより前記底面領域を小領域
に分割し、分割した各小領域を出力し、また底面方向を
受け取ると、前記テンプレート記憶手段からテンプレー
トを読み取り、該テンプレートの向きを前記底面方向に
合わせることにより前記底面領域を小領域に分割し、分
割された各小領域を出力するテンプレート照合処理と、
前記テンプレート照合処理より小領域を最初に受け取っ
たときには該小領域と前記連結領域検出処理より受け取
った連結領域から物体底面の各部位を識別し、識別した
各部位領域を出力し、前記テンプレート照合処理より小
領域を２回目に受け取ったときは該小領域と前記連結領
域検出処理より受け取った連結領域から物体底面の各部
位を識別し、識別した部位領域を前記部分荷重検出処理
に出力する部位識別処理と、前記部位識別処理より最初
に出力された部位領域から底面方向を検出し、前記テン
プレート照合処理に出力する底面方向検出処理を含む、
請求項８記載の記録媒体。 - 【請求項１３】 前記部位別荷重検出処理は部位別荷重
の時間を物体面の接地期間で正規化し、荷重値を同一の
物体底面の接地期間中の最大荷重で正規化する請求項８
記載の記録媒体。 - 【請求項１４】 前記部位別荷重検出処理は、同一の物
体底面の接地期間のなかで、各部位の荷重値が最大とな
るときの値、および、そのときの正規化後の時刻を部位
別荷重特徴として出力する請求項１３に記載の記録媒
体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21352899A JP3600477B2 (ja) | 1999-07-28 | 1999-07-28 | 圧力分布分析装置および圧力分布分析プログラムを記録した記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21352899A JP3600477B2 (ja) | 1999-07-28 | 1999-07-28 | 圧力分布分析装置および圧力分布分析プログラムを記録した記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001041835A true JP2001041835A (ja) | 2001-02-16 |
| JP3600477B2 JP3600477B2 (ja) | 2004-12-15 |
Family
ID=16640693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21352899A Expired - Fee Related JP3600477B2 (ja) | 1999-07-28 | 1999-07-28 | 圧力分布分析装置および圧力分布分析プログラムを記録した記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3600477B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003250780A (ja) * | 2001-12-25 | 2003-09-09 | Japan Science & Technology Corp | 足動解析システム |
| JP2009106391A (ja) * | 2007-10-26 | 2009-05-21 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 歩容解析システム |
| JP2009106375A (ja) * | 2007-10-26 | 2009-05-21 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 歩容判別システム |
| JP2011002907A (ja) * | 2009-06-16 | 2011-01-06 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 個人認証システム |
| JP2014045885A (ja) * | 2012-08-30 | 2014-03-17 | Reif Co Ltd | 足圧測定装置及びそれを用いた足圧測定方法 |
| JP2018033647A (ja) * | 2016-08-31 | 2018-03-08 | 株式会社テック技販 | 運動解析システム |
-
1999
- 1999-07-28 JP JP21352899A patent/JP3600477B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003250780A (ja) * | 2001-12-25 | 2003-09-09 | Japan Science & Technology Corp | 足動解析システム |
| JP2009106391A (ja) * | 2007-10-26 | 2009-05-21 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 歩容解析システム |
| JP2009106375A (ja) * | 2007-10-26 | 2009-05-21 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 歩容判別システム |
| JP2011002907A (ja) * | 2009-06-16 | 2011-01-06 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 個人認証システム |
| JP2014045885A (ja) * | 2012-08-30 | 2014-03-17 | Reif Co Ltd | 足圧測定装置及びそれを用いた足圧測定方法 |
| JP2018033647A (ja) * | 2016-08-31 | 2018-03-08 | 株式会社テック技販 | 運動解析システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3600477B2 (ja) | 2004-12-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102330327B1 (ko) | 압력에 기초한 지문 인식 방법 및 장치 | |
| CN108830251A (zh) | 信息关联方法、装置和系统 | |
| US6483932B1 (en) | Method and apparatus for rolled fingerprint capture | |
| US9449221B2 (en) | System and method for determining the characteristics of human personality and providing real-time recommendations | |
| EP2528018B1 (en) | Biometric authentication device and biometric authentication method | |
| KR20070009667A (ko) | Ｅｃｇ 신호 분석 방법 및 컴퓨터 장치 | |
| CN1957355A (zh) | 鼠标工作识别 | |
| WO2018082080A1 (zh) | 一种压力检测的方法及装置 | |
| WO2018072171A1 (zh) | 基于指纹的压力检测方法及装置 | |
| Verlekar et al. | Estimation and validation of temporal gait features using a markerless 2D video system | |
| CN102446268A (zh) | 指纹防伪装置及其方法 | |
| CN107066917A (zh) | 基于印记简档的队列监视 | |
| KR100602576B1 (ko) | 얼굴 인식 방법 및 이를 이용한 인물 검색／표시 방법 | |
| KR20180129041A (ko) | 지문 인증 방법 및 장치 | |
| US20180365401A1 (en) | Multi-modal based user authentication apparatus and method using bio signal | |
| JP2001041835A (ja) | 圧力分布分析装置および圧力分布分析プログラムを記録した記録媒体 | |
| US20180365478A1 (en) | Multi-modal type wearable user authentication apparatus using bio signal | |
| JP2017189536A (ja) | 色ムラ部位の評価方法、色ムラ部位評価装置及び色ムラ部位評価装置評価プログラム | |
| Konstantinidis et al. | A deep network for automatic video-based food bite detection | |
| EP3432790A1 (en) | System and methods for authenticating vital sign measurements for biometrics detection using photoplethysmography via remote sensors | |
| KR20180065501A (ko) | 이미지를 검색하는 방법, 장치, 시스템 및 컴퓨터 프로그램 | |
| JPH11113884A (ja) | 歩行分析方法及び装置及びこの方法を記録した記録媒体 | |
| KR20210022375A (ko) | 검출정보별 판별 분석을 실시하여 개인을 식별하는 장치 및 방법 | |
| CN107358173A (zh) | 一种智能终端的指纹识别方法及识别装置 | |
| JP2023033017A (ja) | 歩行分析システム、歩行分析方法及び歩行分析プログラム |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040225 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040426 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20040426 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20040426 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040609 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040803 |
|
| A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20040818 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040914 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040916 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080924 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080924 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090924 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090924 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100924 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100924 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110924 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120924 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130924 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |