JP2007312877A - Body measuring apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a body measuring apparatus capable of measuring the static posture balance, body twist, distortion and dynamic posture balance, etc., of the body of a subject. <P>SOLUTION: The body measuring apparatus comprises: a posture measuring part (10) provided with a digital camera (12) for measuring reflected light from a plurality of reflection markers (11) stuck to the prescribed parts of the body of the subject; a balance measuring part (20) provided with a scale having steps (21a-21h) divided into plural respectively on the left and right and load sensors provided corresponding to the respective steps; a signal processing part (30) for processing signals from the posture measuring part and the balance measuring part; and an output part (40) for outputting a measured result processed by the signal processing part. The posture measuring part and the balance measuring part are operated synchronously and measurement data for judging the posture of the subject are obtained. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、被検者の身体的特徴特に姿勢やバランスを測定可能な身体測定装置に関する。   The present invention relates to a body measuring apparatus capable of measuring a physical feature of a subject, particularly posture and balance.

近年、身体のバランスの崩れや姿勢の悪さと病気との因果関係が指摘されるようになって来ており、それに伴って姿勢や体のねじれ、ゆがみなどを正確に測定することができる装置が望まれている。従来、被検者の姿勢や体のねじれ、ゆがみなどの検査は、理学療法士などの専門家が直接目で見たり触診したりすることで行なわれており、人間の経験や熟練に依存するところが大きく定量的に測定することが困難な検査であった。   In recent years, the causal relationship between body imbalance and poor posture and illness has been pointed out, and along with that, there is a device that can accurately measure posture, body twist, distortion, etc. It is desired. Conventionally, examinations such as subject's posture, body torsion, and distortion have been performed by direct visual inspection and palpation by specialists such as physical therapists, depending on human experience and skill However, it was a large test that was difficult to measure quantitatively.

被検者の姿勢などを測定する装置としては、例えば特許文献1に開示されている身体の姿勢バランスを測定する機能を有する体重計に関する発明や、特許文献2に開示されているビデオカメラにより被検者の背中に貼付されている指標の画像データを入力して指標の運動軌跡から身体の動揺を測定する測定装置に関する発明がある。
特開2003−339671号公報 特開2004−261376号公報
As an apparatus for measuring the posture of a subject, for example, an invention relating to a weight scale having a function of measuring a posture balance of a body disclosed in Patent Document 1 or a video camera disclosed in Patent Document 2 is used. There is an invention related to a measuring apparatus that inputs image data of an index affixed to an examiner's back and measures body sway from the motion locus of the index.
JP 2003-339671 A JP 2004-261376 A

上記特許文献1に記載の身体測定装置は、左の足を乗せる踏み台と右足を乗せる支持台と荷重センサとを備え、左足に分散される体重の一部から、左足と右足にかかる体重を相対的に把握することで身体の左右の姿勢バランスを測定するものである。このような測定値は、左右の姿勢バランスを定量的かつ客観的に測定することはできても、前後のバランスはもちろん体のねじれ、ゆがみなどを測定することができないという課題がある。   The body measurement apparatus described in Patent Document 1 includes a step on which the left foot is placed, a support base on which the right foot is placed, and a load sensor, and the relative weight of the left foot and the right foot is determined from a part of the weight distributed on the left foot. It measures the posture balance of the left and right sides of the body by grasping it. Such a measured value has a problem that even if the right and left posture balance can be measured quantitatively and objectively, not only the front and rear balance but also the torsion and distortion of the body cannot be measured.

また、上記特許文献2に記載の身体測定装置は、身体の動揺という動的な姿勢バランスを測定することはできても、静的な姿勢バランスや体のねじれ、ゆがみなどを測定することができないという課題がある。   Further, the body measuring device described in Patent Document 2 cannot measure static posture balance, body twist, distortion, etc., even though it can measure dynamic posture balance such as body shaking. There is a problem.

本発明は上記のような課題に着目してなされたもので、その目的とするところは、被検者の身体の静的な姿勢バランスや体のねじれ、ゆがみおよび動的な姿勢バランスなどを測定することができる身体測定装置を提供することにある。   The present invention has been made paying attention to the above problems, and its purpose is to measure the static posture balance of the subject's body, the torsion, distortion and dynamic posture balance of the body. An object of the present invention is to provide an anthropometric device that can do this.

本発明の他の目的は、外からは分かりにくい被検者の身体の左右、前後の姿勢バランスを測定することができる身体測定装置を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a body measuring apparatus that can measure the left / right and front / rear posture balance of the body of a subject that is difficult to understand from the outside.

上記課題を解決するため、本発明に係る身体測定装置は、被検者の身体の所定の部位に貼付された複数の反射マーカからの反射光を測定するデジタルカメラを備えた第1測定部(姿勢測定部)と、左右それぞれ複数に分割された踏み台と各踏み台に対応して設けられた荷重センサとを有する体重計を備えた第2測定部(バランス測定部)と、前記姿勢測定部およびバランス測定部からの信号を処理する信号処理部と、前記信号処理部により処理された測定結果を出力する出力部とを設け、前記姿勢測定部とバランス測定部とを同期して動作させて被検者の姿勢を判定するための測定データを得るようにしたものである。   In order to solve the above-mentioned problem, a body measuring device according to the present invention includes a first measuring unit including a digital camera that measures reflected light from a plurality of reflective markers affixed to a predetermined part of a subject's body ( Posture measuring unit), a second measuring unit (balance measuring unit) having a weight scale having a plurality of steps each divided into left and right and a load sensor provided corresponding to each step, the posture measuring unit, A signal processing unit that processes a signal from the balance measurement unit and an output unit that outputs a measurement result processed by the signal processing unit are provided, and the posture measurement unit and the balance measurement unit are operated in synchronization with each other. Measurement data for determining the examiner's posture is obtained.

この発明によれば、複雑かつ高価な測定装置を用いずに、左右の姿勢バランスはもちろんのこと、前後のバランス、体のねじれ、ゆがみなどを定量的かつ客観的に測定することができる。   According to the present invention, it is possible to quantitatively and objectively measure not only the right / left posture balance but also the front / rear balance, the torsion of the body, the distortion, etc., without using a complicated and expensive measuring device.

ここで、望ましくは、前記姿勢測定部は、身体の正面からの画像を撮影する第1のデジタルカメラと、身体の側面からの画像を撮影する第2のデジタルカメラと、身体の上面からの画像を撮影する第3のデジタルカメラとを備え、前記第1〜第3のデジタルカメラは同時に画像を撮影するように制御する。これにより、正確な姿勢判定が可能となる。   Here, preferably, the posture measurement unit includes a first digital camera that captures an image from the front of the body, a second digital camera that captures an image from the side of the body, and an image from the top of the body. And a third digital camera for taking images, and the first to third digital cameras are controlled to take images simultaneously. Thereby, accurate posture determination is possible.

また、望ましくは、前記姿勢測定部は、前記デジタルカメラの取付け姿勢を正しく設定するための水準器を備えるようにする。これにより、デジタルカメラによって撮影された画像データの補正等が不要になる。   Preferably, the posture measuring unit includes a level for correctly setting the mounting posture of the digital camera. This eliminates the need for correction of image data captured by the digital camera.

さらに、望ましくは、前記信号処理部は、前記姿勢測定部からの画像データを2値化処理する機能と、2値化されたデータに基づいて前記反射マーカの座標を算出する機能と、各反射マーカの座標から身体の各部の中心線からの変位を算出する機能と、対応する複数の反射マーカの座標から身体の所定の部位の傾きを算出する機能と、算出された身体の各部の中心線からの変位および身体の所定の部位の傾きを前記出力部より出力させる機能とを備えるようにする。これにより、被検者の姿勢の判定結果の把握が容易となる。   Further, preferably, the signal processing unit has a function of binarizing the image data from the posture measuring unit, a function of calculating the coordinates of the reflection marker based on the binarized data, and each reflection A function for calculating the displacement from the center line of each part of the body from the coordinates of the marker, a function for calculating the inclination of a predetermined part of the body from the coordinates of a plurality of corresponding reflective markers, and the calculated center line of each part of the body And a function of outputting the displacement from the body and the inclination of a predetermined part of the body from the output unit. Thereby, it becomes easy to grasp the determination result of the posture of the subject.

また、望ましくは、前記信号処理部は、前記バランス測定部からの出力に基づいて算出した前記踏み台ごとの荷重値を、前記踏み台に対応した図形内に表示して前記出力部より出力させるようにする。これにより、外からは分かりにくい被検者の身体の左右、前後の姿勢バランスの把握が容易となる。   Preferably, the signal processing unit displays the load value for each step calculated based on the output from the balance measurement unit in a graphic corresponding to the step and outputs the load value from the output unit. To do. Thereby, it becomes easy to grasp the right / left and front / rear posture balance of the subject's body, which is difficult to understand from the outside.

さらに、前記体重計は2n個(nは正の整数)に分割された踏み台と2n個の荷重センサとを備え、前記信号処理部は前記2n個の荷重センサのうち所定のセンサの出力を加算して2(n−1)個以下の荷重値を算出して前記出力部より出力させるように構成すると良い。これにより、出力のパターンを複数提供することができ、測定結果の視認性を向上させることができる。   Further, the weight scale includes 2n steps (n is a positive integer) and 2n load sensors, and the signal processing unit adds outputs of predetermined sensors among the 2n load sensors. Then, it is preferable that 2 (n-1) or less load values are calculated and output from the output unit. Thereby, a plurality of output patterns can be provided, and the visibility of the measurement result can be improved.

また、前記信号処理部は、前記バランス測定部の荷重センサの出力を外部より入力される所定の信号に同期して取り込んで荷重値を算出してメモリに記憶するように構成すると良い。これにより、被験者の姿勢が安定した時の測定データを得ることができる。   The signal processing unit may be configured to take in an output of the load sensor of the balance measuring unit in synchronization with a predetermined signal input from the outside, calculate a load value, and store the load value in a memory. Thereby, measurement data when the posture of the subject is stabilized can be obtained.

さらに、前記信号処理部は、外部より任意に設定された所定の時間内に外部より入力される所定の信号に同期して複数回前記荷重センサの出力を取り込んで荷重値を算出して前記メモリに時系列的に記憶し、測定終了後に前記メモリに時系列的に記憶されている前記荷重値を前記出力部より順次出力させる機能を有するようにする。これにより、時系列的な測定データを出力することができ、姿勢バランスの時間的変化の把握が容易となる。   Further, the signal processing unit calculates the load value by taking in the output of the load sensor a plurality of times in synchronization with a predetermined signal input from the outside within a predetermined time arbitrarily set from outside. Are stored in time series, and the load values stored in time series in the memory are sequentially output from the output unit after the measurement is completed. As a result, time-series measurement data can be output, and the temporal change in posture balance can be easily grasped.

本発明に従うと、被検者の身体の静的な姿勢バランスや体のねじれ、ゆがみおよび動的な姿勢バランスなどを測定することができる身体測定装置を実現することができる。また、外からは分かりにくい被検者の身体の左右、前後の姿勢バランスを測定することができる身体測定装置を実現することができる。   According to the present invention, it is possible to realize a body measuring apparatus that can measure a static posture balance of a subject's body, body twist, distortion, dynamic posture balance, and the like. In addition, it is possible to realize a body measuring device that can measure the posture balance of the subject's body that is difficult to understand from the outside.

以下、参照しながら本発明に係る身体測定装置の実施の形態を詳細に説明する。
図1には、本発明を適用して有効な身体測定装置の一実施形態が示されている。この実施形態の身体測定装置は、デジタルカメラをセンサとする姿勢測定部10と、体重計をセンサとするバランス測定部20と、これらに共通の信号処理部30と、測定結果を出力する出力部40とからなる。信号処理部30はパーソナルコンピュータと信号処理のためのプログラムとによって構成することができる。
Hereinafter, embodiments of a body measuring apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an embodiment of an anthropometric device that is effective when the present invention is applied. The body measuring apparatus of this embodiment includes a posture measuring unit 10 using a digital camera as a sensor, a balance measuring unit 20 using a weight scale as a sensor, a signal processing unit 30 common to these, and an output unit that outputs measurement results. 40. The signal processing unit 30 can be configured by a personal computer and a program for signal processing.

姿勢測定部10は、被検者の肩など身体的特徴を表わす部位に貼付される複数の反射マーカ11と、フラッシュランプおよび無線LAN等の通信機能を有するデジタルスチールカメラ(以下、デジカメと称する)12と、デジカメ12の取付け姿勢を調整するための水準器13などから構成される。無線LAN等の通信機能を持たないデジカメを使用する場合には、カメラのシャッタを動作させるシャッタ駆動手段や、外部からの指令で所望のタイミングでデジカメ12により撮影された画像データを取得し、送信する通信手段を有するカメラ周辺装置を設けるようにしても良い。   The posture measurement unit 10 is a digital still camera (hereinafter referred to as a digital camera) having a plurality of reflective markers 11 attached to a part representing physical characteristics such as a subject's shoulder, and a communication function such as a flash lamp and a wireless LAN. 12 and a level 13 for adjusting the mounting posture of the digital camera 12 and the like. When using a digital camera that does not have a communication function such as a wireless LAN, image data captured by the digital camera 12 at a desired timing is acquired and transmitted by a shutter driving unit that operates the shutter of the camera or an external command. It is also possible to provide a camera peripheral device having communication means.

反射マーカ11は、直径数cmの球体の周囲を反射率の高い膜や層で被覆した構成を有し、両面接着テープなどにより身体の任意の部位に貼付される。反射マーカ11を貼付する好適な身体の部位としては、例えば上から順に耳殻、肩峰、肘頭、腸骨稜、大転子、大腿骨外果、距骨頭(くるぶし)、中足骨など考えられる。反射マーカ11を球体としているのは、被検者の身体を正面、側面、上面など複数の方向から撮影したときにマーカを付け替えることなく反射光を得られるようにするためである。   The reflective marker 11 has a configuration in which a sphere having a diameter of several centimeters is covered with a highly reflective film or layer, and is attached to any part of the body with a double-sided adhesive tape or the like. Examples of suitable body parts to which the reflective marker 11 is attached include, for example, the ear shell, the shoulder ridge, the elbow head, the iliac crest, the greater trochanter, the femur, the talus head (ankle), and the metatarsal bone. Conceivable. The reason why the reflective marker 11 is a sphere is that reflected light can be obtained without changing the marker when the subject's body is photographed from a plurality of directions such as the front, side, and top.

図1には、図示の都合で、身体の正面画像を撮影するデジカメ12とその水準器13のみが示されているが、身体の側面画像を撮影するデジカメとその水準器、身体の上面画像を撮影するデジカメとその水準器を設けられている。ただし、コスト低減のため1組のデジカメで複数の方向からの撮影画像を得るようにしても良い。   For the convenience of illustration, FIG. 1 shows only a digital camera 12 that captures a front image of the body and its level 13, but a digital camera that captures a side image of the body, its level, and a top image of the body. A digital camera to shoot and its level are provided. However, in order to reduce cost, a set of digital cameras may be used to obtain captured images from a plurality of directions.

バランス測定部20は、図2に示すように、左右に4分割、前後に2分割、計8分割された踏み台21a〜21hと各踏み台に対応して内部に設けられた8個の荷重センサS1〜S8とを有する体重計22を備え、体重計22は伝送ケーブル23によって信号処理部30としてのパーソナルコンピュータに接続されている。この実施例では、各センサの出力は、信号処理部30に設けられている増幅回路31によって増幅され、A/D変換回路32によってデジタル信号に変換されてCPU(中央処理ユニット)33に渡されて処理され、液晶モニタ34に表示されるとともに、メモリ35に格納される。   As shown in FIG. 2, the balance measuring unit 20 is divided into eight divided into a total of eight divided into four on the left and right and two on the front and rear, and eight load sensors S1 provided inside corresponding to the respective steps. The weight scale 22 is connected to a personal computer as the signal processing unit 30 by a transmission cable 23. In this embodiment, the output of each sensor is amplified by an amplification circuit 31 provided in the signal processing unit 30, converted into a digital signal by an A / D conversion circuit 32, and passed to a CPU (central processing unit) 33. And is displayed on the liquid crystal monitor 34 and stored in the memory 35.

特に限定されるものでないが、増幅回路31は、イベントスイッチ51もしくは同期入出力端子52からの同期信号入力に応じて各センサの出力をサンプリングして増幅するように構成されている。同期信号入力としては、例えば信号処理部30から前記姿勢測定部10のデジカメ12へ送られる撮影開始信号などが考えられる。   Although not particularly limited, the amplifier circuit 31 is configured to sample and amplify the output of each sensor in response to a synchronization signal input from the event switch 51 or the synchronization input / output terminal 52. As the synchronization signal input, for example, a photographing start signal sent from the signal processing unit 30 to the digital camera 12 of the posture measuring unit 10 can be considered.

各荷重センサS1〜S8の出力(荷重値)を検出する回路や検出結果を伝送する通信手段(図示省略)を体重計22に設け、外部からの指令で所望のタイミングで各センサの出力を取得し、得られた荷重値を通信手段によってパーソナルコンピュータに伝送するように構成しても良い。また、増幅回路31は各センサの出力を常時増幅するようにして、CPU33がイベントスイッチ51もしくは同期入出力端子52からの同期信号入力に応じてそのときの荷重値をメモリ35に記憶するように構成しても良い。   A circuit for detecting the output (load value) of each of the load sensors S1 to S8 and a communication means (not shown) for transmitting the detection result are provided in the scale 22, and the output of each sensor is acquired at a desired timing by an external command. The obtained load value may be transmitted to the personal computer by communication means. Further, the amplifier circuit 31 always amplifies the output of each sensor so that the CPU 33 stores the load value at that time in the memory 35 in response to the synchronization signal input from the event switch 51 or the synchronization input / output terminal 52. It may be configured.

上記荷重センサは、この実施例では、歪ゲージ方式のロードセルで構成されているが、圧電素子を使用するものや圧縮バネを用いるものなど、荷重を検出できるものであればどのような構造のものであってもよい。出力部40はプリンタによって構成されている。信号処理部30がパーソナルコンピュータによって構成されている場合、その液晶表示パネルなどの表示装置も出力部とみなされる。   In this embodiment, the load sensor is composed of a strain gauge type load cell. However, the load sensor may have any structure as long as it can detect a load, such as one using a piezoelectric element or one using a compression spring. It may be. The output unit 40 is configured by a printer. When the signal processing unit 30 is configured by a personal computer, the display device such as a liquid crystal display panel is also regarded as an output unit.

次に、上記信号処理部30の機能を、姿勢測定とバランス測定に分けて説明する。   Next, the function of the signal processing unit 30 will be described separately for posture measurement and balance measurement.

姿勢測定における信号処理部30の主な機能は、撮影開始指令を姿勢測定部10へ与える機能と、姿勢測定部10から送られてきた画像データを白黒2値化する2値化処理機能と、各反射マーカ11からの反射光の画像上での位置をアドレス座標値などとして取得するラベリング処理機能と、得られた各反射マーカの位置データから被検者の姿勢を分析する姿勢分析機能と、分析結果を理解し易い図形データに加工するデータ加工機能と、加工されたデータをモニタやプリンタにより出力するデータ出力機能などである。これらの機能は、キーボード等からの指令入力で連続した一連の処理として実行させることができるとともに、1ステップずつ処理させて行くことができるようにされている。   The main functions of the signal processing unit 30 in posture measurement are a function of giving a shooting start command to the posture measurement unit 10, a binarization processing function of binarizing the image data sent from the posture measurement unit 10, and A labeling processing function for acquiring the position of the reflected light from the reflection markers 11 on the image as an address coordinate value, a posture analysis function for analyzing the posture of the subject from the obtained position data of each reflection marker, There are a data processing function for processing the analysis result into graphic data that is easy to understand, and a data output function for outputting the processed data by a monitor or a printer. These functions can be executed as a continuous series of processes by command input from a keyboard or the like, and can be processed step by step.

信号処理部30から姿勢測定部10への撮影開始指令は無線LANを介して与えられる。撮影開始指令が与えられると、デジカメ12のシャッタが動作されるとともにこれに同期してフラッシュランプが点灯され、各反射マーカ11からの反射光を含んだ被検者の身体画像が撮影される。撮影により得られた画像データは、例えばJPEGなどの形式で無線LANを介して信号処理部30へ伝送される。   An imaging start command from the signal processing unit 30 to the posture measurement unit 10 is given via a wireless LAN. When the imaging start command is given, the shutter of the digital camera 12 is operated and the flash lamp is turned on in synchronization with this, and the body image of the subject including the reflected light from each reflective marker 11 is captured. Image data obtained by shooting is transmitted to the signal processing unit 30 via a wireless LAN in a format such as JPEG.

画像データを取得した信号処理部30は、2値化処理を実行する。この2値化処理では、図3(A)のように、反射マーカからの反射光のみが白で表示され、それ以外は黒で表示されるようなしきい値が使用される。なお、図示の都合で図3では実際の表示画面とは白黒が逆の状態で示してある。つまり、図3の黒色ドットが各マーカからの反射光を表わしている。   The signal processing unit 30 that has acquired the image data executes a binarization process. In this binarization processing, as shown in FIG. 3A, a threshold value is used such that only the reflected light from the reflective marker is displayed in white and the others are displayed in black. For convenience of illustration, FIG. 3 shows black and white reversed from the actual display screen. That is, the black dots in FIG. 3 represent the reflected light from each marker.

次のラベリング処理では、2値化された画像データから各反射マーカの位置をアドレス座標値として取得し、図3(B)のように、各反射マーカの番号を画像に付記するとともに、各反射マーカの座標値を例えば表形式で表示する。ここでは、複数の反射マーカのうち最も下方の足に貼付された一対のマーカ(No17,No18)の中点を原点としX軸を水平方向、Y軸を垂直方向にとったX−Y座標を用いて各反射マーカの座標値が算出される。   In the next labeling process, the position of each reflective marker is acquired from the binarized image data as an address coordinate value, and the number of each reflective marker is added to the image as shown in FIG. The coordinate value of the marker is displayed in a table format, for example. Here, XY coordinates with the X-axis in the horizontal direction and the Y-axis in the vertical direction with the midpoint of the pair of markers (No17, No18) affixed to the lowermost foot among the plurality of reflective markers as the origin are shown. The coordinate value of each reflection marker is calculated using this.

図4には上記のようにして得られた各反射マーカの座標値に基づいて所定の演算を行なって得られた姿勢分析の静的検査結果の出力の仕方の一例を、また図5には姿勢分析の動的検査結果の出力の仕方の一例をそれぞれ示す。   FIG. 4 shows an example of how to output the static analysis result of posture analysis obtained by performing a predetermined calculation based on the coordinate value of each reflection marker obtained as described above, and FIG. An example of how to output a dynamic analysis result of posture analysis is shown.

ここでは、静的検査結果として、正面画像データに基づいて、図4(a)のように身体の中心線から各マーカまでの距離が、また図4(b)のように身体の中心線と各マーカを接続する線とにより囲まれた各領域の面積比(%)によって左右位置バランスを表わす図形と数値が出力されるようになっている。また、測面画像データに基づいて、図4(c)のように肩峰のマーカと腸骨稜のマーカとのなす角度によって前後傾斜角を、また各マーカのなす角度によって身体の部分的な傾きを表わす図形と数値が出力される。さらに、正面画像データに基づいて、図4(d)のように重心軸の偏寄と各部位の水平方向からの傾き角度を、また上面画像データに基づいて図4(e)のように頭部位置と体幹ねじれ角を表わす図形と数値が出力される。   Here, as a result of static inspection, based on the front image data, the distance from the center line of the body to each marker as shown in FIG. 4A and the center line of the body as shown in FIG. A figure and a numerical value representing the left-right position balance are output according to the area ratio (%) of each region surrounded by a line connecting each marker. Further, based on the surface measurement image data, as shown in FIG. 4 (c), the anteroposterior tilt angle is determined by the angle formed by the acromial marker and the iliac crest marker, and the body is partially determined by the angle formed by each marker. A figure and numerical value representing the inclination are output. Further, based on the front image data, the deviation of the center of gravity axis and the inclination angle of each part from the horizontal direction as shown in FIG. 4 (d), and the head as shown in FIG. 4 (e) based on the top image data. Figures and numerical values representing the body position and trunk torsion angle are output.

動的検査結果としては、正面画像データに基づいて図5(a)のように身体の中心線の左右への最大移動範囲が、また図5(b)のように身体の中心線の左右への最大傾斜範囲によって左右位置バランスを表わす図形と数値が出力される。また、測面画像データに基づいて、図5(c)のように身体の中心軸の前後への最大移動範囲が、さらに図5(d)のように身体の中心軸の前後への最大傾斜範囲を表わす図形と数値が出力される。出力は液晶モニタ34への画像表示でもよいし、プリンタ41による紙へのプリントアウトであっても良い。   As a result of the dynamic inspection, the maximum range of movement of the body center line to the left and right as shown in FIG. 5A based on the front image data, and to the right and left of the body center line as shown in FIG. Figures and numerical values representing the left-right position balance are output according to the maximum inclination range. Further, based on the surface measurement image data, the maximum range of movement forward and backward of the central axis of the body as shown in FIG. 5C, and the maximum inclination forward and backward of the central axis of the body as shown in FIG. 5D. Figures and numerical values representing the range are output. The output may be an image display on the liquid crystal monitor 34 or a printout on paper by the printer 41.

図6には、バランス測定部20を用いた測定の際に液晶モニタ34に表示される表示画面の一例が示されている。画面の上の部分には測定条件を入力したり表示したりするための表示領域A1が設けられ、画面の中央に前記8個の荷重センサS1〜S8からの信号に基づいて算出した荷重値をセンサごとに表示するための荷重表示領域A2が設けられている。   FIG. 6 shows an example of a display screen displayed on the liquid crystal monitor 34 at the time of measurement using the balance measuring unit 20. A display area A1 for inputting and displaying measurement conditions is provided in the upper part of the screen, and load values calculated based on signals from the eight load sensors S1 to S8 are displayed at the center of the screen. A load display area A2 for displaying for each sensor is provided.

上記荷重表示領域A2には測定モードでは測定された荷重がリアルタイムで表示されるため、表示は被検者の重心移動に伴って変動する。また、荷重表示領域A2の下の部分には時間経過を示すインジケータ表示領域A3が設けられ、荷重表示領域A2の右の部分には作業手順を指令するための入力ボタンのアイコンをフローチャート形式で表示する領域A4が設けられている。   Since the measured load is displayed in real time in the measurement mode in the load display area A2, the display varies as the subject's center of gravity moves. An indicator display area A3 indicating the passage of time is provided below the load display area A2, and an icon of an input button for instructing a work procedure is displayed in a flowchart format on the right part of the load display area A2. A region A4 is provided.

さらに、この表示領域A4の上部には、条件設定の入力や、表示領域A1の表示項目に対応した情報(ID)の入力、測定タイミングの追加や削除などのイベントに関する入力のための入力ボタンのアイコンB1,B2,B3が表示されている。図7(A),(B),(C)には、条件設定入力ボタンB1、ID入力ボタンB2、イベント入力ボタンB3をクリックしたときに表示されるプルダウンメニューの例が示されている。   Furthermore, on the upper part of the display area A4, there are input buttons for input related to events such as condition setting input, information (ID) input corresponding to display items in the display area A1, and addition or deletion of measurement timing. Icons B1, B2, and B3 are displayed. FIGS. 7A, 7B, and 7C show examples of pull-down menus that are displayed when the condition setting input button B1, the ID input button B2, and the event input button B3 are clicked.

マウスのポインタを条件設定入力ボタンB1に合わせてクリックすると図7(A)のM1のようなプルダウンメニューが表示されるので、例えば「2.」の計測時間選択を選択してマウスをクリックすると、さらにM1−2のようなプルダウンメニューが表示される。ここで、メニューの中からいずれかの測定時間を選択してクリックして確定した後、フローチャートの開始指令ボタンB11にマウスのポインタを合わせてクリックすると測定が開始され、各荷重センサS1〜S8の検出値が領域A2の対応する表示枠内に表示されるとともに、画面下のインジケータ表示領域A3ではカーソルCが移動を始め、インジケータの右側の枠内には経過時間が数値により表示される。   When the mouse pointer is placed on the condition setting input button B1 and clicked, a pull-down menu such as M1 in FIG. 7A is displayed. For example, when the measurement time selection of “2.” is selected and the mouse is clicked, Furthermore, a pull-down menu such as M1-2 is displayed. Here, after selecting one of the measurement times from the menu and clicking to confirm, the mouse pointer is clicked on the start command button B11 of the flowchart and the measurement is started, and each load sensor S1 to S8 is measured. The detected value is displayed in the corresponding display frame of the area A2, the cursor C starts moving in the indicator display area A3 at the bottom of the screen, and the elapsed time is displayed numerically in the right frame of the indicator.

適当なタイミングで前記イベントスイッチ51がオンされたり、同期入出力端子52から同期信号入力されると、そのときの各荷重センサS1〜S8の検出値がサンプリングされてメモリにCSV(Comma Separated Values)ファイルとして記憶されるとともに、インジケータ表示領域A3ではそのときのカーソル位置に応じて▲印のイベントマークが表示される。カーソルCが右端に到達すると測定が終了するが、フローチャートの終了指令ボタンB12をクリックすることでも測定を終了させることができる。フローチャートの再生指令ボタンB13をクリックすると、イベントマークが付されているタイミングでサンプリングされた各荷重センサの測定値を領域A2の各表示枠内に順次表示させることができる。   When the event switch 51 is turned on at an appropriate timing or a synchronization signal is input from the synchronization input / output terminal 52, the detection values of the load sensors S1 to S8 at that time are sampled and CSV (Comma Separated Values) is stored in the memory. In addition to being stored as a file, an event mark indicated by a triangle is displayed in the indicator display area A3 according to the cursor position at that time. The measurement ends when the cursor C reaches the right end, but the measurement can also be ended by clicking the end command button B12 in the flowchart. When the reproduction command button B13 in the flowchart is clicked, the measurement values of the load sensors sampled at the timing when the event mark is attached can be sequentially displayed in the display frames of the area A2.

画面中央の領域A2の各表示枠内には測定された荷重値がその値に応じてカラー表示され、領域A2の中央には上下方向に長い参照スケールRSが表示されるようになっている。参照スケールは、下に行くほど漸次淡くなり上に行くほど漸次濃くなるような濃淡表示の参照スケールで、例えばスケールの最小値が0kgで最大値が20kgであって、測定された荷重値が10kgであればスケール中央の部位と同じ色で荷重値が表示されることとなる。   The measured load value is displayed in color in each display frame in the area A2 at the center of the screen, and a reference scale RS that is long in the vertical direction is displayed in the center of the area A2. The reference scale is a reference scale that is light and dark as it goes down and becomes darker as it goes up. For example, the minimum value of the scale is 0 kg, the maximum value is 20 kg, and the measured load value is 10 kg. If so, the load value is displayed in the same color as the central part of the scale.

この荷重表示領域A2の各表示枠内の数値を比較することで重心の左右方向への変位や前後方向への変位を知ることができる。また、この実施例では、測定値がカラー表示されるため、各表示枠内の数値の色を比較することでおおよその重心バランスを感覚的に把握することができる。参照スケールはこれをクリックすると現われるプルダウンメニューを使用して荷重フルレンジを変更することができるように構成されている。荷重フルレンジを小さく設定することで、荷重の変動に対する色変化を大きくすることができる。   By comparing the numerical values in the display frames of the load display area A2, it is possible to know the displacement of the center of gravity in the left-right direction and the displacement in the front-rear direction. Further, in this embodiment, since the measurement value is displayed in color, the approximate center-of-gravity balance can be grasped sensuously by comparing the color of the numerical value in each display frame. The reference scale is configured so that the full load range can be changed using the pull-down menu that appears when this is clicked. By setting the load full range small, the color change with respect to the load variation can be increased.

また、この実施例では、マウスのポインタを条件設定入力ボタンB1に合わせてクリックすると、図7(A)のM1のようなプルダウンメニューが表示され、「1.」の計測パターン選択を選択してマウスをクリックすると、さらにM1−1のようなプルダウンメニューが表示される。ここで、メニューの中から6分割を選択してクリックすると、画面中央の荷重表示領域A2に表示されている図6のような8分割表示に代えて、図8(A)のような6分割表示がなされる。   In this embodiment, when the mouse pointer is clicked with the condition setting input button B1, a pull-down menu such as M1 in FIG. 7A is displayed, and the measurement pattern selection of “1.” is selected. When the mouse is clicked, a pull-down menu such as M1-1 is further displayed. Here, if 6 divisions are selected from the menu and clicked, instead of the 8-division display as shown in FIG. 6 displayed in the load display area A2 at the center of the screen, the 6-division as shown in FIG. Display is made.

プルダウンメニューM1−1で左右4分割を選択してクリックすると、画面中央の荷重表示領域A2に、図8(B)のような4分割表示がなされ、プルダウンメニューM1−1で前後4分割を選択してクリックすると、図8(C)のような4分割表示がなされる。さらに、プルダウンメニューM1−1で左右2分割を選択してクリックすると、画面中央の荷重表示領域A2に左右2分割表示(図示省略)がなされ、前後2分割を選択してクリックすると、図8(D)のような2分割表示がなされる。さらに、すべての分割表示を同時に表示させる全表示も可能である。   When the left and right 4 divisions are selected from the pull-down menu M1-1 and clicked, the 4-division display as shown in FIG. 8B is made in the load display area A2 at the center of the screen, and the front and rear 4 divisions are selected from the pull-down menu M1-1. When clicked, a quadrant display as shown in FIG. 8C is made. Further, when the left and right two divisions are selected and clicked on the pull-down menu M1-1, a left and right two division display (not shown) is made in the load display area A2 in the center of the screen. A two-divided display such as D) is performed. Furthermore, all displays in which all divided displays are displayed simultaneously are possible.

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、前記実施形態では、図6の画面中央の荷重表示領域A2の各枠内に荷重値を表示しているが、合計値に対する比率すなわち荷重比を表示させるようにしても良い。また、荷重表示領域A2において、数値表示の代わりに棒グラフで表示するようにしても良いし、図9のように縦軸に荷重値をとり横軸に時間をとって荷重の時間変動を表わすグラフとして表示するようにしても良い。   Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the examples, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments and can be variously changed. For example, in the above-described embodiment, the load value is displayed in each frame of the load display area A2 at the center of the screen in FIG. 6, but the ratio to the total value, that is, the load ratio may be displayed. Further, in the load display area A2, a bar graph may be displayed instead of a numerical value display, or a graph representing a load time variation with the load value on the vertical axis and the time on the horizontal axis as shown in FIG. May be displayed.

さらに、前記実施形態では、体重計22の踏み台を左右4分割、計8分割しているが、図8(A)のような左右3分割、計6分割や、左右6分割、計12分割(図示省略)のような分割であっても良い。また、前記実施形態では、デジタルカメラ12としてデジタルスチールカメラを使用しているが、デジタルムービーカメラを使用しても良い。   Further, in the above embodiment, the platform of the weight scale 22 is divided into 4 parts on the left and right sides, and 8 parts on the whole. However, as shown in FIG. Such a division may be used. In the embodiment, a digital still camera is used as the digital camera 12, but a digital movie camera may be used.

さらに、デジタルカメラ12として無線通信機能を有するものを使用またはカメラ周辺装置に無線通信機能を持たせると説明したが、デジタルカメラが備えるSDメモリのようなリムーバブルメモリに記憶された画像データを、リムーバブルメモリをパーソナルコンピュータに接続して読み取って2値化等の処理を行なって出力するようにしても良い。また、前記実施形態では、デジタルカメラ12の姿勢を正しく設定できるようにするため水準器13を設けているが、水準器は必須のものではなく省略することが可能である。   Furthermore, although it has been described that the digital camera 12 having a wireless communication function is used or the camera peripheral device has a wireless communication function, image data stored in a removable memory such as an SD memory included in the digital camera is removed. The memory may be connected to a personal computer and read, and binarization or the like may be performed and output. In the embodiment, the level 13 is provided in order to correctly set the posture of the digital camera 12, but the level is not essential and can be omitted.

また、実施形態では、3台のデジタルカメラで3方向から、あるいは1台のデジタルカメラで3方向から撮影した画像データに基づいて被験者の姿勢を測定、判定するとしたが、簡易な方法として1台のデジタルカメラにより1方向から撮影した画像データに基づいて被験者の姿勢を測定、判定することも可能である。   In the embodiment, the posture of the subject is measured and determined based on image data photographed from three directions by three digital cameras or from three directions by one digital camera. It is also possible to measure and determine the posture of the subject based on image data taken from one direction by the digital camera.

本発明を適用して有効な身体測定装置の一実施形態を示す全体斜視図である。1 is an overall perspective view showing an embodiment of a body measuring apparatus effective by applying the present invention. バランス測定部と信号処理部の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of a balance measurement part and a signal processing part. 図3(A)はデジカメの撮影データを2値化した画像を示す図、図3(B)はそれをラベリング処理したものを示す図である。FIG. 3A shows an image obtained by binarizing digital camera image data, and FIG. 3B shows a result of labeling processing. 各反射マーカの座標値に基づいて所定の演算を行なって得られた姿勢分析の静的検査結果の出力の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the output of the static test result of the attitude | position analysis obtained by performing a predetermined calculation based on the coordinate value of each reflective marker. 各反射マーカの座標値に基づいて所定の演算を行なって得られた姿勢分析の動的検査結果の出力の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the output of the dynamic test result of the attitude | position analysis obtained by performing a predetermined calculation based on the coordinate value of each reflective marker. バランス測定部を用いた測定の際に液晶モニタに表示される表示画面の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the display screen displayed on a liquid crystal monitor in the case of the measurement using a balance measurement part. 図6の条件設定入力ボタンB1、ID入力ボタンB2、イベント入力ボタンB3をクリックしたときに表示されるプルダウンメニューの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the pull-down menu displayed when condition setting input button B1, ID input button B2, and event input button B3 of FIG. 6 are clicked. 図6の荷重表示領域A2に表示される荷重表示枠の表示例を示す図である。It is a figure which shows the example of a display of the load display frame displayed on load display area | region A2 of FIG. 図6の荷重表示領域A2に表示する荷重表示の他の表示例を示す図である。It is a figure which shows the other example of a load display displayed on load display area | region A2 of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10 姿勢測定手段
11 反射マーカ
12 デジタルカメラ
13 水準器
20 バランス測定部
21a〜21h 踏み台
22 体重計
23 ケーブル
S1〜S8 荷重センサ
30 信号処理部
31 増幅回路
32 A/D変換回路
33 CPU(中央処理ユニット)
34 液晶モニタ
35 メモリ
51 イベントスイッチ
52 同期入出力端子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Posture measuring means 11 Reflective marker 12 Digital camera 13 Level 20 Balance measuring part 21a-21h Footrest 22 Scale 23 Cable S1-S8 Load sensor 30 Signal processing part 31 Amplifying circuit 32 A / D conversion circuit 33 CPU (Central processing unit) )
34 LCD monitor 35 Memory 51 Event switch 52 Synchronous input / output terminal

Claims (10)

被検者の身体の所定の部位に貼付された複数の反射マーカからの反射光を撮影するデジタルカメラを備えた第1測定部と、
左右および前後それぞれ複数に分割された踏み台と各踏み台に対応して設けられた複数の荷重センサとを有する体重計を備えた第2測定部と、
前記第1測定部および前記第2測定部からの信号を処理する信号処理部と、
前記信号処理部により処理された測定結果を出力する出力部とを有し、
前記第1測定部と前記第2測定部とを同期して動作させて被検者の姿勢を判定するための測定データを得ることを特徴とする身体測定装置。
A first measurement unit including a digital camera that captures reflected light from a plurality of reflective markers affixed to a predetermined part of the subject's body;
A second measuring unit including a scale having a step platform divided into a plurality of left and right and front and rear and a plurality of load sensors provided corresponding to each step;
A signal processing unit for processing signals from the first measurement unit and the second measurement unit;
An output unit for outputting a measurement result processed by the signal processing unit,
A body measuring apparatus for obtaining measurement data for determining a posture of a subject by operating the first measurement unit and the second measurement unit in synchronization.
前記第1測定部は、身体の正面側からの画像を撮影する第1のデジタルカメラと、身体の側方からの画像を撮影する第2のデジタルカメラと、身体の上方からの画像を撮影する第3のデジタルカメラとを備え、前記第1〜第3のデジタルカメラは同時に画像を撮影するように制御されることを特徴とする請求項1に記載の身体測定装置。   The first measurement unit shoots a first digital camera that captures an image from the front side of the body, a second digital camera that captures an image from the side of the body, and an image from above the body. The body measuring apparatus according to claim 1, further comprising a third digital camera, wherein the first to third digital cameras are controlled to capture images simultaneously. 前記第1測定部は、前記デジタルカメラの取付け姿勢を正しく設定するための水準器を備えていることを特徴とする請求項1または2に記載の身体測定装置。   The body measuring apparatus according to claim 1, wherein the first measuring unit includes a level for correctly setting the mounting posture of the digital camera. 前記信号処理部は、前記第1測定部からの画像データを2値化処理する機能と、2値化されたデータに基づいて前記反射マーカの座標を算出する機能と、各反射マーカの座標から身体の各部の中心線からの変位を算出する機能と、対応する複数の反射マーカの座標から身体の所定の部位の傾きを算出する機能と、算出された身体の各部の中心線からの変位および身体の所定の部位の傾きを前記出力部より出力させる機能とを備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の身体測定装置。   The signal processing unit includes a function of binarizing the image data from the first measurement unit, a function of calculating the coordinates of the reflection marker based on the binarized data, and the coordinates of each reflection marker. A function of calculating the displacement from the center line of each part of the body, a function of calculating the inclination of a predetermined part of the body from the coordinates of the corresponding plurality of reflection markers, the calculated displacement from the center line of each part of the body, and The body measuring apparatus according to claim 1, further comprising: a function of outputting a tilt of a predetermined part of the body from the output unit. 前記信号処理部は、前記第2測定部からの出力に基づいて算出した前記踏み台ごとの荷重値を、前記複数の踏み台の配置に対応した配置の図形内に表示して前記出力部より出力させることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の身体測定装置。   The signal processing unit displays the load value for each step calculated based on the output from the second measurement unit in a graphic having an arrangement corresponding to the arrangement of the plurality of steps and outputs the load value from the output unit. The body measuring device according to claim 1, wherein 前記体重計は2n個(nは正の整数)に分割された踏み台と2n個の荷重センサとを備え、前記信号処理部は前記2n個の荷重センサのうち幾つかのセンサの出力を加算して2(n−1)個以下の荷重値を算出して前記出力部より出力させることが可能であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の身体測定装置。   The scale includes 2n steps (n is a positive integer) and 2n load sensors, and the signal processing unit adds the outputs of some of the 2n load sensors. The body measuring device according to claim 1, wherein 2 (n−1) or less load values can be calculated and output from the output unit. 前記信号処理部は、前記第2測定部の荷重センサの出力を外部より入力される所定の信号に同期して取り込んで荷重値を算出してメモリに記憶するように構成されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の身体測定装置。   The signal processing unit is configured to take in an output of a load sensor of the second measurement unit in synchronization with a predetermined signal input from the outside, calculate a load value, and store the load value in a memory. The body measuring device according to any one of claims 1 to 6. 前記信号処理部は、外部より入力される所定の信号に同期して複数回前記荷重センサの出力を取り込んで荷重値を算出して前記メモリに時系列的に記憶し、測定終了後に前記メモリに時系列的に記憶されている前記荷重値を前記出力部より順次出力させる機能を有することを特徴とする請求項7に記載の身体測定装置。   The signal processing unit takes in the output of the load sensor a plurality of times in synchronization with a predetermined signal input from the outside, calculates a load value and stores it in the memory in time series, and stores the load in the memory after the measurement is completed. The body measuring apparatus according to claim 7, further comprising a function of sequentially outputting the load values stored in time series from the output unit. 被検者の身体の所定の部位に貼付された複数の反射マーカからの反射光を撮影するデジタルカメラを備えた測定部と、
前記測定部からの信号を処理する信号処理部と、
前記信号処理部により処理された測定結果を出力する出力部とを有し、
前記測定部は、身体の正面側からの画像を撮影する第1のデジタルカメラと、身体の側方からの画像を撮影する第2のデジタルカメラと、身体の上方からの画像を撮影する第3のデジタルカメラとを備え、
前記信号処理部は、前記第1〜第3のデジタルカメラからの画像データを2値化処理する機能と、2値化されたデータに基づいて前記反射マーカの座標を算出する機能と、各反射マーカの座標から身体の各部の中心線からの変位を算出する機能と、対応する複数の反射マーカの座標から身体の所定の部位の傾きを算出する機能と、算出された身体の各部の中心線からの変位および身体の所定の部位の傾きを前記出力部より出力させる機能とを備えることを特徴とする身体測定装置。
A measurement unit including a digital camera that captures reflected light from a plurality of reflective markers affixed to a predetermined part of the subject's body;
A signal processing unit for processing a signal from the measurement unit;
An output unit for outputting a measurement result processed by the signal processing unit,
The measurement unit includes a first digital camera that captures an image from the front of the body, a second digital camera that captures an image from the side of the body, and a third that captures an image from above the body. With a digital camera
The signal processing unit has a function of binarizing image data from the first to third digital cameras, a function of calculating the coordinates of the reflection marker based on the binarized data, and each reflection A function for calculating the displacement from the center line of each part of the body from the coordinates of the marker, a function for calculating the inclination of a predetermined part of the body from the coordinates of a plurality of corresponding reflective markers, and the calculated center line of each part of the body And a function for outputting the displacement from the body and the inclination of a predetermined part of the body from the output unit.
左右および前後それぞれ複数に分割された踏み台と各踏み台に対応して設けられた複数の荷重センサとを有する体重計を備えた測定部と、
前記測定部からの信号を処理する信号処理部と、
前記信号処理部により処理された測定結果を出力する出力部とを有し、
前記信号処理部は、前記測定部からの出力に基づいて算出した前記踏み台ごとの荷重値を、前記複数の踏み台の配置に対応した配置の図形内に表示して前記出力部より出力させることを特徴とする身体測定装置。
A measuring unit including a weight scale having a plurality of steps and a plurality of load sensors provided corresponding to each step;
A signal processing unit for processing a signal from the measurement unit;
An output unit for outputting a measurement result processed by the signal processing unit,
The signal processing unit displays the load value for each step calculated based on the output from the measurement unit in a graphic having an arrangement corresponding to the arrangement of the plurality of steps and outputs the load value from the output unit. An anthropometric device.
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