JP2011221637A - 情報処理装置、情報出力方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】食事のエネルギー、食事に含まれる1つ以上の栄養素の分量、及び運動の量についての目標値を表すモデルデータを記憶している記憶部と、ユーザによる食事の内容を撮像した入力画像を取得する入力画像取得部と、前記入力画像を解析することにより、前記食事のエネルギー及び前記食事に含まれる1つ以上の栄養素の分量を導出する画像解析部と、ユーザの運動の量を算出する運動量算出部と、前記画像解析部による解析の結果及び前記運動量算出部による算出の結果を含む生活データを生成するデータ生成部と、前記モデルデータと前記生活データとの比較に基づいて、前記ユーザに推奨すべき栄養素、食品又は運動に関する情報を出力する情報出力部と、を備える情報処理装置を提供する。
【選択図】図3
Description
1.システムの概要
2.第1の実施形態
2−1.端末装置の構成例
2−2.情報処理装置の構成例
2−3.処理の流れ
2−4.第1の実施形態のまとめ
3.第2の実施形態
3−1.端末装置の構成例
3−2.情報処理装置の構成例
3−3.処理の流れ
3−4.第2の実施形態のまとめ
まず、図1を用いて、本発明の一実施形態に係るシステムの概要を説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る情報処理システム1の概要を示す模式図である。図1を参照すると、情報処理システム1は、端末装置100及び情報処理装置200を含む。
[2−1.端末装置の構成例]
図2は、本発明の第1の実施形態に係る端末装置100の構成の一例を示すブロック図である。図2を参照すると、端末装置100は、撮像部110、センサ部120、通信部130、制御部140、記憶部150、入力部160及び表示部170を備える。
撮像部110は、例えば、CCD(Charge Coupled Device)又はCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)などの撮像素子を有する撮像モジュールとして実現され得る。撮像部110は、ユーザが日常の食事の内容を撮像するために使用される。上述したように、撮像部110により撮像される食事の内容についての画像は、端末装置100から情報処理装置200へ送信される。
センサ部120は、例えば、ユーザの運動により生じる加速度を計測する加速度センサ、及びGPS(Global Positioning System)衛星からの信号を受信することによりユーザの位置を検出するGPSセンサを含む。また、センサ部120は、さらに追加的なセンサとして、ユーザの体調を認識するための体温計、脈拍計又は血圧計などの生体センサを含んでもよい。センサ部120は、加速度センサを用いて計測した加速度データ、GPSセンサを用いて検出した位置データ、及び生体センサを用いて計測した生体データを含むセンサデータを、制御部140へ出力する。かかるセンサデータは、端末装置100から情報処理装置200へ送信される。このうち、加速度データ及び位置データの少なくとも一方は、情報処理装置200がユーザの運動の量を算出するために用いられる。
通信部130は、端末装置100が情報処理装置200との間で通信するための通信インタフェースとして実現され得る。通信部130は、無線通信インタフェースであってもよく、有線通信インタフェースであってもよい。通信部130は、例えば、撮像部110により撮像された画像を情報処理装置200へ送信する。また、通信部130は、例えば、センサ部120により計測されたセンサデータを周期的に情報処理装置200へ送信する。また、通信部130は、例えば、情報処理装置200から送信される情報を受信し、制御部140へ出力する。
制御部140は、CPU(Central Processing Unit)などの制御装置を用いて、端末装置100の機能全般を制御する。例えば、制御部140は、入力部160において撮像を指示するユーザ入力が検出されると、撮像部110に画像の撮像を指示する。また、制御部140は、センサ部120により周期的に計測されるセンサデータを記憶部150に記憶させる。そして、制御部140は、撮像部110により撮像された食事の画像、及び記憶部150に記憶されているセンサデータを、通信部130を介して情報処理装置200へ送信する。また、制御部140は、情報処理装置200から送信された情報が通信部130により受信されると、当該情報を表示部170に表示させる。
記憶部150は、ハードディスク又は半導体メモリなどの記憶媒体を用いて、端末装置100が動作するためのプログラム及びデータを記憶する。例えば、端末装置100から情報処理装置200へ送信される食事の画像及びセンサデータは、記憶部150により蓄積された後、ユーザの指示に応じて、又は数時間に1回若しくは1日に1回などの周期で、情報処理装置200へ送信されてもよい。
入力部160は、ユーザによる指示又は情報入力を受け付けるためのユーザインタフェースを提供する。入力部160により提供されるユーザインタフェースは、ユーザが撮像部110を操作するためのボタン又はスイッチなどを含む。例えば、入力部160は、端末装置100に設けられるレリーズボタン(撮像開始を指示するためのボタン)が押下されると、撮像開始を指示する操作信号を制御部140へ出力する。
表示部170は、端末装置100に設けられる画面上に情報を出力するための画面インタフェースを提供する。例えば、表示部170は、制御部140による制御のもと、通信部130が情報処理装置200から受信した情報を画面上に表示する。表示部170により表示される情報には、後にさらに説明するように、情報処理装置200において生成される、ユーザに推奨すべき栄養素、食品又は運動に関する情報が含まれる。
図3は、本実施形態に係る情報処理装置200の構成の一例を示すブロック図である。図3を参照すると、情報処理装置200は、通信部210、入力画像取得部220、画像解析部230、データ取得部240、運動量算出部250、データ生成部260、記憶部270及び情報出力部280を備える。
通信部210は、情報処理装置200が端末装置100との間で通信するための通信インタフェースとして実現され得る。通信部210は、無線通信インタフェースであってもよく、有線通信インタフェースであってもよい。通信部210は、例えば、端末装置100において撮像された食事の画像及びセンサデータを端末装置100から受信する。また、通信部210は、例えば、情報出力部280から入力される情報を端末装置100へ送信する。
入力画像取得部220は、通信部210により端末装置100から受信される画像を入力画像として取得する。入力画像取得部220により取得される入力画像は、ユーザによる食事の内容を撮像した画像である。入力画像取得部220は、取得した入力画像を、画像解析部230へ出力する。
画像解析部230は、入力画像取得部220により取得される入力画像を解析することにより、入力画像に映る食事のエネルギー及び当該食事に含まれる1つ以上の栄養素の分量を導出する。図5は、本実施形態に係る画像解析部230の詳細な構成の一例を示すブロック図である。図5を参照すると、画像解析部230は、スコア算出部232、識別関数記憶部233、メニュー推定部234、知識データベース(DB)235、及び決定部236を含む。
スコア算出部232は、入力画像に映る食事のメニューを推定するためのメニュー別スコアを算出する。スコア算出部232によるスコア算出処理は、公知の教師あり学習(例えば、SVM(Support Vector Machine)又はニューラルネットワークに基づく学習など)により事前に獲得された識別関数を用いた処理であってよい。この場合、メニューの種類が既知である食事の画像から食事のメニューを識別するための識別関数が、事前の学習処理により獲得される。そして、未知の入力画像が新たに入力されると、スコア算出部232は、事前に獲得された上記識別関数を、当該未知の入力画像に適用する。
識別関数記憶部233は、図6を用いて説明した識別関数を記憶媒体を用いて予め記憶している。識別関数記憶部233は、後に説明する知識DB235又は記憶部270と物理的に同一の記憶媒体を用いて実現されてもよい。
メニュー推定部234は、スコア算出部232により算出されるメニュー別スコアに基づいて、入力画像に映る食事のメニューを推定する。本実施形態において、メニュー推定部234は、スコア算出部232により算出されるメニュー別スコアが最も高いメニューIDに対応する食事のメニューを、入力画像に映る食事のメニューであると推定する。例えば、図6の例では、入力画像IM11について算出されたメニュー別スコアは、メニューID=M2(“Stake”)において最も高い値を示している。そのため、メニュー推定部234は、入力画像IM11が食事のメニューとしてのステーキ(“Stake”)を映した画像であると推定する。なお、後に説明する第2の実施形態では、メニュー推定部234は、メニュー別スコアに加えて、他の補助的なデータにさらに基づいてメニューの推定を行う。
知識DB235は、画像解析部230によるメニューの決定のために使用される知識を記憶媒体を用いて記憶しているデータベースである。本実施形態において、知識DB235は、図7に例示するような栄養価テーブルD2を有する。栄養価テーブルD2は、図6に示したメニュー別スコアD1の各メニュー項目M1〜Mnにそれぞれ対応するレコードを含む。また、栄養価テーブルD2のデータ項目は、各メニューに対応するエネルギー及び各メニューに含まれる1つ以上の栄養素の分量を表す。図7の例では、栄養価テーブルの第2列はエネルギー(カロリー値)、第3列は炭水化物の分量、第4列は脂肪の分量、第5列はたんぱく質の分量、第6列はビタミンAの分量をそれぞれ表している。これら栄養価テーブルD2の各データ項目の値は、例えば、1つのメニューについて個々のユーザごとに個別に定義されてもよい。その場合には、個々のユーザがそれぞれ摂取する平均的な食事の量に応じた分量が栄養価テーブルD2において定義される。その代わりに、栄養価テーブルD2の各データ項目の値は、1つのメニューについて複数のユーザに共通する1つのレコードにより定義されてもよい。その場合には、ユーザに依存しない一般的な食事の量に応じた分量が栄養価テーブルD2において定義される。
決定部236は、知識DB235の栄養価テーブルD2を用いて、メニュー推定部234により推定されたメニューに対応するエネルギー及び1つ以上の栄養素の分量の値を決定する。決定部236により決定されるデータ値は、ユーザにより摂取されたエネルギー及び栄養素の分量を表す摂取データとして、データ生成部260へ出力される。
データ取得部240は、通信部210により端末装置100から受信されるセンサデータを取得する。本実施形態において、データ取得部240により取得されるセンサデータは、端末装置100を携帯するユーザについて周期的に検出される時系列での一連の位置、加速度及び体温などを表す。データ取得部240は、かかるセンサデータのうち、位置データ及び加速度データを、運動量算出部250へ出力する。また、データ取得部240は、体温などの生体データを、データ生成部260へ出力する。
運動量算出部250は、データ取得部240から入力されるセンサデータを用いて、前回のセンサデータの受信から今回のセンサデータの受信までの間にユーザにより行われた運動の量を算出する。
データ生成部260は、画像解析部230による解析の結果である摂取データ、及び運動量算出部250による算出の結果である運動データを含む生活データを生成する。
記憶部270は、データ生成部260により生成される上述した生活データと比較されるべきモデルデータを記憶媒体を用いて予め記憶している。当該モデルデータは、一定期間にわたってユーザが摂取すべき食事のエネルギー、食事に含まれる1つ以上の栄養素の分量、及びユーザが行うべき運動の量についての目標値を表すデータである。
情報出力部280は、上述した複数のタイプのモデルデータのうちユーザにより指定されたいずれかのモデルデータと生活データとの比較に基づいて、ユーザに推奨すべき栄養素、食品又は運動に関する情報を出力する。情報出力部280により出力される情報は、通信部210を介して端末装置100へ送信され、端末装置100の表示部170により画面上に表示される。情報出力部280により出力される情報は、例えば、ユーザの食生活にまつわる健康又は美容などの観点でのアドバイスに関する情報であってよい。例えば、情報出力部280は、モデルデータと生活データとの比較に基づいて、いずれかの栄養素がユーザにとって不足していると判断される場合には、不足している栄養素、又は当該栄養素を含む食品若しくは食事のメニューに関する情報を出力してもよい。また、例えば、情報出力部280は、モデルデータと生活データとの比較に基づいて、エネルギーの消費量が不足していると判断される場合には、ユーザに運動を推奨するための情報を出力してもよい。また、例えば、情報出力部280は、モデルデータと生活データとの比較に基づいてユーザに推奨すべきであると判断される栄養素、食品又は運動に関する広告を出力してもよい。
図12は、本実施形態に係る情報処理装置200による情報出力処理の流れの一例を示すフローチャートである。
ここまで、図1〜図13を用いて、本発明の第1の実施形態について説明した。本実施形態によれば、食事のエネルギー、食事に含まれる1つ以上の栄養素の分量、及び運動の量についての目標値を表すモデルデータと、食事の内容を撮像した入力画像の解析結果及びユーザによる運動の量を含む生活データとの比較に基づいて、食生活に関するアドバイスがユーザに提供される。それにより、食事の場所又は食品の購入場所の制約を受けることなく、食事に関するアドバイスをユーザに提供することができる。
第1の実施形態では、入力画像に基づく食事のメニューの推定のために、事前の学習処理により獲得された識別関数を使用した。学習処理においては、多数の教師画像(メニューの種類が既知である食事の画像)を用いて学習処理を行うことにより、メニューの推定の精度を高めることができる。しかしながら、料理された食事の外観は、一般的に多様である。そのため、本節で説明する第2の実施形態のように、入力画像以外の情報を補助的に用いて摂取データを決定することも有益である。
図14は、本発明の第2の実施形態に係る端末装置300の構成の一例を示すブロック図である。図14を参照すると、端末装置300は、撮像部110、センサ部120、赤外線処理部322、通信部130、制御部340、記憶部150、入力部160及び表示部170を備える。
赤外線処理部322は、近赤外線光を食品に照射し、炭水化物、脂肪及びたんぱく質に吸収される光と反射された光とを測定することにより、食品に含まれる上記栄養素の分量及びエネルギー量を検出する。赤外線処理部322は、例えば、「カロリーアンサー.com」([online],[2010年3月15日検索],インターネット<URL: http://calorieanswer.com/>)に掲載されている食品カロリー測定機を利用するものであってもよい。赤外線処理部322は、検出した各栄養素の分量及びエネルギー量の値を含む赤外線検出データを、制御部340へ出力する。
制御部340は、CPUなどの制御装置を用いて、端末装置300の機能全般を制御する。例えば、制御部340は、入力部160において撮像を指示するユーザ入力が検出されると、撮像部110に画像の撮像を指示すると共に、赤外線処理部322に赤外線の照射を指示する。また、制御部340は、センサ部120により周期的に計測されるセンサデータを記憶部150に記憶させる。そして、制御部340は、撮像部110から入力される画像、赤外線処理部322から入力される赤外線検出データ、及び記憶部150に記憶されているセンサデータを、通信部130を介して情報処理装置400へ送信する。また、制御部340は、情報処理装置400から送信された情報が通信部130により受信されると、当該情報を表示部170に表示させる。
図15は、本実施形態に係る情報処理装置400の構成の一例を示すブロック図である。図15を参照すると、情報処理装置400は、通信部210、入力画像取得部220、画像解析部430、データ取得部440、運動量算出部250、データ生成部260、記憶部270及び情報出力部280を備える。
データ取得部440は、通信部210により端末装置300から受信される赤外線検出データ及びセンサデータを取得する。データ取得部440により取得されるセンサデータは、端末装置300を携帯するユーザについて周期的に検出される時系列での一連の位置、加速度及び体温などを表す。また、データ取得部440により取得される赤外線検出データは、食事のエネルギー及び食事に含まれる1つ以上の栄養素の分量を表す。データ取得部440は、センサデータのうち、位置データ及び加速度データを、運動量算出部250へ出力する。また、データ取得部440は、体温などの生体データを、データ生成部260へ出力する。また、データ取得部440は、センサデータのうちの位置データを、画像解析部430のメニュー推定部434へ出力する。また、データ取得部440は、赤外線検出データを、画像解析部430の決定部436へ出力する。
画像解析部430は、入力画像取得部220により取得される入力画像を解析することにより、入力画像に映る食事のエネルギー及び当該食事に含まれる1つ以上の栄養素の分量を導出する。図16は、本実施形態に係る画像解析部430の詳細な構成の一例を示すブロック図である。図16を参照すると、画像解析部430は、スコア算出部232、識別関数記憶部233、メニュー推定部434、知識データベース(DB)235、及び決定部436を含む。
メニュー推定部434は、データ取得部440から入力される位置データが表す位置と関連付けられているメニューリストを、インターネット上のサーバなどの外部の情報源から取得する。より具体的には、メニュー推定部434は、例えば、一般的な地図情報サービスが提供するGPS検索機能を利用し、入力画像が撮像された時点の位置データが表す位置の最も近傍のレストランを検索する。次に、メニュー推定部434は、検索されたレストランのホームページにアクセスし、当該レストランのメニューリストを取得する。そして、メニュー推定部434は、近傍のレストランの検索及びメニューリストの取得に成功した場合には、取得したメニューリストとスコア算出部232により算出されるメニュー別スコアとに基づいて、入力画像に映る食事のメニューを推定する。
決定部436は、知識DB235の栄養価テーブル及びデータ取得部440から入力される赤外線検出データを用いて、メニュー推定部434により推定されたメニューに対応するエネルギー及び1つ以上の栄養素の分量の値を決定する。決定部436により決定されるデータ値は、ユーザにより摂取されたエネルギー及び栄養素の分量を表す摂取データとして、データ生成部260へ出力される。
本実施形態に係る情報処理装置400による情報出力処理の流れは、図12に示した第1の実施形態に係る情報処理装置200による情報出力処理の流れと同様であってよい。
ここまで、図14〜図19を用いて、本発明の第2の実施形態について説明した。本実施形態によれば、食事のエネルギー、食事に含まれる1つ以上の栄養素の分量、及び運動の量についての目標値を表すモデルデータと、食事の内容を撮像した入力画像の解析結果及びユーザによる運動の量を含む生活データとの比較に基づいて、食生活に関するアドバイスがユーザに提供される。そして、生活データを構成する摂取データの決定に際して、外部の情報源においてユーザの位置と関連付けられているメニューリストが取得され、当該メニューリストを補助的に用いて食事のメニューが推定される。それにより、メニューの推定の精度が向上する。また、本実施形態では、生活データを構成する摂取データは、食事に照射される赤外線を用いて検出される食事のエネルギー及び食事に含まれる1つ以上の栄養素の分量の値を用いて補正される。その結果、ユーザの食生活の傾向を表す生活データのうちの摂取データの正確さが向上する。従って、本実施形態によれば、より正確な生活データとモデルデータとの比較に基づく食生活に関するアドバイスをユーザに提供することが可能である。
210 通信部
220 入力画像取得部
230,430 画像解析部
232 スコア算出部
234,434 メニュー推定部
236,436 決定部
240,440 データ取得部
250 運動量算出部
260 データ生成部
270 記憶部
280 情報出力部
Claims (11)
- 食事のエネルギー、食事に含まれる1つ以上の栄養素の分量、及び運動の量についての目標値を表すモデルデータを記憶している記憶部と;
ユーザによる食事の内容を撮像した入力画像を取得する入力画像取得部と;
前記入力画像を解析することにより、前記食事のエネルギー及び前記食事に含まれる1つ以上の栄養素の分量を導出する画像解析部と;
ユーザの運動の量を算出する運動量算出部と;
前記画像解析部による解析の結果及び前記運動量算出部による算出の結果を含む生活データを生成するデータ生成部と;
前記モデルデータと前記生活データとの比較に基づいて、前記ユーザに推奨すべき栄養素、食品又は運動に関する情報を出力する情報出力部と;
を備える情報処理装置。 - 前記画像解析部は、
前記入力画像に映る前記食事のメニューを推定するためのメニュー別スコアを算出するスコア算出部と;
前記メニュー別スコアに基づいて前記食事のメニューを推定するメニュー推定部と;
前記メニュー推定部により推定されたメニューに対応するエネルギー及び1つ以上の栄養素の分量の値を決定する決定部と;
を含む、請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記情報処理装置は、ユーザの位置を表す位置データを取得するデータ取得部、をさらに備え、
前記メニュー推定部は、前記位置データにより表される位置と関連付けられているメニューリストを取得し、取得した前記メニューリストと前記メニュー別スコアとに基づいて、前記食事のメニューを推定する、
請求項2に記載の情報処理装置。 - 前記情報処理装置は、
前記食事に照射される赤外線を用いて検出される前記食事のエネルギー及び前記食事に含まれる1つ以上の栄養素の分量を表す赤外線検出データを取得するデータ取得部、
をさらに備え、
前記決定部は、前記データ取得部により取得される前記赤外線検出データをさらに用いて、前記メニュー推定部により推定されたメニューに対応するエネルギー及び1つ以上の栄養素の分量の値を決定する、
請求項2に記載の情報処理装置。 - 前記記憶部は、複数のタイプのモデルデータを記憶しており、
前記情報出力部は、前記複数のタイプのモデルデータのうちユーザにより指定された1つのモデルデータと前記生活データとを比較する、
請求項1に記載の情報処理装置。 - 前記複数のタイプのモデルデータのうち少なくとも1つのモデルデータは、前記ユーザについての過去の生活データから生成されるデータである、請求項5に記載の情報処理装置。
- 前記情報出力部は、前記モデルデータと前記生活データとの比較に基づいて、いずれかの栄養素がユーザにとって不足していると判断される場合には、不足している栄養素、又は当該栄養素を含む食品若しくは食事のメニューをユーザに出力する、請求項1に記載の情報処理装置。
- 前記情報出力部は、前記モデルデータと前記生活データとの比較に基づいて、エネルギーの消費量が不足していると判断される場合には、ユーザに運動を推奨する、請求項1に記載の情報処理装置。
- 前記情報出力部は、前記モデルデータと前記生活データとの比較に基づいて、前記ユーザに推奨すべき栄養素、食品又は運動に関する広告を出力する、請求項1に記載の情報処理装置。
- 食事のエネルギー、食事に含まれる1つ以上の栄養素の分量、及び運動の量についての目標値を表すモデルデータを記憶している記憶媒体を備える情報処理装置を用いて情報を出力するための情報出力方法であって:
ユーザによる食事の内容を撮像した入力画像を取得するステップと;
前記入力画像を解析することにより、前記食事のエネルギー及び前記食事に含まれる1つ以上の栄養素の分量を導出するステップと;
前記ユーザの運動の量を算出するステップと;
前記入力画像についての解析の結果及び前記ユーザの運動の量についての算出の結果を含む生活データを生成するステップと;
前記モデルデータと前記生活データとの比較に基づいて、前記ユーザに推奨すべき栄養素、食品又は運動に関する情報を出力するステップと;
を含む情報出力方法。 - 食事のエネルギー、食事に含まれる1つ以上の栄養素の分量、及び運動の量についての目標値を表すモデルデータを記憶している記憶媒体を備える情報処理装置を制御するコンピュータを:
ユーザによる食事の内容を撮像した入力画像を取得する入力画像取得部と;
前記入力画像を解析することにより、前記食事のエネルギー及び前記食事に含まれる1つ以上の栄養素の分量を導出する画像解析部と;
ユーザの運動の量を算出する運動量算出部と;
前記画像解析部による解析の結果及び前記運動量算出部による算出の結果を含む生活データを生成するデータ生成部と;
前記モデルデータと前記生活データとの比較に基づいて、前記ユーザに推奨すべき栄養素、食品又は運動に関する情報を出力する情報出力部と;
として機能させるための、プログラム。
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