JP2018198800A - 体脂肪量推定方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、日常的に被測定者自身が測定することに好適で、かつ、充分な推定の精度を得ることが可能な体脂肪量推定方法、体脂肪量推定装置及び体脂肪量推定システムに関する。
(体脂肪量推定装置、体脂肪量推定システム)
図1は、本発明の一実施形態の体脂肪量推定装置である制御装置105を含む体脂肪量推定システム100を説明するための図である。図2は、図1に示した制御装置105の機能ブロック図である。
本実施形態の体脂肪量推定システム100は、内臓脂肪及び皮下脂肪(以下、両者を合わせて「体脂肪」と記す)の量を推定する体脂肪量推定システムであって、体脂肪量の被推定者が自身で日常的に体脂肪量を測定することに好適なシステムである。体脂肪量推定システムは、被推定者の胴体の横断面を仮想し、この横断面において占める体脂肪の面積から体脂肪量を推定する。なお、本実施形態の横断面は、被推定者の臍のやや下部分において身長方向と直交する面である。
図1に示すように、ミラー101には、被推定者の像Mの他、日時101a、時刻101b、温度等の気象情報101c、身長等の体格情報101d、脈拍101e、腹囲に関する測定情報101f、体温101g等が表示される。
上記構成を実現するため、本実施形態のミラー101は、入射した光の一部を透過し、他の一部を反射する所謂ハーフミラーである。出力装置107は、ミラー101の被推定者に向かう表面に対する裏面において例えば液晶画面等の図示しない画面と画像を制御する図示しないドライバとを有している。ドライバによって日時101aを画面に表示させると、表示された画像がミラー101を透過してミラー101の表面に表示される。
さらに、本実施形態は、ミラー101を情報の表示機能を有するものに限定するものではない。ミラー101は、被推定者が自身の姿勢や撮像装置103に映る状態を確認できるものであれば、どのようなものであってもよい。
本実施形態の体脂肪量推定方法は、対象の胴体の正面の幅方向の長さである第一長さを測定する第一長さ測定工程と、胴体の側面の厚さ方向の長さである第二長さを測定する第二長さ測定工程と、第一長さ及び第二長さから、胴体に含まれる体脂肪量を推定する体脂肪量推定工程と、を含んでいる。さらに、本実施形態の体脂肪量推定方法は、胴体を含む範囲を撮像する撮像工程をさらに含み、第一長さ測定工程及び第二長さ測定工程は、撮像工程によって取得された画像に係る情報から第一長さまたは第二長さを測定する。このような本実施形態の体脂肪量推定方法は、図1に示した体脂肪量推定システム100において実行される。
図3は、本実施形態の体脂肪量推定方法を説明するためのフローチャートである。以下、図3に示したフローチャートと共に、本実施形態の体脂肪量推定方法を説明する。
画像処理部35は、被推定者の胴体の正面の幅方向の長さである第一長さを測定し、胴体の側面の厚さ方向の長さである第二長さを測定する。ここで、被推定者の胴体を臍に正対する方向から見た面を胴体の正面とする。そして、正面を基準にして、平面上において臍に正対する方向に直交する二方向からそれぞれ胴体を見た面をいずれも側面とし、正面に対する裏面を背面とする。
ここで、図4(a)及び図4(b)を用い、「幅方向」と「厚さ方向」について説明する。図4(a)は、胴体Ebの幅方向の第一長さAを示した図である。図4(b)は、胴体Ebの厚さ方向の第二長さBを示した図である。図4(a)及び図4(b)は、被推定者Eが図1に示したミラー101の前に立った状態を示していて、図4(a)の被推定者Eは胴体Ebの正面を図中に示した座標軸のY方向に向けて立っている。図4(a)の被推定者Eは胴体Ebの正面を図中に示した座標軸のX方向に向けて立っている。
また、胴体の幅方向とは、身長方向(図中に示す座標軸のZ方向)と直交する2軸(X方向、Y方向)のうち、胴体の正面から背面に向かう方向を指す。この方向は、図4(a)ではY方向になる。図4(b)では、被推定者が図4(a)に示した状態から90度Y−X方向に回転しているため、図4(b)においては厚さ方向は座標軸のX方向に一致する。図4(b)に示した胴体の厚さ方向の第二長さBは、胴体Ebの図中に示すX方向の長さである。なお、本実施形態でいうX方向は、−X方向であってもよい。
さらに、本実施形態では、図4(a)においても、図4(b)においても被推定者Eが自身の手HL及び手HRを自身の胴体Ebに当てている。このようにすることにより、本実施形態では、着衣により被推定者Eの胴体Ebの幅や厚さの境界が不明瞭になることを抑止し、後述するように、第一長さA及び第二長さBの両端を明確にしている。
本実施形態の体脂肪量推定方法は、胴体を含む範囲を撮像する撮像工程を含む。そして、図1に示した画像処理部35は、第一長さ測定工程及び第二長さ測定工程において、撮像工程によって取得された画像に係る情報から第一長さまたは第二長さを測定する。すなわち、本実施形態では、撮像装置103が図4(a)、図4(b)に示した被推定者Eの胴体Ebを含む範囲をそれぞれ撮像する(ステップS402)。撮像によって生成された画像の画像情報Pは、図2に示すように、制御装置105の画像処理部35に入力する。なお、本実施形態では、撮像によって生成された画像を動画像とする。
測定の際、本実施形態では、被推定者Eが撮像装置103に対して常に一定の距離をとるようにミラー101の前に被推定者Eの立ち位置を示すマークを付しておくものであってもよい。マークは、直線、円及び靴裏を模したイラスト等、被推定者Eが撮像にあたりどの位置に立ったら良いか分かるものであればどのようなものであってもよい。また、本実施形態は、例えば赤外センサ等を測距センサとして用い、被推定者Eの位置を被推定者Eに対して指示するものであってもよいし、指示をミラー101に表示することによって行ってもよい。さらに、本実施形態は、撮像によって得られた画像の大きさを制御装置105において実物大に補正する処理を行うものであってもよい。
画像処理部35は、図3に示したように、画像情報Pから第一長さA及び第二長さBを測定する(ステップS403)。
以下、本実施形態の具体的な測定の一例について説明する。
本実施形態では、第一長さ測定工程及び第二長さ測定工程において、複数の当接部材の二点間の間隔を測定することによって第一長さA及び第二長さBを測定する。本実施形態では、当接部材を体脂肪量推定工程において体脂肪量が推定される被推定者Eの一対の手とし、一対の手の特定の部分間の間隔を測定している。
より具体的には、本実施形態は、図4に示したように、被推定者Eが自身の胴体Ebに手を当てている。本実施形態では、手HR、手HLの特定の位置を画像処理部35が撮像画像から認識し、手HRの特定の位置と手HLの特定の位置との間隔を第一長さA及び第二長さBの長さの始端と終端としている。
また、上記処理においては、第一長さA、第二長さBの実測値よりもその変化の方が重要であり、例え橈骨茎状突起の位置の誤判定(手のうちの他の個所を橈骨茎状突起と判定する)が起こったとしても、この誤判定が毎回同様に生じるものであれば問題にならないことが考えられる。さらに、本実施形態は、被測定者の着衣についてTシャツ等の薄い着衣であるか、ジャケット等の厚い着衣であるかを判定し、着衣の厚さに応じて取得した長さを適宜補正するものであってもよい。
さらに、本実施形態は、第一長さA、第二長さBの両方を、当接部材を使って測定するものに限定されるものではない。例えば、胴体Ebの幅方向の長さは胴体Ebの両側に腕があって胴体Ebの端部の境界が判別し難いことから当接部材を用いてもよい。そして、Ebの側面においては腕が胴体Ebと重なるために胴体Ebの境界が判別し易いとして当接部材を用いなくてもよい。
また、本実施形態の体脂肪量推定方法は、第一長さA及び第二長さBから、胴体Ebに含まれる体脂肪量を推定する(ステップS404)。
ステップS404における体脂肪量の推定は、第一長さA、第二長さB及び第一長さAまたは第二長さBに基づくパラメータの少なくとも一つと、体脂肪量と、の関係を示す関係情報から体脂肪量を推定する。ここで、第二長さB及び第一長さAまたは第二長さBに基づくパラメータは、第一長さAや第二長さBそのものではなく、第一長さAまたは第二長さBを使って算出されたパラメータを指している。本実施形態では、体脂肪量を、腹部の断面積中に占める体脂肪の断面積で表している。また、パラメータとしては、例えば、腹囲の周長等が考えられる。
図5は、第一長さAの1/2を長軸に、第二長さBの1/2を短軸にした楕円を示した図である。図5に示した楕円の面積Sは、以下の式(1)によって算出される。体脂肪量推定工程では、体脂肪量推定部37が、演算式に第一長さA及び第二長さBまたはパラメータを代入して体脂肪量を算出する。
なお、本実施形態は、上記したように、体脂肪量を腹部の断面において占める面積によって示すことに限定されるものでなく、例えば、体脂肪の重量や複数のレベル等で示すものであってもよい。
ところで、現在、メタボリックシンドロームの指標として、高脂血症、高血糖症、高血圧と共に腹囲の周長が使用されている。このため、本実施形態では、体脂肪量推定工程が、第一長さA及び第二長さBから、胴体の周長Lを推定する周長推定工程をさらに含むようにした。
楕円の円周は、以下の式(2)によって表される。
なお、本実施形態は、体脂肪量推定部37が横断面積Sdや周長Lを出力装置107に出力してミラー101に表示する構成に限定されるものではない。横断面積Sdや周長Lは、例えば、図示しないプリンタに出力されて印字されるものであってもよい。また、横断面積Sdや周長Lは、図示しないスピーカーに出力されて音声により被推定者に通知されるものであってもよい。
y=0.286x−47.069...(4)
として表すことができる。
このような本実施形態によれば、例えば上記「y」を求める演算式を体脂肪量推定部37に記憶させておき、測定された第一長さA及び第二長さBから楕円の断面積を求め、この断面積を式(4)に代入して被推定者の内臓脂肪の面積を求めることができる。
ただし、本実施形態は、体脂肪のうち、内臓脂肪の量を推定することに限定されるものではない。例えば、図6に示したCTスキャンの画像から皮下脂肪の量あるいは体脂肪の総量を求め、皮下脂肪の量や体脂肪の量と本実施形態で得られる楕円の面積との関係を表す式を体脂肪量推定部37に記憶させておくこともできる。このようにすれば、本実施形態は、皮下脂肪量や体脂肪量を推定することができる。
以上説明したように、本実施形態は、日常的に被測定者自身が測定することに好適で、かつ、充分な推定の精度を得ることが可能な体脂肪量推定方法、体脂肪量推定装置及び体脂肪量推定システムを提供することができる。
<1> 対象の胴体の正面の幅方向の長さである第一長さを測定する第一長さ測定工程と、前記胴体の側面の厚さ方向の長さである第二長さを測定する第二長さ測定工程と、前記第一長さ及び前記第二長さから、前記胴体に含まれる体脂肪量を推定する体脂肪量推定工程と、を含む、体脂肪量推定方法。
<2> 前記第一長さ測定工程及び前記第二長さ測定工程の少なくとも一方は、前記胴体に当接する一または複数の当接部材の二点間の間隔を測定する、<1>の体脂肪量推定方法。
<3> 前記当接部材が前記体脂肪量推定工程において体脂肪量が推定される前記対象の一対の手であり、前記第一長さ測定工程及び前記第二長さ測定工程は、前記一対の手の特定の部分間の間隔を測定する、<2>の体脂肪量推定方法。
<4> 前記胴体を含む範囲を撮像する撮像工程をさらに含み、前記第一長さ測定工程及び前記第二長さ測定工程は、前記撮像工程によって取得された画像に係る情報から前記第一長さまたは前記第二長さを測定する、<1>から<3>のいずれか一つの体脂肪量推定方法。
<5> 前記体脂肪量推定工程は、前記第一長さ、前記第二長さ、及び前記第一長さまたは前記第二長さに基づくパラメータの少なくとも一つと、体脂肪量と、の関係を示す関係情報から前記体脂肪量を推定する、<1>から<4>のいずれか一つの体脂肪量推定方法。
<6> 前記関係情報は、予め定められた演算式であり、前記体脂肪量推定工程は、前記第一長さ、前記第二長さ、及び前記第一長さまたは前記第二長さに基づくパラメータの少なくとも一つを、前記演算式に代入する、<5>の体脂肪量推定方法。
<7> 前記演算式は、前記胴体の前記幅方向と平行な断面積の形状を、長軸の長さが前記第一長さ、短軸の長さが前記第二長さの楕円であるとして前記体脂肪量を算出する式である、<6>の体脂肪量推定方法。
<8> 前記関係情報は、前記第一長さ、前記第二長さ、及び前記第一長さまたは前記第二長さに基づくパラメータの少なくとも一つと、体脂肪量とを対応付けるテーブルであり、前記体脂肪量推定工程は、前記第一長さ、前記第二長さ、及び前記第一長さまたは前記第二長さに基づくパラメータの少なくとも一つを、前記テーブルに対照する、<5>の体脂肪量推定方法。
<9> 前記体脂肪量推定工程は、前記第一長さ及び前記第二長さから、前記胴体の周長を推定する周長推定工程をさらに含む、<1>から<8>のいずれか一つの体脂肪量推定方法。
<10>
対象の胴体の正面の幅方向の長さである第一長さを測定する第一長さ測定部と、前記胴体の側面の厚さ方向の長さである第二長さを測定する第二長さ測定部と、前記第一長さ測定部によって測定された第一長さ及び前記第二長さ測定部によって測定された第二長さから、前記胴体に含まれる体脂肪量を推定する体脂肪量推定部と、を含む、体脂肪量推定装置。
<11> 対象の胴体を含む範囲を撮像する撮像部と、前記撮像部によって撮像された画像に関する画像情報から前記胴体の正面の幅方向の長さである第一長さを測定する第一長さ測定部と、前記胴体の側面の厚さ方向の長さである第二長さを測定する第二長さ測定部と、前記第一長さ及び前記第二長さから、前記胴体に含まれる体脂肪量を推定する体脂肪量推定部と、を含む体脂肪量推定部と、前記体脂肪量推定部による推定の結果を出力する出力部と、を含む、体脂肪量推定システム。
<12> 前記胴体を写す位置に設置された鏡部材を備え、前記出力部は、前記鏡部に前記推定の結果を出力する、<11>の体脂肪量推定システム。
37・・・体脂肪量推定部
100・・・体脂肪量推定システム
101・・・ミラー
101a・・・日時
101b・・・時刻
101c・・・気象情報
101d・・・体格情報
101e・・・脈拍
101f・・・測定情報
101g・・・体温
103・・・撮像装置
105・・・制御装置
107・・・出力装置
Claims (12)
- 対象の胴体の正面の幅方向の長さである第一長さを測定する第一長さ測定工程と、
前記胴体の側面の厚さ方向の長さである第二長さを測定する第二長さ測定工程と、
前記第一長さ及び前記第二長さから、前記胴体に含まれる体脂肪量を推定する体脂肪量推定工程と、
を含む、体脂肪量推定方法。 - 前記第一長さ測定工程及び前記第二長さ測定工程の少なくとも一方は、前記胴体に当接する一または複数の当接部材の二点間の間隔を測定する、請求項1に記載の体脂肪量推定方法。
- 前記当接部材が前記体脂肪量推定工程において体脂肪量が推定される前記対象の一対の手であり、前記第一長さ測定工程及び前記第二長さ測定工程は、前記一対の手の特定の部分間の間隔を測定する、請求項2に記載の体脂肪量推定方法。
- 前記胴体を含む範囲を撮像する撮像工程をさらに含み、
前記第一長さ測定工程及び前記第二長さ測定工程は、前記撮像工程によって取得された画像に係る情報から前記第一長さまたは前記第二長さを測定する、請求項1から3のいずれか一項に記載の体脂肪量推定方法。 - 前記体脂肪量推定工程は、
前記第一長さ、
前記第二長さ、
及び前記第一長さまたは前記第二長さに基づくパラメータの少なくとも一つと、体脂肪量と、の関係を示す関係情報から前記体脂肪量を推定する、請求項1から4のいずれか一項に記載の体脂肪量推定方法。 - 前記関係情報は、予め定められた演算式であり、
前記体脂肪量推定工程は、
前記第一長さ、
前記第二長さ、
及び前記第一長さまたは前記第二長さに基づくパラメータの少なくとも一つを、前記演算式に代入する、請求項5に記載の体脂肪量推定方法。 - 前記演算式は、長軸の長さが前記第一長さ、短軸の長さが前記第二長さの楕円の面積と前記体脂肪量との関係を示す、請求項6に記載の体脂肪量推定方法。
- 前記関係情報は、前記第一長さ、前記第二長さ、及び前記第一長さまたは前記第二長さに基づくパラメータの少なくとも一つと、体脂肪量とを対応付けるテーブルであり、
前記体脂肪量推定工程は、
前記第一長さ、
前記第二長さ、
及び前記第一長さまたは前記第二長さに基づくパラメータの少なくとも一つを、前記テーブルに対照する、請求項5に記載の体脂肪量推定方法。 - 前記体脂肪量推定工程は、
前記第一長さ及び前記第二長さから、前記胴体の周長を推定する周長推定工程をさらに含む、請求項1から8のいずれか一項に記載の体脂肪量推定方法。 - 対象の胴体の正面の幅方向の長さである第一長さを測定する第一長さ測定部と、
前記胴体の側面の厚さ方向の長さである第二長さを測定する第二長さ測定部と、
前記第一長さ測定部によって測定された第一長さ及び前記第二長さ測定部によって測定された第二長さから、前記胴体に含まれる体脂肪量を推定する体脂肪量推定部と、
を含む、体脂肪量推定装置。 - 対象の胴体を含む範囲を撮像する撮像部と、
前記撮像部によって撮像された画像に関する画像情報から前記胴体の正面の幅方向の長さである第一長さを測定する第一長さ測定部と、前記胴体の側面の厚さ方向の長さである第二長さを測定する第二長さ測定部と、前記第一長さ及び前記第二長さから、前記胴体に含まれる体脂肪量を推定する体脂肪量推定部と、を含む体脂肪量推定部と、
前記体脂肪量推定部による推定の結果を出力する出力部と、
を含む、体脂肪量推定システム。 - 前記胴体を写す位置に設置された鏡部材を備え、前記出力部は、前記鏡部に前記推定の結果を出力する、請求項11に記載の体脂肪量推定システム。
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