JP2019141262A - Method for analyzing motion of martial art - Google Patents

Method for analyzing motion of martial art Download PDF

Info

Publication number
JP2019141262A
JP2019141262A JP2018027366A JP2018027366A JP2019141262A JP 2019141262 A JP2019141262 A JP 2019141262A JP 2018027366 A JP2018027366 A JP 2018027366A JP 2018027366 A JP2018027366 A JP 2018027366A JP 2019141262 A JP2019141262 A JP 2019141262A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
color
marker
martial arts
analysis method
markers
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.)
Pending
Application number
JP2018027366A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
聖 星野
Kiyoshi Hoshino
聖 星野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Tsukuba NUC
Original Assignee
University of Tsukuba NUC
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Tsukuba NUC filed Critical University of Tsukuba NUC
Priority to JP2018027366A priority Critical patent/JP2019141262A/en
Publication of JP2019141262A publication Critical patent/JP2019141262A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

To highly accurately measure a motion of a player of a martial art.SOLUTION: The method for analyzing a motion of a martial art takes an image of the body of a player wearing color markers of four colors or less and thereby analyzes the motion of the player regardless of the color of clothing or an illumination environment.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、武道動作解析方法に関する。   The present invention relates to a martial arts motion analysis method.

従来、特許文献1から特許文献4に示すような技術が開示されている。   Conventionally, techniques as disclosed in Patent Document 1 to Patent Document 4 have been disclosed.

特開2007−61121号公報JP 2007-61121 A 特開2016−6415号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-6415 特開2002−65641号公報JP 2002-65641 A 登録実用新案第3214455号公報Registered Utility Model No. 3214455

特許文献1には、身体の所定箇所を基準点とし、複数の関節部分をマーカによりマーキングし、マーカ同士を結んだリンクのそれぞれを順に繋いだマルチリンクモデルを用いて、基準点に対する各リンクの動作を解析する三次元動作計測技術が記載されている。この特許文献1に記載の従来技術によると、人体関節とほぼ同数のマーカが必要になり、マーキングに掛かる手間が膨大になる。しかも、マーカの種類については特定していないものの、マーカ同士を結んだリンクのそれぞれを順に繋いだマルチリンクモデルを用いるため、照明環境や被計測者の着衣などによりマーカの一部が遮蔽されると、推定精度が極端に低下するという問題がある。
特許文献2には、光学式マーカがカメラから隠れる場合であっても、3軸ジャイロセンサーを併用することで、光学式マーカの位置を推定できるようにする技術が記載されている。この特許文献2に記載の従来技術によると、光学式モーションキャプチャと、少なくとも3軸ジャイロセンサーの両方を使用しなければならず、利用に大きな費用が必要となるという問題がある。
特許文献3には、指の3次元動作計測を行うのに、マーカとしてLED光源を使用することが記載されている。また、特許文献4には、磁石を使った、台座に着脱可能な光学式マーカが記載されている。特許文献4に記載の従来技術によると、マーカが高価になり、費用を低減することができないという問題がある。
Patent Document 1 uses a multi-link model in which a predetermined part of the body is used as a reference point, a plurality of joint portions are marked with markers, and each of the links connecting the markers is connected in order. A three-dimensional motion measurement technique for analyzing motion is described. According to the prior art described in Patent Document 1, approximately the same number of markers as the human body joints are required, and the labor required for marking becomes enormous. In addition, although the type of marker is not specified, a multi-link model in which the links connecting the markers are connected in order is used, so part of the marker is shielded by the lighting environment and the clothes of the measurement subject. There is a problem that the estimation accuracy is extremely lowered.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-260260 describes a technique that enables the position of an optical marker to be estimated by using a three-axis gyro sensor even when the optical marker is hidden from the camera. According to the prior art described in Patent Document 2, both an optical motion capture and at least a three-axis gyro sensor must be used, and there is a problem that a large cost is required for use.
Patent Document 3 describes that an LED light source is used as a marker to measure a three-dimensional movement of a finger. Patent Document 4 describes an optical marker that uses a magnet and is detachable from a pedestal. According to the prior art described in Patent Document 4, there is a problem that the marker becomes expensive and the cost cannot be reduced.

本発明の一実施形態は、4色以下のカラーマーカが装着された競技者の体を撮像することにより、着衣の色又は照明環境によらず、前記競技者の動作解析を行う武道動作解析方法である。   One embodiment of the present invention is a martial arts motion analysis method for performing motion analysis of the athlete by imaging the athlete's body equipped with four or less color markers, regardless of the color of the clothing or the lighting environment. It is.

本発明の一実施形態は、4色以下のカラーマーカが装着された競技者の体を撮像してRGB表色系の画像を出力する撮像ステップと、前記撮像ステップにおいて出力された映像の表色系を、RGB表色系から色相、彩度及び明度を含む表色系に表色系を変換する変換ステップと、前記変換ステップにおいて表色系が変換された映像に対して閾値を設定することによって、映像に含まれる背景を除去する背景除去ステップとを有する武道動作解析方法である。   In one embodiment of the present invention, an imaging step of imaging a player's body equipped with color markers of four colors or less and outputting an RGB color system image, and a color specification of the video output in the imaging step A conversion step of converting the color system from the RGB color system to a color system including hue, saturation, and brightness, and setting a threshold value for the image in which the color system is converted in the conversion step Is a martial arts motion analysis method including a background removal step of removing a background included in an image.

本発明の一実施形態は、上述の武道動作解析方法において、競技者の体に前記カラーマーカが装着される装着位置があらかじめ定められており、前記撮像ステップにおいて撮像された映像に基づいて、競技者の関節角度の推定を行う関節角度推定ステップをさらに有する。   In one embodiment of the present invention, in the above-described martial arts motion analysis method, a mounting position at which the color marker is mounted on a player's body is determined in advance, and based on the image captured in the imaging step, A joint angle estimating step of estimating the joint angle of the person.

本発明の一実施形態は、上述の武道動作解析方法において、前記撮像ステップにおいて、前記映像が1台のカメラによって撮像される。   In one embodiment of the present invention, in the martial arts motion analysis method described above, in the imaging step, the video is captured by a single camera.

本発明の一実施形態は、上述の武道動作解析方法において、前記カラーマーカには、伸縮性ベルトに予め固定されている第1種類のカラーマーカと、予め競技者の体に取り付けられているベルトの装着部に対して計測時に装着される第2種類のカラーマーカとがある。   In one embodiment of the present invention, in the above-described martial arts motion analysis method, the color marker includes a first type of color marker that is fixed in advance to a stretchable belt, and a belt that is previously attached to the body of the athlete. There is a second type of color marker that is attached to the attachment part during measurement.

本発明によれば、武道の競技者の動作を高精度に計測することができる。   According to the present invention, the movement of a martial arts player can be measured with high accuracy.

本実施形態のカラーマーカを装着する身体部位(側面視)の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the body part (side view) which mounts the color marker of this embodiment. 本実施形態のカラーマーカを装着する身体部位(背面視)の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the body part (back view) which mounts the color marker of this embodiment. 本実施形態のカラーマーカ番号と解剖学的な装着部位との対応の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a response | compatibility with the color marker number of this embodiment, and an anatomical mounting site | part. 本実施形態のカラーマーカの装着規則の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the mounting rule of the color marker of this embodiment. 本実施形態の人体関節角度の求めかたの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of how to obtain | require the human body joint angle of this embodiment. 本実施形態のカラーマーカの形態の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the form of the color marker of this embodiment. 本実施形態の撮像部(カメラ)の画角の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the angle of view of the imaging part (camera) of this embodiment. 本実施形態の計測前キャリブレーションの動作例を示す図である。It is a figure which shows the operation example of the calibration before measurement of this embodiment. 本実施形態の武道動作解析方法の処理手順の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the process sequence of the martial arts movement analysis method of this embodiment. 本実施形態の武道動作解析方法による身体重心の解析結果の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the analysis result of the body gravity center by the martial arts movement analysis method of this embodiment. 本実施形態の武道動作解析方法による上半身の動きの解析結果の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the analysis result of the motion of the upper body by the martial arts movement analysis method of this embodiment. 本実施形態の武道動作解析方法による打突の所要時間の解析結果の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the analysis result of the time required for the impact by the martial arts movement analysis method of this embodiment. 本実施形態の武道動作解析方法による踏み切り足の引きつけ時間の解析結果の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the analysis result of the attraction time of a crossing foot by the martial arts action analysis method of this embodiment. 本実施形態の武道動作解析方法による踏み込み時の下腿の角度の解析結果の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the analysis result of the angle of the lower leg at the time of depressing by the martial arts action analysis method of this embodiment. 本実施形態の武道動作解析方法による跳躍の距離(左足から左足の距離)の解析結果の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the analysis result of the jump distance (distance of a left foot from a left foot) by the martial arts movement analysis method of this embodiment. 本実施形態の武道動作解析方法による頭部の動きの解析結果の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the analysis result of the movement of the head by the martial arts movement analysis method of this embodiment.

[実施形態]
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
(1)4色以下のカラーマーカの体への装着
4色のカラーマーカを用意する。マーカは、後述する球体のカラーマーカでも良いし、色付きのテープでも良い。マーカは、LED等の小型光源を利用しても良い。
例としてカラーマーカ色を緑(R)、黄色(Y)、オレンジ(O)、ピンク(P)とする。この4色は、薄暗い中でもよく目立つ色であり、また、球体のマーカに巻く場合にも入手が容易な光反射テープの種類である。
ただし、4種類のカラーマーカ色は、計測場所の床とは異なる色とすることが望ましい。
[Embodiment]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(1) Mounting of color markers of 4 colors or less to the body Prepare 4 color markers. The marker may be a spherical color marker, which will be described later, or a colored tape. The marker may use a small light source such as an LED.
For example, the color marker colors are green (R), yellow (Y), orange (O), and pink (P). These four colors are the colors that stand out well even in the dark, and are the types of light reflecting tapes that are easily available even when wrapped around a spherical marker.
However, the four types of color marker colors are preferably different from the floor of the measurement location.

すなわち、武道動作解析方法においては、4色以下のカラーマーカが装着された競技者の体を撮像することにより、着衣の色又は照明環境によらず、前記競技者の動作解析を行う。   That is, in the martial arts motion analysis method, the athlete's motion analysis is performed regardless of the color of the clothing or the lighting environment by capturing an image of the athlete's body with four or less color markers.

カラーマーカは、たとえば直径2〜4cm程度の大きさの球状発泡スチロールに、4色の反射テープを巻く。それを、台座としてのペットボトルのキャップのような底面が平らな板に固定する。
また、カラーマーカを身体に固定する方法には2種類ある。1種類は、カラーマーカは面ファスナー付き伸縮性ベルトに事前に固定されており、人体背面のような手が届きにくい身体部位へは、ベルトを巻き付けることで、指定の身体部位にカラーマーカを装着する。もう1種類は、カラーマーカとベルトとは固定されておらず、マーカ装着時には、まずベルトを身体部位に巻き、そのあと両面テープ等でカラーマーカをベルトに接着する。
For example, the color marker is a four-color reflective tape wound around a spherical foamed polystyrene having a diameter of about 2 to 4 cm. The bottom is fixed to a flat plate such as a cap of a plastic bottle as a base.
There are two methods for fixing the color marker to the body. In one type, the color marker is fixed in advance to a stretchable belt with a hook-and-loop fastener, and the color marker is attached to the specified body part by winding the belt around a body part that is difficult to reach such as the back of the human body. To do. In the other type, the color marker and the belt are not fixed. When the marker is mounted, the belt is first wound around the body part, and then the color marker is adhered to the belt with a double-sided tape or the like.

(2)カラーマーカの装着位置
図1は、本実施形態のカラーマーカを装着する身体部位(側面視)の一例を示す図である。
図2は、本実施形態のカラーマーカを装着する身体部位(背面視)の一例を示す図である。
図3は、本実施形態のカラーマーカ番号と解剖学的な装着部位との対応の一例を示す図である。
前述したような、剣術系の武道やスポーツ(剣道、短剣道、銃剣道、なぎなた、フェンシング等)の動作計測を矢状面で行う場合は、たとえば、図1及び図2に示す身体部位にカラーマーカを装着すると良い。
(2) Mounting position of color marker FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a body part (side view) to which the color marker of this embodiment is mounted.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a body part (back view) to which the color marker of this embodiment is attached.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the correspondence between the color marker number and the anatomical attachment site of the present embodiment.
When measuring movements of kendo martial arts and sports (kendo, short kendo, bayonet, naginata, fencing, etc.) in the sagittal plane as described above, for example, color the body parts shown in FIGS. A marker should be attached.

人体に取り付けるカラーマーカには2種類があり、1種類は、事前に伸縮性ベルトに固定され、おもに人体背面に装着するために用いる。もう1種類は、背面以外の身体部位に取り付けるカラーマーカであり、ベルトには事前に固定されておらず、マーカ装着時に両面テープ等でベルトに貼付する。
事前にベルトに固定されているカラーマーカは、図1に図示する例では、マーカ番号1、6、および7である。
ベルト固定型のカラーマーカ装着方法は、次の通りである。ユーザは、カラーマーカ1が固定されたベルトの両端を手に持ち、カラーマーカ1を後頭部中央にある骨のでっぱりの真下にあてる。次に、両耳の上を通るように、頭の大きさに合わせてベルトを固定する。最後に、ベルトの右耳上の位置にカラーマーカ2を貼付し、さらに、額中央にカラーマーカ3を貼付する。
カラーマーカ6が事前に固定されたベルトは、両腋(わき)の下の付け根に通し、背骨の上にカラーマーカ6が位置するようにベルトを装着する。
カラーマーカ7が事前に固定されたベルトは、まず左右大転子の高さにベルトをあて、背骨の上にマーカ7が位置するようにベルトを装着する。そして、右大転子の位置にカラーマーカ8を取り付ける。カラーマーカ7とカラーマーカ8の高さが同じであるか、鏡等で確認すると良い。
カラーマーカ1、2、3、6、7、8以外のカラーマーカについては、表1が示す身体位置に、先に身体に巻き付けたベルトの上から、あるいは着衣の上から、両面テープ等を貼付したカラーマーカを貼り付ける。
There are two types of color markers attached to the human body, and one type is fixed to the elastic belt in advance and is used mainly for mounting on the back of the human body. The other type is a color marker to be attached to a body part other than the back surface, which is not fixed to the belt in advance, and is attached to the belt with a double-sided tape or the like when the marker is attached.
The color markers previously fixed to the belt are marker numbers 1, 6, and 7 in the example illustrated in FIG.
The belt fixing type color marker mounting method is as follows. The user holds both ends of the belt to which the color marker 1 is fixed, and places the color marker 1 directly below the bone at the center of the back of the head. Next, fix the belt according to the size of the head so that it passes over both ears. Finally, the color marker 2 is affixed to a position on the right ear of the belt, and the color marker 3 is affixed to the center of the forehead.
The belt on which the color marker 6 is fixed in advance is passed through the base of the armpits (armpits), and the belt is mounted so that the color marker 6 is positioned on the spine.
The belt on which the color marker 7 is fixed in advance is first applied to the height of the left and right greater trochanters, and the belt is mounted so that the marker 7 is positioned on the spine. Then, the color marker 8 is attached to the position of the right greater trochanter. It is good to confirm whether the height of the color marker 7 and the color marker 8 is the same with a mirror.
For color markers other than color markers 1, 2, 3, 6, 7, and 8, attach double-sided tape or the like on the body position shown in Table 1 from the belt wrapped around the body or from the top of the clothing. Paste the color marker.

(3)カラーマーカ色の決定方法
図4は、本実施形態のカラーマーカの装着規則の一例を示す図である。
ステップ1:撮像画像を、ユーザの、袖の部分を除いた上着(領域A1)、ズボン(領域A2)、背景(領域A3)、ユーザの頭部(領域A4)、右上肢および武器(領域A5)に分割する。また、ズボンは、左脚(領域A21)、左足(領域A22)、右脚(領域A23)、右足(領域A24)に細分する。
(3) Method for Determining Color Marker Color FIG. 4 is a diagram showing an example of a color marker mounting rule according to this embodiment.
Step 1: Captured image of user's outerwear (area A1), pants (area A2), background (area A3), user's head (area A4), upper right limb and weapon (area) Divide into A5). The pants are subdivided into a left leg (region A21), a left foot (region A22), a right leg (region A23), and a right foot (region A24).

ステップ2:領域A1の中に、4種類のカラーマーカ色のいずれかと類似の色が含まれているかどうかを確認する。もし含まれていたら、領域A1に装着するカラーマーカ4、5、6、7、8のすべてに、類似の色とは異なる1種類の色のカラーマーカを装着する。反対に、もし領域A1の中に、4種類のカラーマーカ色と類似する色が含まれていなければ、4色のなかの任意の1色を選び、領域A1に装着するカラーマーカ4、5、6、7、8のすべての位置にその色のカラーマーカを装着する。   Step 2: Check whether the area A1 includes a color similar to any of the four color marker colors. If it is included, a color marker of one type different from the similar color is attached to all of the color markers 4, 5, 6, 7, and 8 attached to the area A1. On the contrary, if the area A1 does not include a color similar to the four types of color marker colors, any one of the four colors is selected and the color markers 4, 5,. The color markers of the color are attached to all positions 6, 7, and 8.

ステップ3:領域A2の中に、4種類のカラーマーカ色のいずれかと類似の色が含まれているかどうかを確認する。もし含まれていたら、異なる3種類の色のなかから任意の2種類を選び、領域A21に装着するカラーマーカ9、10の位置と、領域A23に装着するカラーマーカ10、12の位置とに、異なった1種類ずつの色のカラーマーカを装着する。反対に、もし領域A2の中に、4色のカラーマーカのいずれかと類似の色が含まれていなければ、4種類の色のなかの任意の2種類を選び、1種類の色のカラーマーカを領域A21に、他方の色のカラーマーカを領域A23に、それぞれ装着する。   Step 3: Check whether or not the region A2 includes a color similar to any of the four types of color marker colors. If it is included, any two of the three different colors are selected, and the positions of the color markers 9 and 10 to be attached to the area A21 and the positions of the color markers 10 and 12 to be attached to the area A23, Attach color markers of different colors. Conversely, if the area A2 does not contain a color similar to any of the four color markers, select any two of the four colors and select one color marker. The color marker of the other color is attached to the area A21 in the area A21.

ステップ4:領域A22と領域A24には、領域A21と領域A23で選んだ色と異なる2種類の色を、それぞれカラーマーカ13、14の位置に装着する。
ステップ5:背景領域である領域A3の中に、4種類のカラーマーカ色のいずれかと類似の色が含まれているかどうかを確認する。もし含まれていたら、領域A4に装着するカラーマーカ1、3には、その色と異なり、かつ、領域A1で使った色とも異なるカラーマーカ色を装着する。反対に、もし含まれていなかったら、領域A1で使った色と異なる色をカラーマーカ1と3に装着する。カラーマーカ2には、領域A1で使った色、および、カラーマーカ1、3とは異なる色を装着する。
Step 4: In the areas A22 and A24, two types of colors different from the colors selected in the areas A21 and A23 are mounted at the positions of the color markers 13 and 14, respectively.
Step 5: It is confirmed whether or not a color similar to any of the four color marker colors is included in the background area A3. If it is included, the color markers 1 and 3 to be mounted in the area A4 are mounted with a color marker color different from that color and different from the color used in the area A1. On the contrary, if it is not included, a color different from the color used in the area A1 is attached to the color markers 1 and 3. The color marker 2 is attached with the color used in the area A1 and a color different from the color markers 1 and 3.

ステップ6:領域A5に含まれるカラーマーカ15、16、17、18、19には、領域A1およびカラーマーカ3とは異なる2種類のカラーマーカ色を交互に装着する。これにより、剣道や短剣道などの打突動作における面打ちのように、右上肢や武器を前額近くに振り上げた場合でも、同じ色のカラーマーカ同士が隣接したり交差したりするのを避けることができる。
前述した通り、4種類のカラーマーカ色は、計測場所の床とは異なる色とすることが望ましい。
Step 6: The color markers 15, 16, 17, 18, and 19 included in the region A5 are alternately mounted with two types of color marker colors different from the region A1 and the color marker 3. This prevents color markers of the same color from adjoining or crossing even when the upper right limb or weapon is swung up near the forehead, such as when hitting a kendo or short kendo. be able to.
As described above, the four types of color marker colors are preferably different from the floor of the measurement location.

(4)RGB表色系からHSV等への表色系変換
前述したように、近傍に類似色がないようにしつつ、同じ身体部位のカラーマーカ色は同じとし、複数のマーカが交差もしくは近づく可能性のある部位については異なった色を配置すると、簡単な画像処理により、背景を除去し、カラーマーカのみ抽出することが可能になる。
以下に、画像処理の大まかな流れを記す。
手順1:撮像画像中のカラーマーカの位置を指定する。
手順2:撮像画像を、RGB表色系から、色を色相・彩度・明度の3つで表現するHSV表色系(もしくはHSB表色系)へ変換する。そして、各カラーマーカ色のHSV値を保存する。
手順3:HSV値の上下限を設定する。それぞれ、以下の通りである。
H:クリックして取得した値から±10/180
S:0〜255のうち下限が80、上限が255
V:0〜255のうち下限が50、上限が255
ここで、V(輝度値)の低い値を除いているのは、照明光などの影響により黒過ぎる(暗すぎる)画素を除くためである。また、S(彩度)の低い値を除いているのは、太陽光などの影響により白過ぎる(明る過ぎる)画素を除くためである。
手順4:各カラーマーカの重心ピクセルを、マーカ位置として記録する。
手順5:重心ピクセルと、画像内に写るように置いた水平基準線とから、人体関節角度推定や、画像座標系から物理座標系への変換を行う。
手順6:次フレームに処理を移し、RGB表色系から、HSV(もしくはHSB)への表色系変換を行う。
手順7:前フレームで保存されたマーカ位置の近傍において、上述3の設定値の範囲内のピクセルを抽出し、それぞれの重心ピクセルをマーカ位置として記録する。
手順8:上述5に処理を移し、最終フレームまで同じ処理を繰り返す。
以上の処理により、各カラーマーカの位置座標が求められる。
(4) Color system conversion from RGB color system to HSV, etc. As described above, the color marker colors of the same body part are the same while there are no similar colors in the vicinity, and multiple markers can cross or approach. If different colors are arranged for the characteristic parts, the background can be removed and only the color markers can be extracted by simple image processing.
The general flow of image processing is described below.
Step 1: Specify the position of the color marker in the captured image.
Procedure 2: The captured image is converted from the RGB color system to an HSV color system (or HSB color system) that expresses colors in three of hue, saturation, and brightness. Then, the HSV value of each color marker color is stored.
Procedure 3: Set the upper and lower limits of the HSV value. Each is as follows.
H: ± 10/180 from the value acquired by clicking
S: 0 to 255, lower limit is 80, upper limit is 255
V: 0 to 255, lower limit is 50, upper limit is 255
Here, the reason why the low value of V (luminance value) is excluded is to remove pixels that are too black (too dark) due to the influence of illumination light or the like. The reason why the low value of S (saturation) is excluded is to remove pixels that are too white (too bright) due to the influence of sunlight or the like.
Procedure 4: The barycentric pixel of each color marker is recorded as the marker position.
Procedure 5: Estimate the human body joint angle and convert from the image coordinate system to the physical coordinate system from the center-of-gravity pixel and the horizontal reference line placed so as to appear in the image.
Procedure 6: The processing is transferred to the next frame, and the color system conversion from the RGB color system to HSV (or HSB) is performed.
Procedure 7: In the vicinity of the marker position stored in the previous frame, the pixels within the range of the set value of 3 described above are extracted, and each centroid pixel is recorded as the marker position.
Procedure 8: The processing is moved to the above-mentioned 5 and the same processing is repeated until the final frame.
Through the above processing, the position coordinates of each color marker are obtained.

すなわち、本実施形態の武道動作解析方法は、4色以下のカラーマーカが装着された競技者の体を撮像してRGB表色系の画像を出力する撮像ステップと、撮像ステップにおいて出力された映像の表色系を、RGB表色系から色相、彩度及び明度を含む表色系に表色系を変換する変換ステップと、変換ステップにおいて表色系が変換された映像に対して閾値を設定することによって、映像に含まれる背景を除去する背景除去ステップとを有する。   That is, the martial arts motion analysis method of the present embodiment captures an image of a player wearing a color marker of four colors or less and outputs an RGB color system image, and an image output in the imaging step Conversion step to convert the color system from the RGB color system to a color system including hue, saturation, and lightness, and a threshold is set for the image in which the color system was converted in the conversion step And a background removal step of removing the background included in the video.

図5は、本実施形態の人体関節角度の求めかたの一例を示す図である。
マーカ位置座標から人体関節角度の求め方には2種類ある。画像内にはあらかじめ曲尺(さしがね)や物差し、もしくは床平面などのような水平面が分かる画像手掛かりを含めて撮像する。すると、図5に例示するように、たとえば頭部の傾きは、水平ベクトルa(同図ではaの上部に矢印。)と、2つのカラーマーカのベクトルa(同図ではaの上部に矢印。)がなす角から求める。また、たとえば肘関節角度は、隣り合う3つのカラーマーカの2つのベクトルa(同図ではaの上部に矢印。)とベクトルa(同図ではaの上部に矢印。)とのなす角から求める。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of how to obtain the human body joint angle according to the present embodiment.
There are two types of methods for obtaining the human body joint angle from the marker position coordinates. The image is picked up in advance including an image clue such as a curved scale, a ruler, or a horizontal plane such as a floor plane. Then, as illustrated in FIG. 5, for example, the inclination of the head includes a horizontal vector a 0 (in the figure, an arrow above a 0 ) and two color marker vectors a 1 (in the figure, a 1 Calculate from the angle formed by the arrow at the top. In addition, for example, the elbow joint angle is determined by two vectors a 2 (arrows above a 2 in the figure) and vectors a 3 (arrows above a 3 in the figure) of three adjacent color markers. Find from the corner to make.

すなわち、本実施形態の武道動作解析方法は、競技者の体に前記カラーマーカが装着される装着位置があらかじめ定められており、撮像ステップにおいて撮像された映像に基づいて、競技者の関節角度の推定を行う関節角度推定ステップをさらに有する。   That is, in the martial arts motion analysis method of the present embodiment, the mounting position at which the color marker is mounted on the athlete's body is determined in advance, and the joint angle of the athlete is determined based on the image captured in the imaging step. The method further includes a joint angle estimation step for performing estimation.

(5)1台のカメラによる3次元動作計測
上述したように、カラーマーカ装着位置は、人体に対しておおむね左右対称としている。しかし、左右の肩峰(肩関節の位置)にカラーマーカ4、5を装着することで、1台のカメラによる撮像で、矢状面(y軸方向)での3次元動作計測のみならず、上半身のひねり(y軸まわりの回転)も計測可能となる。
(5) Three-dimensional motion measurement by one camera As described above, the color marker mounting position is generally bilaterally symmetric with respect to the human body. However, by attaching the color markers 4 and 5 to the left and right shoulder ridges (shoulder joint positions), not only the three-dimensional motion measurement in the sagittal plane (y-axis direction) can be performed with one camera. The upper body twist (rotation around the y-axis) can also be measured.

すなわち、本実施形態の武道動作解析方法は、撮像ステップにおいて、映像が1台のカメラによって撮像される。   That is, in the martial arts motion analysis method of the present embodiment, an image is captured by one camera in the imaging step.

(6)カラーマーカの製作
カラーマーカは、直径2〜4cm程度の大きさの球状発泡スチロールに、4色の光反射テープを巻く。それを、台座としてのペットボトルのキャップに固定する。台座が平坦であるため、普通の両面テープで簡単に伸縮ベルトに接着できる。人体への装着時には、先にベルトを装着した後に、ベルト上の任意の位置に簡単にマーカ部を取り付けることができるため、装着作業中に位置が動いてしまうことも少ない。軽量であり、人体と接触してもマーカが外れにくい。
(6) Manufacture of color marker A color marker is obtained by wrapping a four-color light reflecting tape around a spherical foam polystyrene having a diameter of about 2 to 4 cm. Fix it to the cap of the plastic bottle as the base. Since the base is flat, it can be easily attached to the elastic belt with ordinary double-sided tape. At the time of wearing on the human body, since the marker portion can be easily attached at an arbitrary position on the belt after the belt is first attached, the position hardly moves during the attaching operation. It is lightweight and it is difficult for the marker to come off even when it comes into contact with the human body.

(7)2種類の形態のカラーマーカ
図6は、本実施形態のカラーマーカの形態の一例を示す図である。カラーマーカには2種類の形態を用意すると良い。1種類においては、カラーマーカは面ファスナー付き伸縮性ベルトに事前に固定されており、たとえば図1のカラーマーカ1、6、7で例示するような、人体背面へのマーカ装着であるため手が届きにくい身体部位へは、カラーマーカ付のベルトを巻き付けることで、指定の身体部位に正確にカラーマーカを装着する。
もう1種類においては、カラーマーカとベルトとは事前に固定されておらず、マーカ装着時には、まずベルトを身体部位に巻き、そのあと両面テープ等でカラーマーカをベルトに接着する。図1では、カラーマーカ1、6、7以外が該当する。
なお、剣術系の武道やスポーツ(剣道、短剣道、銃剣道、なぎなた、フェンシング等)の動作計測では、竹刀などの武器へは、身体に装着するようなカラーマーカでなくても良く、2種類の色のテープを武器に巻くだけでも良い。
(7) Two types of color markers FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a color marker according to the present embodiment. Two types of color markers are preferably prepared. In one type, the color marker is fixed in advance to a stretchable belt with a hook-and-loop fastener. For example, as shown in the color markers 1, 6, and 7 in FIG. By wrapping a belt with a color marker around a body part that is difficult to reach, the color marker is accurately attached to the designated body part.
In the other type, the color marker and the belt are not fixed in advance, and when the marker is mounted, the belt is first wound around the body part, and then the color marker is bonded to the belt with a double-sided tape or the like. In FIG. 1, colors other than color markers 1, 6, and 7 are applicable.
It should be noted that in the measurement of sword martial arts and sports (kendo, short kendo, bayonet, naginata, fencing, etc.), weapons such as bamboo swords do not have to be color markers attached to the body. You can just wrap the color tape around your weapon.

すなわち、本実施形態の武道動作解析方法において、カラーマーカには、伸縮性ベルトに予め固定されている第1種類のカラーマーカと、予め競技者の体に取り付けられているベルトの装着部に対して計測時に装着される第2種類のカラーマーカとがある。   In other words, in the martial arts motion analysis method of the present embodiment, the color marker includes a first type color marker that is fixed in advance to the stretchable belt and a belt mounting portion that is previously attached to the athlete's body. There is a second type of color marker that is attached during measurement.

次に、本実施形態の武道動作解析方法の実施手順について説明する。
図7は、本実施形態の撮像部(カメラ)の画角の一例を示す図である。
(手順1)カメラを図7に示す位置に設置する。図7は、短剣道の動作計測の例であるが、身長の高い被計測者が、1回の打突動作により、身体部位や竹刀のいずれも画像からはみ出ない位置にカメラを設置する。カメラとしては、通常仕様のスマホを使い、高速撮像機能(モーションビデオ)を活用する。
Next, the implementation procedure of the martial arts movement analysis method of this embodiment is demonstrated.
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of an angle of view of the imaging unit (camera) of the present embodiment.
(Procedure 1) The camera is installed at the position shown in FIG. FIG. 7 shows an example of short kendo movement measurement. A high-measured person installs a camera at a position where neither a body part nor a bamboo sword protrudes from an image by a single hitting action. As a camera, a normal smartphone is used and a high-speed imaging function (motion video) is used.

図8は、本実施形態の計測前キャリブレーションの動作例を示す図である。
(手順2)画像座標系から物理座標系への変換を行うため、計測に先立ち、被計測者に、キャリブレーション動作を行ってもらう。具体的には、以下のa〜eのような動作を行い、静止してもらい、撮像する。
動作a:横向きで「気をつけ」の姿勢。
動作b:カメラに近い片腕のみの「前へ倣え」の姿勢。
動作c:水平に伸ばした片腕を、肘から90度、垂直に曲げる。
動作d:「直れ」の後、カメラに近い片脚を、大腿を水平に曲げ、下腿を垂直に降ろす。
動作e:「直れ」の後、カメラに対して後ろ向きになり、そのまま「気をつけ」の姿勢。
キャリブレーション動作の撮影により、カラーマーカが関節中心に装着されていなくても、関節が90度と180度の状態を撮像できるので、以降は関節角度を適切に補間できる。
FIG. 8 is a diagram illustrating an operation example of calibration before measurement according to the present embodiment.
(Procedure 2) In order to perform conversion from the image coordinate system to the physical coordinate system, the measurement subject performs calibration operation prior to measurement. Specifically, the following operations a to e are performed, the user is stopped and images are taken.
Action a: The posture is “careful” in the horizontal direction.
Action b: “Face Forward” posture with only one arm close to the camera.
Operation c: One arm extended horizontally is bent 90 degrees vertically from the elbow.
Action d: After “straight”, one leg close to the camera is bent horizontally at the thigh and the lower leg is lowered vertically.
Action e: After “fixed”, the camera faces backwards and is in a “careful” position.
By photographing the calibration operation, even if the color marker is not attached to the center of the joint, the joint can be imaged at 90 degrees and 180 degrees, so that the joint angle can be appropriately interpolated thereafter.

計測前キャリブレーションの目的は、第一に、カラーマーカが身体の関節回転中心に設置されている保証がないため、たとえば90度、120度、150度、180度といった既知の関節角度をユーザに取らせ、その時にカラーマーカが算出する関節角度値が既知角度となるよう、出力値の補正を行う。
計測前キャリブレーションの目的の第二は、たとえば猫背などの身体姿勢の特徴により、ユーザには特定の姿勢を取っている場合でも、推定値が違って出力される場合もある。猫背のユーザが垂直に立っている場合、推定値も90度を出力するよう補正を行う。
The purpose of the pre-measurement calibration is, first of all, because there is no guarantee that the color marker is placed at the center of joint rotation of the body, so a known joint angle such as 90 degrees, 120 degrees, 150 degrees, 180 degrees, for example, The output value is corrected so that the joint angle value calculated by the color marker at that time becomes a known angle.
The second purpose of the pre-measurement calibration is that the estimated value may be output differently even if the user is taking a specific posture due to the characteristics of the body posture such as the back of the cat. When the user on the back is standing vertically, the estimated value is corrected so as to output 90 degrees.

(手順3)被計測者に計測動作を行ってもらい、カメラで撮像する。   (Procedure 3) Have the person to be measured perform a measurement operation and take an image with a camera.

(手順4)図9に示す処理手順により、カラーマーカを抽出する。
図9は、本実施形態の武道動作解析方法の処理手順の一例を示す図である。
(ステップS10)画像中のカラーマーカの位置を指定する。
(ステップS20)撮像画像をRGB表色系からHSV表色系に変換する。
(ステップS30)各カラーマーカ色のHSV値を保存する。
(ステップS40)HSV値の上下限を設定する。
(ステップS50)各カラーマーカの重心ピクセルをマーカ位置として記録する。
(ステップS60)人体関節角度と物理座標とを推定する。
(ステップS70)最終フレームか否かを判定する。
(ステップS80)次フレームでRGB表色系からHSV表色系に変換する。
(ステップS90)前フレームのマーカ位置近傍で、設定値範囲内のピクセルを抽出する。
(ステップS100)それぞれの重心ピクセルをマーカ位置として記録する。
(Procedure 4) Color markers are extracted by the processing procedure shown in FIG.
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a processing procedure of the martial arts motion analysis method of the present embodiment.
(Step S10) The position of the color marker in the image is designated.
(Step S20) The captured image is converted from the RGB color system to the HSV color system.
(Step S30) The HSV value of each color marker color is stored.
(Step S40) The upper and lower limits of the HSV value are set.
(Step S50) The barycentric pixel of each color marker is recorded as the marker position.
(Step S60) A human body joint angle and physical coordinates are estimated.
(Step S70) It is determined whether it is the last frame.
(Step S80) The RGB color system is converted to the HSV color system in the next frame.
(Step S90) Pixels within the set value range are extracted near the marker position in the previous frame.
(Step S100) Each center-of-gravity pixel is recorded as a marker position.

(手順5)曲尺や物差しなど物理的な長さが既知の物体をあらかじめ撮像画像中に含めておき、ピクセル数と物理距離との関係を求めておく。それにより、画像座標系から物理座標系への変換を行う。   (Procedure 5) An object having a known physical length, such as a music scale or a ruler, is included in the captured image in advance, and the relationship between the number of pixels and the physical distance is obtained. Thereby, conversion from the image coordinate system to the physical coordinate system is performed.

(手順6)式(1)に基づいて、図5に示す水平ベクトルaと2つのカラーマーカのベクトルaがなす角から、関節角度を推定する。 Based on (Step 6) (1), horizontal vector a 0 and the vector a 1 of two color markers shown in FIG. 5 from an angle, to estimate the joint angle.

Figure 2019141262
Figure 2019141262

あるいは、式(2)に基づいて、図5に示す隣り合う3つのカラーマーカの2つのベクトルa及びベクトルaがなす角から、関節角度を推定する。 Alternatively, based on Equation (2), the joint angle is estimated from the angle formed by the two vectors a 2 and a 3 of the three adjacent color markers shown in FIG.

Figure 2019141262
Figure 2019141262

なお、使用するカラーマーカは、最良の実施形態のような球体反射マーカでも良いし、LED等の小型光源を利用しても良い。   The color marker to be used may be a spherical reflection marker as in the best embodiment, or a small light source such as an LED.

以上説明したように、本実施形態の武道動作解析方法によれば、次に示す効果が得られる。
(1)武道やスポーツの競技者が、さまざまな色の着衣を着ている場合や、さまざまな照明環境下で、練習や試合を行う際でも、高精度な動作解析を実現する。
(2)表色系についての簡単な閾値設定により、撮像画像からの背景除去を実現でき、薄暗い撮像環境や、反対に太陽光が直接差し込むような光環境でも、安定してマーカの抽出が可能となる。
(3)少ない数のマーカ装着で、人体の主要な関節角度の推定ができる。
(4)1台のカメラだけで、人体の3次元動作計測が可能であり、しかも特殊なカメラが不要である。
(5)安価で、人体から外れにくいカラーマーカが利用できる。
As described above, according to the martial arts motion analysis method of the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) Realize high-precision motion analysis even when martial arts and sports athletes wear clothing of various colors or when practicing or playing games in various lighting environments.
(2) Background can be removed from captured images by simple threshold settings for the color system, and markers can be stably extracted even in dimly lit imaging environments or in direct sunlight. It becomes.
(3) With a small number of markers, the main joint angles of the human body can be estimated.
(4) It is possible to measure the three-dimensional movement of the human body with only one camera, and no special camera is required.
(5) A color marker that is inexpensive and difficult to be detached from the human body can be used.

換言すれば、本実施形態の武道動作解析方法によれば、武道の競技者の動作を高精度に計測することができる。
具体的には、本実施形態の武道動作解析方法は、最多で4種類の色を持つカラーマーカを、所定の規則により人体に配置することで、被計測者がどんな色の衣服を着ている場合でも、マーカが遮蔽されないようにする。
また、本実施形態の武道動作解析方法は、カメラで撮像した画像を、RGB表色系からHSV表色系へ変換することで、たとえば照明が暗く、マーカの一部が見えにくくなるような撮像環境でも、簡単な閾値設定により、カラーマーカのみ高精度に抽出できるようになる。
さらに、本実施形態の武道動作解析方法は、4種類以下のカラーマーカを、所定の身体部位に装着することで、比較的少数のマーカ数により、高精度の動作計測が可能となる。
本実施形態の武道動作解析方法は、カラーマーカ装着位置を、人体に対しておおむね左右対称とすることで、1台のカメラにより、上半身のひねり(y軸まわりの回転)も含んだ矢状面(y軸方向)での3次元動作計測を可能にする。
本実施形態の武道動作解析方法は、発泡スチロール球に、4色以下の反射テープを巻き、それをペットボトルのキャップのような台座に接着する。それを、伸縮するベルトで人体に装着するため、非常に安価なマーカである。また、本体が軽量で、台座が平坦であるため、両面テープで簡単にベルトに接着できるため、ベルト上の自由な位置に取り付けることができる。加えて、人体と接触してもマーカが外れにくい。
In other words, according to the martial arts motion analysis method of the present embodiment, the motion of the martial arts player can be measured with high accuracy.
Specifically, the martial arts motion analysis method of this embodiment arranges color markers having a maximum of four types of colors on the human body according to a predetermined rule, so that the person to be measured wears any color. Even in this case, the marker should not be shielded.
Also, the martial arts motion analysis method of the present embodiment converts an image captured by a camera from an RGB color system to an HSV color system so that, for example, the illumination is dark and part of the marker is difficult to see. Even in the environment, only a color marker can be extracted with high accuracy by simple threshold setting.
Furthermore, the martial arts motion analysis method of the present embodiment can perform highly accurate motion measurement with a relatively small number of markers by attaching four or less types of color markers to a predetermined body part.
In the martial arts motion analysis method of this embodiment, the sagittal plane including the upper body twist (rotation about the y-axis) is obtained by one camera by making the color marker mounting position generally symmetrical with respect to the human body. Enables three-dimensional motion measurement in the (y-axis direction).
In the martial arts motion analysis method of the present embodiment, a reflective tape of four colors or less is wound around a foamed sphere, and this is adhered to a base such as a cap of a plastic bottle. Since it is attached to the human body with an elastic belt, it is a very inexpensive marker. In addition, since the main body is lightweight and the pedestal is flat, it can be easily attached to the belt with double-sided tape, so it can be attached to any position on the belt. In addition, the marker is unlikely to come off even if it comes into contact with the human body.

また、本実施形態の武道動作解析方法によれば、
(1)2〜4種類の色のカラーマーカと、面ファスナー付き伸縮性ベルトと、誰もが持っているスマホのカメラと、軽量アプリだけで、武道やスポーツ競技者の動作の動きの違いが定量化できる。
(2)効率的な一人稽古/一人練習ができる。
(3)指導者なしでも競技の上達ができる。
(4)たとえば短剣道なら、図10から図16に示すような競技の習熟上達段階の定量化が可能になる。
図10は、本実施形態の武道動作解析方法による身体重心の解析結果の一例を示す図である。
図11は、本実施形態の武道動作解析方法による上半身の動きの解析結果の一例を示す図である。
図12は、本実施形態の武道動作解析方法による打突の所要時間の解析結果の一例を示す図である。
図13は、本実施形態の武道動作解析方法による踏み切り足の引きつけ時間の解析結果の一例を示す図である。
図14は、本実施形態の武道動作解析方法による踏み込み時の下腿の角度の解析結果の一例を示す図である。
図15は、本実施形態の武道動作解析方法による跳躍の距離(左足から左足の距離)の解析結果の一例を示す図である。
図16は、本実施形態の武道動作解析方法による頭部の動きの解析結果の一例を示す図である。
(5)本発明を使って多くの人のデータベースを得ることで、「コンピュータ・トレーナー」「武道アプリ」などが実現できる。
(6)剣道、短剣道、銃剣道、なぎなた、フェンシング等のような剣術系武道だけでなく、ゴルフなどのような矢状面での動きが中心のスポーツで、自己動作の定量化や、それに基づいた技能上達に活用できる。
(7)アイライナーやマスカラなどの使用時の動作解析により、化粧品などの使い勝手の定量化にも応用できる。
Further, according to the martial arts motion analysis method of the present embodiment,
(1) The difference in movement of martial arts and sports athletes can be achieved with just 2-4 color markers, elastic belts with hook-and-loop fasteners, smartphone cameras that everyone has, and lightweight apps. It can be quantified.
(2) Efficient single practice / single practice.
(3) You can improve the competition without a leader.
(4) For example, in the case of short kendo, it becomes possible to quantify the proficiency level of competition as shown in FIGS.
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the analysis result of the center of gravity of the body by the martial arts motion analysis method of the present embodiment.
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the analysis result of the upper body movement by the martial arts motion analysis method of the present embodiment.
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of the analysis result of the time required for hitting by the martial arts motion analysis method of the present embodiment.
FIG. 13 is a diagram illustrating an example of an analysis result of a crossing foot attracting time according to the martial arts motion analysis method of the present embodiment.
FIG. 14 is a diagram showing an example of the analysis result of the angle of the lower leg when stepped on by the martial arts motion analysis method of the present embodiment.
FIG. 15 is a diagram illustrating an example of the analysis result of the jump distance (the distance from the left foot to the left foot) by the martial arts motion analysis method of the present embodiment.
FIG. 16 is a diagram illustrating an example of the analysis result of the head movement by the martial arts motion analysis method of the present embodiment.
(5) By obtaining a database of many people using the present invention, a “computer trainer”, a “martial arts app”, and the like can be realized.
(6) Not only sword martial arts such as kendo, short kendo, gun kendo, naginata, fencing, but also sports with a focus on sagittal movements such as golf, It can be used to improve skills based on it.
(7) It can be applied to the quantification of usability of cosmetics, etc., by analyzing the operation of eyeliner and mascara.

以上、本発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。   The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and appropriate modifications may be made without departing from the spirit of the present invention. it can.

なお、上述の各装置は内部にコンピュータを有している。そして、上述した各装置の各処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、DVD−ROM、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしてもよい。   Each of the above devices has a computer inside. The process of each device described above is stored in a computer-readable recording medium in the form of a program, and the above-described processing is performed by the computer reading and executing the program. Here, the computer-readable recording medium means a magnetic disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a DVD-ROM, a semiconductor memory, or the like. Alternatively, the computer program may be distributed to the computer via a communication line, and the computer that has received the distribution may execute the program.

また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。
さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
The program may be for realizing a part of the functions described above.
Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, what is called a difference file (difference program) may be sufficient.

1〜19…カラーマーカ、A…領域、100…光反射テープを巻いた小型ボール、200…台座、300…面ファスナー付き伸縮性ベルト   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1-19 ... Color marker, A ... Area | region, 100 ... Small ball which wound light reflection tape, 200 ... Base, 300 ... Elastic belt with hook-and-loop fastener

Claims (5)

4色以下のカラーマーカが装着された競技者の体を撮像することにより、着衣の色又は照明環境によらず、前記競技者の動作解析を行う
武道動作解析方法。
A martial arts motion analysis method for performing motion analysis of the athlete regardless of the color of the clothing or the lighting environment by capturing an image of the athlete's body on which color markers of four colors or less are attached.
4色以下のカラーマーカが装着された競技者の体を撮像してRGB表色系の画像を出力する撮像ステップと、
前記撮像ステップにおいて出力された映像の表色系を、RGB表色系から色相、彩度及び明度を含む表色系に表色系を変換する変換ステップと、
前記変換ステップにおいて表色系が変換された映像に対して閾値を設定することによって、映像に含まれる背景を除去する背景除去ステップと、
を有する武道動作解析方法。
An imaging step of imaging an athlete's body equipped with four or less color markers and outputting an RGB color system image;
A conversion step of converting the color system of the video output in the imaging step from the RGB color system to a color system including hue, saturation, and brightness;
A background removal step of removing a background included in the video by setting a threshold for the video in which the color system is converted in the conversion step;
A martial arts motion analysis method comprising:
競技者の体に前記カラーマーカが装着される装着位置があらかじめ定められており、
前記撮像ステップにおいて撮像された映像に基づいて、競技者の関節角度の推定を行う関節角度推定ステップ
をさらに有する請求項2に記載の武道動作解析方法。
The mounting position where the color marker is mounted on the athlete's body is predetermined,
The martial arts movement analysis method according to claim 2, further comprising: a joint angle estimation step of estimating a joint angle of the athlete based on the video imaged in the imaging step.
前記撮像ステップにおいて、前記映像が1台のカメラによって撮像される
請求項2又は請求項3に記載の武道動作解析方法。
The martial arts motion analysis method according to claim 2 or 3, wherein in the imaging step, the video is captured by a single camera.
前記カラーマーカには、伸縮性ベルトに予め固定されている第1種類のカラーマーカと、予め競技者の体に取り付けられているベルトの装着部に対して計測時に装着される第2種類のカラーマーカとがある
請求項2から請求項4のいずれか一項に記載の武道動作解析方法。
The color marker includes a first type of color marker that is fixed in advance to the stretchable belt and a second type of color that is attached to the belt mounting part that is previously attached to the athlete's body at the time of measurement. The martial arts movement analysis method according to any one of claims 2 to 4, wherein there is a marker.
JP2018027366A 2018-02-19 2018-02-19 Method for analyzing motion of martial art Pending JP2019141262A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018027366A JP2019141262A (en) 2018-02-19 2018-02-19 Method for analyzing motion of martial art

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018027366A JP2019141262A (en) 2018-02-19 2018-02-19 Method for analyzing motion of martial art

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2019141262A true JP2019141262A (en) 2019-08-29

Family

ID=67771502

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018027366A Pending JP2019141262A (en) 2018-02-19 2018-02-19 Method for analyzing motion of martial art

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2019141262A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021099892A1 (en) * 2019-11-18 2021-05-27 3M Innovative Properties Company Joint and limb monitoring system and method using color sensing
WO2023080219A1 (en) * 2021-11-04 2023-05-11 株式会社オプティム Program, working clothes, system, and method

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0650983A (en) * 1992-07-28 1994-02-25 Anima Kk Operation analyzer for specimen part
WO2004094943A1 (en) * 2003-04-22 2004-11-04 Hiroshi Arisawa Motion capturing method, motion capturing device, and motion capturing marker
JP2006075398A (en) * 2004-09-10 2006-03-23 Univ Of Tokyo Physical exercise learning support apparatus and method, physical exercise learning support program, and recording medium with the program recorded thereon

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0650983A (en) * 1992-07-28 1994-02-25 Anima Kk Operation analyzer for specimen part
WO2004094943A1 (en) * 2003-04-22 2004-11-04 Hiroshi Arisawa Motion capturing method, motion capturing device, and motion capturing marker
JP2006075398A (en) * 2004-09-10 2006-03-23 Univ Of Tokyo Physical exercise learning support apparatus and method, physical exercise learning support program, and recording medium with the program recorded thereon

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021099892A1 (en) * 2019-11-18 2021-05-27 3M Innovative Properties Company Joint and limb monitoring system and method using color sensing
WO2023080219A1 (en) * 2021-11-04 2023-05-11 株式会社オプティム Program, working clothes, system, and method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6938542B2 (en) Methods and program products for articulated tracking that combine embedded and external sensors
US20150213653A1 (en) Motion capture system
CN103099602B (en) Based on the physical examinations method and system of optical identification
JP6074494B2 (en) Shape recognition device, shape recognition program, and shape recognition method
Mooney et al. Application of video-based methods for competitive swimming analysis: a systematic review
KR101118654B1 (en) rehabilitation device using motion analysis based on motion capture and method thereof
CN108348195B (en) Walking movement display system and program
CN108597578A (en) A kind of human motion appraisal procedure based on two-dimensional framework sequence
JP6425318B2 (en) Posture evaluation system
CN107632698A (en) Motion analysis system and method based on image
WO2016035350A1 (en) Portable information terminal, and control method and control program therefor
JP2002210055A (en) Swing measuring system
WO2015054426A1 (en) Single-camera motion capture system
JP2014068714A (en) Joint angle measuring system
JP2019141262A (en) Method for analyzing motion of martial art
TW200809686A (en) Method and system for detecting positions of facial features
WO2016143402A1 (en) Information processing apparatus and information processing method
JP4109075B2 (en) Method for measuring the rotation characteristics and flight characteristics of a sphere, and a device for measuring the rotation characteristics and flight characteristics of a sphere
JPWO2019172351A1 (en) Object identification device, object identification system, object identification method and computer program
US11443486B2 (en) Mobile 3D body scanning methods and apparatus
KR101170236B1 (en) Three-demensional body motion recognition method using led marker and wearable device using the same
CN108379815A (en) The automation training system with Real-time Feedback based on elastic intelligent sensor node
Nakamura et al. Tankendo motion estimation system with robustness against differences in color and size between users' clothes using 4-color markers with elastic belts
WO2018207388A1 (en) Program, device and method relating to motion capture
JP2005351883A (en) Index calibration device and information processing method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210119

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210927

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20211102

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220104

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20220405