JP3844989B2 - ストローク情報測定装置及びストローク情報測定方法 - Google Patents

ストローク情報測定装置及びストローク情報測定方法 Download PDF

Info

Publication number
JP3844989B2
JP3844989B2 JP2001316980A JP2001316980A JP3844989B2 JP 3844989 B2 JP3844989 B2 JP 3844989B2 JP 2001316980 A JP2001316980 A JP 2001316980A JP 2001316980 A JP2001316980 A JP 2001316980A JP 3844989 B2 JP3844989 B2 JP 3844989B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stroke
swimmer
profile data
point
distance traveled
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2001316980A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2003117041A (ja
Inventor
崇宏 村越
祐一 木村
剛弘 黒野
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.)
Hamamatsu Photonics KK
Original Assignee
Hamamatsu Photonics KK
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 Hamamatsu Photonics KK filed Critical Hamamatsu Photonics KK
Priority to JP2001316980A priority Critical patent/JP3844989B2/ja
Priority to PCT/JP2002/010547 priority patent/WO2003033087A1/ja
Priority to CA002463647A priority patent/CA2463647A1/en
Priority to EP02801531A priority patent/EP1445005B1/en
Priority to AU2002335242A priority patent/AU2002335242B2/en
Priority to US10/492,518 priority patent/US6901031B2/en
Publication of JP2003117041A publication Critical patent/JP2003117041A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3844989B2 publication Critical patent/JP3844989B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B71/00Games or sports accessories not covered in groups A63B1/00 - A63B69/00
    • A63B71/06Indicating or scoring devices for games or players, or for other sports activities
    • A63B71/0605Decision makers and devices using detection means facilitating arbitration
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B24/00Electric or electronic controls for exercising apparatus of preceding groups; Controlling or monitoring of exercises, sportive games, training or athletic performances
    • A63B24/0003Analysing the course of a movement or motion sequences during an exercise or trainings sequence, e.g. swing for golf or tennis
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B69/00Training appliances or apparatus for special sports
    • A63B69/12Arrangements in swimming pools for teaching swimming or for training
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/20Analysis of motion
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2220/00Measuring of physical parameters relating to sporting activity
    • A63B2220/05Image processing for measuring physical parameters
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2220/00Measuring of physical parameters relating to sporting activity
    • A63B2220/80Special sensors, transducers or devices therefor
    • A63B2220/806Video cameras
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B2220/00Measuring of physical parameters relating to sporting activity
    • A63B2220/80Special sensors, transducers or devices therefor
    • A63B2220/807Photo cameras
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10Image acquisition modality
    • G06T2207/10016Video; Image sequence
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/20Special algorithmic details
    • G06T2207/20068Projection on vertical or horizontal image axis
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30221Sports video; Sports image

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水泳中の泳者を撮像することにより、泳者の各ストロークに要する時間や各ストロークにより進行する距離等を測定するためのストローク情報測定装置及びストローク情報測定方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
競泳においては、泳者のペース配分が競技力向上のための重要な要素の1つとなっている。そのため、泳者の各ストロークに要する時間(以下、「ストローク時間」とする)や各ストロークにより進行する距離(以下、「ストローク距離」とする)といったストローク情報の測定が求められている。
【0003】
従来から、このようなストローク情報の測定は、水泳中の泳者をビデオ等で撮影し、人間がそのビデオ映像を見ながらストップウォッチを用いて測定するというように、人手に頼って行われていた。
【0004】
また、ストローク情報を測定する技術として、特開2000−42161号公報には、オペレータが、被測定者(例えば水泳競技者)の運動を見ながら、被測定者の周期的に繰り返される動作の所定位相毎にスイッチを押して、周期的動作の周期等を算出する技術が記載されている。
【0005】
なお、特開平11−159173号公報に記載の発明は訓練用プールの発明であり、水泳中の泳者の動きをモーションキャプチャで捉えるとの記載があるが、その具体的な手段については開示されていない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したようなストップウォッチを用いた測定にあっては、人手に頼らなければならないため作業に手間がかかり、泳者に測定結果をフィードバックするのに時間がかかるという問題がある。
【0007】
また、特開2000−42161号公報に記載された技術にあっては、被測定者の周期的動作における所定位相の検出をオペレータに依存しているため、周期的動作の周期等に誤差が生じるおそれがある。特に水泳においては、泳者の身体の各部位が水飛沫で隠れたり、水中に潜ったりするため、上述した誤差がより大きくなるおそれがある。
【0008】
そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、水泳中の泳者のストローク時間及びストローク距離を正確に、また、即座に測定することのできるストローク情報測定装置及びストローク情報測定方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るストローク情報計測装置は、水泳中の泳者を撮像し、所定時間毎の画像データを出力する撮像手段と、各画像データにおいて、泳者の身体の像に対応する画素を抽出する画素抽出手段と、身体の像に対応する画素を、泳者の進行方向又は進行方向に垂直な方向の少なくとも一方向に積算し、積算結果に基づいて身体の像に対応するプロファイルデータを作成するプロファイルデータ作成手段と、各プロファイルデータを画像データの出力順に配置してプロファイルデータ群を作成するプロファイルデータ群作成手段と、各プロファイルデータにおいて、身体の像の端部に対応する端部点を抽出する端部点抽出手段と、プロファイルデータ群において、各端部点により形成される波形の周期的な変化に基づいて、各端部点から、泳者が各ストロークにおいて所定の姿勢となった際の端部点をストロークポイントとして抽出するストロークポイント抽出手段と、ストロークポイントに基づいて、泳者の各ストロークに要した時間又は各ストロークにより進行した距離の少なくとも一方を算出する算出手段とを備えたことを特徴としている。
【0010】
競泳の近代4種目(フリースタイル、バック、ブレスト、バタフライ)すべてにおいて、水泳中の泳者の進行方向における身体の両端部と、進行方向に垂直な方向における身体の両端部とは、ストローク毎に周期的な動作をする。そのため、上述したような構成により、身体の像の端部に対応する端部点を所定時間毎に抽出していけば、各端部点により形成される波形は、泳者の各ストロークに応じて周期的に変化する。したがって、各端部点により形成される波形の周期的な変化に基づいて、各端部点から、泳者が各ストロークにおいて所定の姿勢となった際の端部点をストロークポイントとして抽出することができ、泳者のストローク時間及びストローク距離を正確に、また、即座に測定することができる。
【0011】
また、泳者の進行方向に沿った各プロファイルデータにおいて、端部点のうち泳者の進行方向側の端部点を、各プロファイルデータの対応する時刻における泳者の身体の先端位置として、所定の距離を進行するのに要した時間を算出することが好ましい。泳者の任意の位置間におけるスプリットタイムや、泳速度を測定することができるからである。
【0012】
また、泳者がスタートした後、ストロークポイントが最初に抽出されるまでに要した時間及び進行した距離を、スタートに要した時間及びスタートにより進行した距離とすることができる。これにより泳者のスタートの動作についての解析が可能となる。
【0013】
さらに、泳者のターンの直前及び直後にそれぞれ抽出されたストロークポイント間において要した時間及び進行した距離を、ターンに要した時間及びターンにより進行した距離とすることができる。これにより泳者のターンの動作についての解析が可能となる。
【0014】
また、上記目的を達成するために、本発明はストローク情報測定方法にも係り、水泳中の泳者を撮像し、所定時間毎の画像データを出力する撮像ステップと、各画像データにおいて、泳者の身体の像に対応する画素を抽出する画素抽出ステップと、身体の像に対応する画素を、泳者の進行方向又は進行方向に垂直な方向の少なくとも一方向に積算し、積算結果に基づいて身体の像に対応するプロファイルデータを作成するプロファイルデータ作成ステップと、各プロファイルデータを画像データの出力順に配置してプロファイルデータ群を作成するプロファイルデータ群作成ステップと、各プロファイルデータにおいて、身体の像の端部に対応する端部点を抽出する端部点抽出ステップと、プロファイルデータ群において、各端部点により形成される波形の周期的な変化に基づいて、各端部点から、泳者が各ストロークにおいて所定の姿勢となった際の端部点をストロークポイントとして抽出するストロークポイント抽出ステップと、ストロークポイントに基づいて、泳者の各ストロークに要した時間又は各ストロークにより進行した距離の少なくとも一方を算出する算出ステップとを備えたことを特徴としている。
【0015】
また、泳者の進行方向に沿った各プロファイルデータにおいて、端部点のうち泳者の進行方向側の端部点を、各プロファイルデータの対応する時刻における泳者の身体の先端位置として、所定の距離を進行するのに要した時間を算出することが好ましい。
【0016】
また、泳者がスタートした後、ストロークポイントが最初に抽出されるまでに要した時間及び進行した距離を、スタートに要した時間及びスタートにより進行した距離とすることができる。
【0017】
さらに、泳者のターンの直前及び直後にそれぞれ抽出されたストロークポイント間において要した時間及び進行した距離を、ターンに要した時間及びターンにより進行した距離とすることができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明の好適な一実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の比率は、説明のものと必ずしも一致していない。
【0019】
図1は、本発明の実施の形態に係るストローク情報測定装置2における撮像部4の配置の説明図であり、図2は、ストローク情報測定装置2及び関連装置の構成を示すブロック図である。
【0020】
図1に示すように、ストローク情報測定装置2は、水泳中の泳者を撮像部4(撮像手段)で撮像し、撮像部4から出力される画像データを画像処理装置6で画像処理することにより、ストローク時間やストローク距離といったストローク情報を測定するためのものである。撮像部4は、観客席等のプールサイドに設置された固定カメラであり、プールのコース方向に沿って等間隔に複数台設置されている。また、画像処理装置6は、各撮像部4に対してそれぞれ設けられている。これにより、水泳中の泳者の連続的な撮像、及び、ストローク情報の連続的な測定が可能となる。なお、撮像部4は、泳者の進行に追従する移動カメラ等、水泳中の泳者を連続的に撮像できるものであればよい。
【0021】
撮像部4から出力される画像データは、NTSC(National Television System Committee)コンポジットビデオ信号をA/D変換したものであり、サイズは640×480、RGB24bitである。この画像データは、フレーム毎(すなわち、1/30秒毎)に、画像処理装置6にDMA(Direct Memory Access)転送される。このとき、画像データとして奇数フィールドと偶数フィールドとを別々に処理すれば、時間分解能を上げることが可能となる。
【0022】
図2に示すように、ストローク情報測定装置2は、上述した撮像部4と画像処理装置6とを備えている。画像処理装置6は、公式タイマー8から出力される公式タイムを示す信号を受信してストローク時間の補正を行う。画像処理装置6により測定されたストローク情報は、総合表示装置10に出力され、総合表示装置10の有するディスプレイに即座に表示される。また、測定されたストローク情報を、総合表示装置10を介してデータ保存ディスク12に保存することができる。
【0023】
画像処理装置6の構成について詳細に説明する。図3は、画像処理装置6の構成を示すブロック図である。
【0024】
図示するように、画像処理装置6は、撮像部4からフレーム毎に出力される画像データを記憶するメモリ部14と、メモリ部14に記憶された画像データの処理タイミングを制御する制御部16と、各画像データにおいて、泳者の身体の像に対応する画素を抽出する画素抽出部18(画素抽出手段)と、抽出された画素を泳者の進行方向に垂直な方向に積算して、プロファイルデータを作成するプロファイルデータ作成部20(プロファイルデータ作成手段)と、作成された各プロファイルデータを画像データの出力順に配置してプロファイルデータ群を作成するプロファイルデータ群作成部22(プロファイルデータ群作成手段)とを備えている。
【0025】
さらに、画像処理装置6は、各プロファイルデータにおいて、泳者の進行方向側の、身体の像の端部に対応する端部点(以下、「先端部点」とする)を抽出する端部点抽出部24(端部点抽出手段)と、プロファイルデータ群において、抽出された先端部点により形成される波形の周期的な変化に基づいて、各先端部点から、泳者が各ストロークにおいて所定の姿勢となった際の先端部点をストロークポイントとして抽出するストロークポイント抽出部26(ストロークポイント抽出手段)と、抽出されたストロークポイントに基づいて、泳者のストローク情報を算出する算出部28(算出手段)とを備えている。
【0026】
本発明に係るストローク情報の測定は、競泳の近代4種目(フリースタイル、バック、ブレスト、バタフライ)すべてにおいて、水泳中の泳者の進行方向における身体の両端部と、進行方向に垂直な方向における身体の両端部とが、ストローク毎に周期的な動作をすることに基づくものである。そのため、上記いずれかの、身体の像の端部に対応する端部点を所定時間毎に抽出していけば、各端部点により形成される波形の各ストロークに応じた周期的な変化に基づいて、各端部点から、泳者が各ストロークにおいて所定の姿勢となった際の端部点をストロークポイントとして抽出することができる。
【0027】
本実施形態に係る画像処理装置6において、身体の像の端部に対応する端部点として、上述したように泳者の進行方向側の端部点すなわち先端部点を抽出しているのは、ストロークのタイミングとして、ブレストでは頭部が最も上がったタイミング、また、その他の種目では腕が着水したタイミングを取るのが一般的だからである。
【0028】
上述した画像処理装置6の各構成についてそれぞれ詳細に説明する。
【0029】
制御部16は、画像メモリ部14に記憶される画像データの取り込み状況を監視し、取り込みが終了している場合に、算出部28からの処理の終了を示す信号に基づいて、画素抽出部18に対し画像データの処理を開始させる。
【0030】
画素抽出部18は、各画像データにおける全画素について、RGB/HSV(Red,Green,Blue/Hue,Saturation,Value)変換を行い、色相値に基づいて、身体の像に対応する画素とその他の画素とに2値化することにより、身体の像に対応する画素を抽出する。なお、分光波長や輝度値に基づいて2値化してもよい。
【0031】
プロファイルデータ作成部20は、画素抽出部18により抽出された身体の像に対応する画素を泳者の進行方向に垂直な方向に積算し、積算結果に基づいて身体の像に対応するHプロファイルデータ30を作成する。図4は、Hプロファイルデータ30の説明図である。図示するように、プロファイルデータ作成部20は、積算された全画素32を、泳者の進行方向に垂直な方向に沿った画素列32a毎に分割し、各画素列32aを構成する画素の積算数を算出する。そして、各画素列32aを、その積算数に比例した輝度値を有する1つの画素30aに変換し、変換された画素を1次元に配置して身体の像に対応するHプロファイルデータ30を作成する。
【0032】
プロファイルデータ群作成部22は、作成された各Hプロファイルデータ30を画像データの出力順に配置し、縦軸が時間、横軸が距離を示すD−Tマップ上にHプロファイルデータ群34を作成する。図5は、作成されたHプロファイルデータ群34が示されているD−Tマップである。D−Tマップは、約15メートルの範囲を表示しており、Hプロファイルデータ群34により、泳者がD−Tマップの左上方から現れ、右下方へと消えていく様子が表されている。なお、作成されたプロファイルデータ群の各種目による形状の相違に基づいて、各種目を自動認識させることも可能となる。
【0033】
端部点抽出部24は、各Hプロファイルデータ30を構成する各画素30aの有する輝度値に基づいて、泳者の進行方向側の、身体の像の端部に対応する端部点すなわち先端部点Pを抽出する。図4に示すように、端部点抽出部24は、Hプロファイルデータ30において輝度値の最も高い画素30maxを抽出し、抽出された画素30maxから泳者の進行方向側へ各画素30aをサーチし、輝度値が最も大きく減少した画素間を先端部点Pとして抽出する。なお、先端部点PをHプロファイルデータ30における泳者の進行方向側のエッジ位置として抽出してもよい。
【0034】
ストロークポイント抽出部26は、Hプロファイルデータ群34が示されたD−Tマップにおいて、端部点抽出部24により抽出された先端部点Pが形成する波形の周期的な変化に基づいて、各先端部点Pから、泳者が各ストロークにおいて所定の姿勢(すなわち、ブレストでは頭部が最も上がった姿勢、また、その他の種目では腕が着水した姿勢)となった際の先端部点PをストロークポイントP0として抽出する。図6は、ストロークポイント抽出部26によるストロークポイントP0の抽出処理を示すフローチャートであり、図7は、周期動作プロファイルの説明図である。
【0035】
撮像を開始してから現在時刻までに処理されたフレーム数をfとし、現在時刻からnフレーム前のフレーム数f−nにおける平均先端部点を、現在時刻から過去2nのフレーム数における先端部点の平均を取って求めるものとする。なお、平均を取るフレーム数2nは少なくともストローク時間以上とし、本実施形態では40フレームに設定している。図6、図7に示すように、フレーム数fにおける先端部点P(f)の抽出により、現在時刻から過去2nのフレーム数における先端部点Pの平均を取って、フレーム数f−nにおける平均先端部点P’(f−n)が算出される(ステップS50)。そして、フレーム数f−nにおける先端部点P(f−n)と平均先端部点P’(f−n)との差を取って、周期動作プロファイルQ(f−n)が算出される(ステップS52)。これにより、フレーム数f−n−1におけるQ(f−n−1)のスムージングデータQ’(f−n−1)が算出される(ステップS54)。そして、既に算出されているスムージングデータQ’(f−n−2)とQ’(f−n−3)とについて、及び、Q’(f−n−2)とQ’(f−n−1)とについて、それぞれ大きさを比較し(ステップS56)、両比較共にQ’(f−n−2)が大きい場合のみ、P(f−n−2)がストロークポイントP0として設定される(ステップS58)。
【0036】
このように、先端部点Pと平均先端部点P’との差を取って周期動作プロファイルQを算出することにより、波形の周期的な変化をより顕著なものとすることができる。したがって、周期動作プロファイルQの曲率の変化に基づいて、ストロークポイントP0を正確に抽出することが可能となる。
【0037】
算出部28は、ストロークポイント抽出部26により抽出された各ストロークポイントP0に基づいて、ストローク時間やストローク距離といったストローク情報を算出し、総合表示装置10に出力する。このとき、算出部28は、公式タイマー8から出力される公式タイムを示す信号を受信してストローク時間の補正を行うため、正確なストローク情報を算出することが可能となる。
【0038】
また、算出部28においては、泳者がスタートした後、最初のストロークポイントP0が抽出されるまでに要した時間及び進行した距離を、スタートに要した時間及びスタートにより進行した距離として算出することができる。これにより泳者のスタートの動作、すなわち、飛び込みや潜水等の動作についての解析が可能となる。さらに、泳者のターンの直前及び直後にそれぞれ抽出されたストロークポイントP0間において要した時間及び進行した距離を、ターンに要した時間及びターンにより進行した距離として算出することができる。これにより泳者のターンの動作についての解析が可能となる。
【0039】
次に、ストローク情報測定装置2の動作について説明し、併せて、本発明の一実施形態に係るストローク情報測定方法について説明する。
【0040】
まず、撮像部4により、撮像された水泳中の泳者の画像データがフレーム毎(すなわち、1/30毎)に出力され、画像処理装置6のメモリ部14に記憶される。制御部16からの処理の開始を示す信号がトリガとなって、画素抽出部18により、各画像データにおける全画素がRGB/HSV変換され、色相値に基づいて身体の像に対応する画素とその他の画素とに2値化されて身体の像に対応する画素が抽出される。
【0041】
そして、プロファイルデータ作成部20により、身体の像に対応する画素が泳者の進行方向に垂直な方向に積算され、積算数に比例した輝度値を有する画素が1次元に配置されたHプロファイルデータ30が作成される。作成された各Hプロファイルデータ30は、プロファイルデータ群作成部22により、画像データの出力順に配置され、D−Tマップ上にHプロファイルデータ群34が作成される。
【0042】
そして、端部点抽出部24により、各Hプロファイルデータ30を構成する各画素30aの有する輝度値に基づいて、泳者の進行方向側の、身体の像の端部に対応する端部点すなわち先端部点Pが抽出される。そして、ストロークポイント抽出部26により、Hプロファイルデータ群34が示されたD−Tマップにおいて、端部点抽出部24により抽出された先端部点Pが形成する波形の周期的な変化に基づいて、各先端部点Pから、泳者が各ストロークにおいて所定の姿勢となった際の先端部点PがストロークポイントP0として抽出される。
【0043】
そして、算出部28により、各ストロークポイントP0に基づいて、ストローク時間やストローク距離といったストローク情報が算出され、総合表示装置10に出力される。このとき、算出部28では、公式タイマー8から出力される公式タイムを示す信号に基づいてストローク時間の補正が行われる。また、算出部28により、泳者がスタートした後、最初のストロークポイントP0が抽出されるまでに要した時間及び進行した距離が、スタートに要した時間及びスタートにより進行した距離として算出される。さらに、泳者のターンの直前及び直後にそれぞれ抽出されたストロークポイントP0間において要した時間及び進行した距離が、ターンに要した時間及びターンにより進行した距離として算出される。
【0044】
以上のように構成されたストロークポイント測定装置2により、泳者が各ストロークにおいて所定の姿勢となった際の先端部点をストロークポイントP0として抽出することができ、泳者のストローク時間及びストローク距離を正確に、また、即座に測定することができる。
【0045】
また、ストロークポイント測定装置2は、各Hプロファイルデータ30において、泳者の進行方向側の、身体の像の端部に対応する端部点を先端部点Pとして抽出している。そのため、先端部点Pを、プロファイルデータの対応する時刻における泳者の身体の先端位置として、所定の距離を進行するのに要した時間を算出することができる。したがって、泳者の任意の位置間におけるスプリットタイムや、泳速度を測定することも可能となる。
【0046】
そして、ストロークポイント測定装置2により測定されたデータは、First Ethernet通信等により総合表示装置10の有するディスプレイに即座に表示することができる。図8は、男子200メートル個人メドレーにおけるストローク時間、ストローク距離及びストローク速度(各ストロークにおける平均泳速度)を示す図であり、総合表示装置10における表示の一例である。図において、点Pt1はスタートに要した時間、点Pt2〜4は各ターンに要した時間、また、点Pd1はスタートで進行した距離、点d2〜4はターンで進行した距離をそれぞれ示している。
【0047】
また、総合表示装置10においては、水泳中の複数の泳者のデータの同時表示はもちろん、データ保存ディスク12に保存された過去の本人や他の泳者のデータを同時に表示して比較することや、リアルタイムのビデオデータを入力してオーバーレイ表示させることもできる。
【0048】
以上、本発明の一実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことはいうまでもない。
【0049】
例えば、本実施形態においては、プロファイルデータ作成部20により、身体の像に対応する画素を泳者の進行方向に垂直な方向に積算してHプロファイルデータ30を作成したが、泳者の進行方向に積算してVプロファイルデータを作成してもよい。
【0050】
Vプロファイルデータにおける端部点もストローク毎に周期的な動作をするため、Hプロファイルデータと同様にVプロファイルデータからも泳者が各ストロークにおいて所定の姿勢となった際の端部点をストロークポイントとして抽出することができるからである。HプロファイルデータとVプロファイルデータとを同時に作成して両者からストロークポイントを抽出すれば、より正確なストローク時間及びストローク距離を得ることが可能となる。
【0051】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、競泳の近代4種目(フリースタイル、バック、ブレスト、バタフライ)すべてにおいて、水泳中の泳者の進行方向における身体の両端部と、進行方向に垂直な方向における身体の両端部とは、ストローク毎に周期的な動作をするため、身体の像の端部に対応する端部点を所定時間毎に抽出していけば、各端部点により形成される波形は、泳者の各ストロークに応じて周期的に変化する。したがって、各端部点により形成される波形の周期的な変化に基づいて、各端部点から、泳者が各ストロークにおいて所定の姿勢となった際の端部点をストロークポイントとして抽出することができ、泳者のストローク時間及びストローク距離を正確に、また、即座に測定することができる。
【0052】
これにより、泳者に対し測定されたデータを水泳中や水泳直後に提供することが可能となり、泳者は、主観的な体感と客観的なデータとを融合して、効率的に競技力を向上させることができる。また、これらのデータを収集することで、新しいトレーニング支援システムを構築することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ストローク情報測定装置における撮像部の配置の説明図である。
【図2】ストローク情報測定装置及び関連装置の構成を示すブロック図である。
【図3】画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図4】Hプロファイルデータの説明図である。
【図5】プロファイルデータ群が示されているD−Tマップである。
【図6】ストロークポイント抽出部によるストロークポイントの抽出処理を示すフローチャートである。
【図7】周期動作プロファイルの説明図である。
【図8】ストローク時間、ストローク距離及びストローク速度を示す図である。
【符号の説明】
2…ストローク情報測定装置、4…撮像部、6…画像処理装置、8…公式タイマー、10…総合表示装置、14…メモリ部、16…制御部、18…画素抽出部、20…プロファイルデータ作成部、22…プロファイルデータ群作成部、24…端部点抽出部、26…ストロークポイント抽出部、28…算出部。

Claims (8)

  1. 水泳中の泳者を撮像し、所定時間毎の画像データを出力する撮像手段と、
    前記各画像データにおいて、前記泳者の身体の像に対応する画素を抽出する画素抽出手段と、
    前記身体の像に対応する画素を、前記泳者の進行方向又は進行方向に垂直な方向の少なくとも一方向に積算し、積算結果に基づいて前記身体の像に対応するプロファイルデータを作成するプロファイルデータ作成手段と、
    前記各プロファイルデータを前記画像データの出力順に配置してプロファイルデータ群を作成するプロファイルデータ群作成手段と、
    前記各プロファイルデータにおいて、前記身体の像の端部に対応する端部点を抽出する端部点抽出手段と、
    前記プロファイルデータ群において、前記各端部点により形成される波形の周期的な変化に基づいて、前記各端部点から、前記泳者が各ストロークにおいて所定の姿勢となった際の端部点をストロークポイントとして抽出するストロークポイント抽出手段と、
    前記ストロークポイントに基づいて、前記泳者の各ストロークに要した時間又は各ストロークにより進行した距離の少なくとも一方を算出する算出手段と
    を備えたことを特徴とするストローク情報測定装置。
  2. 前記泳者の進行方向に沿った各プロファイルデータにおいて、前記端部点のうち前記泳者の進行方向側の端部点を、前記各プロファイルデータの対応する時刻における泳者の身体の先端位置として、所定の距離を進行するのに要した時間を算出することを特徴とする請求項1に記載のストローク情報測定装置。
  3. 前記泳者がスタートした後、前記ストロークポイントが最初に抽出されるまでに要した時間及び進行した距離を、スタートに要した時間及びスタートにより進行した距離とすることを特徴とする請求項1又は2に記載のストローク情報測定装置。
  4. 前記泳者のターンの直前及び直後にそれぞれ抽出された前記ストロークポイント間において要した時間及び進行した距離を、ターンに要した時間及びターンにより進行した距離とすることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のストローク情報測定装置。
  5. 水泳中の泳者を撮像し、所定時間毎の画像データを出力する撮像ステップと、
    前記各画像データにおいて、前記泳者の身体の像に対応する画素を抽出する画素抽出ステップと、
    前記身体の像に対応する画素を、前記泳者の進行方向又は進行方向に垂直な方向の少なくとも一方向に積算し、積算結果に基づいて前記身体の像に対応するプロファイルデータを作成するプロファイルデータ作成ステップと、
    前記各プロファイルデータを前記画像データの出力順に配置してプロファイルデータ群を作成するプロファイルデータ群作成ステップと、
    前記各プロファイルデータにおいて、前記身体の像の端部に対応する端部点を抽出する端部点抽出ステップと、
    前記プロファイルデータ群において、前記各端部点により形成される波形の周期的な変化に基づいて、前記各端部点から、前記泳者が各ストロークにおいて所定の姿勢となった際の端部点をストロークポイントとして抽出するストロークポイント抽出ステップと、
    前記ストロークポイントに基づいて、前記泳者の各ストロークに要した時間又は各ストロークにより進行した距離の少なくとも一方を算出する算出ステップとを備えたことを特徴とするストローク情報測定方法。
  6. 前記泳者の進行方向に沿った各プロファイルデータにおいて、前記端部点のうち前記泳者の進行方向側の端部点を、前記各プロファイルデータの対応する時刻における泳者の身体の先端位置として、所定の距離を進行するのに要した時間を算出することを特徴とする請求項5に記載のストローク情報測定方法。
  7. 前記泳者がスタートした後、前記ストロークポイントが最初に抽出されるまでに要した時間及び進行した距離を、スタートに要した時間及びスタートにより進行した距離とすることを特徴とする請求項5又は6に記載のストローク情報測定方法。
  8. 前記泳者のターンの直前及び直後にそれぞれ抽出された前記ストロークポイント間において要した時間及び進行した距離を、ターンに要した時間及びターンにより進行した距離とすることを特徴とする請求項5〜7のいずれか1項に記載のストローク情報測定方法。
JP2001316980A 2001-10-15 2001-10-15 ストローク情報測定装置及びストローク情報測定方法 Expired - Fee Related JP3844989B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001316980A JP3844989B2 (ja) 2001-10-15 2001-10-15 ストローク情報測定装置及びストローク情報測定方法
PCT/JP2002/010547 WO2003033087A1 (fr) 2001-10-15 2002-10-10 Instrument et procede de mesure d'informations relatives a la nage
CA002463647A CA2463647A1 (en) 2001-10-15 2002-10-10 Stroke information measuring device and stroke information measuring method
EP02801531A EP1445005B1 (en) 2001-10-15 2002-10-10 Image based measurement of swimming stroke information
AU2002335242A AU2002335242B2 (en) 2001-10-15 2002-10-10 Stroke information measuring instrument and stroke information measuring method
US10/492,518 US6901031B2 (en) 2001-10-15 2002-10-10 Stroke information measuring instrument and stroke information measuring method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001316980A JP3844989B2 (ja) 2001-10-15 2001-10-15 ストローク情報測定装置及びストローク情報測定方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003117041A JP2003117041A (ja) 2003-04-22
JP3844989B2 true JP3844989B2 (ja) 2006-11-15

Family

ID=19134915

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001316980A Expired - Fee Related JP3844989B2 (ja) 2001-10-15 2001-10-15 ストローク情報測定装置及びストローク情報測定方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6901031B2 (ja)
EP (1) EP1445005B1 (ja)
JP (1) JP3844989B2 (ja)
AU (1) AU2002335242B2 (ja)
CA (1) CA2463647A1 (ja)
WO (1) WO2003033087A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018146919A1 (ja) 2017-02-08 2018-08-16 パナソニックIpマネジメント株式会社 選手状態表示システムおよび選手状態表示方法

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007064836A (ja) * 2005-08-31 2007-03-15 Kyushu Institute Of Technology カメラキャリブレーションの自動化アルゴリズム
US8754755B2 (en) 2010-10-18 2014-06-17 John S. Lapides Athletic event timing and display systems
ES2386945B1 (es) * 2011-02-11 2013-07-12 Alfredo FERNANDEZ ALCALÁ Equipo para determinar y monitorizar el ejercicio físico y la técnica, en la natación.
JP5994306B2 (ja) * 2012-03-15 2016-09-21 ソニー株式会社 情報処理装置、情報処理システムおよびプログラム
US10022087B2 (en) 2012-11-29 2018-07-17 Johnson Outdoors Inc. Swim stroke counter
TW201424804A (zh) * 2012-12-21 2014-07-01 Hsiu-Ying Sung 水中運動的使用者自我學習系統
US20140200116A1 (en) * 2013-01-17 2014-07-17 Alex Aquatics Real Time Feedback Swim Training System and Method Based on Instantaneous Speed
CN109155841B (zh) * 2016-05-18 2021-06-22 松下知识产权经营株式会社 选手状态确定方法和选手状态确定装置
JP2018068705A (ja) 2016-10-31 2018-05-10 セイコーエプソン株式会社 電子機器、プログラム、方法、及び記録媒体
IT201900014436A1 (it) 2019-08-08 2021-02-08 Iesteam Srl Sistema per la rilevazione automatica di prestazioni cronometriche in una piscina
US11890505B2 (en) * 2020-04-20 2024-02-06 Real Big Waves LLC Systems and methods for gestural detection and control in immersive and interactive flume swimming pools
JP7433504B1 (ja) 2023-06-13 2024-02-19 株式会社サイバーエージェント 判定装置、判定方法及びコンピュータープログラム

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60148574A (ja) 1984-01-14 1985-08-05 蓮沼 功 トレ−ニング装置
JPS6144977A (ja) 1984-08-09 1986-03-04 Canon Inc El素子
JP2629810B2 (ja) 1988-04-22 1997-07-16 石川島播磨重工業株式会社 回流水槽式プール設備
JPH02235481A (ja) 1989-03-08 1990-09-18 O V S:Kk プール用テレビカメラシステム
JPH06174450A (ja) * 1992-12-03 1994-06-24 Toto Ltd 動作空間計測装置
EP0662600A4 (en) * 1993-06-10 1997-02-12 Oh Yoh Keisoku Kenkyusho Kk DEVICE FOR MEASURING THE POSITION OF A MOVABLE OBJECT.
JP2975975B2 (ja) 1993-11-09 1999-11-10 日本ビクター株式会社 水中移動カメラ撮影装置
JP3190964B2 (ja) 1994-05-30 2001-07-23 日本放送協会 カメラの移動装置
JPH08171693A (ja) 1994-12-19 1996-07-02 Nec Corp 車両検出装置
JPH08317277A (ja) 1995-05-22 1996-11-29 Kowa Kk 水中監視カメラ
US5852672A (en) * 1995-07-10 1998-12-22 The Regents Of The University Of California Image system for three dimensional, 360 DEGREE, time sequence surface mapping of moving objects
JPH1062154A (ja) * 1996-08-15 1998-03-06 Oki Electric Ind Co Ltd 測定値処理方法、形状の再構成方法および形状の再構成装置
JP2910698B2 (ja) * 1996-10-15 1999-06-23 日本電気株式会社 三次元構造推定方法及び装置
US6169966B1 (en) 1996-12-27 2001-01-02 Kabushiki Kaisha Toshiba Apparatus for detecting a moving state of an object
JPH11159173A (ja) 1997-11-28 1999-06-15 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 訓練用プール
JPH11271024A (ja) 1998-03-26 1999-10-05 Kubota Corp 果菜類の計測装置
JP2000042161A (ja) 1998-07-30 2000-02-15 Ysdi:Kk 運動モニター装置
JP3232065B2 (ja) 1999-05-24 2001-11-26 本田技研工業株式会社 カラー画像における複数領域の併合方法
JP4643856B2 (ja) 2001-05-30 2011-03-02 浜松ホトニクス株式会社 ストローク情報測定装置及びストローク情報測定方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018146919A1 (ja) 2017-02-08 2018-08-16 パナソニックIpマネジメント株式会社 選手状態表示システムおよび選手状態表示方法
US11135502B2 (en) 2017-02-08 2021-10-05 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Player state display system and player state display method

Also Published As

Publication number Publication date
AU2002335242B2 (en) 2006-03-02
CA2463647A1 (en) 2003-04-24
EP1445005A1 (en) 2004-08-11
US6901031B2 (en) 2005-05-31
US20040201675A1 (en) 2004-10-14
EP1445005B1 (en) 2011-11-30
JP2003117041A (ja) 2003-04-22
WO2003033087A1 (fr) 2003-04-24
EP1445005A4 (en) 2010-06-09
AU2002335242A2 (en) 2003-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3844989B2 (ja) ストローク情報測定装置及びストローク情報測定方法
JP4615715B2 (ja) 対象物認識機能及びデータ出力を有するカメラ
CN109598242A (zh) 一种新型的活体检测方法
JP2000082147A (ja) ヒトの顔を検出する方法および装置、ならびに観察者トラッキングディスプレイ
KR20180092495A (ko) 다중 카메라 영상 내 관심 객체 중심의 베스트 뷰 영상 생성 장치 및 방법
JP2009219096A (ja) 画像処理装置、撮像装置、補正係数算出方法及び画像処理プログラム
JP2021114288A (ja) 深層学習に基づく馬速計算システム及び方法
JP2804949B2 (ja) 動画像の処理方法
JP4643856B2 (ja) ストローク情報測定装置及びストローク情報測定方法
JP7161717B2 (ja) 着順判定方法、着順判定装置およびプログラム
JP2004167002A (ja) 歩幅測定装置及び歩幅測定方法
JP2893052B2 (ja) 三次元特徴点座標抽出方法
KR19980026347A (ko) 골프 스윙자세 자동 촬영장치
JP4234407B2 (ja) ストローク情報計測装置
Pogalin et al. Video-based training registration for swimmers
JPWO2003034713A1 (ja) 泳者撮像装置
JP3449735B2 (ja) メロンのヘタ測定装置
JP2008107866A (ja) 動作解析方法及び解析システム
JP2004329514A (ja) 画像信号処理装置
JP2003070008A (ja) 画像信号処理装置
JP2002301172A (ja) ゴルフクラブスイング時のブロー角計測システム
JP3699088B2 (ja) 着順およびタイム判定装置
JPH05159057A (ja) 動的物体の計測装置
JP3643398B2 (ja) 着順およびタイム判定装置
JP3026935U (ja) 着順判定装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040910

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060815

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060817

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313532

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100825

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100825

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110825

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120825

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120825

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130825

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees