JP6516109B2 - 動作表示システム及びプログラム - Google Patents
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Description
[動作表示システム]
まず、本実施の形態に係る動作表示システムの概要について、図1〜図3を用いて説明する。
識別子部10は、被計測者200に取り付けられ、被計測者200の所定の部位の位置を動画像内で決定するために用いられる。つまり、識別子部10は、動画像内における目印として機能する。所定の部位は、加速度センサ120が装着されている部分(以下、「装着部位」と記載する)である。
検出部20は、被計測者200の所定の部位の加速度を検出する。検出部20は、検出した加速度を重畳部40へ出力する。検出部20は、所定の検出レート(単位時間当たりの加速度の検出回数)で加速度を検出して重畳部40へ出力する。これにより、重畳部40には、加速度の時間変化を示す時系列データが入力される。
ここで、反射材110及び加速度センサ120を被計測者200に取り付けるための構成について説明する。本実施の形態では、図2に示すように、ベルト100が、反射材110及び加速度センサ120を備える。ベルト100を被計測者200に装着させることで、反射材110を被計測者200に取り付け、かつ、加速度センサ120を被計測者200の所定の部位に装着させることができる。
撮影部30は、被計測者200の動作を撮影することで動画像を生成する。具体的には、撮影部30は、識別子部10(反射材110)が撮影されるように、被計測者200を撮影する。なお、識別子部10は、常に撮影されていなくてもよい。動画像に含まれる所定のフレームにおいて識別子部10が撮影されなかった場合、重畳部40は、例えば、当該フレームの前後のフレームを利用して、当該フレームにおける識別子部10の位置を推定してもよい。
重畳部40は、加速度センサ120によって検出された加速度に基づいて生成される装着部位の動作軌跡を、撮影部30によって生成された動画像内の識別子部10に基づいて決定される装着部位の位置に、動画像に同期させて重畳する。
表示部50は、重畳部40によって動作軌跡220が重畳された動画像を表示する。本実施の形態では、表示部50は、ディスプレイ150である。ディスプレイ150は、例えば、LCD(Liquid Crystal Display)などである。
図6は、本実施の形態に係る動作表示システム1の動作を示すフローチャートである。
以上のように、本実施の形態に係る動作表示システム1は、被計測者200の所定の部位の加速度を検出する加速度センサ120と、被計測者200の動作を撮影することで動画像を生成する撮影部30と、被計測者200に取り付けられ、部位の位置を動画像内で決定するための識別子部10と、加速度センサ120によって検出された加速度に基づいて生成される部位の動作軌跡220を、撮影部30によって生成された動画像内の識別子部10に基づいて決定される部位の位置に、動画像に同期させて重畳する重畳部40と、重畳部40によって動作軌跡220が重畳された動画像を表示する表示部50とを備える。
上記の実施の形態では、1つのみの識別子部10(反射材110)が設けられている場合について示したが、これに限らない。動作表示システムは、複数の識別子部を備えてもよい。複数の識別子部は、被計測者200の互いに異なる部位に取り付けられる。本変形例では、複数の識別子部は、被計測者を間に挟んで対向する位置に取り付けられる。
続いて、実施の形態2に係る動作表示システムについて説明する。
ここで、加速度センサ120が正しく取り付けられなかった場合の動作軌跡のずれについて説明する。
ここで、推定部370が行う被計測者200の歩行の動作の推定処理について説明する。
図13の(a)に示すように、推定部370は、計測点1から計測点n−1について、三角形2i−1及び2i(i=n−1)の面積を求める。三角形の面積は、各辺の長さを用いて、ヘロンの公式に基づいて算出することができる。三角形の各辺の長さは、各頂点の座標から算出することができる。ここで、図13の(c)に示すように、三角形2i−1及び2iは、一辺が共通である。三角形2i−1の面積S1及び三角形2iの面積S2はそれぞれ、以下の(式2)で示される。
図13の(b)に示すように、推定部370は、計測点1から計測点n−1について、三角形2i−1及び2i(i=n−1)の面積を求める。具体的には、個数Nが偶数(2n)の場合と同様に、ヘロンの公式に基づいて算出することができる。さらに、推定部370は、計測点nについて、三角形2n−1の面積を求める。三角形1から三角形2n−1までの面積の総和がリサージュ曲線の左側(又は右側)の面積となる。
以上のように、本実施の形態に係る動作表示システム301では、加速度センサ120は、三軸加速度センサであり、重畳部340は、三次元座標系で表された部位の動作軌跡420を重畳する。
以上、本発明に係る動作表示システムについて、上記の各実施の形態及びその変形例に基づいて説明したが、本発明は、上記の実施の形態などに限定されるものではない。
10 識別子部
20 検出部
30 撮影部
40、340 重畳部
41 座標変換部
50 表示部
110、111 反射材
120 加速度センサ
130 ビデオカメラ
140 コンピュータ
150 ディスプレイ
200 被計測者
210 原点
220、420 動作軌跡
360 補正部
370 推定部
Claims (10)
- 被計測者の所定の部位の加速度を検出する加速度センサと、
前記被計測者の動作を撮影することで動画像を生成する撮影部と、
前記被計測者に取り付けられ、前記部位の位置を前記動画像内で決定するための識別子部と、
前記加速度センサによって検出された加速度に基づいて生成される前記部位の動作軌跡を、前記撮影部によって生成された動画像内の前記識別子部に基づいて決定される前記部位の位置に、前記動画像に同期させて重畳する重畳部と、
前記重畳部によって前記動作軌跡が重畳された動画像を表示する表示部とを備える
動作表示システム。 - 前記重畳部は、前記動作軌跡における特定の点が前記動画像内の前記被計測者の固定点となるように、前記動作軌跡を座標変換する座標変換部を備え、座標変換された動作軌跡を前記動画像に重畳する
請求項1に記載の動作表示システム。 - 前記特定の点は、前記動作軌跡の座標系における原点であり、
前記固定点は、前記動画像内の前記部位の位置である
請求項2に記載の動作表示システム。 - 前記識別子部は、前記部位に対する相対位置が固定されており、
前記座標変換部は、前記動画像内の前記識別子部の位置から前記動画像内の前記固定点を決定し、前記特定の点が、決定した固定点になるように、前記動作軌跡を座標変換する
請求項3に記載の動作表示システム。 - 前記識別子部を複数備え、
前記複数の識別子部は、前記被計測者を間に挟んで対向する位置に取り付けられる
請求項1〜4のいずれか1項に記載の動作表示システム。 - 前記識別子部は、色マーカ又は反射材である
請求項1〜5のいずれか1項に記載の動作表示システム。 - 前記加速度センサは、三軸加速度センサであり、
前記重畳部は、三次元座標系で表された前記部位の動作軌跡を重畳する
請求項1〜6のいずれか1項に記載の動作表示システム。 - さらに、
基準方向に対する前記動作軌跡の傾きを補正する補正部を備え、
前記重畳部は、前記補正部によって補正された動作軌跡を重畳する
請求項7に記載の動作表示システム。 - さらに、
前記動作軌跡を構成する複数の微小三角形の各々の面積を積算することで、前記被計測者の歩行の左右の動作を推定する推定部を備える
請求項7又は8に記載の動作表示システム。 - コンピュータを、請求項1〜9のいずれか1項に記載の動作表示システムとして機能させるプログラム。
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