JP7161684B2 - データ取得装置、及びデータ処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、情報処理装置に好適なデータを供給するデータ取得装置、データ取得装置におけるデータ処理方法に関する。

特許文献１にあるように、四則演算に加え、様々な関数計算が可能な電子式卓上計算機（いわゆる、関数電卓）が知られている。近年においては、外部接続したセンサ機器により検出されるデータや、パーソナルコンピュータから送信されるデータに基づいて、グラフや数表を自動的に作成して表示する機能や、数式処理機能、作図機能等を備えた多機能型の関数電卓（以下、「多機能関数電卓」と記す）も知られている。

多機能関数電卓機能を有する情報処理装置には、外部接続されたセンサ機器により検出された対象物の位置の時間変化を示す計測データ等に基づいて、対象物の状態の変化等を示すグラフや数表を作成して表示部に表示するものがある。

このような情報処理装置は、例えば学校教育の数理分野における理解を深めるための学習教材として、或いは、研究開発の現場における簡易な計測装置として利用されている。

特開２００１－１５４９９２号公報

外部接続されたセンサ機器やカメラ等により取得された計測データや画像データがそのまま多機能関数電卓機能を有する機器に取り込まれて、自動的に、又は、ユーザの指示や操作に従ってグラフ化等の処理が行われて表示される。そのため、多機能関数電卓がセンサ機器やカメラ等との間で送受信するデータ量や、グラフ化等の処理で扱うデータ量が増加すると、多機能関数電卓における処理負担が増大するという問題を有していた。

そこで、本発明は、情報処理装置に好適なデータを供給するデータ取得装置、及びデータ処理方法を提供することを利点とする。

本発明に係るデータ取得装置は、
移動する対象物の移動速度を判定する判定部と、
情報処理装置からのモード通知信号にしたがって、前記対象物の互いに異なる位置を示す複数の位置データを間引く処理を行って、第１の時間間隔で撮影された複数の画像データから、一部を間引いて前記対象物の位置の変化を示す合成画像データ及び前記合成画像データにおける前記対象物の位置を示す前記位置データを作成する演算処理部と、
前記演算処理部で間引き処理された前記位置データ及び前記合成画像データを前記情報処理装置に送信する通信部と、
を備え、
前記判定部によって前記合成画像中に配置される前記対象物の最低移動速度が予め設定された第一のしきい値より高いと判定された場合には、前記演算処理部は、前記合成画像データによる合成画像中に配置される前記対象物の画像を、垂直方向に極大となる座標、及び、当該座標に配置される前記対象物の画像を中心にして水平方向に略線対称の、低い山なりの形状を有する移動軌跡が表現されるように抽出して配置する。
また、本発明に係るデータ取得装置は、
移動する対象物の移動速度を判定する判定部と、
情報処理装置からのモード通知信号にしたがって、前記対象物の互いに異なる位置を示す複数の位置データを間引く処理を行って、第１の時間間隔で撮影された複数の画像データから、一部を間引いて前記対象物の位置の変化を示す合成画像データ及び前記合成画像データにおける前記対象物の位置を示す前記位置データを作成する演算処理部と、
前記演算処理部で間引き処理された前記位置データ及び前記合成画像データを前記情報処理装置に送信する通信部と、
を備え、
前記判定部によって前記合成画像中に配置される前記対象物の最低移動速度が予め設定された第一のしきい値より低いと判定された場合には、前記演算処理部は、前記合成画像データにおける、前記対象物の移動速度が前記第一のしきい値以上の値に設定された第二のしきい値以上となる領域での前記対象物の画像の抽出時間間隔を、上記領域以外の領域での前記対象物の画像の抽出時間間隔よりも短く設定し、前記対象物の画像及びその位置データを追加抽出して、前記合成画像データを作成する。

本発明に係るデータ取得装置におけるデータ処理方法であって、
情報処理装置からのモード通知信号にしたがって、移動する対象物の互いに異なる位置を示す複数の位置データを間引く処理を行って、第１の時間間隔で撮影された複数の画像データから、一部を間引いて前記対象物の位置の変化を示す合成画像データ及び前記合成画像データにおける前記対象物の位置を示す前記位置データを作成し、
前記対象物の移動速度を判定し、当該判定の判定結果に応じて前記合成画像データによる合成画像中に配置される前記対象物の画像の位置及び数を調整し、
前記間引き処理された前記位置データ及び前記合成画像データを前記情報処理装置に送信するデータ処理方法。

本発明によれば、好適なデータを得ることができる。

本発明に係る学習支援装置の一実施形態を示す概略図である。 一実施形態に係る学習支援装置に適用される機能構成の一例を示すブロック図である。 一実施形態に係る学習支援装置の制御方法の一例を示すフローチャートである。 一実施形態に係る学習支援装置を用いた対象物の撮影動作の一例を示す概略図である。 一実施形態に係る学習支援装置の制御方法に適用される合成画像作成処理（画像調整処理を含む）を説明するための概略図である。 一実施形態に係る学習支援装置の制御方法に適用される推定軌跡作成処理、及び、推定軌跡と実測軌跡との比較処理を説明するための概略図である。 一実施形態に係る合成画像作成処理に適用される調整処理を説明するための概略図である。

以下、本発明に係る学習支援装置、その情報処理方法及び情報処理プログラムについて、実施形態を示して詳しく説明する。
（学習支援装置）
図１は、本発明に係る学習支援装置の一実施形態を示す概略図である。図１（ａ）は、本実施形態に適用される情報処理装置の一例を示し、図１（ｂ）、（ｃ）は、本実施形態に適用される撮像機器の一例（レンズ搭載面側、モニタ搭載面側）を示す外観図である。図２は、本実施形態に係る学習支援装置に適用される機能構成の一例を示すブロック図である。図２（ａ）は、情報処理装置の機能ブロックの一例であり、図２（ｂ）は、撮像機器の機能ブロックの一例である。

図１に示すように、本発明に係る学習支援装置は、少なくとも、情報処理装置１００と、データ取得装置としての撮像機器２００と、を有し、双方が設定された通信方式によりデータ通信が可能なように接続されている。

情報処理装置１００は、四則演算や関数計算機能に加え、数式処理機能、グラフや数表の作成機能、作図機能等を備えている。特に、本実施形態に係る情報処理装置１００は、撮像機器２００や各種のセンサ機器との間でデータ通信が可能なように接続され、撮像機器２００により取得された画像データやセンサ機器により取得された計測データに基づいて、グラフを作成して表示する機能を備えている。ここで、情報処理装置１００は、例えば背景技術に示した多機能関数電卓を良好に適用することができるほか、高機能携帯電話機（いわゆる、スマートフォン）やタブレット端末、パーソナルコンピュータ等の、情報処理機能を備えた汎用の電子機器を適用することができる。

情報処理装置１００は、例えば図２（ａ）に示すように、概略、表示部１１０と、入力操作部１２０と、通信部（以下、「通信部」と略記する）１３０と、演算処理部１４０と、メモリ部１５０と、電源供給部１６０と、を有している。

表示部１１０は、文字や数式、グラフ、数表、図形等を表示可能な液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）や有機ＥＬディスプレイ（ＥＬＤ）、電子ペーパーディスプレイ等を有し、ユーザが入力操作部１２０を介して行った操作や、情報処理装置１００の内部での演算処理等に基づいて、各種の情報が表示される。

入力操作部１２０は、例えば図１（ａ）に示すように、表示部１１０の周辺や情報処理装置１００の筐体の側部等に配置されたハードウェアキーによるボタンスイッチ１２、１４や、表示部１１０と一体的に形成されたタッチパネルを適用したソフトウェアキーによるタッチスイッチ１６、１８等を有している。ここで、図１（ａ）に示すように、情報処理装置１００として汎用の多機能関数電卓を適用した場合には、入力操作部１２０として、テンキーや各種の関数計算のための演算キー、グラフや数表の表示に関連する機能を実現又は設定するための機能キーやメニューキー等が、ハードウェアキーやソフトウェアキーの形態で配置されている。例えば、テンキーや演算キーはボタンスイッチ１２を有し、機能キーはボタンスイッチ１４やタッチスイッチ１６、１８を有し、メニューキーはタッチスイッチ１６、１８を有している。ユーザはこれらのスイッチ類を操作して、四則演算や関数計算等を行ったり、表示部１１０にグラフや数表等を表示したりする。なお、情報処理装置１００は、入力キーがハードウェアキーのみであってもソフトウェアキーのみであってもよい。

通信部１３０は、少なくとも、情報処理装置１００に接続された撮像機器２００との間でデータ通信を行うためのインターフェースとして機能し、撮像機器２００により取得された画像データ、又は、画像処理が施された画像データ等を受信する。ここで、通信部１３０は、例えば通信ケーブルを介してデータ通信を行う有線通信方式や、Wi-Fi（wirelessfidelity（登録商標））やブルートゥース（登録商標）（Bluetooth（登録商標））、非接触通信としての近距離無線通信（ＮＦＣ）等の汎用の無線通信規格によりデータ通信を行う無線通信方式が適用される。また、通信部１３０は、撮像機器２００のほかに、各種のセンサ機器が接続されている場合にも、センサ機器との間でデータ通信を行うためのインターフェースとして機能する。なお、通信部１３０は、例えばインターネット等の公衆利用が可能なネットワークや、企業や教育機関等の特定の団体による限定的に利用可能なネットワークに接続され、ネットワーク上のサーバ等との間で、メモリ部１５０に保存されたデータや、サーバに保存されたデータ等を送受信するためのインターフェースとして機能するものであってもよい。

演算処理部１４０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）やＭＰＵ（マイクロプロセッサ）等のプロセッサ或いはプロセッサを備えたコンピュータを有し、メモリ部１５０に格納された制御プログラムを実行する。これにより、演算処理部１４０は、ユーザによる入力操作部１２０の操作に応じた四則演算や関数計算、グラフや数表の作成等の処理を実行して、入力操作された数字や数式、その演算結果、作成されたグラフや数表、或いは、それらの処理の経過等の情報を表示部１１０に表示する制御を行う。

また、演算処理部１４０は、通信部１３０を介して接続された撮像機器２００やセンサ機器等から取り込まれた画像データや計測データに基づいて、グラフや数表等を作成して表示部１１０に表示する制御を行う。このとき、演算処理部１４０は、ユーザがグラフや数表等の作成を指示する際に、視覚的に認識しやすい適切なグラフや数表等が作成されるように、表示部１１０に画像調整処理が施された情報を表示する。なお、表示情報（合成画像）の画像調整処理については後述する。

メモリ部１５０は、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）を有し、ＲＡＭには、入力操作部１２０の操作により入力された数字や数式、その演算結果、情報処理装置１００に接続された撮像機器２００から受信した画像データやセンサ機器により取得された計測データ、当該画像データや計測データに基づいて作成されたグラフや数表等が保存される。また、ＲＯＭには、演算処理部１４０で実行する制御プログラム等が格納されている。ここで、メモリ部１５０は、少なくともＲＯＭの一部が演算処理部１４０に内蔵されて、制御プログラムが予め演算処理部１４０に組み込まれているものであってもよい。また、メモリ部１５０は、その一部又は全部が、例えばメモリカード等のリムーバブル記憶媒体としての形態を有し、情報処理装置１００に対して着脱可能に構成されているものであってもよい。

電源供給部１６０は、情報処理装置１００の各部に駆動用電力を供給する。情報処理装置１００が汎用の多機能関数電卓のような携帯型の電子機器である場合には、電源供給部１６０は、動作電源として例えば汎用の一次電池や二次電池を適用することができるほか、振動や光、熱、電磁波等のエネルギーにより発電する環境発電（エナジーハーベスト）技術による電源等を適用することもできる。また、情報処理装置１００がパーソナルコンピュータのような比較的消費電力が大きい電子機器である場合には、動作電源として例えば商用電源を適用することができる。

撮像機器２００は、移動する対象物の位置の変化を撮影する撮像機能に加え、撮影された画像に基づいて画像処理（画像調整処理を含む合成画像データ作成処理）を実行する機能等を備えている。特に、本実施形態に係る撮像機器２００は、検出や分析の対象となる対象物の位置の時間的変化を、高速連写撮影（又は、高速スチル画像撮影）して設定された時間間隔で連続する静止画像として取得、或いは、高速動画撮影（又はハイスピード撮影）して動画像として取得し、当該複数の静止画像又は動画像に対して、画像処理を実行して、対象物の位置の変化（移動軌跡）が表現された合成画像の画像データを作成する。作成された合成画像を含む画像データは、撮像機器２００に接続された情報処理装置１００に送信されて、グラフや数表等の作成処理に使用される。ここで、撮像機器２００は、例えば、上記の撮像機能及び画像処理機能を備えた汎用のデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ（以下、「デジタルカメラ」と総称する）を適用することができるほか、当該撮像機能及び画像処理機能を備えた（又は、両機能に対応するアプリケーションプログラムがインストールされた）スマートフォンやタブレット端末等の汎用の電子機器を適用することができる。なお、撮像機器２００が備える撮像機能及び画像処理機能については詳しく後述する。

撮像機器２００は、例えば図２（ｂ）に示すように、概略、撮影部２１０と、表示部２２０と、入力操作部２３０と、通信部２４０と、演算処理部２５０と、メモリ部２６０と、電源供給部２７０と、を有している。ここで、上述した情報処理装置１００と同等の構成については、その説明を簡略化する。

撮影部２１０は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-oxide Semiconductor）等のイメージセンサを有し、レンズを通過した背景を含む対象物（被写体）の光学像を走査して１画面（フレーム）分の画像データを取得する撮影動作を実行する。本実施形態に係る撮影部２１０は、演算処理部２５０からの指示に基づいて、設定された時間間隔（周期）で上記の撮影動作を繰り返すことにより高速連写撮影を行って連続する静止画像を取得する。或いは、演算処理部２５０からの指示に基づいて、高速動画撮影を行って動画像を取得する。撮影部２１０により取得された静止画像又は動画像の画像データは、後述するメモリ部２６０の記憶領域に保存される。

ここで、撮影部２１０において実行される高速連写撮影又は高速動画撮影の撮影スピード（フレームレート；１秒間当たりに撮影されるフレーム数）は、撮影部２１０により取得された画像データに基づいて対象物の移動軌跡を表すグラフを作成する際に、短い時間での対象物の位置の変化が大きく、位置変化を十分捉えきれない場合があるため、対象物の移動速度に対して十分速く設定されている必要がある。近年、汎用の撮像機器（デジタルカメラ）においては、旧来の１秒間に３０フレーム又は６０フレームの撮影スピードに加え、１秒間に数百フレーム以上のハイスピード撮影が可能な撮像機器もあり、本実施形態においては、このようなハイスピード撮影が可能な撮像機器を良好に適用することができる。

表示部２２０は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）や有機ＥＬディスプレイ（ＥＬＤ）等を有し、撮影部２１０により取得された背景を含む対象物（被写体）のライブビュー画像や、撮影部２１０により撮影されてメモリ部２６０に保存されている静止画像や動画像を表示する。また、表示部２２０は、ユーザが入力操作部２３０を介して行った操作や、撮像機器２００の内部での画像処理等に基づいて、各種の情報が表示される。

入力操作部２３０は、例えば図１（ｂ）、（ｃ）に示すように、表示部２２０の周辺や撮像機器２００の筐体の側部等に配置されたハードウェアキーによるボタンスイッチ２２、２４、２６、２８や、表示部２２０と一体的に形成されたタッチパネルを適用したソフトウェアキーによるタッチスイッチ３０等を有している。ここで、図１（ｂ）、（ｃ）に示すように、撮像機器２００として汎用のデジタルカメラを適用した場合には、入力操作部２３０として、撮影部２１０に撮影を指示するためのシャッターボタンや、画像や設定メニュー等を選択するための選択ボタン、表示部２２０に撮影した画像等を表示させるための再生ボタン、上述した情報処理装置１００との間のデータ通信や画像処理等の各種機能を実現又は設定するための機能キーやメニューキー等が、ハードウェアキーやソフトウェアキーの形態で配置されている。例えば、シャッターボタンはボタンスイッチ２２を有し、選択ボタンはボタンスイッチ２４を有し、再生ボタンはボタンスイッチ２６を有し、機能キーやメニューキーはボタンスイッチ２８やタッチスイッチ３０を有している。ユーザはこれらのスイッチ類を操作して、移動する対象物の撮影を行ったり、撮影された画像を表示したり、画像処理等を指示したりする。

通信部２４０は、少なくとも、撮像機器２００に接続された情報処理装置１００との間でデータ通信を行う機能を有し、メモリ部２６０に保存された画像データ等を、上述した有線通信方式又は無線通信方式を適用して情報処理装置１００に送信する。

演算処理部２５０は、ＣＰＵやＭＰＵ等のプロセッサ或いはコンピュータを有し、メモリ部２６０に格納された制御プログラムを実行する。これにより、演算処理部２５０は、ユーザによる入力操作部２３０の操作や情報処理装置１００から送信される制御信号に基づいて、撮影部２１０における撮影動作や、当該撮影動作により取得した画像データに基づいて対象物の移動軌跡が表現された合成画像データを作成する画像処理動作、通信部２４０における画像データ等を情報処理装置１００に送信するデータ通信動作等の、各構成における動作を制御する。

メモリ部２６０は、ＲＡＭ及びＲＯＭを有し、ＲＡＭには、撮影部２１０により取得された対象物の連続する静止画像又は動画像の画像データや、当該画像データに基づいて作成された対象物の移動軌跡が表現された合成画像の画像データ等が保存される。また、ＲＯＭには、演算処理部２５０で実行する制御プログラム等が格納されている。ここで、メモリ部２６０は、少なくともＲＯＭの一部が演算処理部２５０に内蔵されて、制御プログラムが予め演算処理部２５０に組み込まれているものであってもよい。また、メモリ部２６０は、その一部又は全部がリムーバブル記憶媒体としての形態を有し、撮像機器２００に対して着脱可能に構成されているものであってもよい。
電源供給部２７０は、撮像機器２００の各部に駆動用電力を供給する。電源供給部２７０は、動作電源として例えば汎用の一次電池や二次電池を適用することができる。

（学習支援装置の制御方法）
次に、本実施形態に係る学習支援装置の情報処理方法を含む制御方法及び情報処理プログラムについて、図面を参照して説明する。ここでは、例えば図４に示すように、ボールをＡ位置からＢ位置へ投げる場合のように、対象物が移動して位置が変化する事象に対して検出や分析を行う場合について説明する。

図３は、本実施形態に係る学習支援装置の制御方法の一例を示すフローチャートである。また、図４は、本実施形態に係る学習支援装置を用いた対象物の撮影動作の一例を示す概略図であり、図５は、本実施形態に係る学習支援装置の制御方法に適用される合成画像データ作成処理（画像調整処理を含む）を説明するための概略図であり、図６は、本実施形態に係る学習支援装置の制御方法に適用される推定軌跡作成処理、及び、推定軌跡と実測軌跡との比較処理を説明するための概略図である。

本実施形態に係る学習支援装置の制御方法においては、撮像機器２００により、検出や分析の対象となる移動する対象物を高速連写撮影又は高速動画撮影して画像データとして取得する処理と、取得した画像データに基づいて対象物の位置の時間的変化（移動軌跡）が表現された合成画像データを作成する処理（画像調整処理を含む）と、が実行される。また、情報処理装置１００により、撮像機器２００から受信した合成画像データに基づいて対象物の移動軌跡のユーザ推定値（推定軌跡）と実測値（実測軌跡）とを演算する処理と、演算されたこれらの軌跡を比較可能な状態で表示する処理と、が実行される。これらの処理は、情報処理装置１００及び撮像機器２００の各演算処理部１４０、２５０において、それぞれ特定のプログラムを実行することにより実現される。

本実施形態に係る学習支援装置の制御方法は、図３のフローチャートに示すように、まず、ユーザは、情報処理装置１００及び撮像機器２００を起動し、情報処理装置１００と撮像機器２００との間でデータ通信が可能な状態に設定する（ステップＳ１０２）。ここで、情報処理装置１００と撮像機器２００との間のデータ通信は、例えば双方の通信部１３０、２４０に通信ケーブルを接続することにより確立されるものであってもよいし、ユーザが入力操作部１２０、２３０を操作して無線通信用のプログラムを起動することにより確立されるものであってもよい。

次いで、ユーザが情報処理装置１００の入力操作部１２０を操作して、移動する対象物の位置変化の検出や分析を行うモーションセンシングモードを設定すると（ステップＳ１０４）、演算処理部１４０は、通信部１３０を介して、撮像機器２００に対してモード通知信号を送信する。

撮像機器２００の演算処理部２５０は、通信部２４０を介して、情報処理装置１００からのモード通知信号を受信すると、撮影部２１０に対して制御信号を出力して、例えば図４（ａ）に示すように、背景ＢＧを含む、Ａ位置からＢ位置に移動する対象物ＯＢを被写体として設定された撮影スピード（フレームレート）で高速連写撮影、又は、高速動作撮影を実行する（ステップＳ１０６）。

ここで、撮影部２１０における撮影動作は、演算処理部２５０から出力される制御信号に基づいて、特定のタイミングで（例えば制御信号を受信した１０秒後に）撮影が開始され、予め設定された撮影スピード（フレームレート）及び撮影時間で実行されるものであってもよいし、撮影開始タイミングをユーザがシャッターボタン等で決定するものであってもよい。また、撮像機器２００が動体検知機能を備えている場合には、対象物の動きを検知して撮影を開始するものであってもよい。なお、ユーザは、例えば図４（ａ）に示すように、この撮影動作の開始に先立って、移動する対象物ＯＢの位置の変化の全体、又は、一部が撮影部２１０による撮影範囲内に含まれるように、対象物ＯＢと撮像機器２００の位置関係や、撮影部２１０における画角等を表示部２２０の表示により調整、確認する。

そして、図４（ｂ）に示すように、この撮影動作により一定の時間間隔（第１の時間間隔）で時刻Ｔ＝１、２、・・・ｎ（ｎは撮影時間中の最後の画像の通し番号）で取得された、連続する複数の静止画像又は動画像の画像データは、メモリ部２６０の記憶領域に保存される。

次いで、撮像機器２００の演算処理部２５０は、上記の撮影動作の終了後、取得された画像データに基づいて、対象物の移動軌跡（図４（ａ）に示した「ＴＲａ」に対応する）が表現された合成画像データを作成する合成画像データ作成処理を実行する（ステップＳ１０８）。

具体的には、演算処理部２５０は、メモリ部２６０に保存された、一定の時間間隔で連続する複数の静止画像又は動画像の複数のフレームを読み出して、例えば図５（ａ）に示すように、連続する時刻の画像相互又はフレーム相互を比較することにより当該画像中に含まれる変位を特徴点（ｘｙ平面における座標のデータ）として抽出する。ここで、抽出される特徴点は、移動する対象物ＯＢの位置の変化に対応し、当該特徴点に対応する対象物ＯＢの画像とその位置データ（例えば、対象物ＯＢの重心座標のデータ）とが相互に関連付けられて、メモリ部２６０の記憶領域に保存される。

また、演算処理部２５０は、一定の時間間隔で連続する複数の静止画像又は動画像の複数のフレームの比較において、各画像中に含まれる特徴点（変位）である対象物ＯＢを除いた共通する画像成分を背景ＢＧと判断して、その画像データをメモリ部２６０の記憶領域に保存する。

次いで、演算処理部２５０は、例えば図５（ｂ）に示すように、メモリ部２６０から特徴点である対象物ＯＢの画像とその位置データ、背景ＢＧの画像データを読み出して、背景ＢＧの画像上の特徴点の各座標に対象物ＯＢの画像を重ね合わせるように配置することにより、一画面（すなわち、１枚の静止画像又は１フレーム）中に対象物ＯＢの画像が移動軌跡ＴＲａに沿って配置された合成画像ＩＭａを作成する。作成された合成画像ＩＭａの画像データはメモリ部２６０の記憶領域に保存される。

ここで、上述した合成画像データ作成処理においては、撮影部２１０における撮影動作により取得した全ての画像から特徴点を抽出して合成画像ＩＭａを作成している。そのため、被写体となる対象物ＯＢの移動速度が、撮影部２１０に設定された撮影スピードに比較して過度に遅い場合には、位置変化に対して、撮影動作により取得される画像数や、特徴点として抽出される対象物ＯＢの位置データの量が膨大になり情報処理装置１００への送信時間が必要以上に長くなったり、合成画像ＩＭａ中に表示される対象物ＯＢの画像同士が過度に重なり合ったり、混み合ったりして、個々の対象物ＯＢの画像の位置が視覚的に認識しづらい状態になる場合がある。

そこで、本実施形態においては、被写体となる対象物ＯＢの移動速度に基づいて合成画像ＩＭａ中に表示される対象物ＯＢの画像同士が過度に重なり合って認識しづらいと判断された場合には、演算処理部２５０は、図５（ｃ）に示すように、既に撮影された画像の抽出時間間隔を、撮影部２１０における撮影スピードで規定される連続する画像又はフレーム間の時間間隔（例えば0.01sec）よりも長い、一定の時間間隔（例えば0.02sec；第２の時間間隔）に設定することによって、抽出される対象物の数を合成画像ＩＭａ中の対象物の数よりも減らす合成画像データ処理を実行する。そして、複数の対象物ＯＢの中から一部を間引かれた特徴点に対応する対象物ＯＢａの画像及び位置データに基づいて再度合成処理を行うことにより、対象物ＯＢａの画像相互の間隔（離間距離）が略均等になるように配置されて、対象物ＯＢａの画像の位置やその変化が視覚的に認識しやすいように調整された合成画像ＩＭｂが作成される。本実施形態においては、特徴点を間引いた再抽出により対象物ＯＢの画像の配置を調整する処理を、「画像調整処理」と記す。

なお、上述した画像調整処理は、合成画像データ作成処理において作成された合成画像ＩＭａにおいて、対象物ＯＢの画像同士が過度に重なり合って認識しづらい場合に良好に適用されるものである。したがって、演算処理部２５０は、例えば対象物ＯＢの移動速度と撮影スピードとの比較や、上記の特徴点として抽出された連続する時刻の対象物ＯＢ間の距離等に基づいて、画像調整処理の実行の可否を判断するものであってもよい。

次いで、演算処理部２５０は、上記の合成画像ＩＭａ又はＩＭｂの作成後、通信部２４０を介して、間引きされた合成画像ＩＭｂの画像データ、及び、合成画像ＩＭｂの各特徴点である対象物ＯＢａの全位置データに加え、合成画像ＩＭｂの作成に使用していない任意の対象物ＯＢの位置データを、情報処理装置１００に送信する（ステップＳ１１０）。位置データはｘｙ平面の二次元座標値のデータであるため合成画像ＩＭｂと比べて極めて少ないデータ量なので、送信遅延の影響がほとんどない。なお、送信される対象物ＯＢの位置データは、合成画像ＩＭａの各特徴点の全位置データであっても、合成画像ＩＭａの各特徴点の全位置データよりもデータ量より少ない位置データであってもよい。

すなわち、上述した画像調整処理を実行した場合には、演算処理部２５０は、当該画像調整処理により再抽出され、合成画像ＩＭｂに配置された特徴点である対象物ＯＢａの数よりも多い数の位置データを合成画像ＩＭｂの画像データとともに情報処理装置１００に送信する。具体的には、例えば撮影部２１０における撮影動作により取得された全ての画像中に含まれる対象物ＯＢの位置データのデータ量が、設定されたしきい値未満であれば、取得された全ての画像中に含まれる対象物ＯＢの位置データ及び合成画像ＩＭｂの画像データを送信し、撮影部２１０における撮影動作により取得された全ての画像中に含まれる対象物ＯＢの位置データのデータ量が、設定されたしきい値以上であれば、取得された全ての画像中に含まれる対象物ＯＢの位置データのデータ量より少ない位置データとして、合成画像ＩＭｂの作成に使用した全ての対象物ＯＢａの位置データに加え、合成画像ＩＭｂの作成に使用していない対象物ＯＢのうち、任意の時間間隔で抽出された対象物ＯＢの位置データを合成画像ＩＭｂの画像データとともに送信する。また合成画像ＩＭａの各特徴点の位置データに極大値や極小値といった変化点があった場合、送信する対象物ＯＢの位置データは変化点の対象物ＯＢの位置データを含むように設定される。

次いで、情報処理装置１００の演算処理部１４０は、通信部１３０を介して、撮像機器２００からの合成画像ＩＭｂの画像データと対象物ＯＢａの全位置データ並びに対象物ＯＢａの以外の対象物ＯＢの位置データを受信すると、メモリ部１５０の記憶領域に保存するとともに、当該合成画像ＩＭｂを表示部１１０に表示する（ステップＳ１１２）。図６（ａ）においては、後述する対象物の推定軌跡の作成処理において、対象物ＯＢａの画像の位置やその変化が視覚的に認識しやすくなるように画像調整処理を施した合成画像ＩＭｂを示す。

次いで、ユーザが、情報処理装置１００の表示部１１０に表示された合成画像ＩＭｂに基づいて、対象物ＯＢａの位置を表示部１１０においてプロッティングすることにより、演算処理部１４０は、プロットされた点にしたがった線形回帰を行うことで、移動する対象物ＯＢａの移動軌跡として推定される推定軌跡（回帰線）ＴＲｂを示す数式Ｘを算出する推定軌跡作成処理を実行する（ステップＳ１１４）。情報処理装置１００のグラフ作成機能により作成された対象物ＯＢａの推定軌跡ＴＲｂ、及び、演算された推定軌跡ＴＲｂの数式Ｘは、メモリ部１５０の記憶領域に保存される。

具体的には、演算処理部１４０は、図６（ａ）に示すように、ユーザが、表示部１１０に表示された合成画像ＩＭｂ中の複数の対象物ＯＢａの位置を、スタイラスペンＰＮや指先等でタッチしてプロッティングすることにより、プロットされた点から最小自乗法等の線形回帰を行い、数式Ｘを算出する。演算処理部１４０は、図６（ｂ）に示すように、数式Ｘから導かれる推定軌跡ＴＲｂを合成画像ＩＭｂに重ねて表示部１１０に表示させる。このとき、推定軌跡ＴＲｂは、必ずしも対象物ＯＢａの重心座標を通過しなければならないわけではない。

次いで、演算処理部１４０は、撮像機器２００から受信した、対象物ＯＢａの数よりも多い数の位置データに基づいて、最小自乗法等の線形回帰を行い、数式Ｙを算出する。演算処理部１４０は、図６（ｃ）に示すように、数式Ｙから導かれる推定軌跡ＴＲｃ（図中破線）を、推定軌跡ＴＲｂとともに合成画像ＩＭｂに重ねて表示部１１０に表示させる推定軌跡作成処理を実行する（ステップＳ１１６）。情報処理装置１００のグラフ作成機能により作成された対象物ＯＢの推定軌跡ＴＲｃ、及び数式Ｙは、メモリ部１５０の記憶領域に保存される。

すなわち、演算処理部１４０は、撮像機器２００における撮影動作により取得された全ての画像中に含まれる対象物ＯＢの位置データ、又は、合成画像ＩＭｂの作成に使用した全ての対象物ＯＢａの位置データを含む、任意の数の対象物ＯＢの位置データ（重心座標のデータ）に基づいて算出された数式Ｙによって推定軌跡ＴＲｃを作成しているので、推定軌跡ＴＲｃは、数式Ｘから導かれる推定軌跡ＴＲｂよりも真値に近い確率が高い。

次いで、ユーザは、ステップＳ１１８で、情報処理装置１００の表示部１１０に表示された合成画像ＩＭｂ上に、ユーザのプロッティングによる推定された推定軌跡ＴＲｂ、及び、位置データに基づいて推定された推定軌跡ＴＲｃが重ね合わされた画像を視認することにより、移動する対象物ＯＢの位置変化に対するユーザによるプロッティングの精度を、グラフや数式により視覚を通して直接比較、分析することができる。ここで、推定軌跡ＴＲｂが、推定軌跡ＴＲｃと乖離していた場合、推定軌跡ＴＲｂを削除してからプロッティングし直して推定軌跡ＴＲｂを再度作成してもよい。また、対象物ＯＢａの位置をプロッティングすること無しに隣接する対象物ＯＢａ間の位置をプロッティングすることで推定軌跡ＴＲｂを作成してもよい。

これにより、本実施形態に係る学習支援装置によれば、送信又は受信するデータ量を抑制しているので合成画像、合成画像に基づく数式、並びに数式から導かれる軌跡を速やかに表示することができ、対象物の位置が変化する事象に対して、対象物の移動軌跡の特徴の把握や、数式の係数が変化すると軌跡の画像にどのように反映されるのかといった、数理的な理解を体験を通して適切に深めることができる。

次に、上述した実施形態に係る学習支援装置の制御方法（情報処理方法）において実行される合成画像データ作成処理に適用可能な調整処理について説明する。
図７は、本実施形態に係る合成画像データ作成処理に適用される調整処理を説明するための概略図である。ここで、上述した実施形態と同等の構成については、同一の符号を付してその説明を簡略化する。

上述した実施形態において、図４（ａ）に示したように、重力が存在する環境下で、対象物ＯＢであるボールをＡ位置からＢ位置に投げるような場合には、対象物ＯＢの移動軌跡ＴＲａの形状や移動速度の違いによって、撮影時間中に取得される画像数や、上述した合成画像中に配置される対象物ＯＢの画像の数や位置が異なることになる。

例えば、対象物ＯＢであるボールを、初速Ｖで略水平方向に直線的な移動軌跡、又は、低い山なりの移動軌跡を有するように投げた場合には、対象物ＯＢの移動速度が略一定、又は、一定の範囲内に保持されるため、図４、図５に示したように、上述した合成画像ＩＭａ又はＩＭｂ中に、一定の時間間隔で抽出された複数の対象物ＯＢ又はＯＢａの画像が略均等な間隔（離間距離）を有して配置される。一方、対象物ＯＢであるボールを、初速Ｖで略垂直方向（高さ方向）に上下する移動軌跡、又は、高い山なりの移動軌跡を有するように投げた場合には、対象物ＯＢの移動速度が初速Ｖから例えば初速Ｖよりも十分遅い速度程度まで大きく変化するため、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、合成画像中に配置される、一定の時間間隔で抽出された複数の対象物ＯＢ又はＯＢａの画像の間隔（離間距離）が不均等になる。そのため、推定軌跡作成処理において、ユーザが合成画像に基づいて対象物ＯＢの推定軌跡を作成する際に、対象物ＯＢａの位置の変化が認識しづらい場合がある。

そこで、本実施形態においては、撮像機器２００において合成画像データ作成処理を実行する際に、演算処理部２５０が対象物ＯＢの移動速度を監視し、その最低値（最低移動速度）に基づいて対象物ＯＢが略水平方向に直線的、又は、低い山なりの移動軌跡を有するように投げられた状態（すなわち、投擲された状態）であるか、略垂直方向に上下、又は、高い山なりの移動軌跡を有するように投げられた状態であるかを判断する。そして、演算処理部２５０は、その判断結果に応じて合成画像中に配置される対象物ＯＢの画像の位置及び数を調整する。本実施形態においては、対象物ＯＢの移動速度や移動軌跡の形状の違いに応じて合成画像中の対象物ＯＢの画像の配置を調整する処理を、「均等調整処理」と記す。ここで、対象物ＯＢの最低移動速度は、撮影部２１０に設定された撮影スピード（フレームレート）及び撮影時間、取得された連続する複数の画像中の特徴点である対象物ＯＢの位置の変化に基づいて算出される。ここでの移動速度は実際の時速（単位；ｋｍ／ｈｒ）でもよく、複数の画素ドットを有する表示部１１０における単位時間あたりの対象物ＯＢの位置変化分の画素ドットの数（単位；ｄｏｔ／ｍｓｅｃ）であってもよい。

具体的には、全取得画像での対象物ＯＢの最低移動速度が、予め設定したしきい値Ｖ１より高い場合には、演算処理部２５０は、図４（ａ）に示したように、対象物ＯＢが略一定の速度で、略水平方向に直線的、又は、低い山なりの移動軌跡を有するように投げられた（投擲されている）状態であるため、単位時間あたりの対象物ＯＢの画像の位置の変化が略均等であると判断する。この場合には演算処理部２５０は、合成画像中に配置される対象物の画像として、例えば図５（ｃ）に示したように、垂直方向（画面垂直方向またはｙ軸方向；図面上下方向）に極大となる座標（極大値座標）、及び、当該座標に配置される対象物の画像を中心にして水平方向（画面水平方向またはｘ軸方向；図中左右方向）に略線対称の、低い山なりの形状を有する移動軌跡が表現されるように対象物の画像を抽出して配置する（図中、「画像調整処理後の合成画像」参照）。

この合成画像においては、対象物の移動軌跡上に略均等な間隔で対象物の画像が配置されているので、ユーザは対象物の移動軌跡（すなわち、位置の変化）の特徴を視覚を通して適切に把握して、対象物の推定軌跡を作成するためのプロッティング操作等を適切に行うことができる。

一方、取得画像中での対象物ＯＢの最低移動速度が、予め設定したしきい値Ｖ１以下になる場合には、演算処理部２５０は、例えば図７（ａ）に示すように、対象物ＯＢの移動速度が大きく減衰し、略垂直方向に上下、又は、高い山なりの移動軌跡を有するように投げられた状態であるため、単位時間あたりの対象物ＯＢの画像の位置の変化が不均等であると判断する。ここで仮に、図５（ｃ）と同様に、等しい時間間隔で複数の対象物ＯＢａの画像を抽出すると、例えば図７（ｂ）に示すように、垂直方向（図面上下方向）に極大となる座標（極大値座標）、及び、当該座標に配置される対象物の画像を中心にして水平方向（図中左右方向）に略線対称の、高い山なりの形状を有する移動軌跡が表現されるような配置になる（図中、「画像調整処理後の合成画像）参照）。

この合成画像においては、対象物の移動速度が例えば初速Ｖから極大点等の変化点付近の最低移動速度まで大きく変化するため、配置される対象物の画像相互の間隔（離間距離）が著しく不均等になる。すなわち、対象物の移動速度の違いにより、移動軌跡上に配置された対象物の画像相互の間隔が過度に大きくなる領域ＲＧが生じることになる。そのため、ユーザは対象物の位置の変化による軌跡を適切に把握することができにくい或いは演算処理部１４０が実態と異なる数式を算出してしまう場合がある。

本実施形態に適用される調整処理においては、対象物の移動速度の変化が大きく不均一な場合には、演算処理部２５０は、例えば図７（ｃ）に示すように、領域ＲＧ以外での画像の抽出時間間隔を例えば0.1secに設定し、また対象物の移動速度が、しきい値Ｖ１以上の値に設定されたしきい値Ｖ２以上となる領域や最高となる座標の周辺の領域（領域ＲＧに対応する）での画像の抽出時間間隔を、領域ＲＧ以外での抽出時間間隔よりも短い時間間隔（例えば0.05sec）に設定し、特徴点である対象物ＯＢｂの画像及びその位置データを追加抽出して、合成画像中に表示される対象物ＯＢａ、ＯＢｂの画像相互の間隔（離間距離）が略均等になるように配置する。ここで、対象物ＯＢｂの画像の抽出を、領域ＲＧの時間間隔、領域ＲＧ以外の時間間隔をそれぞれ一定としたが、これに限らず位置座標が極値に近いほど抽出する時間間隔を長くしてもよい。また、時間間隔によって抽出するのではなく、取得された対象物ＯＢの各位置データに基づいて、対象物ＯＢａ同士が重ならず且つ対象物ＯＢａ同士の離間距離が略均等になるような複数の対象物ＯＢａの画像を抽出するようにしてもよい。いずれの場合も極値又は極値に最も近い位置データを一番先に抽出し、次いでこの抽出された座標を中心に対称となるような座標を抽出していくことが好ましい。

このような調整処理が施された合成画像においては、対象物の移動軌跡上に略均等な間隔で対象物の画像が配置されることになるので、ユーザは対象物の移動軌跡（すなわち、位置の変化）の特徴を視覚を通して適切に把握しやすく、また演算処理部１４０が実態に近い数式を算出し、より正確な移動軌跡を作成することが可能となる。

したがって、本実施形態においては、撮像機器２００により全画像のうち一部が間引かれて作成された合成画像の画像データ及び対象物の位置データが情報処理装置１００に送信されて、表示部１１０に表示されるので、撮像機器２００から情報処理装置１００に送信されるデータ量を抑制することができる。また、情報処理装置１００においてユーザが合成画像に基づいて対象物ＯＢの推定軌跡を作成する際に、対象物の移動軌跡の特徴を適切に把握することができる合成画像データを、撮像機器２００により作成することができるので、情報処理装置１００における処理負担を軽減することができる。また、撮像機器２００において合成画像データを作成する際に使用した対象物の位置データのほかに、合成画像の作成に使用しなかった位置データも情報処理装置１００に送信されて、対象物ＯＢのより詳細な軌跡が特定されるので、対象物ＯＢの位置変化に対するユーザによる推定値との差異の程度を視覚を通して正確に比較、分析することができ、ユーザの数理的な学習を適切に行うことができる。

なお、上述した実施形態においては、情報処理装置１００として汎用の多機能関数電卓を適用し、撮像機器２００として汎用のデジタルカメラを適用した例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、上述した情報処理装置１００及び撮像機器２００が有する各機能を備えた、又は、両機能に対応するアプリケーションプログラムがインストールされた電子機器であればよい。したがって、本発明に係る学習支援装置は、情報処理装置及び撮像機器からなる別体の構成により実現されるものに限らず、例えば、これらの機能を併せ持ったスマートフォンやタブレット端末等の、単一の電子機器により実現されるものであってもよい。この場合には、図２に示した機能ブロックのうちの、表示部１１０、２２０や、入力操作部１２０、２３０、演算処理部１４０、２５０、メモリ部１５０、２６０、電源供給部１６０、２７０が、それぞれ兼用（共有化）されるとともに、通信部１３０、２４０が省略、又は、機能の一部が簡略化される。

上記実施形態では、データ取得装置として撮像機器を適用したが、これに限らず、移動する対象物の相対的な位置を測定する測距センサと、情報処理装置からのモード通信信号の受信にしたがって、変位する複数の位置データの一部を適宜間引いた非連続の位置データを作成する演算処理部とを備えたデータ取得装置が、情報処理装置に非連続の位置データを送信するようにしてもよい。

以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、実行可能な範囲で上記複数の実施形態の各構成を組合せしてなしたものを含み、また特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲を含むものである。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。

（付記）
［１］
情報処理装置からのモード通知信号にしたがって、移動する対象物の互いに異なる位置を示す複数の位置データを間引く処理を行う演算処理部と、
前記演算処理部で間引き処理された前記位置データを前記情報処理装置に送信する通信部と、
を備えるデータ取得装置。

［２］
前記移動する対象物を第１の時間間隔で撮影する撮影部を備え、
前記演算処理部は、前記撮影部により前記第１の時間間隔で撮影された複数の画像データから、一部を間引いて前記対象物の位置の変化を示す合成画像データ及び前記合成画像データにおける前記対象物の位置を示す前記位置データを作成する［１］に記載のデータ取得装置。

［３］
前記演算処理部は、間引かれた前記合成画像データにおける前記対象物の位置以外の前記対象物の位置を示す位置データを前記複数の画像データから作成する［２］に記載のデータ取得装置。

［４］
前記演算処理部は、前記第１の時間間隔で撮影された複数の画像データから、前記第１の時間間隔よりも長い第２の時間間隔に対応した画像データを抽出するように間引く処理を行う［２］又は［３］に記載のデータ取得装置。

［５］
前記演算処理部は、前記第１の時間間隔で撮影された複数の画像データから、前記対象物の位置間の距離が略均等且つ前記対象物が互いに重ならない位置の画像データを抽出するように間引く処理を行う［２］又は［３］に記載のデータ取得装置。

［６］
移動する対象物の互いに異なる位置を示す複数の位置データを取得するデータ取得装置に、前記複数の位置データを間引くためのモード通知信号を送信する指示をする演算処理部と、
前記モード通知信号を送信し、前記データ取得装置で間引き処理された前記位置データを受信する通信部と、
を備える情報処理装置。

［７］
移動する対象物を第１の時間間隔で撮影する撮影部を備え、
情報処理装置からのモード通知信号にしたがって、前記撮影部により前記第１の時間間隔で撮影された複数の画像データから、一部を間引いて前記対象物の位置の変化を示す合成画像データを作成する演算処理部と、
前記合成画像データを前記情報処理装置に送信する通信部と、
を備えるデータ取得装置。

［８］
前記演算処理部は、前記合成画像データにおける前記対象物の位置を示す前記位置データを作成し、
前記通信部は、前記位置データを情報処理装置に送信する［７］に記載のデータ取得装置。

［９］
前記演算処理部は、前記位置データが示す位置以外の位置であって且つ前記対象物の位置を示す他の位置データを作成し、
前記通信部は、前記他の位置データを情報処理装置に送信する［８］に記載のデータ取得装置。

［１０］
前記演算処理部は、前記第１の時間間隔で撮影された複数の画像データから、前記第１の時間間隔よりも長い第２の時間間隔に対応した画像データを抽出するように間引く処理を行う［７］～［９］のいずれかに記載のデータ取得装置。

［１１］
前記演算処理部は、前記第１の時間間隔で撮影された複数の画像データから、前記対象物の位置間の距離が略均等且つ前記対象物が互いに重ならない位置の画像データを抽出するように間引く処理を行う［７］～［９］のいずれかに記載のデータ取得装置。

［１２］
移動する対象物が第１の時間間隔で撮影された複数の画像データを取得するデータ取得装置に、前記複数の画像データを間引くためのモード通知信号を送信する指示をする演算処理部と、
前記モード通知信号を送信し、前記データ取得装置で間引き処理された前記複数の画像データを受信する通信部と、
を備える情報処理装置。

［１３］
データ取得装置におけるデータ処理方法であって、
情報処理装置からのモード通知信号にしたがって、移動する対象物の互いに異なる位置を示す複数の位置データを間引く処理を行い、
前記間引き処理された前記位置データを前記情報処理装置に送信するデータ処理方法。

［１４］
情報処理装置におけるデータ処理方法であって、
移動する対象物の互いに異なる位置を示す複数の位置データを取得するデータ取得装置に、前記複数の位置データを間引くためのモード通知信号を送信する指示し、
前記モード通知信号を送信し、前記データ取得装置で間引き処理された前記位置データを受信する情報処理装置。

［１５］
データ取得装置におけるデータ処理方法であって、
移動する対象物を第１の時間間隔で撮影し、
情報処理装置からのモード通知信号にしたがって、前記撮影部により前記第１の時間間隔で撮影された複数の画像データから、一部を間引いて前記対象物の位置の変化を示す合成画像データを作成し、
前記合成画像データを前記情報処理装置に送信するデータ処理方法。

［１６］
情報処理装置におけるデータ処理方法であって、
移動する対象物が第１の時間間隔で撮影された複数の画像データを取得するデータ取得装置に、前記複数の画像データを間引くためのモード通知信号を送信し、前記データ取得装置で間引き処理された前記複数の画像データを受信するデータ処理方法。

１００ 情報処理装置
１１０ 表示部
１２０ 入力操作部
１３０ 通信部
１４０ 演算処理部
２００ 撮像機器
２１０ 撮影部
２２０ 表示部
２３０ 入力操作部
２４０ 通信部
２５０ 演算処理部
ＩＭａ、ＩＭｂ 合成画像
ＯＢ、ＯＢａ、ＯＢｂ 対象物
ＢＧ 背景
ＴＲａ 移動軌跡
ＴＲｂ ユーザプロッティングに基づいた推定軌跡
ＴＲｃ 座標データに基づいた推定軌跡

Claims (7)

1. 移動する対象物の移動速度を判定する判定部と、
   情報処理装置からのモード通知信号にしたがって、前記対象物の互いに異なる位置を示す複数の位置データを間引く処理を行って、第１の時間間隔で撮影された複数の画像データから、一部を間引いて前記対象物の位置の変化を示す合成画像データ及び前記合成画像データにおける前記対象物の位置を示す前記位置データを作成する演算処理部と、
   前記演算処理部で間引き処理された前記位置データ及び前記合成画像データを前記情報処理装置に送信する通信部と、
   を備え、
   前記判定部によって前記合成画像中に配置される前記対象物の最低移動速度が予め設定された第一のしきい値より高いと判定された場合には、前記演算処理部は、前記合成画像データによる合成画像中に配置される前記対象物の画像を、垂直方向に極大となる座標、及び、当該座標に配置される前記対象物の画像を中心にして水平方向に略線対称の、低い山なりの形状を有する移動軌跡が表現されるように抽出して配置する、
   データ取得装置。
2. 移動する対象物の移動速度を判定する判定部と、
   情報処理装置からのモード通知信号にしたがって、前記対象物の互いに異なる位置を示す複数の位置データを間引く処理を行って、第１の時間間隔で撮影された複数の画像データから、一部を間引いて前記対象物の位置の変化を示す合成画像データ及び前記合成画像データにおける前記対象物の位置を示す前記位置データを作成する演算処理部と、
   前記演算処理部で間引き処理された前記位置データ及び前記合成画像データを前記情報処理装置に送信する通信部と、
   を備え、
   前記判定部によって前記合成画像中に配置される前記対象物の最低移動速度が予め設定された第一のしきい値より低いと判定された場合には、前記演算処理部は、前記合成画像データにおける、前記対象物の移動速度が前記第一のしきい値以上の値に設定された第二のしきい値以上となる領域での前記対象物の画像の抽出時間間隔を、上記領域以外の領域での前記対象物の画像の抽出時間間隔よりも短く設定し、前記対象物の画像及びその位置データを追加抽出して、前記合成画像データを作成する、
   データ取得装置。
3. 前記演算処理部は、間引かれた前記合成画像データにおける前記対象物の位置以外の前記対象物の位置を示す位置データを前記複数の画像データから作成する請求項１又は２に記載のデータ取得装置。
4. 前記演算処理部は、前記第１の時間間隔で撮影された複数の画像データから、前記第１の時間間隔よりも長い第２の時間間隔に対応した画像データを抽出するように間引く処理を行う請求項１－３のいずれか一項に記載のデータ取得装置。
5. 前記演算処理部は、前記第１の時間間隔で撮影された複数の画像データから、前記対象物の位置間の距離が略均等且つ前記対象物が互いに重ならない位置の画像データを抽出するように間引く処理を行う請求項１－３のいずれか一項に記載のデータ取得装置。
6. データ取得装置におけるデータ処理方法であって、
   情報処理装置からのモード通知信号にしたがって、移動する対象物の互いに異なる位置を示す複数の位置データを間引く処理を行って、第１の時間間隔で撮影された複数の画像データから、一部を間引いて前記対象物の位置の変化を示す合成画像データ及び前記合成画像データにおける前記対象物の位置を示す前記位置データを作成し、
   前記間引き処理された前記位置データ及び前記合成画像データを前記情報処理装置に送信し、更に、
   前記移動する対象物の移動速度が予め設定された第一のしきい値より高いと判定された場合には、前記合成画像データによる合成画像中に配置される前記対象物の画像を、垂直方向に極大となる座標、及び、当該座標に配置される前記対象物の画像を中心にして水平方向に略線対称の、低い山なりの形状を有する移動軌跡が表現されるように抽出して配置するデータ処理方法。
7. データ取得装置におけるデータ処理方法であって、
   情報処理装置からのモード通知信号にしたがって、移動する対象物の互いに異なる位置を示す複数の位置データを間引く処理を行って、第１の時間間隔で撮影された複数の画像データから、一部を間引いて前記対象物の位置の変化を示す合成画像データ及び前記合成画像データにおける前記対象物の位置を示す前記位置データを作成し、
   前記間引き処理された前記位置データ及び前記合成画像データを前記情報処理装置に送信し、更に、
   前記移動する対象物の移動速度が予め設定された第一のしきい値より低いと判定された場合には、前記合成画像データにおける、前記対象物の移動速度が前記第一のしきい値以上の値に設定された第二のしきい値以上となる領域での前記対象物の画像の抽出時間間隔を、上記領域以外の領域での前記対象物の画像の抽出時間間隔よりも短く設定し、前記対象物の画像及びその位置データを追加抽出して、前記合成画像データを作成するデータ処理方法。

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