JPH05118818A - 三次元運動解析装置 - Google Patents
三次元運動解析装置Info
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- JPH05118818A JPH05118818A JP3279724A JP27972491A JPH05118818A JP H05118818 A JPH05118818 A JP H05118818A JP 3279724 A JP3279724 A JP 3279724A JP 27972491 A JP27972491 A JP 27972491A JP H05118818 A JPH05118818 A JP H05118818A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 回転運動する物体の三次元運動解析装置に関
し，正しい回転中心を算出することを目的とする。 【構成】 三次元運動解析装置３は軌跡の三次元座標生
成部４と回転軌跡を解析する回転運動解析部５を備え，
回転運動解析部５は三次元座標から平均的な回転平面を
算出する回転平面算出手段１０と，対象物の軌跡を表す
上記複数個の点の上記回転平面への投影点の座標を求め
る回転平面への投影算出手段１１と，回転平面への投影
を部分円弧のつなぎ合わせとして近似するための参照点
を投影点から求める円弧近似用参照点算出手段１２と，
円弧近似用参照点により部分円弧の中心を回転中心算出
点として求め，各部分円弧の回転中心算出点に基づいて
軌跡の回転中心を算出する回転中心算出手段１３とを備
えた構成を持つ。
し，正しい回転中心を算出することを目的とする。 【構成】 三次元運動解析装置３は軌跡の三次元座標生
成部４と回転軌跡を解析する回転運動解析部５を備え，
回転運動解析部５は三次元座標から平均的な回転平面を
算出する回転平面算出手段１０と，対象物の軌跡を表す
上記複数個の点の上記回転平面への投影点の座標を求め
る回転平面への投影算出手段１１と，回転平面への投影
を部分円弧のつなぎ合わせとして近似するための参照点
を投影点から求める円弧近似用参照点算出手段１２と，
円弧近似用参照点により部分円弧の中心を回転中心算出
点として求め，各部分円弧の回転中心算出点に基づいて
軌跡の回転中心を算出する回転中心算出手段１３とを備
えた構成を持つ。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は三次元空間において運動
する物体の三次元運動解析装置に関する。人や動物の歩
行解析，あるいはスポーツ分野における運動選手の運動
解析等，三次元空間における運動を詳細に解析する技術
が求められている。
する物体の三次元運動解析装置に関する。人や動物の歩
行解析，あるいはスポーツ分野における運動選手の運動
解析等，三次元空間における運動を詳細に解析する技術
が求められている。
【０００２】
【従来の技術】従来，三次元運動の解析においては，例
えば，ゴルフクラブのスイングにおけるクラブヘッドの
軌跡を求める等の回転運動を解析する場合には，首等に
回転中心があるものと推定し，推定した位置を回転中心
として設定し，その回転中心を基準にして運動解析を行
っていた。
えば，ゴルフクラブのスイングにおけるクラブヘッドの
軌跡を求める等の回転運動を解析する場合には，首等に
回転中心があるものと推定し，推定した位置を回転中心
として設定し，その回転中心を基準にして運動解析を行
っていた。
【０００３】図７は従来の三次元運動解析システムの構
成を示す。図において，１５０，１５０’は撮像装置で
あって，ＴＶカメラ等よりなるものである。１５１，１
５１’は二次元画像データ生成装置であって，それぞれ
撮像装置１５０，１５０’で撮影された対象物の二次元
画像データを生成するものである。１５２は三次元運動
解析装置であって，対象物の三次元運動の軌跡，移動速
度，加速度等を求めるものである。１５３は三次元座標
生成部であって，二次元画像データ生成装置１５１，１
５１’の生成した二次元画像データに基づいて，対象物
の軌跡を表す複数個の点列の時系列の三次元座標データ
を生成するものである。１５４は回転運動解析部であっ
て，対象物の回転運動における円形度を算出するもので
ある。１５５は回転中心設定手段であって，対象物の回
転運動の中心を推定し，回転運動基準値としてあらかじ
め設定するものである。１５６は回転中心基準値であっ
て，回転中心設定手段１５５により設定された回転中心
を与えるデータを表す（例えば，ゴルフクラブのスイン
グにおけるクラブヘッドの回転軌跡を解析する場合にお
いて設定された首の位置等）。１５７は回転運動解析部
における円形度算出処理を表す。１５８は解析結果出力
部であって，ディスプレイ，プリンタ等よりなり，三次
元運動の解析結果を出力するものである。
成を示す。図において，１５０，１５０’は撮像装置で
あって，ＴＶカメラ等よりなるものである。１５１，１
５１’は二次元画像データ生成装置であって，それぞれ
撮像装置１５０，１５０’で撮影された対象物の二次元
画像データを生成するものである。１５２は三次元運動
解析装置であって，対象物の三次元運動の軌跡，移動速
度，加速度等を求めるものである。１５３は三次元座標
生成部であって，二次元画像データ生成装置１５１，１
５１’の生成した二次元画像データに基づいて，対象物
の軌跡を表す複数個の点列の時系列の三次元座標データ
を生成するものである。１５４は回転運動解析部であっ
て，対象物の回転運動における円形度を算出するもので
ある。１５５は回転中心設定手段であって，対象物の回
転運動の中心を推定し，回転運動基準値としてあらかじ
め設定するものである。１５６は回転中心基準値であっ
て，回転中心設定手段１５５により設定された回転中心
を与えるデータを表す（例えば，ゴルフクラブのスイン
グにおけるクラブヘッドの回転軌跡を解析する場合にお
いて設定された首の位置等）。１５７は回転運動解析部
における円形度算出処理を表す。１５８は解析結果出力
部であって，ディスプレイ，プリンタ等よりなり，三次
元運動の解析結果を出力するものである。
【０００４】従来のゴルフクラブのスイングを解析する
場合には，三次元運動解析装置１５２はクラブヘッドの
軌跡の円形度を算出していた。まず，回転中心設定手段
１５５によりゴルファーの首の位置等を回転中心として
推定し，設定する。そして，クラブヘッドの軌跡の三次
元座標データにより，設定した回転中心とクラブヘッド
の軌跡との距離の差を算出し，標準偏差をとって，円形
度を算出していた。
場合には，三次元運動解析装置１５２はクラブヘッドの
軌跡の円形度を算出していた。まず，回転中心設定手段
１５５によりゴルファーの首の位置等を回転中心として
推定し，設定する。そして，クラブヘッドの軌跡の三次
元座標データにより，設定した回転中心とクラブヘッド
の軌跡との距離の差を算出し，標準偏差をとって，円形
度を算出していた。
【０００５】円形度等の解析結果は，ディスプレイ等の
解析結果出力部に出力される。例えば，年令，経験年数
等で定められた標準的な円形度と比較し測定したゴルフ
クラブが，スイングしたゴルファーに適切なものである
か等の判定をしていた（解析結果と標準値との比較手段
については図示されていない）。
解析結果出力部に出力される。例えば，年令，経験年数
等で定められた標準的な円形度と比較し測定したゴルフ
クラブが，スイングしたゴルファーに適切なものである
か等の判定をしていた（解析結果と標準値との比較手段
については図示されていない）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の回転運動の解析
方法は，上記のように回転中心を推定し，あらかじめ回
転中心基準値として設定し，設定した基準位置を中心に
して回転軌跡があるものとして，運動解析を行ってい
た。そのため，上記のゴルフクラブのスイングにおける
クラブヘッドの回転軌跡を解析するような場合，平均的
にプレイヤーの回転中心が首にあることから，回転中心
基準値を首に設定していた。しかし，人によっては，回
転中心が異なる位置にある場合もあり，このような場合
には正しい解析結果が得られないものであった。
方法は，上記のように回転中心を推定し，あらかじめ回
転中心基準値として設定し，設定した基準位置を中心に
して回転軌跡があるものとして，運動解析を行ってい
た。そのため，上記のゴルフクラブのスイングにおける
クラブヘッドの回転軌跡を解析するような場合，平均的
にプレイヤーの回転中心が首にあることから，回転中心
基準値を首に設定していた。しかし，人によっては，回
転中心が異なる位置にある場合もあり，このような場合
には正しい解析結果が得られないものであった。
【０００７】本発明は，回転軌跡に応じて正しい回転中
心を設定し，常に正しい解析結果が得られる三次元運動
解析装置を提供することを目的とする。
心を設定し，常に正しい解析結果が得られる三次元運動
解析装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は，軌跡を表す点
列の三次元座標から回転中心を算出し，正しい回転中心
に基づいて回転運動の解析を行うようにした。
列の三次元座標から回転中心を算出し，正しい回転中心
に基づいて回転運動の解析を行うようにした。
【０００９】図１は本発明の基本構成を示す。図におい
て，１，１’は撮像装置，２，２’は二次元画像データ
生成装置であって，対象物の二次元画像データを生成す
るものである。３は三次元運動解析装置であって，三次
元空間における運動解析を行うものであり，ホストコン
ピュータ側に構成されるものである。４は三次元座標生
成部であって，二次元画像データ生成装置２，２’の生
成した二次元画像データに基づいて，軌跡を表す点列の
三次元座標位置を生成するものである。５は回転運動解
析部であって，回転軌跡を解析するものである。６は解
析結果出力装置であって，ディスプレイ，プリンタ等よ
りなり，運動解析の結果を出力するものである。
て，１，１’は撮像装置，２，２’は二次元画像データ
生成装置であって，対象物の二次元画像データを生成す
るものである。３は三次元運動解析装置であって，三次
元空間における運動解析を行うものであり，ホストコン
ピュータ側に構成されるものである。４は三次元座標生
成部であって，二次元画像データ生成装置２，２’の生
成した二次元画像データに基づいて，軌跡を表す点列の
三次元座標位置を生成するものである。５は回転運動解
析部であって，回転軌跡を解析するものである。６は解
析結果出力装置であって，ディスプレイ，プリンタ等よ
りなり，運動解析の結果を出力するものである。
【００１０】１０は回転平面算出手段であって，軌跡を
表す点列の三次元座標に基づいて，回転平面を算出する
ものである。１１は回転平面への投影算出手段であっ
て，軌跡を表す点列の回転平面への軌跡の投影点の座標
を算出するものである。１２は円弧近似用参照点算出手
段であって，点列の表す軌跡の回転平面への投影を部分
円弧として近似するために投影された点列から円弧近似
するための参照点を抽出するものである。１３は回転中
心算出手段であって，円弧近似用参照点に従ってそれぞ
れの円弧の回転中心算出点を算出し，各円弧の回転中心
算出点の座標の平均により回転中心を算出するものであ
る。
表す点列の三次元座標に基づいて，回転平面を算出する
ものである。１１は回転平面への投影算出手段であっ
て，軌跡を表す点列の回転平面への軌跡の投影点の座標
を算出するものである。１２は円弧近似用参照点算出手
段であって，点列の表す軌跡の回転平面への投影を部分
円弧として近似するために投影された点列から円弧近似
するための参照点を抽出するものである。１３は回転中
心算出手段であって，円弧近似用参照点に従ってそれぞ
れの円弧の回転中心算出点を算出し，各円弧の回転中心
算出点の座標の平均により回転中心を算出するものであ
る。
【００１１】なお，上記の構成において，三次元座標生
成部４は三次元運動解析装置に設けられているが，三次
元運動解析装置３とは別に二次元画像データ生成装置の
側に設けるようにしてもよい。あるいは，三次元運動解
析装置３に二次元画像データ生成装置２，２’および三
次元座標生成部４を構成するようにしてもよい。
成部４は三次元運動解析装置に設けられているが，三次
元運動解析装置３とは別に二次元画像データ生成装置の
側に設けるようにしてもよい。あるいは，三次元運動解
析装置３に二次元画像データ生成装置２，２’および三
次元座標生成部４を構成するようにしてもよい。
【００１２】
【作用】撮像装置１，１’が対象物の運動を撮影する
（例えば，クラブヘッド等運動解析を行う箇所にマーカ
をつけ，スイングにおけるマーカの軌跡を撮影する）。
二次元画像データ生成装置２，２’は軌跡を表す点列の
時系列の二次元画像データを生成する。そして，三次元
座標生成部４は二次元画像データに基づいて，軌跡を表
す点列の三次元座標を求める。回転運動解析部５は軌跡
を表す点列の三次元座標データを入力し，回転運動の解
析を行う。
（例えば，クラブヘッド等運動解析を行う箇所にマーカ
をつけ，スイングにおけるマーカの軌跡を撮影する）。
二次元画像データ生成装置２，２’は軌跡を表す点列の
時系列の二次元画像データを生成する。そして，三次元
座標生成部４は二次元画像データに基づいて，軌跡を表
す点列の三次元座標を求める。回転運動解析部５は軌跡
を表す点列の三次元座標データを入力し，回転運動の解
析を行う。
【００１３】次に，図２を参照して回転運動解析部の動
作を説明する。図２ (a)は回転平面を表す。図におい
て，Ｘ，Ｙ，Ｚは三次元空間における座標軸である。Ｄ
1 ，Ｄ2 ，Ｄ 3 ，・・・Ｄｎは三次元空間における対象
物の運動の測定点を表す（例えば，スイングされたのク
ラブヘッドの軌跡を，１／６０秒毎に撮影したデータ
等）。１５は点列Ｄ1 ，Ｄ2 ，Ｄ3 ，・・・Ｄｎの三次
元座標に基づいて算出した大局的な回転平面（各点のバ
ラツキを平均して求めた平面）である。Ｍは回転平面１
５の法線ベクトル，Ｘ’，Ｖは回転平面１５上の座標軸
であって，Ｘ’はＸ軸に平行な軸，ＶはＸ軸に垂直な軸
である。
作を説明する。図２ (a)は回転平面を表す。図におい
て，Ｘ，Ｙ，Ｚは三次元空間における座標軸である。Ｄ
1 ，Ｄ2 ，Ｄ 3 ，・・・Ｄｎは三次元空間における対象
物の運動の測定点を表す（例えば，スイングされたのク
ラブヘッドの軌跡を，１／６０秒毎に撮影したデータ
等）。１５は点列Ｄ1 ，Ｄ2 ，Ｄ3 ，・・・Ｄｎの三次
元座標に基づいて算出した大局的な回転平面（各点のバ
ラツキを平均して求めた平面）である。Ｍは回転平面１
５の法線ベクトル，Ｘ’，Ｖは回転平面１５上の座標軸
であって，Ｘ’はＸ軸に平行な軸，ＶはＸ軸に垂直な軸
である。
【００１４】図 (b)は点列Ｄ1 ，Ｄ2 ・・・Ｄｎの回転
平面への投影を表す図である。図において，１５’は回
転平面１５のＹＺ平面への投影である。Ｄ1 ，Ｄ2 ・・
・Ｄｎは三次元空間における軌跡の点，Ｄ1 ’，Ｄ2 ’
・・・Ｄｎ’はそれぞれ点Ｄ1 ，Ｄ2 ・・・Ｄｎの回転
平面への投影点である（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸は点列Ｄ 1 ，Ｄ2
・・・ＤｎのＹＺ平面への投影ができるだけ直線に並ぶ
ように各座標軸を設定する）。
平面への投影を表す図である。図において，１５’は回
転平面１５のＹＺ平面への投影である。Ｄ1 ，Ｄ2 ・・
・Ｄｎは三次元空間における軌跡の点，Ｄ1 ’，Ｄ2 ’
・・・Ｄｎ’はそれぞれ点Ｄ1 ，Ｄ2 ・・・Ｄｎの回転
平面への投影点である（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸は点列Ｄ 1 ，Ｄ2
・・・ＤｎのＹＺ平面への投影ができるだけ直線に並ぶ
ように各座標軸を設定する）。
【００１５】図 (c)は，回転中心の算出方法を表す。図
において，Ｘ（Ｘ’），Ｖは回転平面における座標軸で
ある（回転平面のＸ’軸は回転平面に平行であるので，
以後Ｘ軸と共通とする）。１５”は回転平面，Ｏは回転
平面の中心である。Ｄ1 ”，Ｄ2 ”・・・Ｄｎ”は図
(b)のＤ1 ，Ｄ 2 ・・・Ｄｎにそれぞれ対応し，円弧近
似するための参照点として抽出された点を表す（図 (b)
における回転平面への投影点Ｄ1 ’，Ｄ2 ’・・・Ｄ
ｎ’の全てが参照点となるのではなく，精度良く回転中
心を算出するのに必要な点だけが選択される）。Ｐ1 ，
Ｐ2 はそれぞれ線分Ｄ1 ”Ｄ2 ”，線分Ｄ2 ”Ｄ3 ”の
垂直２等分線である。Ｏ1 はＰ1 とＰ2 の交点である。
において，Ｘ（Ｘ’），Ｖは回転平面における座標軸で
ある（回転平面のＸ’軸は回転平面に平行であるので，
以後Ｘ軸と共通とする）。１５”は回転平面，Ｏは回転
平面の中心である。Ｄ1 ”，Ｄ2 ”・・・Ｄｎ”は図
(b)のＤ1 ，Ｄ 2 ・・・Ｄｎにそれぞれ対応し，円弧近
似するための参照点として抽出された点を表す（図 (b)
における回転平面への投影点Ｄ1 ’，Ｄ2 ’・・・Ｄ
ｎ’の全てが参照点となるのではなく，精度良く回転中
心を算出するのに必要な点だけが選択される）。Ｐ1 ，
Ｐ2 はそれぞれ線分Ｄ1 ”Ｄ2 ”，線分Ｄ2 ”Ｄ3 ”の
垂直２等分線である。Ｏ1 はＰ1 とＰ2 の交点である。
【００１６】回転平面算出手段１０は，図 (a)に示すよ
うに，軌跡を表す点列Ｄ1 ，Ｄ2 ・・・Ｄｎの三次元座
標に基づいて，その大局的な回転平面を算出する。次
に，回転平面への投影算出手段１１は軌跡の各点Ｄ1 ，
Ｄ2 ，Ｄ3 ・・・Ｄｎの回転平面への投影Ｄ1 ’，
Ｄ2 ’，Ｄ3 ’・・・Ｄｎ’を求める。
うに，軌跡を表す点列Ｄ1 ，Ｄ2 ・・・Ｄｎの三次元座
標に基づいて，その大局的な回転平面を算出する。次
に，回転平面への投影算出手段１１は軌跡の各点Ｄ1 ，
Ｄ2 ，Ｄ3 ・・・Ｄｎの回転平面への投影Ｄ1 ’，
Ｄ2 ’，Ｄ3 ’・・・Ｄｎ’を求める。
【００１７】円弧近似用参照点算出手段１２は投影点Ｄ
1 ’，Ｄ2 ’，Ｄ3 ’・・・Ｄｎ’から，精度良く円弧
近似の中心を算出するための参照点を求める。例えば，
ゴルフクラブのスイングにおけるクラブヘッドの軌跡の
場合，ゴルフクラブを振り上げた付近とインパクト付近
とでクラブヘッドの移動速度が異なるのに対し，軌跡の
測定は等時間間隔で行っているので測定された点列
Ｄ1 ，Ｄ2 ，Ｄ3 ・・・Ｄｎの間隔が測定箇所により異
なる。回転中心の算出は，各点の距離ができるだけ揃っ
ているほうが精度よく算出できるので，軌跡を表す点か
らできるだけ距離が等しくなるような点を抽出する。
1 ’，Ｄ2 ’，Ｄ3 ’・・・Ｄｎ’から，精度良く円弧
近似の中心を算出するための参照点を求める。例えば，
ゴルフクラブのスイングにおけるクラブヘッドの軌跡の
場合，ゴルフクラブを振り上げた付近とインパクト付近
とでクラブヘッドの移動速度が異なるのに対し，軌跡の
測定は等時間間隔で行っているので測定された点列
Ｄ1 ，Ｄ2 ，Ｄ3 ・・・Ｄｎの間隔が測定箇所により異
なる。回転中心の算出は，各点の距離ができるだけ揃っ
ているほうが精度よく算出できるので，軌跡を表す点か
らできるだけ距離が等しくなるような点を抽出する。
【００１８】そして，円弧近似用参照点算出手段１２
は，各投影Ｄ1 ’，Ｄ2 ’，Ｄ3 ’・・・Ｄｎ’の隣り
合う点を結ぶ距離等に基づいて軌跡の回転中心（回転平
面の中心Ｏとは異なる）を精度よく求めるのに必要な点
を円弧近似用参照点として抽出する。
は，各投影Ｄ1 ’，Ｄ2 ’，Ｄ3 ’・・・Ｄｎ’の隣り
合う点を結ぶ距離等に基づいて軌跡の回転中心（回転平
面の中心Ｏとは異なる）を精度よく求めるのに必要な点
を円弧近似用参照点として抽出する。
【００１９】次に，回転中心算出手段１３は，連続する
３つの円弧近似用参照点に基づいて，回転中心算出点を
求める。図 (c)において，Ｄ1 ”，Ｄ2 ”Ｄ3 ”・・・
Ｄｎ”は抽出された参照点である。まず，参照点
Ｄ1 ”，Ｄ2 ”を結ぶ線分を求め，その垂直２等分線Ｐ
1 を算出する。さらに，点Ｄ2 ”とＤ3 ”を結ぶ線分の
垂直２等分線Ｐ2 を求める。そして，Ｐ1 とＰ2 の交点
Ｏ1 を回転中心算出点として算出する。各連続する参照
点について隣合う垂直２等分線同士の交点を求める。そ
のようにして求まった回転中心算出点の座標平均をと
り，三次元空間における軌跡の回転中心とする。上記の
ように，本発明は，対象物の軌跡の回転中心が軌跡に応
じて正しく自動設定されるので，回転軌跡の解析精度が
向上する。
３つの円弧近似用参照点に基づいて，回転中心算出点を
求める。図 (c)において，Ｄ1 ”，Ｄ2 ”Ｄ3 ”・・・
Ｄｎ”は抽出された参照点である。まず，参照点
Ｄ1 ”，Ｄ2 ”を結ぶ線分を求め，その垂直２等分線Ｐ
1 を算出する。さらに，点Ｄ2 ”とＤ3 ”を結ぶ線分の
垂直２等分線Ｐ2 を求める。そして，Ｐ1 とＰ2 の交点
Ｏ1 を回転中心算出点として算出する。各連続する参照
点について隣合う垂直２等分線同士の交点を求める。そ
のようにして求まった回転中心算出点の座標平均をと
り，三次元空間における軌跡の回転中心とする。上記の
ように，本発明は，対象物の軌跡の回転中心が軌跡に応
じて正しく自動設定されるので，回転軌跡の解析精度が
向上する。
【００２０】
【実施例】図３，図４によりゴルフクラブのスイングプ
レーンを解析する場合の回転運動解析部の実施例を説明
する。
レーンを解析する場合の回転運動解析部の実施例を説明
する。
【００２１】図３ (a)は三次元空間におけるクラブヘッ
ドの回転平面を表す。図において，２０はゴルフクラブ
をスイングした時のクラブヘッドの回転軌跡に基づく回
転平面である。Ｘ，Ｙ，Ｚは三次元空間における座標軸
である。
ドの回転平面を表す。図において，２０はゴルフクラブ
をスイングした時のクラブヘッドの回転軌跡に基づく回
転平面である。Ｘ，Ｙ，Ｚは三次元空間における座標軸
である。
【００２２】プレイヤーがＸ軸方向を向いて，ＹＺ平面
内でゴルフクラブをスイングした場合，理想的には，ク
ラブヘッドの回転平面はＹＺ面においては直線となる
（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸は，クラブヘッドの描く軌跡のＹＺ平面
への投影ができるだけ直線に近くなるように設定す
る）。
内でゴルフクラブをスイングした場合，理想的には，ク
ラブヘッドの回転平面はＹＺ面においては直線となる
（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸は，クラブヘッドの描く軌跡のＹＺ平面
への投影ができるだけ直線に近くなるように設定す
る）。
【００２３】図 (b)は回転平面のＹＺ平面への投影を表
す。図において，２０’は回転平面２０のＹＺ平面への
投影を表す。図 (a)，図 (b)により，本発明の回転平面
算出手段１０の動作を説明する。
す。図において，２０’は回転平面２０のＹＺ平面への
投影を表す。図 (a)，図 (b)により，本発明の回転平面
算出手段１０の動作を説明する。
【００２４】三次元空間での実際の軌跡は完全な平面で
はなく，直線２０’の上下に点列がばらつくが，回転平
面算出手段１０は，軌跡の点列の三次元座標に基づい
て，ＹＺ平面における直線２０’の傾きを算出し，大局
的な平面２０を求める。
はなく，直線２０’の上下に点列がばらつくが，回転平
面算出手段１０は，軌跡の点列の三次元座標に基づい
て，ＹＺ平面における直線２０’の傾きを算出し，大局
的な平面２０を求める。
【００２５】この平面２０の傾きを算出するために，軌
跡の点列のＹＺ平面の投影における局所的な点列の直線
の傾きを，投影の各点において算出する。そして，投影
全体でのそれぞれの局所的な直線の傾きを重み付けして
平均し，大局的な直線２０’の傾きを求める。
跡の点列のＹＺ平面の投影における局所的な点列の直線
の傾きを，投影の各点において算出する。そして，投影
全体でのそれぞれの局所的な直線の傾きを重み付けして
平均し，大局的な直線２０’の傾きを求める。
【００２６】三次元空間における軌跡の三次元座標をＤ
i （Ｘi，Ｙi ，Ｚi ）とすると，Ｄi ，Ｄi+1 間の直
線の傾きは，
i （Ｘi，Ｙi ，Ｚi ）とすると，Ｄi ，Ｄi+1 間の直
線の傾きは，
【００２７】
【数１】
【００２８】傾きθの平均を求める際，Ｄi ，Ｄi+1 の
間の直線の長さが長い程平均的な直線の傾きθに寄与す
ることが望ましいので，Ｄi ，Ｄi+1 の間の直線の長さ
Ｓｉを重み付けして，次式により直線の傾きθを算出す
る。
間の直線の長さが長い程平均的な直線の傾きθに寄与す
ることが望ましいので，Ｄi ，Ｄi+1 の間の直線の長さ
Ｓｉを重み付けして，次式により直線の傾きθを算出す
る。
【００２９】
【数２】
【００３０】次に，回転平面への投影算出手段１１は，
軌跡の点列の回転平面への投影を求める。図 (c)は回転
平面と回転平面上の座標軸を表す。
軌跡の点列の回転平面への投影を求める。図 (c)は回転
平面と回転平面上の座標軸を表す。
【００３１】図示のように，Ｘ座標と，回転平面上にあ
ってＸ軸に垂直な座標軸Ｖを設定する。図において，２
０”は回転平面であり，ｅi （Ｘi ，Ｖi ）は軌跡を表
す点列のＸＶ平面への投影を表す。
ってＸ軸に垂直な座標軸Ｖを設定する。図において，２
０”は回転平面であり，ｅi （Ｘi ，Ｖi ）は軌跡を表
す点列のＸＶ平面への投影を表す。
【００３２】図 (b)，図 (c)により回転平面への投影算
出手段１１の動作の説明をする。ＹＺ平面における直線
２０’は，直線の傾きをθとすると，次式で表すことが
てきる。
出手段１１の動作の説明をする。ＹＺ平面における直線
２０’は，直線の傾きをθとすると，次式で表すことが
てきる。
【００３３】
【数３】
【００３４】但し，Ｚｏは直線２０’とＺ軸との交点Ｚ
ｏのＺ座標であり，クラブヘッドの初期座標値である。
この直線の傾きを持つ回転平面に軌跡の点列の座標Ｄi
（Ｘi ，Ｙi ，Ｚi ）を投影する。投影した座標をＥi
（Ｘi ，βi ，αi ）とすると，ベクトルＤiＥi とベ
クトルＤｉＥi との直行条件より，βi ，αi はそれぞ
れ次式より算出される。
ｏのＺ座標であり，クラブヘッドの初期座標値である。
この直線の傾きを持つ回転平面に軌跡の点列の座標Ｄi
（Ｘi ，Ｙi ，Ｚi ）を投影する。投影した座標をＥi
（Ｘi ，βi ，αi ）とすると，ベクトルＤiＥi とベ
クトルＤｉＥi との直行条件より，βi ，αi はそれぞ
れ次式より算出される。
【００３５】
【数４】
【００３６】そこで，Ｘ−Ｖ座標系でのＶ軸に投影した
Ｅｉ（Ｘi ，βi ，αi ）は，Ｘ−Ｖ座標系では，ユー
クリッド距離を保存したままで，次式により計算される
ｅi （Ｘ i，Ｖi ）となる。
Ｅｉ（Ｘi ，βi ，αi ）は，Ｘ−Ｖ座標系では，ユー
クリッド距離を保存したままで，次式により計算される
ｅi （Ｘ i，Ｖi ）となる。
【００３７】
【数５】
【００３８】次に，円弧近似用参照点算出手段１２は，
Ｘ−Ｖ平面における，回転平面上への軌跡の点の投影ｅ
i （Ｘi ，Ｖi ）について円弧近似を行うための参照点
を求める。
Ｘ−Ｖ平面における，回転平面上への軌跡の点の投影ｅ
i （Ｘi ，Ｖi ）について円弧近似を行うための参照点
を求める。
【００３９】円弧近似用参照点算出手段１２は，各ｅi
（Ｘi ，Ｖi ）から円弧近似用参照点を抽出する。そし
て，回転中心算出手段１３は抽出した参照点について連
続する３点により円弧近似を行う。
（Ｘi ，Ｖi ）から円弧近似用参照点を抽出する。そし
て，回転中心算出手段１３は抽出した参照点について連
続する３点により円弧近似を行う。
【００４０】具体的には，隣合う点列との垂直２等分線
の交点を，その３点を通る円弧の回転中心算出点とす
る。この処理を全ての参照点について行うと,複数の回
転中心算出点が求まるので，その全体の平均を回転軌跡
の回転中心とみなす（この点については図 (d)を参照し
て後述する）。
の交点を，その３点を通る円弧の回転中心算出点とす
る。この処理を全ての参照点について行うと,複数の回
転中心算出点が求まるので，その全体の平均を回転軌跡
の回転中心とみなす（この点については図 (d)を参照し
て後述する）。
【００４１】軌跡上の３点により軌跡を部分円弧として
近似し，回転中心を算出するためには，隣り合う参照点
の間の距離の差ができるだけ等間隔であることが望まし
い。しかし，軌跡の点列は等時間間隔（例えば１／６０
秒）で測定しているのに対し，ゴルフクラブのスイング
では，クラブヘッドの軌跡が等速度でないので，隣り合
う点列の距離は，例えば，振り降ろし開始付近とボール
のインパクト付近とで大きく異なる。そこで本発明で
は，円弧近似に用いる点列の隣合う距離ができるだけ均
一になるように参照点を抽出するようにする。
近似し，回転中心を算出するためには，隣り合う参照点
の間の距離の差ができるだけ等間隔であることが望まし
い。しかし，軌跡の点列は等時間間隔（例えば１／６０
秒）で測定しているのに対し，ゴルフクラブのスイング
では，クラブヘッドの軌跡が等速度でないので，隣り合
う点列の距離は，例えば，振り降ろし開始付近とボール
のインパクト付近とで大きく異なる。そこで本発明で
は，円弧近似に用いる点列の隣合う距離ができるだけ均
一になるように参照点を抽出するようにする。
【００４２】図３ (d)の説明に先立って，図４により円
弧近似用参照点算出手段１２の動作を説明する。図４
は，クラブヘッドの回転軌跡を解析する場合の参照点算
出手段のアルゴリズムである。
弧近似用参照点算出手段１２の動作を説明する。図４
は，クラブヘッドの回転軌跡を解析する場合の参照点算
出手段のアルゴリズムである。
【００４３】図のフローにおいて，距離閾値１，距離閾
値３は距離閾値１＜距離閾値３の関係にあり，選択した
点を参照点として登録するしかないかの判定基準とする
ものである。また，ｊの増加量の閾値２は，ｊを増加し
て参照点を求める過程において参照点として登録するた
めの基準を与える閾値である。
値３は距離閾値１＜距離閾値３の関係にあり，選択した
点を参照点として登録するしかないかの判定基準とする
ものである。また，ｊの増加量の閾値２は，ｊを増加し
て参照点を求める過程において参照点として登録するた
めの基準を与える閾値である。
【００４４】図示のフローの番号に従って説明する。 (1) 初期値ｉ＝１，ｊ＝２を設定する。 (2) ｅj を円弧近似点として登録する。
【００４５】(3) ｅi ，ｅj 間の距離を算出する。 (4) 算出した距離が距離閾値１より小さいか，あるい
は大きいかを判定する。
は大きいかを判定する。
【００４６】(5) 距離が小さい場合，軌跡の終点であ
るか判定する。終点であれば，(6)に進む。終点でなけ
れば(7) に進む。 (6) (5) の判断において終点であれば，ｅj を参照点
として登録し，処理を終了する。
るか判定する。終点であれば，(6)に進む。終点でなけ
れば(7) に進む。 (6) (5) の判断において終点であれば，ｅj を参照点
として登録し，処理を終了する。
【００４７】(7) (5) の判断において終点でなけれ
ば，ｊ＝ｊ＋１として次の点を求める。 (8) ｊの増加量について判定する。ｊの増加量が閾値
２より小さければ(3)に進み，ｅi と選択した点との距
離を算出する。ｊの増加量が閾値２により大きければ，
(12)に進み，求めたｅj を円弧近似点として登録する。
ば，ｊ＝ｊ＋１として次の点を求める。 (8) ｊの増加量について判定する。ｊの増加量が閾値
２より小さければ(3)に進み，ｅi と選択した点との距
離を算出する。ｊの増加量が閾値２により大きければ，
(12)に進み，求めたｅj を円弧近似点として登録する。
【００４８】(9) (4) において算出した距離が距離閾
値１より大きければ，算出した距離を距離閾値３と比較
する。距離閾値３以上でなければ，(8) に進み処理を繰
り返す。算出した距離が距離閾値３以上であれば，(10)
に進む。
値１より大きければ，算出した距離を距離閾値３と比較
する。距離閾値３以上でなければ，(8) に進み処理を繰
り返す。算出した距離が距離閾値３以上であれば，(10)
に進む。
【００４９】(10) (9) において判定した結果，算出し
た距離が距離閾値３以上であれば，ｊ−１≠ｉであるか
どうか（求めた点がｅi に隣り合う点でないかどうか）
判定する。ｊ−１≠ｉであれば(11)に進む。ｊ−１＝ｉ
（ｊ−１≠ｉでない（隣り合う点））であれば，(12)に
進み，ｅj を登録する。
た距離が距離閾値３以上であれば，ｊ−１≠ｉであるか
どうか（求めた点がｅi に隣り合う点でないかどうか）
判定する。ｊ−１≠ｉであれば(11)に進む。ｊ−１＝ｉ
（ｊ−１≠ｉでない（隣り合う点））であれば，(12)に
進み，ｅj を登録する。
【００５０】(11) (10)において，ｊ−１≠ｉと判定さ
れたら，ｊ＝ｊ−１として，一つ前の点を選択する。 (12) ｅj を登録する。
れたら，ｊ＝ｊ−１として，一つ前の点を選択する。 (12) ｅj を登録する。
【００５１】(13) ｉ＝ｊ，ｊ＝ｉ＋１として，(2) に
戻り，登録した点とその次の点とで(2) 以降の処理を繰
り返す。なお，上記のフローにおいて，(5) ，(6) は軌
跡の端点（振り降ろしを開始点およびスイングの終点）
を必ず円弧近似参照点とするためのものである。
戻り，登録した点とその次の点とで(2) 以降の処理を繰
り返す。なお，上記のフローにおいて，(5) ，(6) は軌
跡の端点（振り降ろしを開始点およびスイングの終点）
を必ず円弧近似参照点とするためのものである。
【００５２】ゴルフクラブのスイングでは，スイングに
おけるアドレスからトップ（振り上げたとき）の時点が
折り返し点となる。そのため，その点を三次元軌跡の端
点として，必ず円弧参照点とする必要がある。そして，
クラブヘッドの軌跡ではトップの折り返し点で速度がゼ
ロになるのに対して，規則の生成は同じ時間間隔で行わ
れるので，ｅi ，ｅj 間の距離差がゼロに近いデータが
多く観測される。そこで，(8) の処理を設けてｊの増加
量で折り返し点の抽出を行うようにしたものである。
おけるアドレスからトップ（振り上げたとき）の時点が
折り返し点となる。そのため，その点を三次元軌跡の端
点として，必ず円弧参照点とする必要がある。そして，
クラブヘッドの軌跡ではトップの折り返し点で速度がゼ
ロになるのに対して，規則の生成は同じ時間間隔で行わ
れるので，ｅi ，ｅj 間の距離差がゼロに近いデータが
多く観測される。そこで，(8) の処理を設けてｊの増加
量で折り返し点の抽出を行うようにしたものである。
【００５３】上記フローにおいて，(9) 以降の処理は，
加速度の大きいインパクトの瞬間においては，ｅi ，ｅ
i+1 間の距離変化が大きく，ｅi ，ｅi+1 がある閾値１
より小さい場合でも，ｅi ，ｅi+2 間の距離が大きすぎ
ることがあるので，その場合にはｅi+1 を円弧近似点と
するようにしたものである。
加速度の大きいインパクトの瞬間においては，ｅi ，ｅ
i+1 間の距離変化が大きく，ｅi ，ｅi+1 がある閾値１
より小さい場合でも，ｅi ，ｅi+2 間の距離が大きすぎ
ることがあるので，その場合にはｅi+1 を円弧近似点と
するようにしたものである。
【００５４】以上のようにして円弧近似参照点が求まる
と，回転中心算出手段１３は，３点ずつの連続する参照
点に基づいて部分円弧として近似して回転中心算出点を
求める。そして，各連続する三つの参照点について回転
中心算出点を求め，その座標の平均を回転軌跡の回転中
心とする。
と，回転中心算出手段１３は，３点ずつの連続する参照
点に基づいて部分円弧として近似して回転中心算出点を
求める。そして，各連続する三つの参照点について回転
中心算出点を求め，その座標の平均を回転軌跡の回転中
心とする。
【００５５】図３ (d)を参照して回転中心算出手段１３
の動作を説明する。図３ (d)は回転中心の算出方法を示
す。図３ (d)において，ｅk ，ｅk+1 ，ｅk+2 ，
ｅk+3 ，は円弧近似用参照点，Ｐ k ，Ｐk+1 ，Ｐk+2 は
それぞれ線分ｅk ｅk+1 の垂直２等分線，線分ｅk+1 ｅ
K+ 2 の垂直２等分線，線分ｅk+2 ｅK+3 の垂直２等分線
である。Ｑk ，Ｑk+1 はそれぞれＰk とＰk+1 の交点，
Ｐk+1 とＰk+3 （図示せず）の交点である。
の動作を説明する。図３ (d)は回転中心の算出方法を示
す。図３ (d)において，ｅk ，ｅk+1 ，ｅk+2 ，
ｅk+3 ，は円弧近似用参照点，Ｐ k ，Ｐk+1 ，Ｐk+2 は
それぞれ線分ｅk ｅk+1 の垂直２等分線，線分ｅk+1 ｅ
K+ 2 の垂直２等分線，線分ｅk+2 ｅK+3 の垂直２等分線
である。Ｑk ，Ｑk+1 はそれぞれＰk とＰk+1 の交点，
Ｐk+1 とＰk+3 （図示せず）の交点である。
【００５６】円弧参照点の点列ｅk が抽出されると（こ
のｅk は図 (c)におけるｅi （Ｘi ，Ｖi ）ｗｙ抽出さ
れた点を表すものとする），図示のように，ｅk とｅ
k+1 とから中点Ｐk を求め，隣り合うｅk+1 , ｅk+2 か
ら中点Ｐk+1 を算出する。各Ｐ k は次式で得られる。
のｅk は図 (c)におけるｅi （Ｘi ，Ｖi ）ｗｙ抽出さ
れた点を表すものとする），図示のように，ｅk とｅ
k+1 とから中点Ｐk を求め，隣り合うｅk+1 , ｅk+2 か
ら中点Ｐk+1 を算出する。各Ｐ k は次式で得られる。
【００５７】ｅk （Ｖk ，Ｖk ）として，
【００５８】
【数６】
【００５９】次に，Ｐk を通りベクトルｅk ｅk+1に垂
直な直線とＰk+1 を通りベクトルｅk ｅk+2 に垂直な直
線との交点Ｑk を算出する。このＱk が回転中心算出点
となる。
直な直線とＰk+1 を通りベクトルｅk ｅk+2 に垂直な直
線との交点Ｑk を算出する。このＱk が回転中心算出点
となる。
【００６０】実際に，交点Ｑk は次のように求める。Ｑ
k （Ｑxk，Ｑvk）として，
k （Ｑxk，Ｑvk）として，
【００６１】
【数７】
【００６２】また，回転中心算出点Ｑk より，その座標
の平均を求め，円の中心Ｃ（図示せず）とする。
の平均を求め，円の中心Ｃ（図示せず）とする。
【００６３】
【数８】
【００６４】但し，ＱxkはＱk のＸ座標，ＱvkはＱk の
Ｖ座標，ｎは候補列Ｑk の総数である。中心ぶれＴ（Ｔ
は数９）は回転中心算出点Ｑk の標準偏差より決定す
る。
Ｖ座標，ｎは候補列Ｑk の総数である。中心ぶれＴ（Ｔ
は数９）は回転中心算出点Ｑk の標準偏差より決定す
る。
【００６５】
【数９】
【００６６】但し，Ｃx は円の中心のＸ座標，Ｃv は円
の中心のＶ座標である。以上において，各手段における
各算出式は，一例を示すものであって，他の式によって
もよい。また，円弧近似参照点を求めるフローも一例を
示すものであって，対象物の運動の性質によって異なる
ものである。
の中心のＶ座標である。以上において，各手段における
各算出式は，一例を示すものであって，他の式によって
もよい。また，円弧近似参照点を求めるフローも一例を
示すものであって，対象物の運動の性質によって異なる
ものである。
【００６７】図５は本発明の実施例構成を示す。図は，
本発明をゴルフクラブの選択システムに適用した場合の
構成である。図において，５０，５０’は撮像装置であ
って，ゴルファーがクラブを実際にスイングする動作を
撮影するものである。軌跡を測定する箇所（クラブヘッ
ド，ゴルファーの頭等）に色分けしたマーカを付け，各
部の運動の軌跡を測定する。５１，５１’は二次元画像
データ生成部であって，それぞれ撮像装置５０，５０’
の撮影した画像データに基づいて，クラブヘッドの動
き，体（頭，肩，腰，手，膝）の動きの二次元画像デー
タを生成する。５２はゴルフクラブ選択部であって，三
次元運動解析装置により構成されているものである。
本発明をゴルフクラブの選択システムに適用した場合の
構成である。図において，５０，５０’は撮像装置であ
って，ゴルファーがクラブを実際にスイングする動作を
撮影するものである。軌跡を測定する箇所（クラブヘッ
ド，ゴルファーの頭等）に色分けしたマーカを付け，各
部の運動の軌跡を測定する。５１，５１’は二次元画像
データ生成部であって，それぞれ撮像装置５０，５０’
の撮影した画像データに基づいて，クラブヘッドの動
き，体（頭，肩，腰，手，膝）の動きの二次元画像デー
タを生成する。５２はゴルフクラブ選択部であって，三
次元運動解析装置により構成されているものである。
【００６８】６０は三次元座標算出部であって，解析を
行う部分の軌跡について，二つの撮像装置の二次元画像
データに基づいて三次元座標を算出する。６１は運動定
量化部であって，クラブヘッドの軌跡，速度，加速度等
を算出するものである。６２は運動解析辞書であって，
プレイヤーの年令別，経験別，ハイディキャップ別等
で，クラブヘッドのスイング速度，加速度，回転中心の
ぶれ等のデータを格納する辞書である。６３は運動解析
部であって，プレイヤーのスイングの軌跡に基づいて，
運動定量化部６１で算出したスイングの速度，加速度を
運動解析辞書６２を参照して，評価をするとともに，回
転運動を解析し，回転中心ぶれ等を運動解析辞書６２を
参照して評価するものである。６４はクラブ選択ルール
を格納するものであっで，解析項目を格納して，どのク
ラブが適切であるかのクラブ選択ルールを与えるもので
ある。６５はクラブ選択部であって，運動解析部６３の
解析結果をクラブ選択ルール６４を参照して，適切なク
ラブを選択するものである。
行う部分の軌跡について，二つの撮像装置の二次元画像
データに基づいて三次元座標を算出する。６１は運動定
量化部であって，クラブヘッドの軌跡，速度，加速度等
を算出するものである。６２は運動解析辞書であって，
プレイヤーの年令別，経験別，ハイディキャップ別等
で，クラブヘッドのスイング速度，加速度，回転中心の
ぶれ等のデータを格納する辞書である。６３は運動解析
部であって，プレイヤーのスイングの軌跡に基づいて，
運動定量化部６１で算出したスイングの速度，加速度を
運動解析辞書６２を参照して，評価をするとともに，回
転運動を解析し，回転中心ぶれ等を運動解析辞書６２を
参照して評価するものである。６４はクラブ選択ルール
を格納するものであっで，解析項目を格納して，どのク
ラブが適切であるかのクラブ選択ルールを与えるもので
ある。６５はクラブ選択部であって，運動解析部６３の
解析結果をクラブ選択ルール６４を参照して，適切なク
ラブを選択するものである。
【００６９】７０は速度，加速度等算出部であって，三
次元座標データに基づいて，クラブヘッドの速度，加速
度を算出するものである。７１は軌跡算出部であって，
軌跡の点列は，クラブヘッドを等時間間隔で撮影して測
定したもので，クラブヘッドの速度が速い部分では軌跡
を表す点の間隔が開きすぎるので，そのような場合に間
のデータを補完するものである。７２は回転運動解析
部，７３は速度，加速度評価部であって，速度加速度等
算出部７０の算出した速度，加速度を運動解析辞書にお
ける速度加速度評価辞書７５を参照し，測定したスイン
グの軌跡の評価を行うものである。７４は回転運動解析
部７２の解析結果に基づいて，回転評価辞書７６を参照
し，回転中心，回転中心のぶれ等を評価するスイングプ
レーン，回転中心，回転中心ぶれ評価部である。８０は
クラブ選択結果の表示であって，選択されたゴルフクラ
ブを出力するディスプレイ，プリンタ等よりなるもので
ある。
次元座標データに基づいて，クラブヘッドの速度，加速
度を算出するものである。７１は軌跡算出部であって，
軌跡の点列は，クラブヘッドを等時間間隔で撮影して測
定したもので，クラブヘッドの速度が速い部分では軌跡
を表す点の間隔が開きすぎるので，そのような場合に間
のデータを補完するものである。７２は回転運動解析
部，７３は速度，加速度評価部であって，速度加速度等
算出部７０の算出した速度，加速度を運動解析辞書にお
ける速度加速度評価辞書７５を参照し，測定したスイン
グの軌跡の評価を行うものである。７４は回転運動解析
部７２の解析結果に基づいて，回転評価辞書７６を参照
し，回転中心，回転中心のぶれ等を評価するスイングプ
レーン，回転中心，回転中心ぶれ評価部である。８０は
クラブ選択結果の表示であって，選択されたゴルフクラ
ブを出力するディスプレイ，プリンタ等よりなるもので
ある。
【００７０】図６は本発明を適用したゴルフクラブ選択
システムの解析結果の例を示す。図は，ゴルフクラブを
スイングしたときのクラブヘッドの軌跡を示す。 はスイング開始時の軌跡，はトップの折り返し点の
軌跡，はインパクト付近の軌跡，はスイング終了時
の軌跡を示す。９０は円弧近似参照点に基づいて算出し
た回転中心算出点である。９１は回転中心算出点の平均
により算出した回転中心である。
システムの解析結果の例を示す。図は，ゴルフクラブを
スイングしたときのクラブヘッドの軌跡を示す。 はスイング開始時の軌跡，はトップの折り返し点の
軌跡，はインパクト付近の軌跡，はスイング終了時
の軌跡を示す。９０は円弧近似参照点に基づいて算出し
た回転中心算出点である。９１は回転中心算出点の平均
により算出した回転中心である。
【００７１】図は回転半径のぶれ（平均）が１６，９９
ｃｍ，回転半径（平均）が１２７．８９ｃｍ，中心軸の
ぶれ（Ｘ方向）が１４．０２ｃｍ，中心軸のぶれ（Ｙ方
向）が１６．６６ｃｍの場合を示す。
ｃｍ，回転半径（平均）が１２７．８９ｃｍ，中心軸の
ぶれ（Ｘ方向）が１４．０２ｃｍ，中心軸のぶれ（Ｙ方
向）が１６．６６ｃｍの場合を示す。
【００７２】以上の結果を基に，クラブ選択部６５はス
イングしたゴルフクラブが計測したゴルファーに適切で
あるかどうかの判定を行い，結果をディスプレイ等に出
力する。
イングしたゴルフクラブが計測したゴルファーに適切で
あるかどうかの判定を行い，結果をディスプレイ等に出
力する。
【００７３】
【発明の効果】本発明によれば，三次元空間において回
転運動する対象物の回転中心が正確に算出できる。その
ため，回転運動における任意の瞬間の軌跡の回転中心ぶ
れ（軌跡全体について求めた回転中心と，任意の瞬間に
おける回転中心のずれ），回転半径，回転半径のぶれ等
回転運動の正確な分析を容易に行うことができる。
転運動する対象物の回転中心が正確に算出できる。その
ため，回転運動における任意の瞬間の軌跡の回転中心ぶ
れ（軌跡全体について求めた回転中心と，任意の瞬間に
おける回転中心のずれ），回転半径，回転半径のぶれ等
回転運動の正確な分析を容易に行うことができる。
【図１】本発明の基本構成を表す図である。
【図２】本発明の基本構成の作用説明図である。
【図３】本発明の回転運動解析部の実施例説明図であ
る。
る。
【図４】本発明の円弧近似用参照点算出手段のアルゴリ
ズム実施例を示す図である。
ズム実施例を示す図である。
【図５】本発明の実施例構成を示す図である。
【図６】本発明を適用したゴルフクラブ選択システムに
おけるクラブヘッドの回転軌跡の例を示す図である。
おけるクラブヘッドの回転軌跡の例を示す図である。
【図７】従来の三次元運動解析システムを示す図であ
る。
る。
１，１’：撮像装置 ２，２’：二次元画像データ生成装置 ３ ：三次元運動解析装置 ４ ：三次元座標生成部 ５ ：回転運動解析部 ６ ：解析結果出力装置 １０ ：回転平面算出手段 １１ ：回転平面への投影算出手段 １２ ：円弧近似用参照点算出手段 １３ ：回転中心算出手段
Claims (4)
- 【請求項１】 撮像装置(1) と，対象物の三次元空間に
おける運動を解析する三次元運動解析装置(3) と，解析
結果を出力する解析結果出力装置(6) とを備えて三次元
運動を解析するシステムにおいて，三次元運動解析装置
(3) は対象物の軌跡を表す複数個の点列の時系列の三次
元座標データを入力し，回転運動を解析する回転運動解
析部(5) を備え，回転運動解析部(5) は上記三次元座標
データから軌跡の平均的な回転平面を算出する回転平面
算出手段(10)と，対象物の軌跡を表す上記複数個の点列
の上記回転平面への投影点の座標を求める回転平面への
投影算出手段(11)と，上記回転平面への投影を部分円弧
のつなぎ合わせとして近似するための参照点を上記投影
点から求める円弧近似用参照点算出手段(12)と，上記円
弧近似用参照点により部分円弧の中心を回転中心算出点
として求め，各部分円弧の回転中心算出点に基づいて軌
跡の回転中心を算出する回転中心算出手段(13)とを備え
たことを特徴とする三次元運動解析装置。 - 【請求項２】 請求項１において，回転平面算出手段(1
0)は，Ｘ軸とＹ軸とＺ軸を，回転平面のＹＺ平面への投
影が直線もしくは直線に近似できるように三次元座標を
設定し，軌跡を表す複数個の点列の隣り合う点間もしく
は抽出された点の隣り合う点間のＹＺ平面における傾き
の重み付け平均に基づいて回転平面の傾きを算出するこ
とをと特徴とする三次元運動解析装置。 - 【請求項３】 請求項１において，円弧近似用参照点算
出手段(12)は，参照点間の距離ができるだけ等しくなる
ように参照点を抽出することを特徴とする三次元運動解
析装置。 - 【請求項４】 請求項２および３において，円弧近似用
参照点算出手段(12)は対象物の速度がゼロの三次元軌跡
における端点を参照点として抽出することを特徴とする
三次元運動解析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3279724A JPH05118818A (ja) | 1991-10-25 | 1991-10-25 | 三次元運動解析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3279724A JPH05118818A (ja) | 1991-10-25 | 1991-10-25 | 三次元運動解析装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05118818A true JPH05118818A (ja) | 1993-05-14 |
Family
ID=17614999
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3279724A Withdrawn JPH05118818A (ja) | 1991-10-25 | 1991-10-25 | 三次元運動解析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05118818A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018087805A (ja) * | 2016-10-17 | 2018-06-07 | ジック シュテークマン ゲーエムベーハーＳＩＣＫ ＳＴＥＧＭＡＮＮ ＧｍｂＨ | 回転角を特定するための角度測定装置 |
-
1991
- 1991-10-25 JP JP3279724A patent/JPH05118818A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018087805A (ja) * | 2016-10-17 | 2018-06-07 | ジック シュテークマン ゲーエムベーハーＳＩＣＫ ＳＴＥＧＭＡＮＮ ＧｍｂＨ | 回転角を特定するための角度測定装置 |
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