JPH05312517A - Motion analyzer for a part of specimen - Google Patents

Motion analyzer for a part of specimen

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Publication number
JPH05312517A
JPH05312517A JP13979892A JP13979892A JPH05312517A JP H05312517 A JPH05312517 A JP H05312517A JP 13979892 A JP13979892 A JP 13979892A JP 13979892 A JP13979892 A JP 13979892A JP H05312517 A JPH05312517 A JP H05312517A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
color
target
colors
data
video
Prior art date
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Pending
Application number
JP13979892A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideo Kishimoto
秀雄 岸本
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.)
Anima Corp
Original Assignee
Anima Corp
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 Anima Corp filed Critical Anima Corp
Priority to JP13979892A priority Critical patent/JPH05312517A/en
Publication of JPH05312517A publication Critical patent/JPH05312517A/en
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Abstract

PURPOSE:To realize highly efficient and accurate analysis by marking a target with a combination of a plurality of colors thereby increasing the number of recognisable targets. CONSTITUTION:Color marks for a target 1 to be fixed to a part of a specimen is constituted of a combination of a plurality of colors. For example, the target 1 is constituted of yellow part and red part. Signals are then subjected to A-D conversion for every frame through a video board 4 while photographing the movement of body by means of two television cameras 21, 22 and the signals thus converted are classified according to the color and recorded in yellow and red boards in the cores 51, 52. Furthermore, a computor 6 performs calculation of three-dimensional coordinates of the target 1 classified according to the color and records the image in a recording medium such as a video television recorder 7 or a hard disc 8. A cathod ray tube 61 confirms each measured state.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、被検体部位の動作の移
動軌跡を二次元的または三次元的に、非接触状態で高速
度で検出し解析する非検体部位の動作解析装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motion analysis apparatus for a non-analyte part which detects and analyzes a movement locus of the motion of a to-be-analyzed part two-dimensionally or three-dimensionally at high speed in a non-contact state.

【0002】[0002]

【従来の技術】個々のターゲットをカラーマーク化して
測定対象部位に取付け、これらのカラーターゲットを1
台から複数台の、例えばビデオカメラで身体の動きを撮
影しながらモニタ用としてのビデオテレビレコーダを介
して、そのマーカのカラーと形状の情報信号のみを1画
面(フィールド或いはフレーム)毎にビデオボードに抽
出し、例えば、その重心座標を求めていくことで測定対
象部位の2次元的或いは3次元的(カメラ2台以上の場
合)な動きを知るようにした動作解析装置を本出願人
は、先に特願平2−211013号により提案した。
2. Description of the Related Art Individual targets are color-marked and attached to a measurement target portion, and these color targets are
A video board for each screen (field or frame) of only the information signals of the color and shape of the marker through a video television recorder for monitoring while photographing the movement of the body from a plurality of units, for example, a video camera. The applicant of the present invention has a motion analysis device that extracts a motion of the object to be measured to obtain a two-dimensional or three-dimensional (two or more cameras) movement of the measurement target region by calculating the barycentric coordinates. It was previously proposed in Japanese Patent Application No. 2-211013.

【0003】図3は従来のこの種の動作解析装置の動作
の説明図で、(a)は色差データに関する説明図、
(b)は輝度データに関する説明図であり、ビデオカメ
ラ等で捕らえられた、マーカのカラー画像データは、通
常電気回路で、輝度データ(b)と色差データ(a)に
分離され、保持される。しかし、一般的な室内照明は3
00〜600ルクス程度であり、ビデオカメラ等で捕ら
えられた、マーカ等のカラーデータというものは、実
際、その瞬間、その瞬間の明るさの環境に大きく依存し
ている。その為、環境の変化に伴い、ビデオカメラ等で
認識されるカラーデータ値は変化する。例えば、周辺が
明るいときの赤色と暗いときの赤色では、同じマーカの
赤色であっても、そのデータ値は相当異なる。
FIG. 3 is an explanatory diagram of the operation of a conventional motion analysis apparatus of this type, and FIG. 3A is an explanatory diagram relating to color difference data,
(B) is an explanatory diagram regarding luminance data, and color image data of a marker captured by a video camera or the like is usually separated and stored in an electric circuit into luminance data (b) and color difference data (a). .. However, general room lighting is 3
The color data of a marker or the like captured by a video camera or the like is about 00 to 600 lux, and in fact, greatly depends on the environment of the brightness at that moment. Therefore, the color data value recognized by the video camera or the like changes as the environment changes. For example, the data value of red when the surrounding area is bright and red when the area is dark differ considerably even if the same marker is red.

【0004】その為、通常の環境下で、カラーによって
個々のマーカの認識を行なう場合、計測前のティーチン
グで認識させておいたカラーのデータが、時々刻々と変
化する周辺の環境によって、色の判別に役立たなくなる
ことが多い。
Therefore, in the case of recognizing individual markers by color in a normal environment, the color data recognized by the teaching before measurement is changed depending on the surrounding environment, which changes from moment to moment. Often not useful for discrimination.

【0005】前述の問題を解決するために、通常は、環
境を一定にするために強い光を当てるという方法が取ら
れているが、測定対象が人間である場合は、まぶしくて
耐えられない。それで、輝度データ(b)や色差データ
(a)にある幅をもたせておいて、周辺の環境の多少の
変化にも追従できるようにする方法も考えられるが、あ
まりその幅を大きくしすぎると、抽出できるカラーの数
の減少(幅の大きさ、つまりそのカラーを認識するため
の面積の総和が、図3の色差データ(a)のサークル面
積(枠内の斜線部分)となるため、個々のデータの面積
が小さい方がより多くのカラー認識ができることにな
る)が生じたり、周辺環境のカラーマークとして認識し
てしまい、誤差の原因となる。またデータの面積が小さ
くなると周辺の環境によって抽出できなくなるという問
題点があった。
In order to solve the above-mentioned problems, a method of shining a strong light is usually used to keep the environment constant, but when a measurement object is a human, it is dazzling and unbearable. Therefore, it is conceivable to give the brightness data (b) and the color difference data (a) a certain width so as to be able to follow some changes in the surrounding environment, but if the width is made too large, , Reduction in the number of colors that can be extracted (the size of the width, that is, the sum of the areas for recognizing that color is the circle area (the shaded area in the frame) of the color difference data (a) in FIG. If the area of the data is smaller, more colors can be recognized), or it is recognized as a color mark of the surrounding environment, which causes an error. Further, there is a problem that if the data area becomes small, it cannot be extracted depending on the surrounding environment.

【0006】そこで、本発明の出願人はカラーマーク化
したターゲットの色差データから、各移動座標毎に色差
データの平均値を演算し、第n座標での平均値が第n−
1座標の色差データ範囲内にあれば、ターゲットは同一
色彩であると判定して、被検体部位の動作解析をする動
作解析装置を提案して出願している。
Therefore, the applicant of the present invention calculates the average value of the color difference data for each moving coordinate from the color difference data of the color-marked target, and the average value at the n-th coordinate is the n-th.
If the target is within the color difference data range of one coordinate, it is determined that the target has the same color, and a motion analysis device that analyzes the motion of the subject site is proposed and filed.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】この提案に係る装置で
は、設定する色差範囲内(色相サークル)に入る色の数
は、せいぜい10数個であるので、検出可能なターゲッ
トの数は10数個ということになる。しかし、現状では
各被検体部位に取り付けた多数のターゲットの移動軌跡
を解析して、被検体部位の複雑な動作を総合的或いは相
関的に解析することが要望されていて、検出可能なター
ゲットの数を増加することが必要である。
In the apparatus according to this proposal, the number of colors that fall within the set color difference range (hue circle) is at most 10 and so, the number of detectable targets is 10 and more. It turns out that. However, under the present circumstances, it is required to analyze the movement loci of a large number of targets attached to each object part, and to analyze the complex motion of the object part comprehensively or in a correlated manner. It is necessary to increase the number.

【0008】本発明は、前述したようなこの種の動作解
析装置の現状に鑑みてなされたものであり、その目的は
検出可能なターゲットの数を増大することが可能な被検
体部位の動作解析装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the current state of the above-described motion analysis apparatus of the type described above, and its purpose is to analyze the motion of an object part capable of increasing the number of detectable targets. To provide a device.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】前記目的を解決するため
に、本発明は、カラーマーク化した所定面積のターゲッ
トを被検体部位に取り付け、前記被検体部位の動作に伴
う前記ターゲットの移動軌跡を、少なくとも一台のテレ
ビカメラで追跡撮影し、各移動座標毎の撮影データを演
算して前記被検体部位の動作を解析する被検体部位の動
作解析装置において、前記ターゲツトは、複数の色の組
合せでカラーマーク化された構成となっている。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention attaches a color-marked target having a predetermined area to a subject site, and shows the movement locus of the target accompanying the movement of the subject site. In the motion analysis apparatus for the body part of a subject, which traces and shoots with at least one TV camera, calculates image data for each moving coordinate and analyzes the motion of the body part, the target is a combination of a plurality of colors. It has a color-marked structure.

【0010】[0010]

【作用】このような構成なので、本発明ではターゲット
が複数の色の組合せでカラーマーク化され、色の数をN
としこのN種の色からM種の色を選んで組合せることに
より、N!/M!・(N−M)!種類のターゲットが検
出可能になる。
With such a structure, in the present invention, the target is color-marked with a combination of a plurality of colors, and the number of colors is N.
By selecting and combining M colors from these N colors, N! / M!・ (NM)! Types of targets can be detected.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図1及び図2を参
照して説明する。ここで、図1は実施例の構成を示すブ
ロック図、図2は実施例の動作を示す説明図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. Here, FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the embodiment, and FIG. 2 is an explanatory diagram showing the operation of the embodiment.

【0012】実施例では図1に示すように、それぞれ個
々にカラーマーク化したターゲット1を身体各部(図で
は1カ所のみを示す)の測定対象部位に取付けておく。
In the embodiment, as shown in FIG. 1, the individual color-marked targets 1 are attached to the measurement target parts of each part of the body (only one position is shown in the drawing).

【0013】先ず、個々のターゲット1を1台から複数
台のテレビカメラ2、2(但し、平面の場合は1台
でよい)で、身体の動きを撮影しながら、必要に応じて
モニタ用としてのビデオテレビレコーダ3、3を介
してターゲット毎の情報信号を色ごとに識別するのであ
るが、ビデオカメラ2、2等で捕らえられたそのマ
ーク等のカラーデータは実際に、その瞬間、その瞬間の
明るさの環境に大きく依存している。従って、計測前の
ティーチングで認識させておいたカラーのデータが時々
刻々と変化して周辺の環境によって役立たなくなること
が多い。
First, each target 1 is monitored by one to a plurality of television cameras 2 1 , 2 2 (however, in the case of a flat surface, one camera may be used) while photographing the movement of the body. The information signal for each target is identified for each color via the video television recorders 3 1 , 3 2 for use as a color image. However, the color data such as the marks captured by the video cameras 2 1 , 2 2 are actually , At that moment, depends largely on the environment of the brightness of that moment. Therefore, the color data recognized by the teaching before measurement often changes from moment to moment and becomes useless depending on the surrounding environment.

【0014】そこで、本発明では例えば膝近傍の被検体
部位に取り付けるターゲット1のカラーマーク化に際し
て、複数の色彩の組合せでカラーマークを構成すること
にし、実施例では一例としてターゲット1を黄色(Y)
部分と赤色(R)部分の二色で構成してある。そして、
このようにカラーマーク化したターゲット1を身体各部
(図では1箇所のみを示す)の測定対象部位に取付けて
おく。そして2台のテレビカメラ2、2(但し、平
面の場合は1台でよい)で身体の動きを撮影しながら、
モニタ用としてのビデオテレビレコーダ3、3を介
してその情報信号を1フレーム毎にビデオボード4によ
り信号をA−D変換して、その信号をターゲット1の色
毎に選別し、それぞれコアー5、5内の黄色(Y)
及び赤色( R)の各ボードに記録する。さらにコンピュ
ータ6にてコアー5により色毎に選別化されたターゲッ
ト1の三次元の座標計算を計測しながら演算を行なうと
同時に、画像をビデオテレビレコーダ7やハードディス
ク8等の記録媒体に記録しておく。なお6はブラウン
管を示し、その時々の計測状態を目で確認する。また、
過去の計算状態との比較も可能である。
Therefore, in the present invention, for example, when the target 1 to be attached to the subject site near the knee is formed into a color mark, the color mark is constituted by a combination of a plurality of colors, and in the embodiment, the target 1 is yellow (Y). )
It is composed of two colors, a part and a red (R) part. And
The color-marked target 1 is attached to the measurement target portion of each part of the body (only one place is shown in the figure). And while shooting the movements of the body with the two TV cameras 2 1 and 2 2 (however, in the case of a plane, one camera is enough)
The information signal is subjected to A / D conversion by the video board 4 for each frame through the video television recorders 3 1 and 3 2 for monitors, and the signal is selected for each color of the target 1, and the cores are respectively selected. Yellow (Y) in 5 1 , 5 2
And record on each red (R) board. Further, the computer 6 performs calculation while measuring the three-dimensional coordinate calculation of the target 1 selected for each color by the core 5, and at the same time, records an image on a recording medium such as the video television recorder 7 or the hard disk 8. deep. The 6 1 shows a cathode-ray tube, to make sure that from time to time of the measurement state in the eye. Also,
It is also possible to compare it with the past calculation state.

【0015】更に形状をもコアーにより選別できるよう
構成し且つマーカの形状を各種変化させておれば、動作
解析の精度を増し高速処理を行なうことができる。
Further, if the shape can be selected by the core and the shape of the marker is changed variously, the accuracy of the motion analysis can be increased and high-speed processing can be performed.

【0016】図2に示すように、被検体部位の動作に伴
って、被検体部位に取り付けたターゲット1は移動し、
その色差データとして当初の移動座標では黄色(Y)の
データ領域A1と、赤色(R)のデータ領域B1とが計
測される。そして次の移動座標では、黄色(Y)のデー
タ領域はA2に移行し、赤色(R)のデータ領域はB2
に移行する。このように実施例では、環境条件に応じて
テレビカメラで撮影されるターゲット1のカラーデータ
が変化しても、黄色(Y)と赤色(R)の二色が対の組
合せとして計測されるので、環境条件の変化に対応させ
るために色差データ領域を広める必要がなくなり、検出
可能なターゲット数を増加させることが可能になる。
As shown in FIG. 2, the target 1 attached to the subject site moves as the subject site moves,
As the color difference data, a yellow (Y) data area A1 and a red (R) data area B1 are measured at the initial movement coordinates. Then, in the next moving coordinate, the yellow (Y) data area shifts to A2, and the red (R) data area moves to B2.
Move to. As described above, in the embodiment, even if the color data of the target 1 captured by the television camera changes according to the environmental conditions, the two colors of yellow (Y) and red (R) are measured as a paired combination. It is not necessary to widen the color difference data area in order to deal with the change in the environmental conditions, and the number of detectable targets can be increased.

【0017】一般に、N種の色彩からM種の色彩を選ぶ
組合せの数mは、m=N!/M!・(N−M)!となる
ので、例えばN=6、M=2とし6色から2色を選んで
組合せを作るものとすれば、m=6!/2!・(6−
2)!=15となり、単色のターゲットも加えると21
個のターゲットの識別が可能になる。さらに、N=6、
M=3とすると、m=20となり2色の組合せだけで2
0個のターゲットの識別が可能になる。
Generally, the number m of combinations for selecting M kinds of colors from N kinds of colors is m = N! / M!・ (NM)! Therefore, for example, if N = 6 and M = 2 and two colors are selected from six colors to make a combination, m = 6! / 2!・ (6-
2)! = 15, and if you add a single color target, it becomes 21
Individual targets can be identified. Furthermore, N = 6,
If M = 3, then m = 20 and only two color combinations yield 2
It is possible to identify 0 targets.

【0018】[0018]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明で
は、カラーマーク化した所定面積のターゲットを被検体
部位に取り付け、前記被検体部位の動作に伴う前記ター
ゲットの移動軌跡を、少なくとも一台のテレビカメラで
追跡撮影し、各移動座標毎の撮影データを演算して前記
被検体部位の動作を解析する被検体部位の動作解析装置
において、前記ターゲツトを、複数の色の組合せでカラ
ーマーク化したので、識別可能なターゲット数を増加し
て、複雑な被検体部位の動作の解析を効率的に且つ高精
度で行なうことが可能になる。
As described in detail above, according to the present invention, a color-marked target having a predetermined area is attached to a subject region, and at least one target movement locus accompanying the movement of the subject region is set. In a motion analysis apparatus for a subject region that performs tracking and shooting with a television camera of No. 1 and calculates shooting data for each moving coordinate to analyze the motion of the subject region, the target is color-marked with a combination of a plurality of colors. Therefore, it is possible to increase the number of identifiable targets and efficiently and accurately analyze the operation of a complicated subject part.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an exemplary embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例の動作の説明図であって、
(a)は色差データに関する説明図、(b)は(a)の
輝度データに関する説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of the operation of the embodiment of the present invention,
(A) is an explanatory view of color difference data, and (b) is an explanatory view of luminance data of (a).

【図3】従来のこの種の動作解析装置の動作の説明図で
あって、(a)は色差データに関する説明図、(b)は
(a)の輝度データに関する説明図である。
3A and 3B are explanatory views of the operation of the conventional operation analysis apparatus of this type, where FIG. 3A is an explanatory view regarding color difference data, and FIG. 3B is an explanatory view regarding luminance data in FIG. 3A.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ターゲット 2−1、2−2 テレビカメラ 3−1、3−2 ビデオテレビレコーダ 4 ビデオボード 5−1、5−2 コアー 6 コンピュータ 7 ビデオテレビレコーダ 8 ハードディスク 1 Target 2-1, 2-2 TV Camera 3-1 3-2 Video TV Recorder 4 Video Board 5-1 5-2 Core 6 Computer 7 Video TV Recorder 8 Hard Disk

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 カラーマーク化した所定面積のターゲッ
トを被検体部位に取り付け、前記被検体部位の動作に伴
う前記ターゲットの移動軌跡を、少なくとも一台のテレ
ビカメラで追跡撮影し、各移動座標毎の撮影データを演
算して前記被検体部位の動作を解析する被検体部位の動
作解析装置において、前記ターゲツトは、複数の色の組
合せでカラーマーク化されていることを特徴とする被検
体部位の動作解析装置。
1. A color-marked target having a predetermined area is attached to a subject site, and a moving locus of the target accompanying movement of the subject site is tracked and photographed by at least one television camera, and each moving coordinate is measured. In the motion analysis apparatus of the subject part for calculating the imaging data of and analyzing the action of the subject part, the target is color-marked with a combination of a plurality of colors of the subject part. Motion analysis device.
JP13979892A 1992-05-01 1992-05-01 Motion analyzer for a part of specimen Pending JPH05312517A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13979892A JPH05312517A (en) 1992-05-01 1992-05-01 Motion analyzer for a part of specimen

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JP (1) JPH05312517A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09273946A (en) * 1996-04-05 1997-10-21 Anima Kk Operation-analyzing apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09273946A (en) * 1996-04-05 1997-10-21 Anima Kk Operation-analyzing apparatus

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