JPS6357034A - 光学式自動動作分析装置 - Google Patents
光学式自動動作分析装置Info
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- JPS6357034A JPS6357034A JP61200826A JP20082686A JPS6357034A JP S6357034 A JPS6357034 A JP S6357034A JP 61200826 A JP61200826 A JP 61200826A JP 20082686 A JP20082686 A JP 20082686A JP S6357034 A JPS6357034 A JP S6357034A
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- optical automatic
- bright spot
- circuit
- coordinate
- motion analysis
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- Pending
Links
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Landscapes
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
１産業上の利用分野コ
この発明は、医療の分野における各種の疾病者の諸動作
、及びスポーツ分野における運動選手のフオームなどの
動作解析に使用する光学式自動動作分析装置に関するも
のである。
、及びスポーツ分野における運動選手のフオームなどの
動作解析に使用する光学式自動動作分析装置に関するも
のである。
［従来の技術］
整形外科、リハビリテーション領域においては、身体の
運動を動的に捕え、これご疾患の診断や治療の指針とす
ることは極めて重要である。また、スポーツ界において
も同様に運動選手の動作分析を行って、技能向上を図る
ことも非常に有効である。
運動を動的に捕え、これご疾患の診断や治療の指針とす
ることは極めて重要である。また、スポーツ界において
も同様に運動選手の動作分析を行って、技能向上を図る
ことも非常に有効である。
従来、テレビカメラとコンピュータを用い、被験者の身
体の各部に取り付けた発光素子、あるいは反射材料と投
光器による輝度部を、テレビカメラにより検出し、その
座標位置をテレビ同期信号によって計測数値化して、被
験者の動作のデータを求め、この数値化したデータをコ
ンピュータシステムに入力して一連の動作分析を行って
いた。
体の各部に取り付けた発光素子、あるいは反射材料と投
光器による輝度部を、テレビカメラにより検出し、その
座標位置をテレビ同期信号によって計測数値化して、被
験者の動作のデータを求め、この数値化したデータをコ
ンピュータシステムに入力して一連の動作分析を行って
いた。
第２図は従来の光学式動作検出方法の説明図、第３図は
従来のテレビカメラによる輝点座標の検出方法を説明す
る図、第６図は従来の光学式自動動作分析装置の接続構
成を示すブロック図である。
従来のテレビカメラによる輝点座標の検出方法を説明す
る図、第６図は従来の光学式自動動作分析装置の接続構
成を示すブロック図である。
第２図中、１は被験者、２は被験者１の被測定部に取り
付けた、例えば再帰性反射テープなどからなる反射マー
カ、３は、例えば赤外ＬＥＤなどからなる赤外投光器、
４は赤外透過フィルタ、５は、例えばＣＣＤなどからな
る白黒のテレビカメラである。被験者１に取り付けられ
た反射マーカ２は、テレビカメラ５の近傍に設置された
赤外投光器３の赤外光を反射し、赤外透過フィルタ４を
通して、テレビカメラ５によって撮影される。この場合
、室内光はけい光灯などの赤外光の少ない光源によって
照明されるのが好ましく、上記反射マーカ２は輝点とな
ってテレビカメラ５に撮影され、室内光の可視光や紫外
光の影響を受けることがない。
付けた、例えば再帰性反射テープなどからなる反射マー
カ、３は、例えば赤外ＬＥＤなどからなる赤外投光器、
４は赤外透過フィルタ、５は、例えばＣＣＤなどからな
る白黒のテレビカメラである。被験者１に取り付けられ
た反射マーカ２は、テレビカメラ５の近傍に設置された
赤外投光器３の赤外光を反射し、赤外透過フィルタ４を
通して、テレビカメラ５によって撮影される。この場合
、室内光はけい光灯などの赤外光の少ない光源によって
照明されるのが好ましく、上記反射マーカ２は輝点とな
ってテレビカメラ５に撮影され、室内光の可視光や紫外
光の影響を受けることがない。
次に、第３図によって輝点座標の検出方法について説明
する。図中、８はＣＲＴの走査線、９は上記反射マーカ
２の像である輝点である。輝点９の輝度が所定の輝度レ
ベルより高い場合に輝点と判断される。その輝点９のＸ
座標は、輝点９の存在する走査線８が画像始点より何本
口であるかを計測することによって求めることができる
。また、輝点９のＸ座標は、図の下側に示したように水
平同期信号より輝点９までの基準クロックのパルス数を
計測することによって求めることができる。
する。図中、８はＣＲＴの走査線、９は上記反射マーカ
２の像である輝点である。輝点９の輝度が所定の輝度レ
ベルより高い場合に輝点と判断される。その輝点９のＸ
座標は、輝点９の存在する走査線８が画像始点より何本
口であるかを計測することによって求めることができる
。また、輝点９のＸ座標は、図の下側に示したように水
平同期信号より輝点９までの基準クロックのパルス数を
計測することによって求めることができる。
第６図中、６１は基準クロックを発生する発振回路、６
２は上記基準クロックよりカメラ同期信号を発生して、
テレビカメラ５及び座標発生回路６３にカメラ同期信号
を送出するカメラ同期信号発生回路、６３は上記基準ク
ロックと上記カメラ同期信号により座標計測用のパルス
を発生する座標発生回路、６４はテレビカメラ５より映
（象信号を受は取り輝点９を検出する輝度比較回路、６
７は上記座標発生回路６３からのパルスと、輝度比較回
路６４からの輝点検出信号などの座標情報をコンピュー
タシステム７に転送するためのインタフェース回路であ
る。
２は上記基準クロックよりカメラ同期信号を発生して、
テレビカメラ５及び座標発生回路６３にカメラ同期信号
を送出するカメラ同期信号発生回路、６３は上記基準ク
ロックと上記カメラ同期信号により座標計測用のパルス
を発生する座標発生回路、６４はテレビカメラ５より映
（象信号を受は取り輝点９を検出する輝度比較回路、６
７は上記座標発生回路６３からのパルスと、輝度比較回
路６４からの輝点検出信号などの座標情報をコンピュー
タシステム７に転送するためのインタフェース回路であ
る。
７は座標読取り解析部であるコンピュータシステム、７
１は記憶装置７２と共に上記座標情報を処理して輝点座
標を計測し、そのデータに基づいて一連の動作の解析を
行い、表示その他の制御を行う中央処理装置（以下、Ｃ
ＰＵという）、７３はＣＲＴなどの表示装置である。
１は記憶装置７２と共に上記座標情報を処理して輝点座
標を計測し、そのデータに基づいて一連の動作の解析を
行い、表示その他の制御を行う中央処理装置（以下、Ｃ
ＰＵという）、７３はＣＲＴなどの表示装置である。
［発明が解決しようとする問題点］
上記のような従来の光学式自動動作分析装置においては
、以上のように構成されているので、検出された上記座
標情報はインタフェース回路６７を介して直接コンピュ
ータシステム７に転送されて記憶装置７２に記憶される
。上記座標情報は、高速、かつ大量であるからＣＰＵ７
１の負担も大きく、記憶装置７２の容量も非常に大きな
ものが必要になる。しかも、記憶装置７２の大部分を座
標情報に占拠されるため、輝点座標の計測実行中に上記
コンピュータシステム７を他の用途に使用することは困
難であり、この光学式自動動作分析装置のコンピュータ
システム７は、大容量で高速処理能力を有する大規模、
かつ高価なものを必要とし、未だ臨床に普及させること
ができないという問題点があった。
、以上のように構成されているので、検出された上記座
標情報はインタフェース回路６７を介して直接コンピュ
ータシステム７に転送されて記憶装置７２に記憶される
。上記座標情報は、高速、かつ大量であるからＣＰＵ７
１の負担も大きく、記憶装置７２の容量も非常に大きな
ものが必要になる。しかも、記憶装置７２の大部分を座
標情報に占拠されるため、輝点座標の計測実行中に上記
コンピュータシステム７を他の用途に使用することは困
難であり、この光学式自動動作分析装置のコンピュータ
システム７は、大容量で高速処理能力を有する大規模、
かつ高価なものを必要とし、未だ臨床に普及させること
ができないという問題点があった。
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、一般のパーソナルコンピュータを使用し、小規模
で安価な、臨床に普及可能な光学式自動動作分析装置を
得ることを目的とする。
ので、一般のパーソナルコンピュータを使用し、小規模
で安価な、臨床に普及可能な光学式自動動作分析装置を
得ることを目的とする。
［問題点を解決するための手段］
この発明に係る光学式自動動作分析装置は、ダイレクト
メモリアクセス制御回路（以下、Ｄ Ｍ Ａ制御回路と
いう）によって制御される高速の記憶回路を上記インタ
フェース回路の前段に設け、この記憶回路に一度記憶さ
せた座標情報をインタフェース回路を介してコンピュー
タシステムに転送するようにしたものである。
メモリアクセス制御回路（以下、Ｄ Ｍ Ａ制御回路と
いう）によって制御される高速の記憶回路を上記インタ
フェース回路の前段に設け、この記憶回路に一度記憶さ
せた座標情報をインタフェース回路を介してコンピュー
タシステムに転送するようにしたものである。
［作用］
この発明の光学式自動動作分析装置においては、インタ
フェース回路の前段にＤＭＡ制闘回路の制御による記憶
回路を備え、上記８標情報はすべて上記ＤＭＡ制御の記
憶回路に記憶されるようにしたので、コンピュータシス
テムを介さずに、上記座標情報を記憶することができ、
上記コンピュータシステムのＣＰ ｔＪの負担を大幅に
軽減することができる。従って、大規模なＣＰＵ及び大
容量の記憶装置を必要としない光学式自動動作分析装置
を得ることができる。
フェース回路の前段にＤＭＡ制闘回路の制御による記憶
回路を備え、上記８標情報はすべて上記ＤＭＡ制御の記
憶回路に記憶されるようにしたので、コンピュータシス
テムを介さずに、上記座標情報を記憶することができ、
上記コンピュータシステムのＣＰ ｔＪの負担を大幅に
軽減することができる。従って、大規模なＣＰＵ及び大
容量の記憶装置を必要としない光学式自動動作分析装置
を得ることができる。
［実施例コ
第１図はこの発明の一実施例である光学式自動動作分析
装置の接続構成を示すブロック図で、上記第６図に示す
従来の装置と同一、又は相当部分は同一符号で表してい
る。図において、６５はＤＭＡ制御回路、６６は上記Ｄ
ＭＡ制御によって一時上記座標情報を記憶する高速の記
憶回路、６は、上記発振回路６１．カメラ同期信号発生
回路６２、座標発生回路６３．輝度比較回路６４．ＤＭ
Ａ制御回路６５．記憶回路６６、インタフェース回路６
７などからなる部分を一体化した輝度座標記憶装置であ
る。
装置の接続構成を示すブロック図で、上記第６図に示す
従来の装置と同一、又は相当部分は同一符号で表してい
る。図において、６５はＤＭＡ制御回路、６６は上記Ｄ
ＭＡ制御によって一時上記座標情報を記憶する高速の記
憶回路、６は、上記発振回路６１．カメラ同期信号発生
回路６２、座標発生回路６３．輝度比較回路６４．ＤＭ
Ａ制御回路６５．記憶回路６６、インタフェース回路６
７などからなる部分を一体化した輝度座標記憶装置であ
る。
上記座標情報より、座標読取り解析部コンピュータシス
テム７のＣＰＵ７１によって輝点座標データが計測され
、この輝点座標データに基づいて種々の動作分析を行う
ことができる。その結果はＣＲＴ ７３に表示され、さ
らにＸ−Ｙプロッタなどに出力して図形表現のハードコ
ピーなどを得ることができる。第４図は歩行中の身体各
点の動きをＸ−Ｙプロッタに出力したものを示す図で被
験者１の肩ＰＡ、股ＰＢ、膝ｐｃ、足ＰＤの各関節点に
上記反射マーカ２を取り付け、歩行中の被験者１の上記
各点の座標の変化を、Ｘ−Ｙプロ・ツタに出力させたも
のである。
テム７のＣＰＵ７１によって輝点座標データが計測され
、この輝点座標データに基づいて種々の動作分析を行う
ことができる。その結果はＣＲＴ ７３に表示され、さ
らにＸ−Ｙプロッタなどに出力して図形表現のハードコ
ピーなどを得ることができる。第４図は歩行中の身体各
点の動きをＸ−Ｙプロッタに出力したものを示す図で被
験者１の肩ＰＡ、股ＰＢ、膝ｐｃ、足ＰＤの各関節点に
上記反射マーカ２を取り付け、歩行中の被験者１の上記
各点の座標の変化を、Ｘ−Ｙプロ・ツタに出力させたも
のである。
また、第５図は歩行中の膝の曲げ角度の変ｆヒを示す図
で、第４図中の股ＰＢ、膝ＰＣ１足ＰＤの各関節点の座
標データを処理して得られたものである。
で、第４図中の股ＰＢ、膝ＰＣ１足ＰＤの各関節点の座
標データを処理して得られたものである。
以上のように、この発明の光学式自動動作分析装置にお
いては、身体に小さな反射マーカ２を取り付けるだけで
、起立や歩行など各種の動作や行動を赤外線反射を利用
して検出し、自動的に計測分析することができる。身体
運動の検出は、肉眼に見えない赤外線を利用するので、
被験者１に検査を意識させることなく自然な状態で動作
分析を行うことができる。
いては、身体に小さな反射マーカ２を取り付けるだけで
、起立や歩行など各種の動作や行動を赤外線反射を利用
して検出し、自動的に計測分析することができる。身体
運動の検出は、肉眼に見えない赤外線を利用するので、
被験者１に検査を意識させることなく自然な状態で動作
分析を行うことができる。
［発明の効果］
この発明は以上説明したとおり、光学式自動動作分析装
置において、輝度比較回路と、ダイレクトメモリアクセ
ス制御回路によって制御される記憶回路とを備えた輝点
座標記憶装置を設けたので、大型のコンピュータシステ
ムを必要とせず、−ａのパーソナルコンピュータを使用
でき、赤外線を利用して被験者を自然の状態で動作測定
及び動作解析を行うことのできる安価で、かつ臨床にも
普及可能な装置とすることのできる優れた効果を奏する
ものである。
置において、輝度比較回路と、ダイレクトメモリアクセ
ス制御回路によって制御される記憶回路とを備えた輝点
座標記憶装置を設けたので、大型のコンピュータシステ
ムを必要とせず、−ａのパーソナルコンピュータを使用
でき、赤外線を利用して被験者を自然の状態で動作測定
及び動作解析を行うことのできる安価で、かつ臨床にも
普及可能な装置とすることのできる優れた効果を奏する
ものである。
第１図はこの発明の一実施例である光学式自動動作分析
装置の接続構成を示すブロック図、第２図は従来の光学
式動作検出方法の説明図、第３図は従来のテレビカメラ
による輝点座標の検出方法含説明する図、第４図は歩行
中の身体各点の動きをＸ−Ｙブロックに出力したものを
示す図、第５図は歩行中の膝の曲げ角度の変化を示す図
、第６図は従来の光学式自動動作分析装置の接続構成を
示すブロック図である。 図において、１・・・被験者、２・・・反射マーカ、３
・・・赤外投光器、４・・・赤外透過フィルタ、５・・
・テレビカメラ、６・・・輝点座標記憶装置、７・・・
コンピュータシステム、８・・・走査線、９・・・輝点
、６１・・・発振回路、６２・・・カメラ同期信号発生
回路、６３・・・座標発生回路、６４・・・輝度比較回
路、６５・・・ＤＭＡ制御回路、６６・・・記憶回路、
６７・・・インタフェース回路、７１・・・ｃｐｕ、７
２・・・記憶装置、７３−ＣＲＴ、ＰＡ−・・肩、Ｐ
Ｂ−・・股、ｐ ｃ 、、、膝、ＰＤ・・・足である。 なお、各図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 特許出願人 服 部 友 −（外２名）、−一 、 第２図 １：＃、険看 ２二 ｙ＊ゴーｖ−ｎ ３亦５Ｑ−没聾 ４： 虎７ト邊コ員フィルタ 第３図 ８：定量、檄 ９：憚２屯 第４図 ＰＡ： 肩 ＰＢ： 月賃 ＰＣ： 膝 ＰＤ： 足 千 較 ネｎｉ 工Ｅ １子（自発）昭和６１年９月
３０日
装置の接続構成を示すブロック図、第２図は従来の光学
式動作検出方法の説明図、第３図は従来のテレビカメラ
による輝点座標の検出方法含説明する図、第４図は歩行
中の身体各点の動きをＸ−Ｙブロックに出力したものを
示す図、第５図は歩行中の膝の曲げ角度の変化を示す図
、第６図は従来の光学式自動動作分析装置の接続構成を
示すブロック図である。 図において、１・・・被験者、２・・・反射マーカ、３
・・・赤外投光器、４・・・赤外透過フィルタ、５・・
・テレビカメラ、６・・・輝点座標記憶装置、７・・・
コンピュータシステム、８・・・走査線、９・・・輝点
、６１・・・発振回路、６２・・・カメラ同期信号発生
回路、６３・・・座標発生回路、６４・・・輝度比較回
路、６５・・・ＤＭＡ制御回路、６６・・・記憶回路、
６７・・・インタフェース回路、７１・・・ｃｐｕ、７
２・・・記憶装置、７３−ＣＲＴ、ＰＡ−・・肩、Ｐ
Ｂ−・・股、ｐ ｃ 、、、膝、ＰＤ・・・足である。 なお、各図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 特許出願人 服 部 友 −（外２名）、−一 、 第２図 １：＃、険看 ２二 ｙ＊ゴーｖ−ｎ ３亦５Ｑ−没聾 ４： 虎７ト邊コ員フィルタ 第３図 ８：定量、檄 ９：憚２屯 第４図 ＰＡ： 肩 ＰＢ： 月賃 ＰＣ： 膝 ＰＤ： 足 千 較 ネｎｉ 工Ｅ １子（自発）昭和６１年９月
３０日
Claims (2)
- （１）身体の動作を自動的に分析する光学式自動動作分
析装置において、被験者の被測定部位に取り付けた輝度
部と、テレビカメラと、輝点座標記憶装置と、座標読取
り解析部とよりなることを特徴とする光学式自動動作分
析装置。 - （２）上記輝点座標記憶装置は、輝度比較回路と、ダイ
レクトメモリアクセス制御回路によって制御される記憶
回路とを備えたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の光学式自動動作分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61200826A JPS6357034A (ja) | 1986-08-27 | 1986-08-27 | 光学式自動動作分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61200826A JPS6357034A (ja) | 1986-08-27 | 1986-08-27 | 光学式自動動作分析装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6357034A true JPS6357034A (ja) | 1988-03-11 |
Family
ID=16430848
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61200826A Pending JPS6357034A (ja) | 1986-08-27 | 1986-08-27 | 光学式自動動作分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6357034A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS495990A (ja) * | 1972-03-29 | 1974-01-19 | ||
| JPS5897774A (ja) * | 1981-12-07 | 1983-06-10 | Toshiba Corp | 画像デ−タ処理装置 |
-
1986
- 1986-08-27 JP JP61200826A patent/JPS6357034A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS495990A (ja) * | 1972-03-29 | 1974-01-19 | ||
| JPS5897774A (ja) * | 1981-12-07 | 1983-06-10 | Toshiba Corp | 画像デ−タ処理装置 |
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