JPWO2014049913A1 - Load distribution measuring system and information processing apparatus - Google Patents
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Abstract
足圧分布計測センサ１１０と、撮影装置１２０と、に接続される情報処理装置１３０であって、計測指示が入力された場合に、足圧分布計測センサ１１０による計測と撮影装置１２０による撮影とが実行されるよう制御し、前記計測指示が入力されたことを契機として計測された荷重分布データ及び撮影された画像データを並べて表示する状態計測部２１１を備える。In the information processing device 130 connected to the foot pressure distribution measurement sensor 110 and the imaging device 120, when the measurement instruction is input, the measurement by the foot pressure distribution measurement sensor 110 and the imaging by the imaging device 120 are performed. A state measurement unit 211 that controls to be executed and displays the load distribution data measured when the measurement instruction is input and the captured image data side by side is displayed.
Description
本発明は、被検者の運動器の状態を計測、解析するための荷重分布計測システム及び該システムを構成する情報処理装置に関する。 The present invention relates to a load distribution measurement system for measuring and analyzing the state of an exerciser of a subject and an information processing apparatus constituting the system.
脳卒中などの脳神経系疾患が発症して右片または左片が麻痺した患者や、関節症など運動器に関連する疾患を有する患者に対しては、従来より、理学療法士の指導／監視のもとで運動機能回復訓練が行われてきた。このような運動機能回復訓練では、患者の運動器の状態を把握し、状態に応じた訓練を行っていくことが重要である。 Traditionally, physical therapists have been instructed / monitored for patients who have developed cranial nervous system diseases such as stroke and who have paralysis of the right or left side, or who have musculoskeletal disorders such as arthropathy. And motor function recovery training has been carried out. In such motor function recovery training, it is important to grasp the state of the patient's exercising apparatus and perform training according to the state.
ここで、患者の運動器の状態を解析するための装置として、例えば、足圧分布計測装置が挙げられる（特許文献１参照）。当該足圧分布計測装置を用いれば、患者の左右の足圧分布を計測したり、計測した足圧分布を解析し、患者の運動器の状態（関節痛や筋肉量など）を把握することが可能となる。 Here, as an apparatus for analyzing the state of the patient's exerciser, for example, a foot pressure distribution measuring apparatus can be cited (see Patent Document 1). With this foot pressure distribution measuring device, you can measure the patient's left and right foot pressure distribution, analyze the measured foot pressure distribution, and grasp the patient's musculoskeletal state (joint pain, muscle mass, etc.) It becomes possible.
しかしながら、足圧分布計測装置を用いて計測された足圧分布の場合、同じような傾向の足圧分布が得られた場合であっても、必ずしも運動器の状態が一致しているとは限らない。例えば、前方向（つま先側）に荷重がかかる傾向にある足圧分布であっても、ふくらはぎの筋力が十分でないために、全体として前のめりの姿勢になっている場合もあれば、膝関節が前方向に曲がっているために、前方向に荷重がかかっている場合もある。 However, in the case of a foot pressure distribution measured using a foot pressure distribution measuring device, even if a foot pressure distribution having a similar tendency is obtained, the state of the exercising apparatus is not necessarily the same. Absent. For example, even if the foot pressure distribution tends to apply a load in the forward direction (toe side), the calf muscle strength may not be sufficient, so there may be a forward leaning posture as a whole. Since it is bent in the direction, a load may be applied in the forward direction.
一般に、運動器の状態が異なっていれば、その後の訓練内容も異なってくることから、運動器の状態を解析するにあたっては、多面的な解析を行い、解析精度を向上させることが望ましい。 In general, if the state of the exerciser is different, the training content thereafter will also be different. Therefore, when analyzing the state of the exerciser, it is desirable to perform multifaceted analysis to improve the analysis accuracy.
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、荷重分布計測システムにおいて、計測された荷重分布データに対して、多面的な解析ができるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to enable multifaceted analysis on measured load distribution data in a load distribution measurement system.
上記目的を達成するために、本発明に係る情報処理装置は以下のような構成を備える。即ち、
計測した荷重分布データを出力する荷重分布計測センサと、
撮影した画像データを出力する撮影装置と、
に接続される情報処理装置であって、
計測指示が入力された場合に、前記荷重分布計測センサによる計測と前記撮影装置による撮影とが実行されるように制御する制御手段と、
前記計測指示が入力されたことを契機として前記荷重分布計測センサにより計測された荷重分布データと、前記計測指示が入力されたことを契機として前記撮影装置により撮影された画像データとを、前記荷重分布計測センサ及び前記撮影装置からそれぞれ取得し、表示する表示手段と、
前記取得された前記荷重分布データと前記画像データとを対応付けて記憶する記憶手段とを備える。In order to achieve the above object, an information processing apparatus according to the present invention comprises the following arrangement. That is,
A load distribution measurement sensor that outputs the measured load distribution data;
An imaging device that outputs the captured image data;
An information processing apparatus connected to
Control means for performing control so that measurement by the load distribution measurement sensor and imaging by the imaging device are executed when a measurement instruction is input;
The load distribution data measured by the load distribution measurement sensor triggered by the input of the measurement instruction, and the image data photographed by the imaging device triggered by the input of the measurement instruction, Display means for acquiring and displaying from each of the distribution measurement sensor and the imaging device;
Storage means for storing the acquired load distribution data and the image data in association with each other.
本発明によれば、荷重分布計測システムにおいて、計測された荷重分布データに対して、多面的な解析ができるようになる。 According to the present invention, the load distribution measurement system can perform multifaceted analysis on the measured load distribution data.
本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。 Other features and advantages of the present invention will become apparent from the following description with reference to the accompanying drawings. In the accompanying drawings, the same or similar components are denoted by the same reference numerals.
添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施の形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、以下の各実施形態では、荷重分布計測システムとして、被検者の立位姿勢における足圧分布を計測する足圧分布計測システムについて説明するが、本発明の荷重分布計測システムは、足圧分布計測システムに限定されず、例えば、座位姿勢における座圧分布を計測する座圧分布計測システムであっても、臥位姿勢における臥圧分布を計測する臥圧分布計測システムであってもよい。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following embodiments, a foot pressure distribution measurement system that measures a foot pressure distribution in a standing posture of a subject will be described as a load distribution measurement system. The present invention is not limited to the distribution measurement system, and may be, for example, a sitting pressure distribution measuring system that measures a sitting pressure distribution in a sitting posture or a saddle pressure distribution measuring system that measures a sitting pressure distribution in a lying posture.
［第１実施形態］
＜１．足圧分布計測システムの外観構成＞
第１実施形態における足圧分布計測システム１００について、図１を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態の足圧分布計測システム１００における外観構成の一例を示す図である。図１に示すように、足圧分布計測システム１００は、足圧分布計測センサ（荷重分布計測センサ）１１０と、撮影装置（カメラ）１２０と、情報処理装置１３０とを備える。[First Embodiment]
<1. Appearance structure of foot pressure distribution measurement system>
A foot pressure distribution measurement system 100 according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram illustrating an example of an external configuration of a foot pressure distribution measurement system 100 according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the foot pressure distribution measurement system 100 includes a foot pressure distribution measurement sensor (load distribution measurement sensor) 110, an imaging device (camera) 120, and an information processing device 130.
足圧分布計測センサ１１０は、センサ部１１１、ベース部１１２およびスロープ部１１３を備える。センサ部１１１は、複数の圧力センサが二次元的に配列されており、ベース部１１２に対して段差が生じないように埋め込まれている。センサ部１１１では、直立した被検者の両足が載置された場合に、センサ部１１１内に配された各圧力センサが当該圧力（荷重）を検知し、検知した荷重に対応した電気信号を出力することで、被検者の足圧分布データ（荷重分布データ）を所定の周期で計測する。なお、計測された足圧分布データは、ケーブル１１４を介して情報処理装置１３０に送信される。 The foot pressure distribution measurement sensor 110 includes a sensor unit 111, a base unit 112, and a slope unit 113. A plurality of pressure sensors are two-dimensionally arranged in the sensor unit 111 and embedded in the base unit 112 so as not to cause a step. In the sensor unit 111, when both feet of an upright subject are placed, each pressure sensor arranged in the sensor unit 111 detects the pressure (load), and generates an electrical signal corresponding to the detected load. By outputting, the foot pressure distribution data (load distribution data) of the subject is measured at a predetermined cycle. Note that the measured foot pressure distribution data is transmitted to the information processing apparatus 130 via the cable 114.
スロープ部１１３は、ベース部１１２の外周部側面に設けられており、足圧分布計測センサ１１０が載置された床面とベース部１１２との間の段差を滑らかにつないでいる。これにより、例えば、被検者が、センサ部１１１上に両足を載置する際に、つま先が床面とベース部１１２との間の段差に引っかかり、転倒してしまうといったリスクを回避することができる。 The slope portion 113 is provided on the side surface of the outer peripheral portion of the base portion 112, and smoothly connects the step between the floor surface on which the foot pressure distribution measurement sensor 110 is placed and the base portion 112. Thereby, for example, when the subject places both feet on the sensor unit 111, the risk that the toe gets caught in a step between the floor surface and the base unit 112 and falls down is avoided. it can.
撮影装置１２０は、被検者を撮影するためのカメラであり、当該撮影装置１２０により、少なくとも被検者の下肢を側面または正面から撮影できるように、脚立１２１上に配置されている。なお、撮影装置１２０により撮影された画像データはケーブル１２２を介して情報処理装置１３０に送信される。 The imaging device 120 is a camera for imaging a subject, and is arranged on the stepladder 121 so that the imaging device 120 can photograph at least the lower limb of the subject from the side or the front. Note that image data photographed by the photographing device 120 is transmitted to the information processing device 130 via the cable 122.
ここで、第１実施形態の撮影装置１２０は、情報処理装置１３０と独立して構成されているが、本発明はこれに限定されず、情報処理装置１３０の一部として構成されていてもよい。具体的には、情報処理装置１３０に内蔵されたカメラを撮影装置１２０として用いてもよい。 Here, the imaging device 120 of the first embodiment is configured independently of the information processing device 130, but the present invention is not limited to this, and may be configured as a part of the information processing device 130. . Specifically, a camera built in the information processing apparatus 130 may be used as the photographing apparatus 120.
情報処理装置１３０は、足圧分布計測センサ１１０のセンサ部１１１により計測された足圧分布データ及び撮影装置１２０により撮影された画像データを取得し、表示部に表示する。また、取得した足圧分布データ及び画像データを解析するとともに、解析結果を、足圧分布データ及び画像データと対応付けて記憶部に記憶する。 The information processing device 130 acquires the foot pressure distribution data measured by the sensor unit 111 of the foot pressure distribution measurement sensor 110 and the image data captured by the imaging device 120 and displays them on the display unit. The acquired foot pressure distribution data and image data are analyzed, and the analysis result is stored in the storage unit in association with the foot pressure distribution data and the image data.
なお、足圧分布計測センサ１１０による足圧分布データの計測及び撮影装置１２０による画像データの撮影は、情報処理装置１３０からの指示に基づいて、実行される。 Note that measurement of foot pressure distribution data by the foot pressure distribution measurement sensor 110 and imaging of image data by the imaging device 120 are executed based on an instruction from the information processing device 130.
なお、図１の例では、情報処理装置１３０として、デスクトップ型のＰＣを用いる場合について示しているが、本発明はこれに限定されず、例えば、タブレット型端末を用いてもよい。 In the example of FIG. 1, a case where a desktop PC is used as the information processing apparatus 130 is shown, but the present invention is not limited to this, and for example, a tablet terminal may be used.
＜２．足圧分布計測システムの情報処理装置の機能構成＞
情報処理装置１３０の機能構成について、図２を参照しながら説明する。図２は、足圧分布計測システム１００を構成する情報処理装置１３０の機能構成を示す図である。図２に示すように、情報処理装置１３０は、制御部（コンピュータ）２０１と、メモリ部２０２と、記憶部２０３と、表示部２０４と、入力部２０５と、外部機器Ｉ／Ｆ部２０６とを備え、各部は、バス２０７を介して接続されている。<2. Functional configuration of information processing device of foot pressure distribution measurement system>
A functional configuration of the information processing apparatus 130 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram illustrating a functional configuration of the information processing apparatus 130 that configures the foot pressure distribution measurement system 100. As illustrated in FIG. 2, the information processing apparatus 130 includes a control unit (computer) 201, a memory unit 202, a storage unit 203, a display unit 204, an input unit 205, and an external device I / F unit 206. Each unit is connected via a bus 207.
記憶部２０３には、制御部２０１において実行されることにより、それぞれ状態計測部２１１（制御手段、表示手段、記憶手段）、状態解析部２１２（算出手段）として機能するプログラムが格納されている。当該プログラムは、制御部２０１による制御のもと、ワークエリアとして機能するメモリ部２０２に適宜読み込まれ、制御部２０１によって実行される。これにより、当該プログラムは、状態計測部２１１及び状態解析部２１２として機能する。 The storage unit 203 stores programs that function as the state measurement unit 211 (control unit, display unit, storage unit) and the state analysis unit 212 (calculation unit), respectively, by being executed by the control unit 201. The program is appropriately read into the memory unit 202 functioning as a work area under the control of the control unit 201 and executed by the control unit 201. Thereby, the program functions as the state measurement unit 211 and the state analysis unit 212.
表示部２０４は、ブラウン管や液晶などのディスプレイによって構成されており、上記プログラムのユーザインタフェースを表示したり、取得した足圧分布データや画像データを表示したりする。入力部２０５は、キーボードやマウスなどによって構成されており、上記プログラムに対する指示を入力する。外部機器Ｉ／Ｆ部２０６は、足圧分布計測センサ１１０において計測された足圧分布データ及び撮影装置１２０において撮影された画像データを情報処理装置１３０内に取り込むためのＩ／Ｆである。 The display unit 204 is configured by a display such as a cathode ray tube or a liquid crystal display, and displays a user interface of the program or displays acquired foot pressure distribution data or image data. The input unit 205 includes a keyboard, a mouse, and the like, and inputs instructions for the program. The external device I / F unit 206 is an I / F for taking the foot pressure distribution data measured by the foot pressure distribution measurement sensor 110 and the image data photographed by the photographing device 120 into the information processing device 130.
＜３．状態計測部における状態計測処理の流れ＞
次に、状態計測部２１１における状態計測処理の流れについて図３及び図４を用いて説明する。図３は、状態計測部２１１における状態計測処理の流れを示すフローチャートである。<3. Flow of state measurement processing in the state measurement unit>
Next, the flow of the state measurement process in the state measurement unit 211 will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a flowchart showing the flow of state measurement processing in the state measurement unit 211.
上記プログラムが起動し状態計測処理が開始されると、ステップＳ３０１では、表示部２０４にユーザインタフェースを表示する。図４のａは、状態計測処理が開始されることで、表示部２０４に表示されるユーザインタフェースの一例を示す図である。図４のａに示すように、状態計測処理が開始されることにより表示部２０４に表示されるユーザインタフェースには、足圧分布計測センサ１１０による足圧分布データの計測指示及び撮影装置１２０による画像データの撮影指示を入力するための“計測開始”ボタン４０１が含まれる。また、足圧分布データの計測及び撮影装置１２０による撮影により、それぞれ、動画像を取得するか、静止画像を取得するかを選択するための“動画”チェック欄４０２が含まれる。 When the program is activated and the state measurement process is started, a user interface is displayed on the display unit 204 in step S301. FIG. 4A is a diagram illustrating an example of a user interface displayed on the display unit 204 when the state measurement process is started. As shown in FIG. 4 a, the user interface displayed on the display unit 204 when the state measurement process is started includes a measurement instruction of foot pressure distribution data by the foot pressure distribution measurement sensor 110 and an image by the imaging device 120. A “measurement start” button 401 for inputting a data photographing instruction is included. In addition, a “moving image” check column 402 for selecting whether to acquire a moving image or a still image by measuring foot pressure distribution data and photographing by the photographing device 120 is included.
ステップＳ３０２では、“計測開始”ボタン４０１が押下されたか否かを監視し、“計測開始”ボタン４０１が押下された場合には、計測指示としてこれを受け付ける。 In step S302, it is monitored whether or not the “measurement start” button 401 has been pressed. If the “measurement start” button 401 is pressed, this is accepted as a measurement instruction.
ステップＳ３０３では、“計測開始”ボタン４０１が押下された際に、“動画”チェック欄４０２がチェックされているか否かを判定する。ステップＳ３０３において“動画”チェック欄４０２がチェックされていないと判定された場合には、ステップＳ３０４に進み、足圧分布計測センサ１１０に１フレーム分の足圧分布データの計測を指示するとともに、撮影装置１２０に１フレーム分の画像データの撮影を指示する（つまり、“計測開始”ボタン４０１の押下を契機として、静止画像としての計測及び撮影が実行される）。 In step S303, when the “measurement start” button 401 is pressed, it is determined whether or not the “moving image” check column 402 is checked. If it is determined in step S303 that the “moving image” check field 402 is not checked, the process proceeds to step S304, where the foot pressure distribution measurement sensor 110 is instructed to measure foot pressure distribution data for one frame, and imaging is performed. The apparatus 120 is instructed to shoot image data for one frame (that is, measurement and shooting as a still image are executed when the “measurement start” button 401 is pressed).
ステップＳ３０５では、足圧分布計測センサ１１０より足圧分布データ（静止画像）を取得するとともに、撮影装置１２０より画像データ（静止画像）を取得する。 In step S <b> 305, foot pressure distribution data (still image) is acquired from the foot pressure distribution measurement sensor 110, and image data (still image) is acquired from the imaging device 120.
ステップＳ３０６では、ステップＳ３０５において取得された足圧分布データ（静止画像）及び画像データ（静止画像）を表示部２０４に表示する。図４のｃ−１は、ステップＳ３０６において表示部２０４に足圧分布データ（静止画像）及び画像データ（静止画像）を表示した様子を示す図である。 In step S306, the foot pressure distribution data (still image) and image data (still image) acquired in step S305 are displayed on the display unit 204. FIG. 4C-1 is a diagram illustrating a state in which the foot pressure distribution data (still image) and the image data (still image) are displayed on the display unit 204 in step S306.
一方、ステップＳ３０３において、“動画”チェック欄４０２がチェックされていると判定された場合には、ステップＳ３０７に進み、足圧分布計測センサ１１０に対して、足圧分布データを連続して計測するよう指示するとともに、撮影装置１２０に対して、画像データを連続して撮影するよう指示する。これにより、足圧分布計測センサ１１０では足圧分布データ（動画像）の計測を開始し、撮影装置１２０では画像データ（動画像）の撮影を開始する（つまり、“計測開始”ボタン４０１の押下を契機として、動画像としての計測及び撮影が実行される）。 On the other hand, if it is determined in step S303 that the “moving image” check field 402 is checked, the process proceeds to step S307, and the foot pressure distribution measurement sensor 110 continuously measures the foot pressure distribution data. And instructing the image capturing device 120 to continuously capture image data. As a result, the foot pressure distribution measurement sensor 110 starts measuring the foot pressure distribution data (moving image), and the imaging device 120 starts capturing the image data (moving image) (that is, pressing the “measurement start” button 401). The measurement and shooting as a moving image are executed at the opportunity.
ステップＳ３０８では、足圧分布計測センサ１１０において計測された足圧分布データ（動画像）の取得及び表示を開始する。また、撮影装置１２０において撮影された画像データ（動画像）の取得及び表示を開始する。 In step S308, acquisition and display of foot pressure distribution data (moving image) measured by the foot pressure distribution measurement sensor 110 is started. In addition, acquisition and display of image data (moving image) captured by the imaging device 120 is started.
図４のｂは、“動画”チェック欄４０２がチェックされた状態で“計測開始”ボタン４０１が押下されることで、足圧分布データ（動画像）及び画像データ（動画像）が表示された様子を示す図である。なお、“動画”チェック欄４０２がチェックされた状態で“計測開始”ボタン４０１が押下されると、“計測開始”ボタン４０１は“計測終了”ボタン４０３に変更される。 FIG. 4B shows that foot pressure distribution data (moving image) and image data (moving image) are displayed when the “measurement start” button 401 is pressed while the “moving image” check column 402 is checked. It is a figure which shows a mode. If the “Measurement start” button 401 is pressed while the “Movie” check column 402 is checked, the “Measurement start” button 401 is changed to the “Measurement end” button 403.
ステップＳ３０９では、“計測終了”ボタン４０３が押下されたか否かを判定し、押下されていないと判定された場合には、足圧分布データ（動画像）及び画像データ（動画像）の取得及び表示を継続する。 In step S309, it is determined whether or not the “measurement end” button 403 has been pressed. If it is determined that the button has not been pressed, acquisition of foot pressure distribution data (moving image) and image data (moving image) is performed. Continue to display.
一方、“計測終了”ボタン４０３が押下されたと判定された場合には、ステップＳ３１０に進み、足圧分布データ（動画像）及び画像データ（動画像）の取得を終了する。 On the other hand, if it is determined that the “measurement end” button 403 has been pressed, the process proceeds to step S310, and the acquisition of foot pressure distribution data (moving image) and image data (moving image) is ended.
更に、ステップＳ３１１では、足圧分布計測センサ１１０に対して、足圧分布データ（動画像）の計測終了を指示するとともに、撮影装置１２０に対して、画像データ（動画像）の撮影終了を指示する。図４のｃ−２は、“計測終了”ボタン４０３が押下された様子を示す図である。図４のｃ−２に示すように、表示部２０４には、“計測終了”ボタン４０３が押下された際に取得された足圧分布データ及び画像データが表示され、“計測終了”ボタン４０３は“計測開始”ボタン４０１に変更される。 In step S311, the foot pressure distribution measurement sensor 110 is instructed to end measurement of foot pressure distribution data (moving image), and the imaging device 120 is instructed to end imaging of image data (moving image). To do. FIG. 4C-2 is a diagram illustrating a state where the “end measurement” button 403 is pressed. As shown in c-2 of FIG. 4, the display unit 204 displays the foot pressure distribution data and the image data acquired when the “measurement end” button 403 is pressed, and the “measurement end” button 403 is displayed. The “measurement start” button 401 is changed.
ステップＳ３１２では、ステップＳ３０５において取得された足圧分布データ（静止画像）と画像データ（静止画像）とを対応付けて記憶部２０３に記憶する。あるいは、ステップＳ３０８において取得された足圧分布データ（動画像）と画像データ（動画像）とを対応付けて記憶部２０３に記憶する。 In step S312, the foot pressure distribution data (still image) acquired in step S305 and the image data (still image) are associated with each other and stored in the storage unit 203. Alternatively, the foot pressure distribution data (moving image) and the image data (moving image) acquired in step S308 are stored in the storage unit 203 in association with each other.
このように、状態計測部２１１では、“計測開始”ボタン４０１（及び“計測終了”ボタン４０３）を押下することで、足圧分布計測センサ１１０による計測（及び終了）及び撮影装置１２０による撮影（及び終了）を制御する構成とした。また、“計測開始”ボタン４０１を押下することで取得された足圧分布データと画像データとを対応付けて表示及び記憶する構成とした。 As described above, the state measurement unit 211 presses the “measurement start” button 401 (and the “measurement end” button 403), thereby measuring (and ending) the foot pressure distribution measurement sensor 110 and taking a picture ( And end). Further, the foot pressure distribution data acquired by pressing the “measurement start” button 401 and the image data are displayed and stored in association with each other.
これにより、足圧分布データに基づいて被検者の運動器の状態を解析するにあたり、足圧分布データが計測された際の被検者の姿勢（関節角度等）をあわせて確認することが可能となるため、多面的な解析が可能となり、解析精度を向上させることができるようになった。 Thus, in analyzing the state of the subject's musculoskeletal based on the foot pressure distribution data, it is possible to confirm the posture (joint angle, etc.) of the subject when the foot pressure distribution data is measured. As a result, multi-faceted analysis is possible, and analysis accuracy can be improved.
なお、上記説明では、被検者の下肢を側面から撮影した場合の画像データを取得する構成としたが、本発明はこれに限定されず、被検者の下肢を正面から撮影した場合の画像データを取得するようにしてもよい。あるいは、被検者の全身を側面（または正面）から撮影した場合の画像データを取得するようにしてもよい。 In the above description, the image data is obtained when the lower limb of the subject is photographed from the side, but the present invention is not limited to this, and the image is obtained when the lower limb of the subject is photographed from the front. Data may be acquired. Or you may make it acquire the image data at the time of image | photographing the whole body of a subject from the side surface (or front).
また、上記説明では、足圧分布データ（動画像）と画像データ（動画像）のフレームレートについて特に言及しなかったが、足圧分布データ（動画像）のフレームレートと画像データ（動画像）のフレームレートとは同じであることが望ましい。 In the above description, the frame rate of the foot pressure distribution data (moving image) and the image data (moving image) is not particularly mentioned, but the frame rate of the foot pressure distribution data (moving image) and the image data (moving image). It is desirable that the frame rate be the same.
更に、上記説明では、足圧分布計測センサ１１０において足圧分布データ（静止画像）を計測する場合には、撮影装置１２０においても画像データ（静止画像）を撮影する構成としたが、本発明はこれに限定されず、足圧分布データ（動画像）の計測と、画像データ（静止画像）の撮影とを並行して行うように構成してもよい。あるいは、足圧分布データ（静止画像）の計測と、画像データ（動画像）の撮影とを並行して行うように構成してもよい。 Further, in the above description, when the foot pressure distribution measurement sensor 110 measures the foot pressure distribution data (still image), the image capturing device 120 captures the image data (still image). However, the present invention is not limited to this, and measurement of foot pressure distribution data (moving image) and imaging of image data (still image) may be performed in parallel. Or you may comprise so that measurement of foot pressure distribution data (still image) and imaging | photography of image data (moving image) may be performed in parallel.
＜４．状態解析部における状態解析処理について＞
次に、状態解析部２１２における状態解析処理について説明する。はじめに状態解析処理の概要について説明する。<4. About the state analysis process in the state analysis unit>
Next, the state analysis process in the state analysis unit 212 will be described. First, an outline of the state analysis process will be described.
状態解析部２１２では、撮影装置１２０を用いて撮影された被検者の画像データにおいて、被検者の関節に対応する部分が複数特定された場合に、被検者の骨格モデルを形成する。そして、当該形成した骨格モデルに基づいて、被検者の関節の曲がり角度を示す関節角度を算出する。このように、骨格モデルを形成し、関節角度を算出することにより、例えば、膝の曲がり具合を数値化することが可能となるため、被検者の運動機能回復訓練による運動器の状態の変化を定量的に把握することができるようになる。 The state analysis unit 212 forms a skeleton model of the subject when a plurality of portions corresponding to the subject's joints are identified in the image data of the subject imaged using the imaging device 120. Then, based on the formed skeleton model, a joint angle indicating a bending angle of the joint of the subject is calculated. In this way, by forming a skeletal model and calculating the joint angle, for example, it becomes possible to quantify the degree of bending of the knee, so the change in the state of the exercising device due to the exercise function recovery training of the subject Can be grasped quantitatively.
次に、状態解析処理の詳細について図５、図６Ａ及び図６Ｂを用いて説明する。図５は、状態解析部２１２による状態解析処理の流れを示すフローチャートである。 Next, details of the state analysis process will be described with reference to FIGS. 5, 6A, and 6B. FIG. 5 is a flowchart showing the flow of state analysis processing by the state analysis unit 212.
ステップＳ５０１では、記憶部２０３に記憶された画像データを読み出し、表示部２０４に表示するとともに、表示された画像データに対して、ユーザ（例えば、理学療法士等）が指定した、被検者の関節に対応する部分を特定する。 In step S501, the image data stored in the storage unit 203 is read out and displayed on the display unit 204, and the subject (for example, a physical therapist) designated by the user with respect to the displayed image data. The part corresponding to the joint is specified.
例えば、表示された画像データに対して、ユーザは、マウスなどの入力部２０５により被検者の関節に対応する部分を指定する。図６Ａは、入力部２０５を用いてユーザにより被検者の関節に対応する部分が指定された様子を示す図である。図６Ａの例では、脚の付け根（６０１）、膝（６０２）、足首（６０３）およびつま先（６０４）に対応する部分がユーザにより指定されている。なお、本実施形態では、表示された画像データに対して、ユーザが、被検者の関節に対応する部分を指定する構成としたが、本発明はこれに限定されず、状態解析部２１２が自動で当該部分を特定する構成としてもよい。 For example, for the displayed image data, the user designates a portion corresponding to the joint of the subject using the input unit 205 such as a mouse. FIG. 6A is a diagram illustrating a state in which a part corresponding to the joint of the subject is designated by the user using the input unit 205. In the example of FIG. 6A, portions corresponding to the base of the leg (601), the knee (602), the ankle (603) and the toe (604) are designated by the user. In the present embodiment, the user designates a portion corresponding to the joint of the subject with respect to the displayed image data. However, the present invention is not limited to this, and the state analyzer 212 It is good also as a structure which specifies the said part automatically.
ステップＳ５０２では、ステップＳ５０１において特定された被検者の関節に対応する部分（点６０１〜点６０４）を線で連結し、骨格モデルを形成する。また、ステップＳ５０３では、ステップＳ５０２において形成された骨格モデルに基づいて、被検者の関節の曲がり角度を示す関節角度を算出する。 In step S502, portions (points 601 to 604) corresponding to the joints of the subject identified in step S501 are connected by lines to form a skeleton model. In step S503, a joint angle indicating the bending angle of the joint of the subject is calculated based on the skeleton model formed in step S502.
図６Ｂは、ステップＳ５０１において特定された点６０１〜点６０４を直線で連結することにより形成された骨格モデルを示す図である。本実施形態では、脚の付け根、膝、足首およびつま先に対応する部分が指定されているため、関節角度を算出することができる部分は膝および足首である。 FIG. 6B is a diagram illustrating a skeleton model formed by connecting the points 601 to 604 identified in step S501 with straight lines. In the present embodiment, since the portions corresponding to the base of the legs, the knees, the ankles, and the toes are designated, the portions from which the joint angle can be calculated are the knees and the ankles.
ステップＳ５０４では、ステップＳ５０２において形成された骨格モデルと、ステップＳ５０３において算出された関節角度とを、画像データおよび足圧分布データと対応づけて記憶部２０３に記憶する。また、ステップＳ５０５では、骨格モデルと関節角度とを、画像データおよび足圧分布データとともに表示部２０４に表示する。 In step S504, the skeleton model formed in step S502 and the joint angle calculated in step S503 are stored in the storage unit 203 in association with the image data and the foot pressure distribution data. In step S505, the skeleton model and the joint angle are displayed on the display unit 204 together with the image data and the foot pressure distribution data.
以上の説明から明らかなように、第１実施形態の足圧分布計測システム１００では、状態計測部２１１を設け、足圧分布計測センサ１１０による計測（及び終了）及び撮影装置１２０による撮影（及び終了）を制御する構成とするとともに、計測された足圧分布データと撮影された画像データとを対応付けて表示・記憶する構成とした。 As is clear from the above description, in the foot pressure distribution measurement system 100 of the first embodiment, the state measurement unit 211 is provided, and measurement (and termination) by the foot pressure distribution measurement sensor 110 and imaging (and termination) by the imaging device 120 are performed. ), And the measured foot pressure distribution data and the captured image data are displayed and stored in association with each other.
また、状態解析部２１２を設け、撮影された画像データに基づいて被検者の骨格モデルを生成し、関節角度を算出する構成とした。 In addition, a state analysis unit 212 is provided to generate a skeleton model of the subject based on the captured image data and calculate the joint angle.
これにより、足圧分布データに基づいて被検者の運動器の状態を解析するにあたり、足圧分布データが計測された際の被検者の姿勢（関節角度等）もあわせて確認することが可能となるため、多面的な解析ができるようになり、解析精度を向上させることが可能となった。 As a result, when analyzing the state of the exercise device of the subject based on the foot pressure distribution data, the posture (joint angle, etc.) of the subject when the foot pressure distribution data is measured can also be confirmed. This makes it possible to perform multifaceted analysis and improve the analysis accuracy.
［第２実施形態］
上記第１の実施形態では、状態計測部２１１のユーザインタフェースを介して入力された指示に基づいて、足圧分布計測センサ１１０による足圧分布データの計測（及び終了）及び撮影装置１２０による画像データの撮影（及び終了）を制御する構成としたが、本発明はこれに限定されない。[Second Embodiment]
In the first embodiment, based on an instruction input via the user interface of the state measurement unit 211, the foot pressure distribution data is measured (and terminated) by the foot pressure distribution measurement sensor 110, and the image data is acquired by the imaging device 120. However, the present invention is not limited to this.
例えば、撮影装置１２０において入力された撮影指示（及び撮影終了指示）に連動して、足圧分布計測センサ１１０による足圧分布データの計測（及び終了）が制御されるように構成してもよい。以下、第２実施形態の状態計測部２１１における状態計測処理の流れについて図７を用いて説明する。 For example, the measurement (and termination) of the foot pressure distribution data by the foot pressure distribution measurement sensor 110 may be controlled in conjunction with the photographing instruction (and photographing end instruction) input in the photographing apparatus 120. . Hereinafter, the flow of the state measurement process in the state measurement unit 211 of the second embodiment will be described with reference to FIG.
図７は、第２実施形態の状態計測部２１１における状態計測処理の流れを示すフローチャートである。状態計測処理が開始されると、ステップＳ７０１では、撮影装置１２０において撮影指示が入力されたか否かを監視する。撮影装置１２０では、撮影指示が入力されると、情報処理装置１３０に対して、撮影指示が入力されたことを示す信号を送信する。状態計測部２１１では、撮影指示が入力されたことを示す信号が送信されたことを検知すると、撮影装置１２０において撮影が開始されたと認識する。 FIG. 7 is a flowchart illustrating a flow of state measurement processing in the state measurement unit 211 of the second embodiment. When the state measurement process is started, in step S701, it is monitored whether or not a photographing instruction is input in the photographing apparatus 120. When the imaging instruction is input, the imaging apparatus 120 transmits a signal indicating that the imaging instruction is input to the information processing apparatus 130. When the state measuring unit 211 detects that a signal indicating that a shooting instruction has been input has been transmitted, the state measuring unit 211 recognizes that shooting has started in the shooting device 120.
ステップＳ７０２では、撮影装置１２０において入力された撮影指示が画像データ（静止画像）の撮影を指示するものか、画像データ（動画像）の撮影を指示するものかを判断する。 In step S <b> 702, it is determined whether the photographing instruction input in the photographing apparatus 120 is an instruction for photographing image data (still image) or an instruction for photographing image data (moving image).
ステップＳ７０２において画像データ（静止画像）の撮影を指示するものであると判断された場合には、ステップＳ７０３に進み、足圧分布計測センサに１フレーム分の足圧分布データの計測を指示する（つまり、撮影指示を契機として静止画像としての計測が実行される）。 If it is determined in step S702 that an instruction to capture image data (still image) is given, the process advances to step S703 to instruct the foot pressure distribution measurement sensor to measure foot pressure distribution data for one frame ( That is, the measurement as a still image is executed in response to the shooting instruction).
更に、ステップＳ７０４では、足圧分布計測センサ１１０より、足圧分布データ（静止画像）を取得するとともに、撮影装置１２０より、画像データ（静止画像）を取得する。 Furthermore, in step S704, foot pressure distribution data (still image) is acquired from the foot pressure distribution measurement sensor 110, and image data (still image) is acquired from the imaging device 120.
ステップＳ７０５では、ステップＳ７０４において取得された足圧分布データ（静止画像）と画像データ（静止画像）とを表示する。 In step S705, the foot pressure distribution data (still image) and image data (still image) acquired in step S704 are displayed.
一方、ステップＳ７０３において画像データ（動画像）の撮影を指示するものであると判断された場合には、ステップＳ７０６に進み、足圧分布計測センサ１１０に足圧分布データを連続して計測するよう指示する（つまり、撮影指示を契機として、動画像としての計測が実行される）。 On the other hand, if it is determined in step S703 that the image data (moving image) is instructed to be taken, the process proceeds to step S706, and the foot pressure distribution measurement sensor 110 continuously measures the foot pressure distribution data. (In other words, measurement as a moving image is executed in response to a shooting instruction).
ステップＳ７０７では、足圧分布計測センサ１１０により計測された足圧分布データ（動画像）の取得及び表示を開始するとともに、撮影装置１２０により計測された画像データ（動画像）の取得及び表示を開始する。 In step S707, the acquisition and display of the foot pressure distribution data (moving image) measured by the foot pressure distribution measuring sensor 110 is started, and the acquisition and display of the image data (moving image) measured by the photographing device 120 is started. To do.
ステップＳ７０８では、撮影装置１２０において撮影終了指示が入力されたか否かを監視する。撮影装置１２０では、撮影終了指示が入力されると、情報処理装置１３０に対して、撮影終了指示が入力されたことを示す信号を送信する。状態計測部２１１では、撮影終了指示が入力されたことを示す信号が送信されたことを検知すると、撮影装置１２０において撮影が終了されたと認識する。 In step S708, it is monitored whether or not a photographing end instruction is input in the photographing apparatus 120. When the photographing end instruction is input, the photographing apparatus 120 transmits a signal indicating that the photographing end instruction is input to the information processing apparatus 130. When the state measuring unit 211 detects that a signal indicating that a shooting end instruction has been input has been transmitted, the state measuring unit 211 recognizes that shooting has ended.
ステップＳ７０９では、足圧分布データ（動画像）の取得及び画像データ（動画像）の取得を終了する。ステップＳ７１０では、足圧分布計測センサ１１０に対して、足圧分布データ（動画像）の計測終了を指示する。 In step S709, the acquisition of foot pressure distribution data (moving image) and the acquisition of image data (moving image) are terminated. In step S710, the foot pressure distribution measurement sensor 110 is instructed to end measurement of foot pressure distribution data (moving image).
ステップＳ７１１では、ステップＳ３０４において取得された足圧分布データ（静止画像）と画像データ（静止画像）とを対応付けて記憶部２０３に記憶する。あるいは、ステップＳ３０７において取得された足圧分布データ（動画像）と画像データ（動画像）とを対応付けて記憶部２０３に記憶する。 In step S711, the foot pressure distribution data (still image) acquired in step S304 and the image data (still image) are associated with each other and stored in the storage unit 203. Alternatively, the foot pressure distribution data (moving image) acquired in step S307 and the image data (moving image) are associated with each other and stored in the storage unit 203.
以上の説明から明らかなように、第２実施形態の足圧分布計測システム１００では、撮影装置１２０において入力された撮影指示（及び撮影終了指示）に連動して、足圧分布計測センサ１１０による足圧分布データの計測（及び終了）が制御される構成とした。 As is clear from the above description, in the foot pressure distribution measuring system 100 of the second embodiment, the foot pressure distribution measuring sensor 110 uses the foot pressure distribution measuring sensor 110 in conjunction with the photographing instruction (and photographing end instruction) input in the photographing apparatus 120. The measurement (and termination) of the pressure distribution data was controlled.
これにより、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができるとともに、更に、情報処理装置１３０から離れた位置（撮影装置１２０が配された位置）において、足圧分布データの計測（及び終了）を指示することが可能となった。 As a result, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and the foot pressure distribution data is measured (and terminated) at a position away from the information processing apparatus 130 (position where the imaging apparatus 120 is disposed). ) Can be instructed.
［第３実施形態］
第１実施形態の足圧分布計測システム１００では、情報処理装置１３０が、足圧分布計測センサ１１０によって計測された足圧分布データを、ケーブル１１４を介して直接取得する構成としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、情報処理装置１３０が、ブルートゥースなどの無線を介して取得する構成としてもよい。[Third Embodiment]
In the foot pressure distribution measurement system 100 of the first embodiment, the information processing apparatus 130 directly acquires the foot pressure distribution data measured by the foot pressure distribution measurement sensor 110 via the cable 114. Is not limited to this. For example, the information processing apparatus 130 may be configured to acquire via wireless such as Bluetooth.
また、第１実施形態では、足圧分布計測センサ１１０が１つのベース部１１２および１つのセンサ部１１１によって形成される構成としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、ベース部１１２およびセンサ部１１１をそれぞれ、右足用および左足用の別体とし、着脱可能な構成または折り畳み可能な構成としてもよい。この場合、スロープ部１１３は、ベース部１１２に対して着脱可能に構成されてもよい。 In the first embodiment, the foot pressure distribution measurement sensor 110 is formed by one base portion 112 and one sensor portion 111, but the present invention is not limited to this. For example, the base portion 112 and the sensor portion 111 may be separate for the right foot and the left foot, respectively, and may be configured to be detachable or foldable. In this case, the slope portion 113 may be configured to be detachable from the base portion 112.
１００：足圧分布計測システム、１１０：足圧分布計測センサ、１１１：センサ部、１１２：ベース部、１１３：スロープ部、１１４：ケーブル、１２０：撮影装置、１２１：脚立、１２２：ケーブル、１３０：情報処理装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100: Foot pressure distribution measurement system, 110: Foot pressure distribution measurement sensor, 111: Sensor part, 112: Base part, 113: Slope part, 114: Cable, 120: Imaging device, 121: Stepladder, 122: Cable, 130: Information processing device
本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, in order to make the scope of the present invention public, the following claims are attached.
本願は、２０１２年９月２５日提出の日本国特許出願特願２０１２−２１１５０９を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てを、ここに援用する。 This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2012-212509 filed on Sep. 25, 2012, the entire contents of which are incorporated herein by reference.
Claims (7)
撮影した画像データを出力する撮影装置と、
に接続される情報処理装置であって、
計測指示が入力された場合に、前記荷重分布計測センサによる計測と前記撮影装置による撮影とが実行されるように制御する制御手段と、
前記計測指示が入力されたことを契機として前記荷重分布計測センサにより計測された荷重分布データと、前記計測指示が入力されたことを契機として前記撮影装置により撮影された画像データとを、前記荷重分布計測センサ及び前記撮影装置からそれぞれ取得し、表示する表示手段と、
前記取得された前記荷重分布データと前記画像データとを対応付けて記憶する記憶手段と
を備えることを特徴とする情報処理装置。A load distribution measurement sensor that outputs the measured load distribution data;
An imaging device that outputs the captured image data;
An information processing apparatus connected to
Control means for performing control so that measurement by the load distribution measurement sensor and imaging by the imaging device are executed when a measurement instruction is input;
The load distribution data measured by the load distribution measurement sensor triggered by the input of the measurement instruction, and the image data photographed by the imaging device triggered by the input of the measurement instruction, Display means for acquiring and displaying from each of the distribution measurement sensor and the imaging device;
An information processing apparatus comprising: storage means for storing the acquired load distribution data and the image data in association with each other.
前記記憶手段は、前記関節角度に関する情報を前記画像データと対応付けて記憶することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の情報処理装置。In the image data, further comprising a calculation means for calculating a joint angle of the subject based on a skeleton model obtained by connecting portions corresponding to the subject's joints,
The information processing apparatus according to claim 1, wherein the storage unit stores information related to the joint angle in association with the image data.
計測した荷重分布データを出力する荷重分布計測センサと、
撮影した画像データを出力する撮影装置と
を備えることを特徴とする荷重分布計測システム。An information processing apparatus according to any one of claims 1 to 5,
A load distribution measurement sensor that outputs the measured load distribution data;
A load distribution measuring system comprising: a photographing device that outputs photographed image data.
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