JP2007143748A - 画像認識装置、フィットネス支援装置、フィットネス支援システム、フィットネス支援方法、制御プログラムおよび可読記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】腕や上半身も含めた全身運動を通して消費されたより正確なカロリー値をプレーヤに報知してフィットネスを支援する。
【解決手段】特定色とその大きさを有する的部材２をプレーヤの手や膝に取り付けて、撮像装置１によりプレーヤを撮像する。撮像装置１からの入力画像データから、色抽出部３２により特定色の画像とその大きさを抽出し、プレーヤの足と腕の動作を検出する。また、フィットネス動作指示部３６により表示制御部３７を介して動作誘導映像を生成してモニタ４に画面表示させる。その表示画面上の動作誘導映像にしたがってプレーヤが手足の運動を行うと、動き検出部３４により色画像の大きさの変化、移動量、変化時間を計算し、擬似消費カロリー算出部３５により擬似消費カロリー値の現時点でのトータルを計算して画面表示させてプレーヤに報知する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、プレーヤに腕や足を伸縮させるなどの身体動作を誘導してフィットネス運動を支援するフィットネス支援装置、このフィットネス支援装置に用いられ、入力画像を認識する画像認識装置、このフィットネス支援装置を用いたフィットネス支援システム、このフィットネス支援装置を用いたフィットネス支援方法、このフィットネス支援方法の各ステップをコンピュータに実行させるための制御プログラムおよび、この制御プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な可読記録媒体に関し、特に、身体動作に起因して消費されるカロリーを擬似的に算出してプレーヤに報知するようにしたフィットネス支援装置、このフィットネス支援装置に用いられ、入力画像を認識する画像認識装置、このフィットネス支援装置を用いたフィットネス支援システム、このフィットネス支援装置を用いたフィットネス支援方法、このフィットネス支援方法の各ステップをコンピュータに実行させるための制御プログラムおよび、この制御プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な可読記録媒体に関する。

近年、健康ブームの高まりにつれて、家庭でフィットネス運動を行う機会が増えている。このために、例えば、テレビジョン画面に映される映像に合わせて運動させたり、マス目を有する床盤面体を使用して、順次指示される内容に従って音楽に合わせてステップ動作を行わせたりすることにより、プレーヤに身体運動を行わせるようにしたゲーム装置などが知られている。

このテレビジョン画面に映される映像に合わせてプレーヤに運動を行わせるゲーム装置には、種々の画像を表示させるためのテレビジョンモニタと、プレーヤの画像を撮像するカメラ装置とが設けられている。

このゲーム装置では、カメラ装置で撮影されたプレーヤの画像がテレビジョンモニタに表示されると共に、プレーヤの動作検知が行われる。テレビジョン画面に表示されている的映像をテレビジョン画面に映っているプレーヤに触れさせることによって、プレーヤに運動させるように構成されている。

また、音楽に合わせてプレーヤにステップ動作を行わせるゲーム装置は、例えば特許文献１に開示されている。

図８は、特許文献１に開示されている従来のゲーム装置の要部構成例を模式的に示す斜視図である。

図８において、従来のゲーム装置１００には、所定数のマス目を有する床盤面体１０１と、種々の画像を表示させるためのモニタ１０２と、音楽や音声を出力するためのスピーカ１０３および電飾ランプ１０４などを有する立設体１０５が設けられており、モニタ１０２にはスタートボタン１０２ａが設けられている。

このゲーム装置１００において、床盤面体１０１には、中央マス目１０１ａの前後左右に位置する各マス目１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄおよび１０１ｅに、例えば向きが異なる矢印など、相互に異なるマークが表記されている。また、モニタ１０２には、踏むべきマス目のマークがスクロール形式で表示される。モニタ１０２の表示画面上に静止表示された基準マークと、上記スクロール表示されるマークとが重なるときを、当該マークが標記されているマス目を踏むタイミングとして、プレーヤにステップ動作が指示される。さらに、そのステップ動作の間隔によって擬似的に消費カロリーが計算され、プレーヤに報知されるようになっている。
特開２００１−１６１８７８号公報

しかしながら、テレビジョン画面に映される映像に合わせてプレーヤに運動を行わせる上記従来のゲーム装置は、テレビジョン画面に表示される動作指示パターンに従ってゲームを進行させるものであり、結果としてプレーヤが体を動かす運動にはなっているものの、単にゲームに対して評価を行うだけのものであった。

また、音楽に合わせてプレーヤにステップ動作を行わせて擬似的に消費カロリーを計算してプレーヤに報知する上記従来のゲーム装置は、ステップ動作しか検知できないため、腕などの上半身が動いていても、腕や上半身の動きによる運動量を考慮することができないという問題があった。

本発明は、上記従来の問題を解決するもので、手軽に家庭でフィットネス運動を行わせることが可能で、腕や上半身も含めた全身運動を通して消費されたより正確なカロリー値をプレーヤに報知して、フィットネスに対して面白味や興味を持たせてフィットネスを支援できるフィットネス支援装置、このフィットネス支援装置に用いられる画像認識装置、このフィットネス支援装置を用いたフィットネスゲームシステム、このフィットネス支援装置を用いたフィットネス支援方法、このフィットネス支援方法の各ステップをコンピュータに実行させるための制御プログラムおよび、この制御プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な可読記録媒体を提供することを目的とする。

本発明の画像認識装置は、特定色および特定形状の少なくともいずれかの物体特徴および所定の大きさを有する複数の物体を手足に装着したプレーヤが該複数の物体と共に撮像された画像データが入力される画像入力手段と、該入力された画像データから、該物体特徴、該大きさおよび該物体の位置を物体画像情報として抽出する画像抽出手段と、該物体特徴毎の該大きさおよび該位置の時間的な変化量を検出する動き検出手段とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。

また、好ましくは、本発明の画像認識装置における動き検出手段は、前記変化量に加えて該変化量における変化時間を検出する。

さらに、好ましくは、本発明の画像認識装置における動き検出手段は、プレーヤの手足に取り付けられた複数の物体の物体特徴毎の該物体の大きさおよび位置を動作前の初期データとして記憶する初期データ記憶手段を有し、該動作前の初期データと動作後の物体特徴毎の該物体の大きさおよび位置とを比較して、前記変化量および前記変化時間のうちの少なくとも該変化量を計算して、プレーヤの手足の移動距離および移動時間のうちの少なくとも該移動距離を検出する。

本発明のフィットネス支援装置は、本発明の上記画像認識装置と、前記物体特徴毎の前記変化量および前記変化時間のうちの少なくとも該変化量から、プレーヤの動作による消費カロリー値を求める消費カロリー値獲得手段とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。

また、好ましくは、本発明のフィットネス支援装置における消費カロリー値獲得手段は、前記変化量および前記変化時間のうちの少なくとも該変化量をから前記消費カロリーを計算し、計算された消費カロリーを逐次加算してトータルの消費カロリー値を算出する消費カロリー値算出手段を有する。

さらに、好ましくは、本発明のフィットネス支援装置において、プレーヤに手足の運動を誘導するための動作誘導映像を生成するフィットネス動作誘導手段をさらに有する。

さらに、好ましくは、本発明のフィットネス支援装置におけるフィットネス動作誘導手段は、前記動作誘導映像として、プレーヤに動作を真似させるために人物の動き映像を生成する。

さらに、好ましくは、本発明のフィットネス支援装置におけるフィットネス動作誘導手段は、前記動作誘導映像として、プレーヤの手足映像を当てさせるためのターゲット映像を生成する。

さらに、好ましくは、本発明のフィットネス支援装置において、前記動作誘導映像を表示画面上に表示させるように制御すると共に、該表示画面上の所定領域に前記消費カロリー値を表示させる表示制御手段をさらに有する。

さらに、好ましくは、本発明のフィットネス支援装置におけるフィットネス動作誘導手段は、前記動作誘導映像として、前記特定色および前記特定形状の少なくともいずれかの特徴を持つ物体映像と共にプレーヤの映像を生成し、前記動き検出手段は、該フィットネス動作誘導手段で生成された物体映像の位置に、該生成された物体映像と同じ色および／または同じ形状の撮像物体映像の位置が一致したかどうかを判定し、前記消費カロリー値獲得手段は、前記消費カロリー値と共に、該動き検出手段による判定結果に応じたゲーム得点を求める。

さらに、好ましくは、本発明のフィットネス支援装置における動き検出手段は、プレーヤの動作前後の入力画像データを比較して、プレーヤが腕を所定閾値よりも伸ばしているか、プレーヤが膝を所定閾値よりも高く上げているかを判定し、プレーヤが腕を所定閾値よりも伸ばし、および／または膝を所定閾値よりも高く上げている場合に、前記生成された物体映像の位置に前記撮像物体映像の位置が一致していると判定する。

さらに、好ましくは、本発明のフィットネス支援装置において、前記動作誘導映像を表示画面上に表示させるように制御すると共に、該表示画面上の所定領域に前記消費カロリー値および前記ゲーム得点を表示させる表示制御手段をさらに有する。

本発明のフィットネス支援システムは、特定色および特定形状の少なくともいずれかの物体特徴および所定の大きさを有する複数の物体を装着したプレーヤを撮像可能とする撮像手段と、該撮像手段で撮像された画像データが入力される本発明の上記フィットネス支援装置と、該フィットネス支援装置からの前記消費カロリー値および前記ゲーム得点のうちの少なくとも該消費カロリー値を報知する報知手段とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。

また、好ましくは、本発明のフィットネス支援システムにおける報知手段は、前記消費カロリー値および前記ゲーム得点のうちの少なくとも該消費カロリー値を前記動作誘導映像と共に表示画面上に表示する表示装置と、該消費カロリー値および該ゲーム得点のうちの少なくとも該消費カロリー値を印刷出力可能とする印刷装置と、該消費カロリー値および該ゲーム得点のうちの少なくとも該消費カロリー値を音声出力可能とする音声出力装置とのうちの少なくともいずれかである。

さらに、好ましくは、本発明のフィットネス支援システムにおける報知手段は、前記消費カロリー値の現在の値を報知する。

本発明のフィットネス支援方法は、特定色および特定形状の少なくともいずれかの物体特徴および所定の大きさを有する複数の物体を手足に装着したプレーヤが該物体と共に撮像された画像データが入力される画像入力ステップと、該入力された画像データから、該物体特徴、該大きさおよび該物体の位置を物体画像情報として抽出する画像抽出ステップと、該物体特徴毎の該大きさおよび該位置の時間的な変化量および該変化量における変化時間のうちの少なくとも該変化量を検出する動き検出ステップと、該物体特徴毎の該変化量および該変化時間のうちの少なくとも該変化量から、プレーヤの動作による消費カロリー値を求める消費カロリー値獲得ステップとを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。

また、好ましくは、本発明のフィットネス支援方法において、プレーヤに手足の運動を誘導するための動作誘導映像を生成する動作誘導映像生成ステップと、該動作誘導映像を表示画面上に表示させるように制御すると共に、該表示画面上の所定領域に前記消費カロリー値を表示する表示制御ステップとをさらに有する。

さらに、好ましくは、本発明のフィットネス支援方法における動作誘導映像生成ステップは、前記動作誘導映像として、前記特定色および特定形状の少なくともいずれかの特徴を持つ物体映像と共にプレーヤの映像を生成し、前記動き検出ステップは、生成された物体映像の位置に、該生成された物体映像と同じ色または同じ形状の撮像物体映像の位置が一致したかどうかを判定し、前記消費カロリー値獲得ステップは、前記消費カロリー値と共に、該動き検出手段による判定結果に応じたゲーム得点を求める。

さらに、好ましくは、本発明のフィットネス支援方法における動き検出ステップは、プレーヤの手足に取り付けられた所定色または／および所定形状毎の物体の大きさおよび位置と動作後の所定色またはまたは／および所定形状毎の物体の大きさおよび位置とを比較して、前記変化量および前記変化時間のうちの少なくとも該変化量を計算して、プレーヤの手足の移動距離および移動時間のうちの少なくとも該移動距離を検出する。

さらに、好ましくは、本発明のフィットネス支援方法における消費カロリー値獲得ステップは、前記変化量および前記変化時間のうちの少なくとも該変化量から前記消費カロリーを計算し、計算された消費カロリーを逐次加算してトータルの消費カロリー値を算出する消費カロリー値算出ステップを有する。

さらに、好ましくは、本発明のフィットネス支援方法における動き検出ステップは、プレーヤの動作前後の入力画像データを比較して、プレーヤが腕を所定閾値よりも伸ばしているか、プレーヤが膝を所定閾値よりも高く上げているかを判定し、プレーヤが腕を所定閾値よりも伸ばし、膝を所定閾値よりも高く上げている場合に、前記生成された物体映像の位置に前記撮像物体映像の位置が一致していると判定する。

さらに、好ましくは、本発明のフィットネス支援方法における表示制御ステップは、前記消費カロリー値と共に、前記ゲーム得点を表示するように制御する。

本発明の制御プログラムは、本発明の上記フィットネス支援方法の各処理ステップをコンピュータに実行させるためのものであり、そのことにより上記目的が達成される。

本発明の可読記録媒体は、本発明の上記制御プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能なものであり、そのことにより上記目的が達成される。

上記構成により、以下に、本発明の作用について説明する。

本発明にあっては、プレーヤの手や膝に特定色および所定の大きさを有する取付物体が取り付けられ、撮像手段により撮像されたプレーヤの画像から、画像抽出手段によりその特定色を有する色画像と、その色画像の大きさが抽出される。これにより、プレーヤの足の動作だけでなく、腕の動作についても、容易に検出することが可能となる。

また、動作誘導手段により、プレーヤに真似させるための人物の動き映像や、プレーヤの手足映像を当てさせるためのターゲット映像などの動作誘導映像が生成され、表示画面上に表示される。その動作誘導映像にしたがって、プレーヤにより手足の運動が行われると、動き検出手段によって、色画像の大きさの変化、移動量および変化時間などが計算される。このとき、初期データ記憶手段に記憶された取り付け物体の初期状態における位置および大きさのデータと、入力画像とが比較されて、抽出された色画像の大きさの変化、移動量および変化時間が計算され、プレーヤの手足の移動距離および移動時間が検出される。この計算結果から、擬似消費カロリー算出手段によって、擬似的に消費カロリーが計算され、逐次加算されて、トータルの擬似消費カロリー値が算出され、画面表示などによりプレーヤに報知される。これにより、プレーヤは単に足を動かすだけでなく、腕を動かした運動量についてもより正確に知ることができるため、よりフィットネス意欲を高めることが可能となる。

さらに、動き検出手段により、ターゲット映像にプレーヤの手足映像が当たったか否かが判定される場合に、プレーヤが腕を十分伸ばしているか、膝を十分上げているかを判断し、運動により疲れてきて腕が十分伸ばせなくなってきたり、膝が高く上げられなくなってきたときには、動き検出手段により、ターゲット映像に当たったと判断されないようにすることが可能となる。このことは、プレーヤに、しっかりと腕を伸ばしたり、膝を高く上げるように促す効果があり、よりフィットネス意欲を高めてフィットネス効果を高めることが可能となる。

さらに、動作誘導手段によって複数色のターゲット映像を生成させて、取付物体と異なる色のターゲット映像にプレーヤの手足映像が当たった場合などには、動き検出手段により、ターゲット映像に当たったと判断されないようにすることができる。このことも、プレーヤに、しっかりとターゲット映像にプレーヤの手足映像が当てるように促す効果があり、よりフィットネス意欲を高めてフィットネス効果を高めることが可能となる。

以上により、本発明によれば、プレーヤによる腕や足の運動を検出すると共に、腕を十分伸ばしたか、膝を高く上げたか、また、素早く手足を動かしたかなどを検出することができる。さらに、その結果を擬似消費カロリーとしてプレーヤに報知することができるため、短時間でフィットネス効果を高めることが可能となる。さらに、ゲーム性を重視することも可能であり、単に運動量を把握するだけではなく、反射神経や判断力を鍛えることもできる。

以下に、本発明のフィットネス支援システムの各実施形態１〜３をについて、図面を参照しながら詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係るフィットネス支援システムの要部構成例を示す模式図である。

図１において、本実施形態１のフィットネス支援システム１０は、被写体としてのプレーヤを撮像するデジタルビデオカメラなどの撮像装置１と、特定色および所定の大きさを持ち、プレーヤの手足（例えば手と膝）に取り付けられる複数の取付物体としての的部材２と、撮像装置１から入力された画像データから複数の的部材２の各特定色とその色画像の大きさおよび色画像の表示画面上の位置（座標情報）との物体画像情報を抽出し、この物体画像情報からプレーヤのフィットネス動作による消費カロリー値を求めると共に、プレーヤに手足のフィットネス運動を誘導するための動作誘導映像を生成するフィットネス支援装置３と、このフィットネス支援装置３からの動作誘導映像および消費カロリー値を表示可能とする報知手段の表示装置（例えば液晶表示装置）としてのテレビジョンモニタ４とを有している。

撮像装置１は、物体毎に色が異なる特定色の特徴および所定の大きさを有する複数の物体および、これらの複数の物体を装着したプレーヤを被写体として撮像可能とし、テレビジョンモニタ４の上部に、プレーヤに向けて配置されており、有線または無線でフィットネス支援装置３と電気的に接続されている。図１では、その一例として、撮像装置１とテレビジョンモニタ４とが有線で接続されている。また、テレビジョンモニタ４についても、ビデオ端子を通じてフィットネス支援装置３と有線で電気的に接続されている。

物体特徴としての特定色とその大きさを有する的部材２は、プレーヤの両手と両膝に取り付けられている。本実施形態では、手に取り付けられている的部材２をグローブ、膝に取り付けられる的部材２を膝当てとして説明するが、特定色と所定の大きさを有する物体であれば、それらに限定されるものではない。

図２は、図１のフィットネス支援装置３の詳細構成例を示すブロック図である。

図２において、このフィットネス支援装置３は、撮像装置１にてプレーヤを複数の物体としての複数の的部材２と共に撮像した画像データが入力される画像入力手段としての画像入力部３１と、この入力画像データから、特定色を有する色画像とその色画像の大きさおよび色画像の表示画面上の位置（座標情報）との物体画像情報を抽出する画像抽出手段としての色抽出部３２と、プレーヤの手足に取り付けられた的部材２の色毎の初期位置およびその大きさを動作前の初期データとして記憶する初期データ記憶手段としての初期データ記憶部３３と、色抽出部３２で画像抽出された色画像の大きさの時間的な変化量や位置の時間的な変化量としての物体の移動量およびその変化時間を計算する動き検出部３４と、この動き検出部３４による計算結果から擬似的に消費カロリーを計算し、計算された擬似消費カロリーを逐次加算してトータルの擬似消費カロリー値を算出する消費カロリー算出手段（消費カロリー値獲得手段）としての擬似消費カロリー算出部３５と、プレーヤに手足の運動を誘導するための動作誘導映像を生成するフィットネス動作誘導手段としてのフィットネス動作指示部３６と、擬似消費カロリー値とフィットネス動作指示部３６からの映像出力を画像合成してテレビジョンモニタ４の表示画面上に表示出力させる表示制御部３７とを有している。

これらの初期データ記憶部３３および動き検出部３４により動き検出手段が構成され、動き検出手段は、プレーヤの手足に取り付けられた複数の的部材２の物体特徴（ここでは物体色）毎の的部材２の大きさおよび撮像位置を動作前の初期データとして初期データ記憶部３３に記憶し、動作前の初期データと動作後の物体色毎の的部材２の大きさおよび撮像位置とを比較して、その変化量およびその変化時間を計算して、プレーヤの手足の移動距離および移動時間を検出する。

これらの画像入力部３１、色抽出部３２、初期データ記憶部３３および動き検出部３４により画像認識装置が構成され、特定色および所定の大きさを有する複数の的部材２（物体）を手足に装着したプレーヤが複数の的部材２と共に撮像された画像データが入力されて、この入力画像データから、的部材２の色、大きさおよび物体位置が物体画像情報として抽出されて消費カロリー計算用の複数の的部材２（物体）の動きが検出される。

上記構成により、以下に、本実施形態１のフィットネス支援システム１０の動作例について説明する。

このフィットネスゲームシステム１０の動作をスタートさせる前に、まず、プレーヤは、特定色および所定の大きさを有する複数の的部材２である各グローブおよび各膝当てを手と膝にそれぞれ装着する。なお、どの的部材２にどの色を対応させるかについては、予め設定されているものとする。以下の説明では、その一例として、左手に赤のグローブ、右手にピンクのグローブ、左膝に緑の膝当て、右膝に青の膝当てを装着するものとする。このように、複数の的部材２はそれぞれ左右の手足毎にそれぞれ色が異なっている。これらの的部材２を装着後、プレーヤは、的部材２の大きさが正確に反映されて撮像されるように、撮像装置１から予め定められた一定の距離Ｍだけ離れて撮像装置１の前に立つ。

次に、図示しないスタートボタンを押すことより、フィトネス支援システム１０の動作をスタートさせると、プレーヤの動きを検出するために初期データを取り込む必要がある。

まず、フィットネス動作指示部３６によって、レディポジションの動作指示が出される。レディポジションの動作指示は、表示制御部３７を通じてテレビジョンモニタ４に供給されて、プレーヤにレディポジションを取らせるための動作誘導映像がテレビジョンモニタ４の表示画面上に画面表示されることになる。このレディポジションを図３（ａ）〜図３（ｄ）に示している。

図３は、図１のフィットネス支援システム１０において、動作誘導映像によって誘導されるレディポジションについて説明するための模式図であり、（ａ）は直立姿勢でグローブを胸の前に持った状態を示す正面図および側面図、（ｂ）は腕を前に伸ばして膝を上げた状態を示す側面図、（ｃ）は腕を上に伸ばした状態を示す側面図、（ｄ）は腕を横に伸ばした状態を示す正面図および側面図である。

この動作前のレディポジションとして、プレーヤは、例えば、図３（ａ）に示すように、直立姿勢で両グローブを胸の前に持った状態、図３（ｂ）に示すように両腕を前に伸ばして片方の膝を上げた状態、図３（ｃ）に示すように両腕を上に伸ばした状態、図３（ｄ）に示すように両腕を横に伸ばした状態などを取ることができる。

このようなレディポジションの状態で、フィットネス支援装置３では、色抽出部３２によって、撮像装置１で撮影されたプレーヤおよび的部材２の入力画像データから、予め設定された色および大きさのグローブの赤およびピンク、膝当ての緑および青が画像抽出される。各レディポジション時におけるグローブおよび膝当ての大きさおよびその位置が、初期データとして、初期データ記憶部３３に記憶される。

プレーヤが、例えば図３（ａ）に示すレディポジションを取った後、フィトネス動作ボタンを押下してスタートさせると、予めプログラムされたフィットネス運動をプレーヤに実行させるために、フィットネス動作指示部３６から動作指示が順次出力され、表示制御部３７を通じてテレビモニタ４に供給されて、プレーヤに動作を誘導するための動作誘導映像がテレビジョンモニタ４の表示画面上に画面表示される。

プレーヤにフィットネス動作を誘導するための動作誘導映像としては、例えば、テレビジョンモニタ４の表示画面上にプレーヤに真似させるための人物の動き映像を画面表示させて、その表示された人物映像の動きを真似ることにより、フィットネス自体に重点をおくことが可能となる。

プレーヤは、テレビジョンモニタ４の表示画面上に表示された動作誘導映像に従って、これを真似て手足を動かすことによりフィットネス運動を行うことができる。

プレーヤがフィットネス運動を行って、撮像装置１から入力されたプレーヤの動き画像は、フィットネス支援装置３の画像入力部３１を通して色抽出部３２に送られる。この色抽出部３２によって、入力された画像から、予め設定された色およびその大きさを有する例えばグローブの赤画像および膝当ての緑画像が抽出され、その色画像の大きさや位置が抽出される。

動き検出部３４では、色抽出部３２によって画像抽出されたグローブを示す赤画像およびピンク画像と、膝当てを示す緑画像および青画像について、その大きさや位置の変化量としての物体移動量および変化時間から、プレーヤの手足の移動距離および移動時間などの動きが検出される。

例えば図３（ａ）〜図３（ｄ）へと順次、フィットネス運動を行う場合には、まず、動作前のレディ状態として図３（ａ）に示すレディポジションがあり、動作後の状態として図３（ｂ）に示すポジションがある。この動き検出後に、この図３（ｂ）に示すポジションが動作前のレディポジションとして次の動き検出のために初期データ記憶部３３に記憶させる。次に、動作前の状態として図３（ｂ）に示すレディポジションがあり、動作後の状態として図３（ｃ）に示すポジションがある。この動き検出後に、この図３（ｃ）に示すポジションが動作前のレディポジションとして次の動き検出のために初期データ記憶部３３に記憶させる。さらに、動作前の状態として図３（ｃ）に示すレディポジションがあり、動作後の状態として図３（ｄ）に示すポジションがある。この動き検出後に、この図３（ｄ）に示すポジションが動作前のレディポジションとして次の動き検出のために初期データ記憶部３３に記憶させる。

例えば、図４（ａ）は、例えば図３（ａ）に示すレディーポジションから左腕を横方向に伸ばした場合について、色抽出部３２によって抽出された赤画像の動き（物体の位置の変化）を示す模式図である。

図４（ａ）において、ＡからＡ’に赤画像が移動した場合、その移動量（物体の変化量）から、動き検出部３４によって、プレーヤの手の実際の移動距離Ｌおよび移動時間ｔが計測される。赤画像の移動量をｋとすると、実際の移動距離Ｌはα×ｋによって表される。係数αは、プレーヤが立つ位置とグローブの大きさによって決定される係数である。また、単位時間当たりの移動距離Ｌ’はＬ’＝（α×ｋ）／ｔによって表される。

図４（ｂ）は、例えば図３（ａ）に示すレディーポジションから左腕を前に伸ばした場合について、色抽出部３２によって抽出された赤画像の動き（物体の大きさの変化）を示す模式図である。

図４（ｂ）において、ＢからＢ’に赤画像が変化した場合、その大きさの変化から、動き検出部３４によって、プレーヤの手の実際の移動距離Ｌおよび移動時間ｔが計測される。移動前後の赤画像の大きさをそれぞれｍ’およびｍ’’とすると、実際の移動距離Ｌはβ（ｍ’’−ｍ’）によって表される。係数βは、レディーポジションにおける赤画像の大きさｍと撮像装置１からプレーヤが立つ位置までの距離Ｍによって決定される係数である。また、単位時間当たりの移動距離Ｌ’はＬ’＝（β（ｍ’’−ｍ’））／ｔによって表される。

特定色およびその大きさを有する複数の的部材２は、プレーヤの両手および両足（両膝）に取り付けられており、色抽出部３２によってそれぞれ画像抽出された色毎に、動き検出部３４において、それぞれの手足の実際の移動距離Ｌ、単位時間当たりの移動距離Ｌ’および移動時間ｔが算出される。

この方法によれば、動き検出部３４において、腕や足の実際の移動距離や移動時間を算出することができるため、腕や足をどれだけの距離を動かしたかということだけでなく、どれ位の速さで動かしたかということについても、検出することができる。

次に、擬似消費カロリー算出部３５では、動き検出部３４によって算出された実際の移動距離Ｌと単位時間当たりの移動距離Ｌ’から、擬似消費カロリーとして、単位時間当たりのそれぞれの手足の消費エネルギーＣがＣ＝ｆ（γ、Ｌ、Ｌ’）によって算出される。ｆ（γ、Ｌ、Ｌ’）はγ、Ｌ、Ｌ’を引数とする関数を表す。また、係数γは各動作によって消費される基準カロリー値を示し、実際の実験結果を元に算出される係数である。消費エネルギーＣは、手足の実際の移動距離が長い場合だけでなく、単位時間当たりの移動距離が長くなるほど大きくなる。

さらに、擬似消費カロリー算出部３５では、上記単位時間当たりの消費エネルギーの総和ΣＣが算出され、それぞれの物体の色毎にその総和が加算される。これにより、トータルのプレーヤによって消費されたエネルギーΣＣ（赤、ピンク、緑、青）が、トータルの擬似消費カロリーとして算出される。

擬似消費カロリー算出部３５によって算出された消費エネルギーΣＣ（赤、ピンク、緑、青）は、表示制御部３７を通してテレビジョンモニタ４に供給され、テレビジョンモニタ４の表示画面上の所定表示領域に、現時点での消費カロリーまたはトータル消費カロリーを表示させることができる。これにより、プレーヤは、現在概ね、どれ位のカロリーが消費されたかということを逐次確認しながら、意欲を持ってフィットネス運動を行い続けることができる。

なお、フィットネス動作指示部３６は、動作誘導映像として、プレーヤに動作を真似させるために人物の動き映像を生成する場合について説明したが、これに限らず、フィットネス動作指示部３６は、動作誘導映像として、プレーヤの手足映像を当てさせるためのターゲット映像を生成するようにしてもよい。即ち、テレビジョンモニタ４にプレーヤの手足映像を当てさせるためのターゲット映像を画面表示させて、その表示されたターゲットを狙ってボクシングのようにパンチを繰り出すというように、プレーヤにターゲットに合わせてフィットネス運動を行わせるようにしてもよい。

また、本実施形態１では、特に説明しなかったが、プレーヤの手足の運動を誘導するための動作誘導映像には複数の的部材２（物体）が装着されていてもいなくてもよく、ここでは、フィットネス動作指示部３６は、プレーヤに動作を真似させるために人物の動き映像を生成すればよい。次の実施形態２では、ゲーム得点の有無を判定するために、プレーヤの手足の運動を誘導するための動作誘導映像に複数の的部材２（物体）が装着されている必要がある。
（実施形態２）
本実施形態２では、フィットネス動作指示部３６は、動作誘導映像として、複数の特定色の複数の的部材２（物体映像）と共にプレーヤの映像を生成し、後述する動き検出部３４Ａは、生成された物体映像の位置に、生成された物体映像と同じ色の撮像物体映像の位置が一致したかどうかを判定し、後述する消費カロリー値・得点算出部３５Ａは、消費カロリー値と共に、動き検出部３４Ａによる判定結果に応じたゲーム得点を求める場合について説明する。

具体的には、テレビジョンモニタ４に、プレーヤの手足映像を当てさせるためのターゲット映像を画面表示させて、その表示されたターゲット映像を狙ってボクシングのように手をパンチを繰り出す場合に、ターゲット映像とパンチを繰り出した手とが一致した場合にゲーム得点をカウントすることによりゲーム性を持たせてプレーヤにフィットネス運動をより興味を持って行わせる場合について説明する。

図５は、本発明の実施形態２に係るフィットネス支援システムとしてのフィットネスゲームシステムの要部構成例を示すブロック図である。

図５において、本実施形態２のフィットネスゲームシステム１０Ａは、プレーヤを撮像するデジタルビデオカメラなどの撮像装置１と、特定色および所定の大きさを持ち、プレーヤの手と膝に取り付けられる取付物体としての的部材２（図１参照）と、撮像装置１から入力された画像データから複数の的部材２の特定色とその色画像の大きさおよび色画像の表示画面上の位置（座標情報）との物体画像情報を抽出し、この物体画像情報からプレーヤのフィットネス動作による消費カロリー値およびゲーム得点を求めると共に、プレーヤに手足のフィットネス運動を誘導するための動作誘導映像を生成するフィットネスゲーム装置３Ａと、このフィットネスゲーム装置３Ａからの動作誘導映像および消費カロリー値、ゲーム得点を表示可能とする表示装置（例えば液晶表示装置）としてのテレビジョンモニタ４とを有している。

フィットネスゲーム装置３Ａは、撮像装置１にてプレーヤを複数の的部材２と共に撮像した画像データが入力される画像入力手段としての画像入力部３１と、この入力画像データから、特定色を有する色画像とその色画像の大きさおよび色画像の表示画面上の位置（座標情報）との物体画像情報を抽出する画像抽出手段としての色抽出部３２と、プレーヤの手足に取り付けられた複数の的部材２の色毎の初期位置およびその大きさを動作前の初期データとして記憶する初期データ記憶手段としての初期データ記憶部３３と、色抽出部３２で画像抽出された色画像の大きさの時間的な変化量や位置の時間的な変化量としての物体の変化量としての物体の移動量およびその変化時間を計算すると共に、動作誘導用に生成された的部材２（物体映像）と同じ色の的部材２（撮像物体映像）の位置が一致したかどうかを判定するゲーム得点加算用の判定を行う動き検出手段としての動き検出部３４Ａと、この動き検出部３４Ａによる計算結果から擬似的に消費カロリーを計算し、計算された擬似消費カロリーを逐次加算してトータルの擬似消費カロリー値を算出すると共に、ゲーム得点加算用の判定に基づいてゲーム得点をカウントする消費カロリー算出手段としての擬似消費カロリー・得点算出部３５Ａと、複数の的部材２（物体）が装着されたプレーヤの手足の運動を誘導するための動作誘導映像を生成するフィットネス動作誘導手段としてのフィットネス動作指示部３６と、擬似消費カロリー値とフィットネス動作指示部３６からの映像出力を画像合成してテレビジョンモニタ４の表示画面上に表示出力させる表示制御部３７とを有している。

これらの画像入力部３１、色抽出部３２、初期データ記憶部３３および動き検出部３４Ａにより画像認識装置が構成され、特定色および所定の大きさを有する複数の的部材２（物体）を手足に装着したプレーヤが的部材２と共に撮像された画像データが入力され、この入力画像データから、的部材２の色、大きさおよび物体位置情報が物体画像情報として抽出されて消費カロリー計算用の複数の的部材２（物体）の動きが検出されかつゲーム得点加算用の判定を行う。

上記構成により、以下に、本実施形態２のフィットネスゲームシステム１０Ａの動作例について説明する。なお、上記実施形態１のフィットネス支援システム１０の場合と同様の作用効果についてはその説明を省略する。

本実施形態２のように、テレビジョンモニタ４にプレーヤの手足映像を当てさせるためのターゲット映像を画面表示させて、その表示されたターゲットを狙ってパンチやキックを繰り出すなど、ゲーム性を持たせてプレーヤにフィットネス運動を行わせる場合、動き検出部３４Ａによって、パンチまたはキックを繰り出した先にターゲット映像があるか否かを判定するゲーム得点加算用の判定を行う。また、動き検出部３４Ａにおいて、腕を十分に伸ばしているか、または膝を十分に上げているかなどを所定の閾値と比較することにより判定して、プレーヤが腕を十分伸ばしていなかったり、膝を十分上げていない場合に、パンチやキックがターゲット映像に当たっていないと判定することができる。さらに、複数色のターゲット映像が表示画面上に表示されている場合に、ターゲット映像と異なる色のグローブや膝当てによってパンチを繰り出したり、ターゲット映像をキックしている場合にも、パンチやキックがターゲット映像に当たっていないと判定することができる。よって、パンチやキックがターゲット映像に当たっていると判定された場合にのみゲーム得点を加算する。

次に、擬似消費カロリー・得点算出部３５Ａによって算出された消費エネルギーΣＣ（赤、ピンク、緑、青）は、表示制御部３７を通してテレビジョンモニタ４に供給され、図６に示すように擬似消費カロリー表示領域４２に消費カロリー値を表示させることができる。これにより、プレーヤは、現在概ね、どれ位のカロリーが消費されたかということを逐次確認しながら、意欲を持ってフィットネス運動を行うことができる。

しかも、動き検出部３４Ａによる上記ゲーム得点加算用の判定に基づいて、擬似消費カロリー・得点算出部３５Ａはゲーム得点をカウントする。図６に示すように、プレーヤは、テレビジョンモニタ４の表示画面上に表示されたターゲット映像４１を狙ってパンチ（またはキック）を繰り出す。パンチ（またはキック）を繰り出した先にターゲット映像４１があるか否かと、腕を十分に伸ばしているか（または膝を十分に上げているか）否かが動き検出部３５Ａによって判断され、腕を十分伸ばして（膝を十分に上げて）ターゲット映像を狙えていれば、その当たり方に応じて通常得点または高得点が入るようにすることができる。

テレビジョンモニタ４の表示画面上には得点表示領域４３が設けられており、得点表示領域４３には、ゲーム得点を表示させて他のプレーヤと競争させることができる。さらに、ターゲット映像４１として、グローブや膝当てに対応させた複数色を表示させ、同じ色のグローブや膝当てでターゲット映像４１にパンチを繰り出すかターゲット映像４１をキックするかしないと得点が入らないようにすると、単に運動するだけでなく、反射神経や判断力を鍛えるというフィットネス運動とは別の有効な効果も得られると共に、楽しくフィットネス運動を行うことができる。
（実施形態３）
上記実施形態２では、擬似消費カロリー値やゲーム得点は、テレビジョンモニタ４の表示画面上の所定領域上に表示させるように構成したが、本実施形態３では、これに加えて、音声出力手段や印刷出力手段などの他の報知手段によりプレーヤに擬似消費カロリー値やゲーム得点を報知する場合について説明する。また、本実施形態３では、取付物体としての複数の的部材２として、他の的部材２と区別するのに特定色を用いるのではなく、所定形状を用いる場合について説明する。

図７は、本発明の実施形態３に係るフィットネス支援システムとしてのフィットネスゲームシステムの要部構成例を示すブロック図である。

図７において、本実施形態３のフィットネスゲームシステム１０Ｂは、プレーヤを撮像するデジタルビデオカメラなどの撮像装置１と、特定形状および所定の大きさを持ち、プレーヤの手と膝に取り付けられる取付物体としての的部材２（図１参照）と、撮像装置１から入力された画像データから的部材２の特定形状とその形状画像の大きさおよび形状画像の表示画面上の位置（座標情報）との物体画像情報を抽出し、この物体画像情報からプレーヤのフィットネス動作による消費カロリー値およびゲーム得点を求めると共に、プレーヤに手足のフィットネス運動を誘導するための動作誘導映像を生成するフィットネスゲーム装置３Ｂと、このフィットネスゲーム装置３Ｂからの動作誘導映像および消費カロリー値、ゲーム得点を表示可能とする報知手段の表示装置（例えば液晶表示装置）としてのテレビジョンモニタ４と、報知手段の音声出力手段としてのスピーカおよび報知手段の印刷出力手段としてのプリンタなどの報知部５とを有している。

フィットネスゲーム装置３Ｂは、撮像装置１にてプレーヤを的部材２と共に撮像した画像データが入力される画像入力手段としての画像入力部３１と、この入力画像データから、特定形状（角や丸、十字など）を有する形状画像とその形状画像の大きさおよび形状画像の表示画面上の位置（座標情報）との物体画像情報を抽出する画像抽出手段としての形状抽出部３２Ｂと、プレーヤの手足に取り付けられた的部材２の形状毎の初期位置およびその大きさを動作前の初期データとして記憶する初期データ記憶手段としての初期データ記憶部３３と、形状抽出部３２Ｂで画像抽出された形状画像の大きさの時間的な変化量や位置の時間的な変化量としての物体の移動量およびその変化時間を計算すると共に、動作誘導用に生成された的部材２（物体映像）と同じ形状の的部材２（撮像物体映像）の位置が一致したかどうかを判定するゲーム得点加算用の判定を行う動き検出手段としての動き検出部３４Ａと、この動き検出部３４Ａによる計算結果から擬似的に消費カロリーを計算し、計算された擬似消費カロリーを逐次加算してトータルの擬似消費カロリー値を算出すると共に、ゲーム得点用の判定に基づいてゲーム得点をカウントする消費カロリー・得点算出手段としての擬似消費カロリー・得点算出部３５Ａと、複数の的部材２（物体）が装着されたプレーヤの手足の運動を誘導するための動作誘導映像を生成するフィットネス動作誘導手段としてのフィットネス動作指示部３６と、擬似消費カロリー・得点算出部３５Ａからの擬似消費カロリー値およびゲーム得点とフィットネス動作指示部３６からの映像出力を画像合成してテレビジョンモニタ４の表示画面上に表示出力させる表示制御部３７と、擬似消費カロリー・得点算出部３５Ａからの擬似消費カロリー値およびゲーム得点が入力されて音声出力制御および印刷制御などの報知制御が為される報知制御部３８とを有している。

これらの画像入力部３１、形状抽出部３２Ｂ、初期データ記憶部３３および動き検出部３４Ａにより画像認識装置が構成され、特定形状および所定の大きさを有する複数の的部材２（物体）を手足に装着したプレーヤが的部材２と共に撮像された画像データが入力され、この入力画像データから、的部材２の特定形状、大きさおよび物体位置情報が物体画像情報として抽出されて消費カロリー計算用の複数の的部材２（物体）の動きが検出されかつゲーム得点加算用の判定を行う。

なお、本実施形態３では、消費カロリー値やゲーム得点の表示画面上への表示の場合に加えて、音声出力手段や印刷出力手段などの他の報知手段によりプレーヤに報知するように構成したが、これに限らず、消費カロリー値やゲーム得点の表示画面上への表示を行わず、音声出力手段または／および印刷出力手段などの他の報知手段によりプレーヤに報知するように構成してもよい。

以上により、本実施形態１〜３によれば、特定色や特定形状とその大きさを有する複数の的部材２をプレーヤの手や膝に取り付けて、撮像装置１によりプレーヤを複数の的部材２と共に撮像する。フィットネス支援装置３、３Ａまたは３Ｂは、撮像装置１からの入力画像データから、色抽出部３２または形状抽出部３２Ｂにより特定色や特定形状の物体画像とその大きさを抽出し、プレーヤの足と腕の動作を検出する。また、フィットネス支援装置３、３Ａまたは３Ｂは、フィットネス動作指示部３６により表示制御部３７を介して動作誘導映像を生成してテレビジョンモニタ４の表示画面上に画面表示させる。その表示画面上の動作誘導映像にしたがってプレーヤが手足の運動を行うと、フィットネス支援装置３、３Ａまたは３Ｂは、動き検出部３４または３４Ａにより色画像や形状画像の大きさの変化、移動量、変化時間を計算し、擬似消費カロリー算出部３５または擬似消費カロリー・得点算出部３５Ａにより擬似消費カロリー値およびゲーム得点の現時点でのトータルをそれぞれ計算してテレビジョンモニタ４の表示画面上にそれぞれ画面表示させてプレーヤに報知する。これによって、手軽に家庭でフィットネス運動を行わせることができ、腕や上半身も含めた全身運動を通して消費されたより正確な消費カロリー値をプレーヤに報知して、フィットネスに対して面白味や興味を持たせてフィットネスを支援することができる。

なお、上記実施形態１〜３では、物体特徴（的部材２の特徴）として、特定色または特定形状毎の大きさおよび撮像位置から変化量および変化時間を得、これに基づいて消費カロリー値を求めたが、これに限らず、的部材２の特徴は特定色および特定形状を有する複数の物体（的部材２）を手足に装着したプレーヤを撮像することにより、特定色および特定形状毎の大きさおよび撮像位置から変化量および変化時間を得、これに基づいて消費カロリー値を求めてもよい。

また、上記実施形態１，２では、報知手段として、消費カロリー値を動作誘導映像と共に表示画面上に表示する表示装置としてのテレビジョンモニタ４について説明し、上記実施形態３では、報知手段として、これに加えて、消費カロリー値およびゲーム得点を印刷出力可能とする印刷装置（報知部５）と、消費カロリー値およびゲーム得点を音声出力可能とする音声出力装置としてのスピーカ（報知部５）とについて説明したが、これに限らず、報知手段としては、消費カロリー値およびゲーム得点のうちの少なくとも消費カロリー値を動作誘導映像と共に表示画面上に表示する表示装置と、消費カロリー値およびゲーム得点のうちの少なくとも消費カロリー値を印刷出力可能とする印刷装置と、消費カロリー値およびゲーム得点のうちの少なくとも消費カロリー値を音声出力可能とする音声出力装置とのうちの少なくともいずれかであればよい。

さらに、本実施形態１〜３では、特に説明しなかったが、本発明のフィットネス支援装置３やフィットネスゲーム装置３Ａまたは３Ｂはハードウェアで構成することもできるし、ソフトウェアで構成することもできる。本発明のフィットネス支援装置３やフィットネスゲーム装置３Ａまたは３Ｂは各種のキャラクタを表示画面上に表示させて、フィットネスゲームの他に、スポーツゲームおよび音楽ゲームなどの各種ゲームを行うゲーム装置に内蔵することができる。本発明のフィットネス支援装置３やフィットネスゲーム装置３Ａまたは３Ｂをソフトウェアで構成する場合には、全体の制御を行う制御手段（立体画像処理部）としてのＣＰＵ（中央演算処理装置）と、このフィットネス支援装置３やフィットネスゲーム装置３Ａまたは３Ｂを用いたフィットネス支援方法の各処理ステップをコンピュータ（ＣＰＵ）に実行させるための制御プログラムや各種ゲームを実行するためのゲームプログラムが記録されたコンピュータ（ＣＰＵ）読み出し可能な可読記録媒体（記憶手段）としてのＲＯＭと、このＲＯＭから本発明の制御プログラムやゲームプログラムが読み出され、ワークメモリとして働く記憶手段としてのＲＡＭとを有している。

この制御プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な可読記録媒体としては、ハードディスク、光ディスク、磁気ディスクおよびＩＣメモリなどで構成することができる。これは、携帯自在な光ディスク、磁気ディスクおよびＩＣメモリなどであってもよい。また、この携帯自在な光ディスク、磁気ディスクおよびＩＣメモリなどから本発明のフィットネス支援装置３やフィットネスゲーム装置３Ａまたは３Ｂ内のハードディスク、光ディスク、磁気ディスクおよびＩＣメモリなどの記憶手段に制御プログラムおよびゲームプログラムがインストールされるように構成してもよいし、インターネットやイントラネット（サーバ装置）を介して、本発明のフィットネス支援装置３やフィットネスゲーム装置３Ａまたは３Ｂ内のハードディスク、光ディスク、磁気ディスクおよびＩＣメモリなどの記憶手段に制御プログラムおよびゲームプログラムがインストールされるように構成してもよい。

例えばフィットネス支援システムの場合、ＣＰＵ（制御部）は、画面表示の進行に合わせて（制御プログラムに基づいて）、特定色および特定形状の少なくともいずれかの物体特徴および所定の大きさを有する複数の物体（複数の的部材２）を手足に装着したプレーヤが的部材２と共に撮像された画像データが入力される画像入力ステップと、この入力された画像データから、的部材２の特徴、的部材２の大きさおよび的部材２の撮像位置を物体画像情報として抽出する画像抽出ステップと、的部材２の特徴毎の大きさおよび撮像位置の時間的な変化量およびその変化量における変化時間のうちの少なくとも変化量を検出する動き検出ステップと、的部材２の特徴毎の変化量および変化時間のうちの少なくとも変化量から、プレーヤの動作による消費カロリー値を求める消費カロリー値獲得ステップと、プレーヤに手足の運動を誘導するための動作誘導映像を生成する動作誘導映像生成ステップと、この動作誘導映像を表示画面上に表示させるように表示制御すると共に、この表示画面上の所定領域に消費カロリー値を表示する表示制御ステップとの各処理機能を実行する。

また、これにゲーム性を取り入れたフィットネス支援システムとしてのフィットネスゲームシステムの場合には、制御プログラムおよびゲームプログラムに基づいて、上記動作誘導映像生成ステップは、動作誘導映像として、特定色および特定形状の少なくともいずれかの的部材２の特徴を持つ物体映像と共にプレーヤの映像を生成し、上記動き検出ステップは、上記動作誘導映像生成ステップで生成された物体映像の位置に、この生成された物体映像と同じ色または同じ形状の撮像物体映像の位置が一致したかどうかを判定し、上記消費カロリー値獲得ステップは、消費カロリー値と共に、動き検出手段による判定結果に応じたゲーム得点を求めるように各処理機能を実行する。

以上のように、本発明の好ましい実施形態１〜３を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態１〜３に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態１〜３の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。

本発明は、プレーヤに腕や足を伸縮させるなどの身体動作を誘導してフィットネス運動を支援するフィットネス支援装置、このフィットネス支援装置に用いられ、入力画像を認識する画像認識装置、このフィットネス支援装置を用いたフィットネス支援システム、このフィットネス支援装置を用いたフィットネス支援方法、このフィットネス支援方法の各ステップをコンピュータに実行させるための制御プログラムおよび、この制御プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な可読記録媒体に関し、特に、身体動作に起因して消費されるカロリーを擬似的に算出してプレーヤに報知するようにしたフィットネス支援装置、このフィットネス支援装置に用いられ、入力画像を認識する画像認識装置、このフィットネス支援装置を用いたフィットネス支援システム、このフィットネス支援装置を用いたフィットネス支援方法、このフィットネス支援方法の各ステップをコンピュータに実行させるための制御プログラムおよび、この制御プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な可読記録媒体の分野において、プレーヤによる腕や足の運動を検出すると共に、腕を十分伸ばしたか、膝を高く上げたか、また、素早く手足を動かしたかなどを検出することができる。さらに、その結果を擬似消費カロリーとしてプレーヤーに報知することができるため、短時間でフィットネス効果を高めることができる。さらに、ゲーム性を重視することも可能であり、単に運動量を把握するだけでなく、反射神経や判断力を鍛えることもできる。

本発明の実施形態１に係るフィットネス支援システムの要部構成例を示す模式図である。 図１のフィットネス支援装置の詳細構成例を示すブロック図である。 図１のフィットネス支援システムにおいて、動作誘導映像によって誘導されるレディポジションについて説明するための模式図であり、（ａ）は直立姿勢でグローブを胸の前に持った状態を示す正面図および側面図、（ｂ）は腕を前に伸ばして膝を上げた状態を示す側面図、（ｃ）は腕を上に伸ばした状態を示す側面図、（ｄ）は腕を横に伸ばした状態を示す正面図および側面図である。 （ａ）は、図３（ａ）に示すレディーポジションから左腕を横に伸ばした場合について、色抽出部によって抽出された赤画像の動きを示す模式図であり、（ｂ）は、図３（ａ）に示すレディーポジションから左腕を前に伸ばした場合について、色抽出部によって抽出された赤画像の動きを示す模式図である。 本発明の実施形態２に係るフィットネス支援システムとしてのフィットネスゲームシステムの要部構成例を示すブロック図である。 図５のフィットネスゲームシステムにおいて、ゲーム性を持たせてプレーヤにフィットネス運動を行わせる場合の一例を示す模式図である。 本発明の実施形態３に係るフィットネス支援システムとしてのフィットネスゲームシステムの要部構成例を示すブロック図である。 特許文献１に開示されている従来のゲーム装置の要部構成例を模式的に示す斜視図である。

符号の説明

１ 撮像装置（撮像手段）
２ 的部材（物体）
３ フィットネス支援装置
３Ａ、３Ｂ フィットネスゲーム装置（フィットネス支援装置）
１０ フィットネス支援システム
１０Ａ、１０Ｂ フィットネスゲームシステム（フィットネス支援システム）
３１ 画像入力部（画像入力手段）
３２ 色抽出部（画像抽出手段）
３２Ｂ 形状抽出部（画像抽出手段）
３３ 初期データ記憶部（初期データ記憶手段）
３４、３４Ａ 動き検出部
３５ 擬似消費カロリー算出部（消費カロリー値獲得手段としての消費カロリー値算出手段）
３５Ａ 擬似消費カロリー・得点算出部（消費カロリー値獲得手段としての消費カロリー値算出手段）
３６ フィットネス動作指示部（フィットネス動作誘導手段）
３７ 表示制御部（表示制御手段）
３８ 報知制御部
４ テレビジョンモニタ（報知手段）
４１ ターゲット映像
４２ 消費カロリー値表示領域
４３ 得点表示領域
５ 報知部

Claims (24)

1. 特定色および特定形状の少なくともいずれかの物体特徴および所定の大きさを有する複数の物体を手足に装着したプレーヤが該複数の物体と共に撮像された画像データが入力される画像入力手段と、該入力された画像データから、該物体特徴、該大きさおよび該物体の位置を物体画像情報として抽出する画像抽出手段と、該物体特徴毎の該大きさおよび該位置の時間的な変化量を検出する動き検出手段とを有する画像認識装置。
2. 前記動き検出手段は、前記変化量に加えて該変化量における変化時間を検出する請求項１に記載の画像認識装置。
3. 前記動き検出手段は、プレーヤの手足に取り付けられた複数の物体の物体特徴毎の該物体の大きさおよび位置を動作前の初期データとして記憶する初期データ記憶手段を有し、該動作前の初期データと動作後の物体特徴毎の該物体の大きさおよび位置とを比較して、前記変化量および前記変化時間のうちの少なくとも該変化量を計算して、プレーヤの手足の移動距離および移動時間のうちの少なくとも該移動距離を検出する請求項１または２に記載の画像認識装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の画像認識装置と、
   前記物体特徴毎の前記変化量および前記変化時間のうちの少なくとも該変化量から、プレーヤの動作による消費カロリー値を求める消費カロリー値獲得手段とを有するフィットネス支援装置。
5. 前記消費カロリー値獲得手段は、前記変化量および前記変化時間のうちの少なくとも該変化量をから前記消費カロリーを計算し、計算された消費カロリーを逐次加算してトータルの消費カロリー値を算出する消費カロリー値算出手段を有する請求項４に記載のフィットネス支援装置。
6. プレーヤに手足の運動を誘導するための動作誘導映像を生成するフィットネス動作誘導手段をさらに有する請求項４または５に記載のフィットネス支援装置。
7. 前記フィットネス動作誘導手段は、前記動作誘導映像として、プレーヤに動作を真似させるために人物の動き映像を生成する請求項６に記載のフィットネス支援装置。
8. 前記フィットネス動作誘導手段は、前記動作誘導映像として、プレーヤの手足映像を当てさせるためのターゲット映像を生成する請求項６に記載のフィットネス支援装置。
9. 前記動作誘導映像を表示画面上に表示させるように制御すると共に、該表示画面上の所定領域に前記消費カロリー値を表示させる表示制御手段をさらに有する請求項６〜８のいずれかに記載のフィットネス支援装置。
10. 前記フィットネス動作誘導手段は、前記動作誘導映像として、前記特定色および前記特定形状の少なくともいずれかの特徴を持つ物体映像と共にプレーヤの映像を生成し、
    前記動き検出手段は、該フィットネス動作誘導手段で生成された物体映像の位置に、該生成された物体映像と同じ色および／または同じ形状の撮像物体映像の位置が一致したかどうかを判定し、
    前記消費カロリー値獲得手段は、前記消費カロリー値と共に、該動き検出手段による判定結果に応じたゲーム得点を求める請求項６〜８のいずれかに記載のフィットネス支援装置。
11. 前記動き検出手段は、プレーヤの動作前後の入力画像データを比較して、プレーヤが腕を所定閾値よりも伸ばしているか、プレーヤが膝を所定閾値よりも高く上げているかを判定し、プレーヤが腕を所定閾値よりも伸ばし、および／または膝を所定閾値よりも高く上げている場合に、前記生成された物体映像の位置に前記撮像物体映像の位置が一致していると判定する請求項１０に記載のフィットネス支援装置。
12. 前記動作誘導映像を表示画面上に表示させるように制御すると共に、該表示画面上の所定領域に前記消費カロリー値および前記ゲーム得点を表示させる表示制御手段をさらに有する請求項１０または１１に記載のフィットネス支援装置。
13. 特定色および特定形状の少なくともいずれかの物体特徴および所定の大きさを有する複数の物体を装着したプレーヤを撮像可能とする撮像手段と、
    該撮像手段で撮像された画像データが入力される請求項４〜１２のいずれかに記載のフィットネス支援装置と、
    該フィットネス支援装置からの前記消費カロリー値および前記ゲーム得点のうちの少なくとも該消費カロリー値を報知する報知手段とを有するフィットネス支援システム。
14. 前記報知手段は、前記消費カロリー値および前記ゲーム得点のうちの少なくとも該消費カロリー値を前記動作誘導映像と共に表示画面上に表示する表示装置と、該消費カロリー値および該ゲーム得点のうちの少なくとも該消費カロリー値を印刷出力可能とする印刷装置と、該消費カロリー値および該ゲーム得点のうちの少なくとも該消費カロリー値を音声出力可能とする音声出力装置とのうちの少なくともいずれかである請求項１３に記載のフィットネス支援システム。
15. 前記報知手段は、前記消費カロリー値の現在の値を報知する請求項１３または１４に記載のフィットネス支援システム。
16. 特定色および特定形状の少なくともいずれかの物体特徴および所定の大きさを有する複数の物体を手足に装着したプレーヤが該物体と共に撮像された画像データが入力される画像入力ステップと、
    該入力された画像データから、該物体特徴、該大きさおよび該物体の位置を物体画像情報として抽出する画像抽出ステップと、
    該物体特徴毎の該大きさおよび該位置の時間的な変化量および該変化量における変化時間のうちの少なくとも該変化量を検出する動き検出ステップと、
    該物体特徴毎の該変化量および該変化時間のうちの少なくとも該変化量から、プレーヤの動作による消費カロリー値を求める消費カロリー値獲得ステップとを有するフィットネス支援方法。
17. プレーヤに手足の運動を誘導するための動作誘導映像を生成する動作誘導映像生成ステップと、
    該動作誘導映像を表示画面上に表示させるように制御すると共に、該表示画面上の所定領域に前記消費カロリー値を表示する表示制御ステップとをさらに有する請求項１６に記載のフィットネス支援方法。
18. 前記動作誘導映像生成ステップは、前記動作誘導映像として、前記特定色および特定形状の少なくともいずれかの特徴を持つ物体映像と共にプレーヤの映像を生成し、
    前記動き検出ステップは、生成された物体映像の位置に、該生成された物体映像と同じ色または同じ形状の撮像物体映像の位置が一致したかどうかを判定し、
    前記消費カロリー値獲得ステップは、前記消費カロリー値と共に、該動き検出手段による判定結果に応じたゲーム得点を求める請求項１７に記載のフィットネス支援方法。
19. 前記動き検出ステップは、プレーヤの手足に取り付けられた所定色またはまたは／および所定形状毎の物体の大きさおよび位置と動作後の所定色またはまたは／および所定形状毎の物体の大きさおよび位置とを比較して、前記変化量および前記変化時間のうちの少なくとも該変化量を計算して、プレーヤの手足の移動距離および移動時間のうちの少なくとも該移動距離を検出する請求項１６または１８に記載のフィットネス支援方法。
20. 前記消費カロリー値獲得ステップは、前記変化量および前記変化時間のうちの少なくとも該変化量から前記消費カロリーを計算し、計算された消費カロリーを逐次加算してトータルの消費カロリー値を算出する消費カロリー値算出ステップを有する請求項１６または１８に記載のフィットネス支援方法。
21. 前記動き検出ステップは、プレーヤの動作前後の入力画像データを比較して、プレーヤが腕を所定閾値よりも伸ばしているか、プレーヤが膝を所定閾値よりも高く上げているかを判定し、プレーヤが腕を所定閾値よりも伸ばし、膝を所定閾値よりも高く上げている場合に、前記生成された物体映像の位置に前記撮像物体映像の位置が一致していると判定する請求項１８に記載のフィットネス支援方法。
22. 前記表示制御ステップは、前記消費カロリー値と共に、前記ゲーム得点を表示するように制御する請求項１７に記載のフィットネス支援方法。
23. 請求項１６〜２２のいずれかに記載のフィットネス支援方法の各ステップをコンピュータに実行させるための制御プログラム。
24. 請求項２３に記載の制御プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な可読記録媒体。

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