JPH08235340A - 特定動作骨格画像を含む時系列運動骨格画像作成法 - Google Patents
特定動作骨格画像を含む時系列運動骨格画像作成法Info
- Publication number
- JPH08235340A JPH08235340A JP36132391A JP36132391A JPH08235340A JP H08235340 A JPH08235340 A JP H08235340A JP 36132391 A JP36132391 A JP 36132391A JP 36132391 A JP36132391 A JP 36132391A JP H08235340 A JPH08235340 A JP H08235340A
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- Japan
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- motion
- skeleton
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- time
- series
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】特定動作の入った全運動動作の骨格についての
時系列両像を作成する。 【構成】打具及び骨格を形成する身体部付に装着した標
点を撮映するビデオカメラ２台の動作について、初期動
作及び特定動作を検知するためのセンサーを用い、その
センサーが各動作を検知した各瞬間から特定のカメラが
動作することにより、全運動時系列骨格画像及びそれに
含まれる特定動作骨格画像との時間的な関係が正確に求
められる。
時系列両像を作成する。 【構成】打具及び骨格を形成する身体部付に装着した標
点を撮映するビデオカメラ２台の動作について、初期動
作及び特定動作を検知するためのセンサーを用い、その
センサーが各動作を検知した各瞬間から特定のカメラが
動作することにより、全運動時系列骨格画像及びそれに
含まれる特定動作骨格画像との時間的な関係が正確に求
められる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は特定動作を含む時系列
運動骨格画像作成法に関し、特に、運動する人の全運動
動作と特定動作から最終動作までの運動動作を２台のシ
ャッタービデオカメラにより捉え、画像としてビデオテ
ープレコーダなどの画像記録装置に記録し、その再生画
像を処理することにより、全運動動作の時系列骨格画像
と特定動作から最終動作までの時系列骨格画像を得て、
特定動作の骨格画像を含む時系列運動骨格画像の作成法
に関する。例えば、ゴルフではインパクトの瞬間動作を
含む時系列運動骨格画像作成、飛び込みでは足が飛込台
から離れた瞬間動作を含む時系列運動骨格画像作成が可
能である。このようにある指定した動作を含む時系列画
像を得ることによって、特定動作の前後の各部位の位置
情報を得ることができる。この位置情報から各部位の速
度、加速度、力情報を計算により得ることができる。こ
れらの情報は運動の力学的解析の重要なデータとなる。
運動骨格画像作成法に関し、特に、運動する人の全運動
動作と特定動作から最終動作までの運動動作を２台のシ
ャッタービデオカメラにより捉え、画像としてビデオテ
ープレコーダなどの画像記録装置に記録し、その再生画
像を処理することにより、全運動動作の時系列骨格画像
と特定動作から最終動作までの時系列骨格画像を得て、
特定動作の骨格画像を含む時系列運動骨格画像の作成法
に関する。例えば、ゴルフではインパクトの瞬間動作を
含む時系列運動骨格画像作成、飛び込みでは足が飛込台
から離れた瞬間動作を含む時系列運動骨格画像作成が可
能である。このようにある指定した動作を含む時系列画
像を得ることによって、特定動作の前後の各部位の位置
情報を得ることができる。この位置情報から各部位の速
度、加速度、力情報を計算により得ることができる。こ
れらの情報は運動の力学的解析の重要なデータとなる。
【０００２】
【従来の技術】従来、１台のカメラにより運動する人を
捉え、画像としてビデオテープレコーダなど画像記録装
置に記録し、その再生画像から運動する人の部位位置情
報を得て、その情報に基づいて骨格、オプティカルフロ
ーなどを求め、運動解析データとしていた。また、特定
動作を含む全運動動作の時系列骨格画像を得ることは、
高速度ビデオカメラを用いた計測によっても不可能であ
り、このような時系列画像に特定動作画像を加えて正確
に運動解析を行うことができなかった。
捉え、画像としてビデオテープレコーダなど画像記録装
置に記録し、その再生画像から運動する人の部位位置情
報を得て、その情報に基づいて骨格、オプティカルフロ
ーなどを求め、運動解析データとしていた。また、特定
動作を含む全運動動作の時系列骨格画像を得ることは、
高速度ビデオカメラを用いた計測によっても不可能であ
り、このような時系列画像に特定動作画像を加えて正確
に運動解析を行うことができなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする問題点】特定動作を含む全運
動動作の時系列骨格画像を得るためには、画像計測にお
いて、運動の初期動作に同期してカメラが動作し、最終
動作までの全運動動作を捉えなければならない。また、
もう１台のカメラは、特定動作に同期して最終動作まで
をを捉えなければならない。このようにある瞬間から同
期して動作するカメラが必要となり、そのような計測環
境を設定しなければならない。また、特定動作骨格画像
と他の時系列骨格画像の時間的な関係を正確に知らなけ
ればならない。
動動作の時系列骨格画像を得るためには、画像計測にお
いて、運動の初期動作に同期してカメラが動作し、最終
動作までの全運動動作を捉えなければならない。また、
もう１台のカメラは、特定動作に同期して最終動作まで
をを捉えなければならない。このようにある瞬間から同
期して動作するカメラが必要となり、そのような計測環
境を設定しなければならない。また、特定動作骨格画像
と他の時系列骨格画像の時間的な関係を正確に知らなけ
ればならない。
【０００４】
【問題点を解決するための手段】本発明の画像作成のた
めの画像計測においては、カメラとしてシャッタートリ
ガで動作するシャッタービデオカメラを２台用いる。カ
メラの動作については、初期動作、特定動作を検知する
ためのセンサーを用い、そのセンサーが各動作を検知し
た瞬間から各カメラが動作し、最終動作までを捉える。
この結果、１台のカメラにより、運動する人の初期動作
から最終動作までの全運動動作の時系列画像が得られ、
もう１台のカメラにより、運動する人の特定動作から最
終動作までの運動動作の時系列画像を得ることができ
る。これらの画像から各時系列骨格画像が得られる。同
時に、この２台のシャッタービデオカメラへのシャッタ
ートリガ信号もデータレコーダなどに記録する。この記
録により、全運動時系列骨格画像とそれに含まれる特定
動作骨格画像との時間的な関係が正確に求められる。
めの画像計測においては、カメラとしてシャッタートリ
ガで動作するシャッタービデオカメラを２台用いる。カ
メラの動作については、初期動作、特定動作を検知する
ためのセンサーを用い、そのセンサーが各動作を検知し
た瞬間から各カメラが動作し、最終動作までを捉える。
この結果、１台のカメラにより、運動する人の初期動作
から最終動作までの全運動動作の時系列画像が得られ、
もう１台のカメラにより、運動する人の特定動作から最
終動作までの運動動作の時系列画像を得ることができ
る。これらの画像から各時系列骨格画像が得られる。同
時に、この２台のシャッタービデオカメラへのシャッタ
ートリガ信号もデータレコーダなどに記録する。この記
録により、全運動時系列骨格画像とそれに含まれる特定
動作骨格画像との時間的な関係が正確に求められる。
【０００５】以上の計測を実現するための環境を、ゴル
フスイングの計測を例として第１図に示す。特定動作と
してインパクトの瞬間を設定している。第１図におい
て、１、２はシャッタービデオカメラで、カメラ１はア
ドレス動作からの全スイングを、カメラ２はインパクト
の瞬間動作からの全スイングを捉える。センサー３はア
ドレス動作とインパクトの瞬間動作を検知する。それぞ
れの検知信号は、ビデオメモリ５、６を通して、カメラ
１、２へのシャッタートリガ信号を与えるためのトリガ
発生器４へのトリガ開始信号となる。カメラ１、２から
の出力であるビデオ画像は、ビデオメモリ５、６に記憶
され、その記憶画像がビデオテープレコーダ７、８に各
々入力され録画される。アドレス動作の検知信号による
カメラ１へのシャッタートリガ信号とインパクトの瞬間
動作の検知信号によるカメラ２へのシャッタートリガ信
号はデータレコーダ９に記録され、インパクトの瞬間動
作を全スイングの時系列画像に時間的な整合性をとって
当てはめるためのデータとなる。１０、１１はモニター
で、１２は画像入出力装置を搭載した画像処理用パーソ
ナルコンピュータである。１３は被験者である。２台の
カメラによる時系列画像と記録されたシャッタートリガ
信号に基づいて、インパクトの瞬間動作を含む全時系列
骨格画像を作成する。
フスイングの計測を例として第１図に示す。特定動作と
してインパクトの瞬間を設定している。第１図におい
て、１、２はシャッタービデオカメラで、カメラ１はア
ドレス動作からの全スイングを、カメラ２はインパクト
の瞬間動作からの全スイングを捉える。センサー３はア
ドレス動作とインパクトの瞬間動作を検知する。それぞ
れの検知信号は、ビデオメモリ５、６を通して、カメラ
１、２へのシャッタートリガ信号を与えるためのトリガ
発生器４へのトリガ開始信号となる。カメラ１、２から
の出力であるビデオ画像は、ビデオメモリ５、６に記憶
され、その記憶画像がビデオテープレコーダ７、８に各
々入力され録画される。アドレス動作の検知信号による
カメラ１へのシャッタートリガ信号とインパクトの瞬間
動作の検知信号によるカメラ２へのシャッタートリガ信
号はデータレコーダ９に記録され、インパクトの瞬間動
作を全スイングの時系列画像に時間的な整合性をとって
当てはめるためのデータとなる。１０、１１はモニター
で、１２は画像入出力装置を搭載した画像処理用パーソ
ナルコンピュータである。１３は被験者である。２台の
カメラによる時系列画像と記録されたシャッタートリガ
信号に基づいて、インパクトの瞬間動作を含む全時系列
骨格画像を作成する。
【０００６】
【実施例】ゴルフスイングを例とし、特定画像をインパ
クトの瞬間とした時系列骨格画像作成についての実施例
を示す。計測環境は第１図と同じである。マーカーは、
身体部位では、頭部、両肩、両肘、両腰、左手、両膝、
両足首、両爪先に、ゴルフクラブ部位では、クラブ手
元、クラブ中央、クラブヘッドに付けた。全部で１７ケ
所である。
クトの瞬間とした時系列骨格画像作成についての実施例
を示す。計測環境は第１図と同じである。マーカーは、
身体部位では、頭部、両肩、両肘、両腰、左手、両膝、
両足首、両爪先に、ゴルフクラブ部位では、クラブ手
元、クラブ中央、クラブヘッドに付けた。全部で１７ケ
所である。
【０００７】第２図（ａ）にカメラ１から求められた全
時系列骨格画像を示す。第２図（ｂ）にカメラ２から求
められたインパクトの瞬間からフィニッシユ動作までの
時系列骨格画像を示す。第２図の（ａ）、（ｂ）ともに
各骨格画像の右上の数字が画像の時系列順序を示す。し
たがって、例えば、第２図において、右上の数字が１で
ある１枚目の画像がアドレス動作骨格画像を示す。記録
したカメラ１へのシャッタートリガ信号に基づいて、、
アドレス時のシャッタートリガ信号の時刻を０ｍｓとす
ると、インパクト直前の画像である４１枚目の画像の時
刻は１，３５０ｍｓ、インパクト直後の画像である４２
枚目の画像の時刻は１，３８４ｍｓと求められた。ま
た、記録したカメラ２へのシャッタートリガ信号から、
インパクトの瞬間の時刻は１，３８２ｍｓと求められ
た。また、シャッタートリガ信号の周期は３４ｍｓで行
った。これらの数値から、全時系列骨格画像にインパク
ト瞬間の骨格画像が加えられても、すべての画像間の時
間関係が正確に与えられることになる。すなわち、イン
パクトの瞬間を含む全時系列骨格画像が得られる。第３
図にシャッタートリガ信号とセンサー信号の時間関係を
示す。第３図で、１４はカメラ１へのシャッタートリガ
信号、１５はカメラ２へのシャッタートリガ信号、１６
はセンサー信号である。１７の時点がアドレス動作時を
示し、１８の時点がインパクト動作時を示す。第４図
に、このインパクトの瞬間動作骨格画像を含む時系列運
動骨格画像から求められたゴルフクラブの角速度１９を
示す。比較のために、計測時にゴルフクラブに加速度変
換器を付けて、それらから求められた角加速度２０を示
す。ともに、ほぼ一致しているのが分かる。
時系列骨格画像を示す。第２図（ｂ）にカメラ２から求
められたインパクトの瞬間からフィニッシユ動作までの
時系列骨格画像を示す。第２図の（ａ）、（ｂ）ともに
各骨格画像の右上の数字が画像の時系列順序を示す。し
たがって、例えば、第２図において、右上の数字が１で
ある１枚目の画像がアドレス動作骨格画像を示す。記録
したカメラ１へのシャッタートリガ信号に基づいて、、
アドレス時のシャッタートリガ信号の時刻を０ｍｓとす
ると、インパクト直前の画像である４１枚目の画像の時
刻は１，３５０ｍｓ、インパクト直後の画像である４２
枚目の画像の時刻は１，３８４ｍｓと求められた。ま
た、記録したカメラ２へのシャッタートリガ信号から、
インパクトの瞬間の時刻は１，３８２ｍｓと求められ
た。また、シャッタートリガ信号の周期は３４ｍｓで行
った。これらの数値から、全時系列骨格画像にインパク
ト瞬間の骨格画像が加えられても、すべての画像間の時
間関係が正確に与えられることになる。すなわち、イン
パクトの瞬間を含む全時系列骨格画像が得られる。第３
図にシャッタートリガ信号とセンサー信号の時間関係を
示す。第３図で、１４はカメラ１へのシャッタートリガ
信号、１５はカメラ２へのシャッタートリガ信号、１６
はセンサー信号である。１７の時点がアドレス動作時を
示し、１８の時点がインパクト動作時を示す。第４図
に、このインパクトの瞬間動作骨格画像を含む時系列運
動骨格画像から求められたゴルフクラブの角速度１９を
示す。比較のために、計測時にゴルフクラブに加速度変
換器を付けて、それらから求められた角加速度２０を示
す。ともに、ほぼ一致しているのが分かる。
【０００８】
【効果】本発明は、以上説明したように、特定運動骨格
動作を含む全時系列運動骨格画像を作成する方法であ
る。今まで画像を用いた運動解析においては、運動機構
学的解析が中心であった。また、画像による運動力学的
解析を試みても、解析に必要な瞬間動作を含む時系列骨
格画像を得ることができなかったため、その瞬間動作前
後のエネルギー変化を得るためには加速度変換器をエネ
ルギー変化の知りたい部位に付けて計測しなければなら
なかった。しかし、本発明により、画像を用いて、ゴル
フスイングのインパクトの瞬間などの大きなエネルギー
変化を生ずる瞬間動作前後の解析が可能となり、画像に
よる運動力学的解析を行うことが可能となる。
動作を含む全時系列運動骨格画像を作成する方法であ
る。今まで画像を用いた運動解析においては、運動機構
学的解析が中心であった。また、画像による運動力学的
解析を試みても、解析に必要な瞬間動作を含む時系列骨
格画像を得ることができなかったため、その瞬間動作前
後のエネルギー変化を得るためには加速度変換器をエネ
ルギー変化の知りたい部位に付けて計測しなければなら
なかった。しかし、本発明により、画像を用いて、ゴル
フスイングのインパクトの瞬間などの大きなエネルギー
変化を生ずる瞬間動作前後の解析が可能となり、画像に
よる運動力学的解析を行うことが可能となる。
【０００９】
【図１】第１図は、ゴルフスイングを例とした、インパ
クトの瞬間動作を含む全時系列運動骨格画像作成のため
の計測環境を示す。
クトの瞬間動作を含む全時系列運動骨格画像作成のため
の計測環境を示す。
【図２】第２図において、（ａ）はカメラ１から求めら
れた全時系列骨格画像を示す。（ｂ）はカメラ２から求
められたインパクトの瞬間からフィニッシュ動作までの
時系列骨格画像を示す。
れた全時系列骨格画像を示す。（ｂ）はカメラ２から求
められたインパクトの瞬間からフィニッシュ動作までの
時系列骨格画像を示す。
【図３】第３図は、シャッタートリガ信号とセンサー信
号の時間関係を示す。
号の時間関係を示す。
【図４】第４図は、このインパクトの瞬間動作骨格画像
を含む時系列運動骨格画像から求められたゴルフクラブ
の角速度と比較のために加速度変換器から求められたゴ
ルフクラブの角速度を示す。
を含む時系列運動骨格画像から求められたゴルフクラブ
の角速度と比較のために加速度変換器から求められたゴ
ルフクラブの角速度を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 592037701 デービーソフト株式会社 北海道札幌市中央区北１条西７丁目１番地 １ (71)出願人 592037712 有限会社ボイス・アンド・イメージ・プロ ダクツ 北海道札幌市中央区北１条西20丁目46番地 256 (72)発明者 波 通隆 北海道札幌市北区北19条西11丁目１番地 北海道立工業試験場内 (72)発明者 長尾 信一 北悔道札幌市北区北19条西11丁目１番地 北海道立工業試験場内 (72)発明者 山田 憲政 北海道札幌市北区北11条西７丁目１番地 北海道大学教育学部内 (72)発明者 深川 政宏 北海道札幌市中央区南１条西６丁目11番地 佐鳥電機株式会社札幌支店内 (72)発明者 久松 啓二 北海道札幌市中央区北１条西７丁目１番地 １ デービーソフト株式会社内 (72)発明者 末田 徳昭 北海道札幌市中央区北１条西20丁目46番地 256 有限会社ボイス・アンド・イメー ジ・プロダクツ内
Claims (1)
- 【請求項１】骨格を形成する身体部位と打具を用いる運
動についてはその打具部位にも標点（マーカー）を付け
た運動する人を２台のシャッタービデオカメラにより捉
え、このうちの１台のシャッタービデオカメラは運動の
初期動作から最終動作までの全運動動作を捉える。例え
ば、ゴルフであれば、アドレスの状態からフィニッシュ
の状態までの全スイングの運動動作を捉える。もう１台
のシャッタービデオカメラは全運動動作のうちの特定動
作から最終動作までの運動動作を捉える。例えば、ゴル
フであれば、インパクトの瞬間からフィニッシュの状態
までの運動動作を捉える。これら２台のシャッタービデ
オカメラにより捉えられた各運動動作を画像としてビデ
オテープレコーダなどの録画装置または画像メモリーな
どの記憶装置に記録し、記録された各運動動作の再生画
像からマーカーを付けた部位を認識し、各運動動作の時
系列骨格画像を得る。骨格には打具の骨格も含むことと
する。得られた全運動動作の時系列骨格画像と特定動作
から最終動作までの時系列骨格画像に基づいて、特定動
作の入った全運動動作の骨格についての時系列画像を作
成することを特徴とする特定動作の骨格画像を含む時系
列運動骨格画像作成法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36132391A JPH08235340A (ja) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | 特定動作骨格画像を含む時系列運動骨格画像作成法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36132391A JPH08235340A (ja) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | 特定動作骨格画像を含む時系列運動骨格画像作成法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08235340A true JPH08235340A (ja) | 1996-09-13 |
Family
ID=18473110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36132391A Pending JPH08235340A (ja) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | 特定動作骨格画像を含む時系列運動骨格画像作成法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08235340A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100362383B1 (ko) * | 1999-12-27 | 2002-11-23 | 한국전자통신연구원 | 3차원 인터페이스를 채용한 동작 정보 후처리 방법 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6244275A (ja) * | 1985-08-22 | 1987-02-26 | マルマンゴルフ株式会社 | ゴルフスイング解析装置 |
| JPH03224580A (ja) * | 1990-01-31 | 1991-10-03 | Fuji Electric Co Ltd | 動画像の処理方法 |
-
1991
- 1991-12-25 JP JP36132391A patent/JPH08235340A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6244275A (ja) * | 1985-08-22 | 1987-02-26 | マルマンゴルフ株式会社 | ゴルフスイング解析装置 |
| JPH03224580A (ja) * | 1990-01-31 | 1991-10-03 | Fuji Electric Co Ltd | 動画像の処理方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100362383B1 (ko) * | 1999-12-27 | 2002-11-23 | 한국전자통신연구원 | 3차원 인터페이스를 채용한 동작 정보 후처리 방법 |
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