JP2002346020A - ストローク情報測定装置及びストローク情報測定方法 - Google Patents
ストローク情報測定装置及びストローク情報測定方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 水泳中の泳者のストローク時間やストローク
距離等のストローク情報を正確に、また、即座に測定す
ることができるストローク情報測定装置及びストローク
情報測定方法を提供すること。 【解決手段】 本発明に係るストローク情報計測装置１
０は、水泳中の泳者を撮像し、所定時間毎の画像データ
を出力する撮像部１２と、各画像データにおいて、泳者
の身体の像から泳者の進行方向側の先端部を検出する先
端部検出部２２と、各先端部のうち、泳者が各ストロー
クにおいて所定の姿勢となった際の先端部を検出するス
トロークポイント検出部２８とを備えたことを特徴とし
ている。
距離等のストローク情報を正確に、また、即座に測定す
ることができるストローク情報測定装置及びストローク
情報測定方法を提供すること。 【解決手段】 本発明に係るストローク情報計測装置１
０は、水泳中の泳者を撮像し、所定時間毎の画像データ
を出力する撮像部１２と、各画像データにおいて、泳者
の身体の像から泳者の進行方向側の先端部を検出する先
端部検出部２２と、各先端部のうち、泳者が各ストロー
クにおいて所定の姿勢となった際の先端部を検出するス
トロークポイント検出部２８とを備えたことを特徴とし
ている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水泳中の泳者を撮
像することにより、泳者のストローク時間やストローク
距離等のストローク情報を測定するストローク情報測定
装置及びストローク情報測定方法に関する。
像することにより、泳者のストローク時間やストローク
距離等のストローク情報を測定するストローク情報測定
装置及びストローク情報測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】競泳において、泳者のペース配分は、競
技力向上のための重要な要素の１つとなっている。その
ため、泳者の各ストロークにおいて１ストロークに要す
る時間（以下、「ストローク時間」とする。）や１スト
ロークで進む距離（以下、「ストローク距離」とす
る。）等のストローク情報の測定が求められている。
技力向上のための重要な要素の１つとなっている。その
ため、泳者の各ストロークにおいて１ストロークに要す
る時間（以下、「ストローク時間」とする。）や１スト
ロークで進む距離（以下、「ストローク距離」とす
る。）等のストローク情報の測定が求められている。
【０００３】このようなストローク情報を測定する技術
として、特開２０００−４２１６１号公報（文献１）に
は、オペレータが、被測定者（例えば水泳競技者）の運
動を見ながら、被測定者の周期的に繰り返される動作の
所定位相毎にスイッチを押して、周期的動作の周期等を
算出する技術が記載されている。
として、特開２０００−４２１６１号公報（文献１）に
は、オペレータが、被測定者（例えば水泳競技者）の運
動を見ながら、被測定者の周期的に繰り返される動作の
所定位相毎にスイッチを押して、周期的動作の周期等を
算出する技術が記載されている。
【０００４】また、特開平１１−１５９１７３号公報
（文献２）には、水泳中の泳者を撮像し、泳者の手の動
きをモーションキャプチャで捉えて、ストローク情報を
測定する技術が記載されている。
（文献２）には、水泳中の泳者を撮像し、泳者の手の動
きをモーションキャプチャで捉えて、ストローク情報を
測定する技術が記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、文献１
に記載された技術にあっては、被測定者の周期的動作に
おける所定位相の検出をオペレータに依存しているた
め、周期的動作の周期等に誤差が生じるおそれがある。
特に水泳においては、泳者の身体の各部位が水飛沫で隠
れたり、水中に潜ったりするため、上記誤差がより大き
くなるおそれがある。
に記載された技術にあっては、被測定者の周期的動作に
おける所定位相の検出をオペレータに依存しているた
め、周期的動作の周期等に誤差が生じるおそれがある。
特に水泳においては、泳者の身体の各部位が水飛沫で隠
れたり、水中に潜ったりするため、上記誤差がより大き
くなるおそれがある。
【０００６】また、文献２に記載された技術にあって
は、水飛沫で隠れたり、水中に潜ったりする泳者の手の
動きをモーションキャプチャで捉え連続抽出するための
具体的な手段が開示されていない。
は、水飛沫で隠れたり、水中に潜ったりする泳者の手の
動きをモーションキャプチャで捉え連続抽出するための
具体的な手段が開示されていない。
【０００７】これらの技術の他に、ビデオテープ等に水
泳中の泳者を記憶した後にストローク情報を測定する方
法もあるが、泳者に結果をフィードバックするのに時間
がかかるという問題がある。
泳中の泳者を記憶した後にストローク情報を測定する方
法もあるが、泳者に結果をフィードバックするのに時間
がかかるという問題がある。
【０００８】そこで、本発明は、このような事情に鑑み
てなされたものであり、水泳中の泳者のストローク時間
やストローク距離等のストローク情報を正確に、また、
即座に測定することができるストローク情報測定装置及
びストローク情報測定方法を提供することを目的とす
る。
てなされたものであり、水泳中の泳者のストローク時間
やストローク距離等のストローク情報を正確に、また、
即座に測定することができるストローク情報測定装置及
びストローク情報測定方法を提供することを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るストローク情報計測装置は、水泳中の
泳者を撮像し、所定時間毎の画像データを出力する撮像
手段と、各画像データにおいて、泳者の身体の像から泳
者の進行方向側の先端部を検出する先端部検出手段と、
各先端部のうち、泳者が各ストロークにおいて所定の姿
勢となった際の先端部を検出するストロークポイント検
出手段とを備えたことを特徴としている。
に、本発明に係るストローク情報計測装置は、水泳中の
泳者を撮像し、所定時間毎の画像データを出力する撮像
手段と、各画像データにおいて、泳者の身体の像から泳
者の進行方向側の先端部を検出する先端部検出手段と、
各先端部のうち、泳者が各ストロークにおいて所定の姿
勢となった際の先端部を検出するストロークポイント検
出手段とを備えたことを特徴としている。
【００１０】競泳の近代４種目（フリースタイル、バッ
ク、ブレスト、バタフライ）すべてにおいて、泳者の片
手または両手が進行方向に向かって伸び、そして、水を
掻くことにより縮むという点で、それらのストロークに
共通性がある。したがって、上述したような構成によ
り、泳者の身体の像から泳者の進行方向側の先端部を検
出すれば、それらの先端部から、泳者が各ストロークに
おいて所定の姿勢となった際の先端部を求めることによ
り、泳者のストローク時間やストローク距離等のストロ
ーク情報を正確に、また、即座に測定することができ
る。
ク、ブレスト、バタフライ）すべてにおいて、泳者の片
手または両手が進行方向に向かって伸び、そして、水を
掻くことにより縮むという点で、それらのストロークに
共通性がある。したがって、上述したような構成によ
り、泳者の身体の像から泳者の進行方向側の先端部を検
出すれば、それらの先端部から、泳者が各ストロークに
おいて所定の姿勢となった際の先端部を求めることによ
り、泳者のストローク時間やストローク距離等のストロ
ーク情報を正確に、また、即座に測定することができ
る。
【００１１】また、ストロークポイント検出手段は、先
端部検出手段により検出された第１の先端部と第１の先
端部が検出されてから所定時間経過後に検出された第２
の先端部との変位量が、減少から増加に変わる際の先端
部を検出することが好ましい。
端部検出手段により検出された第１の先端部と第１の先
端部が検出されてから所定時間経過後に検出された第２
の先端部との変位量が、減少から増加に変わる際の先端
部を検出することが好ましい。
【００１２】これにより、泳者が各ストロークにおいて
所定の姿勢となった際の先端部の検出を正確に行うこと
ができるからである。
所定の姿勢となった際の先端部の検出を正確に行うこと
ができるからである。
【００１３】また、先端部検出手段は、撮像手段から出
力された各画像データにおいて、色相、彩度又は明度の
少なくとも１つに基づいて身体の像の候補となる画素を
判別する判別手段と、身体の像の候補となる画素が互い
に隣接して形成される領域毎に領域の周長を算出し、周
長が所定の周長以下の領域をノイズとして除去する除去
手段とを備えることが好ましい。
力された各画像データにおいて、色相、彩度又は明度の
少なくとも１つに基づいて身体の像の候補となる画素を
判別する判別手段と、身体の像の候補となる画素が互い
に隣接して形成される領域毎に領域の周長を算出し、周
長が所定の周長以下の領域をノイズとして除去する除去
手段とを備えることが好ましい。
【００１４】水飛沫や波による反射等が身体の像の候補
となる画素として判別されても、これらにより形成され
る領域は身体の像の領域に比べ周長が短いため、各領域
の周長に基づいてノイズを除去することができ、身体の
像の先端部を正確に検出することができるからである。
となる画素として判別されても、これらにより形成され
る領域は身体の像の領域に比べ周長が短いため、各領域
の周長に基づいてノイズを除去することができ、身体の
像の先端部を正確に検出することができるからである。
【００１５】また、先端部検出手段は、撮像手段から出
力された各画像データにおいて、色相、彩度又は明度の
少なくとも１つに基づいて身体の像の候補となる画素を
判別する判別手段と、進行方向又は進行方向に垂直な方
向のいずれか一方又は双方向に沿って身体の像の候補と
なる画素を積算し、積算方向に垂直な方向の全長が最大
の領域を前記身体の像として抽出する抽出手段とを備え
ることが好ましい。
力された各画像データにおいて、色相、彩度又は明度の
少なくとも１つに基づいて身体の像の候補となる画素を
判別する判別手段と、進行方向又は進行方向に垂直な方
向のいずれか一方又は双方向に沿って身体の像の候補と
なる画素を積算し、積算方向に垂直な方向の全長が最大
の領域を前記身体の像として抽出する抽出手段とを備え
ることが好ましい。
【００１６】プールの底に引かれたライン等が身体の像
の候補となる画素として判別されても、進行方向又は進
行方向に垂直な方向のいずれか一方又は双方向に沿っ
て、身体の像の候補となる画素を積算すると、身体の像
の領域が最大となるため、身体の像の領域を抽出するこ
とができ、すなわち、身体の像の先端部を正確に検出す
ることができるからである。
の候補となる画素として判別されても、進行方向又は進
行方向に垂直な方向のいずれか一方又は双方向に沿っ
て、身体の像の候補となる画素を積算すると、身体の像
の領域が最大となるため、身体の像の領域を抽出するこ
とができ、すなわち、身体の像の先端部を正確に検出す
ることができるからである。
【００１７】また、上記目的を達成するために、本発明
はストローク情報測定方法にも係り、水泳中の泳者を撮
像し、所定時間毎の画像データを出力する撮像ステップ
と、各画像データにおいて、泳者の身体の像から泳者の
進行方向側の先端部を検出する先端部検出ステップと、
各先端部のうち、泳者が各ストロークにおいて所定の姿
勢となった際の先端部を検出するストロークポイント検
出ステップとを備えたことを特徴としている。
はストローク情報測定方法にも係り、水泳中の泳者を撮
像し、所定時間毎の画像データを出力する撮像ステップ
と、各画像データにおいて、泳者の身体の像から泳者の
進行方向側の先端部を検出する先端部検出ステップと、
各先端部のうち、泳者が各ストロークにおいて所定の姿
勢となった際の先端部を検出するストロークポイント検
出ステップとを備えたことを特徴としている。
【００１８】また、ストロークポイント検出ステップ
は、先端部検出ステップにおいて検出された第１の先端
部と第１の先端部が検出されてから所定時間経過後に検
出された第２の先端部との変位量が、減少から増加に変
わる際の先端部を検出することが好ましい。
は、先端部検出ステップにおいて検出された第１の先端
部と第１の先端部が検出されてから所定時間経過後に検
出された第２の先端部との変位量が、減少から増加に変
わる際の先端部を検出することが好ましい。
【００１９】また、先端部検出ステップは、撮像ステッ
プで出力された各画像データにおいて、色相、彩度又は
明度の少なくとも１つに基づいて身体の像の候補となる
画素を判別する判別ステップと、身体の像の候補となる
画素が互いに隣接して形成される領域毎に領域の周長を
算出し、周長が所定の周長以下の領域をノイズとして除
去する除去ステップとを備えることが好ましい。
プで出力された各画像データにおいて、色相、彩度又は
明度の少なくとも１つに基づいて身体の像の候補となる
画素を判別する判別ステップと、身体の像の候補となる
画素が互いに隣接して形成される領域毎に領域の周長を
算出し、周長が所定の周長以下の領域をノイズとして除
去する除去ステップとを備えることが好ましい。
【００２０】さらに、先端部検出ステップは、撮像ステ
ップで出力された各画像データにおいて、色相、彩度又
は明度の少なくとも１つに基づいて身体の像の候補とな
る画素を判別する判別ステップと、進行方向又は進行方
向に垂直な方向のいずれか一方又は双方向に沿って身体
の像の候補となる画素を積算し、積算方向に垂直な方向
の全長が最大の領域を身体の像として抽出する抽出ステ
ップとを備えることが好ましい。
ップで出力された各画像データにおいて、色相、彩度又
は明度の少なくとも１つに基づいて身体の像の候補とな
る画素を判別する判別ステップと、進行方向又は進行方
向に垂直な方向のいずれか一方又は双方向に沿って身体
の像の候補となる画素を積算し、積算方向に垂直な方向
の全長が最大の領域を身体の像として抽出する抽出ステ
ップとを備えることが好ましい。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明の好適な
一実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明
においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明
を省略する。また、図面の比率は、説明のものと必ずし
も一致していない。
一実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明
においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明
を省略する。また、図面の比率は、説明のものと必ずし
も一致していない。
【００２２】図１は、本発明の実施の形態に係るストロ
ーク情報測定装置１０における撮像部１２の配置の説明
図であり、図２は、ストローク情報測定装置の１０の構
成を示すブロック図である。
ーク情報測定装置１０における撮像部１２の配置の説明
図であり、図２は、ストローク情報測定装置の１０の構
成を示すブロック図である。
【００２３】図１に示すように、ストローク情報測定装
置１０は、撮像部１２（撮像手段）から出力される画像
データを処理し、ストローク時間やストローク距離等の
ストローク情報を測定するためのものである。撮像部１
２は、天井に設置された固定カメラであり、水泳中の泳
者を連続的に撮像できるように、プールのコース方向に
沿って等間隔に複数台設置されている。
置１０は、撮像部１２（撮像手段）から出力される画像
データを処理し、ストローク時間やストローク距離等の
ストローク情報を測定するためのものである。撮像部１
２は、天井に設置された固定カメラであり、水泳中の泳
者を連続的に撮像できるように、プールのコース方向に
沿って等間隔に複数台設置されている。
【００２４】図２に示すように、ストローク情報測定装
置１０は、撮像した画像データをフレーム毎（すなわ
ち、１／３０秒毎）に出力する撮像部１２と、出力され
た画像データを記憶する画像メモリ部１４と、画像メモ
リ部１４内の画像データの処理タイミングを制御する制
御部１６と、各画像データにおいて泳者の身体の像が存
在すると推定される探索領域を記憶する探索領域メモリ
部１８と、各画像データ毎に設定された探索領域内の画
素について、色相、彩度及び明度の各値を検出するＲＧ
Ｂ／ＨＳＶ（Red，Green，Blue／Hue，Saturation，Val
ue）変換回路２０とを備えている。
置１０は、撮像した画像データをフレーム毎（すなわ
ち、１／３０秒毎）に出力する撮像部１２と、出力され
た画像データを記憶する画像メモリ部１４と、画像メモ
リ部１４内の画像データの処理タイミングを制御する制
御部１６と、各画像データにおいて泳者の身体の像が存
在すると推定される探索領域を記憶する探索領域メモリ
部１８と、各画像データ毎に設定された探索領域内の画
素について、色相、彩度及び明度の各値を検出するＲＧ
Ｂ／ＨＳＶ（Red，Green，Blue／Hue，Saturation，Val
ue）変換回路２０とを備えている。
【００２５】さらに、ストローク情報測定装置１０は、
ＲＧＢ／ＨＳＶ変換回路２０により検出された色相及び
彩度に基づいて画像データの探索領域内の画素を３値化
し、泳者の身体の像から、泳者の進行方向側の先端部の
画像データ内における座標を検出する先端部検出部２２
（先端部検出手段）と、先端部の画像データ内における
座標を実際の位置（以下、「実位置」とする。）に変換
する座標変換部２４と、変換された実位置をフレーム毎
に記憶する先端部位置メモリ部２６と、先端部位置メモ
リ部２６内の各先端部の実位置から、泳者が各ストロー
クにおいて所定の姿勢となった際の先端部の実位置及び
時間をストロークポイントとして検出するストーローク
ポイント検出部２８（ストロークポイント検出手段）
と、検出されたストロークポイント等を出力する出力部
３０とを備えている。
ＲＧＢ／ＨＳＶ変換回路２０により検出された色相及び
彩度に基づいて画像データの探索領域内の画素を３値化
し、泳者の身体の像から、泳者の進行方向側の先端部の
画像データ内における座標を検出する先端部検出部２２
（先端部検出手段）と、先端部の画像データ内における
座標を実際の位置（以下、「実位置」とする。）に変換
する座標変換部２４と、変換された実位置をフレーム毎
に記憶する先端部位置メモリ部２６と、先端部位置メモ
リ部２６内の各先端部の実位置から、泳者が各ストロー
クにおいて所定の姿勢となった際の先端部の実位置及び
時間をストロークポイントとして検出するストーローク
ポイント検出部２８（ストロークポイント検出手段）
と、検出されたストロークポイント等を出力する出力部
３０とを備えている。
【００２６】上述した撮像部１２、制御部１６、探索領
域メモリ部１８、座標変換部２４、ストロークポイント
検出部２８及び先端部検出部２２の各構成について詳細
に説明する。
域メモリ部１８、座標変換部２４、ストロークポイント
検出部２８及び先端部検出部２２の各構成について詳細
に説明する。
【００２７】撮像部１２は、それぞれの撮像範囲１２ａ
に各コースにおける探索領域が一部でも存在する場合
に、同期信号を加えてフレーム毎（すなわち、１／３０
秒毎）に、画像データを画像メモリ部１４にＤＭＡ（Di
rect Memory Access）転送する。図１に示すように、撮
像部１２は、水面から５ｍの距離をとってプールの天井
に設置されており、その撮像範囲１２ａは２コース分、
プールのコース方向に７．７ｍである。なお、撮像部１
２には、倍率０．６のワイドコンバージョンレンズが装
着されている。また、ビデオ信号としてはＮＴＳＣ（Na
tional Television System Committee）コンポジットビ
デオ信号が使用され、画像データのサイズは６４０×４
８０、ＲＧＢ２４ｂｉｔである。
に各コースにおける探索領域が一部でも存在する場合
に、同期信号を加えてフレーム毎（すなわち、１／３０
秒毎）に、画像データを画像メモリ部１４にＤＭＡ（Di
rect Memory Access）転送する。図１に示すように、撮
像部１２は、水面から５ｍの距離をとってプールの天井
に設置されており、その撮像範囲１２ａは２コース分、
プールのコース方向に７．７ｍである。なお、撮像部１
２には、倍率０．６のワイドコンバージョンレンズが装
着されている。また、ビデオ信号としてはＮＴＳＣ（Na
tional Television System Committee）コンポジットビ
デオ信号が使用され、画像データのサイズは６４０×４
８０、ＲＧＢ２４ｂｉｔである。
【００２８】制御部１６は、画像メモリ部１４内の画像
データの取込み状況を監視し、取込みが終了している場
合に、座標変換部２４からの処理の終了を示す信号に基
づいて、ＲＧＢ／ＨＳＶ変換回路２０に対し、次フレー
ムの画像データの処理を開始させる。
データの取込み状況を監視し、取込みが終了している場
合に、座標変換部２４からの処理の終了を示す信号に基
づいて、ＲＧＢ／ＨＳＶ変換回路２０に対し、次フレー
ムの画像データの処理を開始させる。
【００２９】探索領域メモリ部１８は、各画像データに
おいて、泳者の身体の像が存在すると推定される領域を
探索領域として各コース毎に記憶する。探索領域は、飛
び込み台直後から進行方向に５０画素、進行方向に垂直
な方向に２００画素（各コースにおけるコースロープ内
側の画素数相当）の長方形の領域を初期領域とし、泳者
に追従し各コース毎に更新される。この探索領域の更新
については後述する。
おいて、泳者の身体の像が存在すると推定される領域を
探索領域として各コース毎に記憶する。探索領域は、飛
び込み台直後から進行方向に５０画素、進行方向に垂直
な方向に２００画素（各コースにおけるコースロープ内
側の画素数相当）の長方形の領域を初期領域とし、泳者
に追従し各コース毎に更新される。この探索領域の更新
については後述する。
【００３０】座標変換部２４は、撮像部１２にワイドコ
ンバージョンレンズを用いたことによる樽型歪みの補正
を行い、撮像部１２の位置やズーム状況に基づいて、先
端部検出部２２により検出された先端部の画像データ内
における座標を実位置に変換する。本実施形態において
は、実位置は飛び込み台からの進行方向に沿った距離と
し、１画素当たり１．２ｃｍの条件で変換する。
ンバージョンレンズを用いたことによる樽型歪みの補正
を行い、撮像部１２の位置やズーム状況に基づいて、先
端部検出部２２により検出された先端部の画像データ内
における座標を実位置に変換する。本実施形態において
は、実位置は飛び込み台からの進行方向に沿った距離と
し、１画素当たり１．２ｃｍの条件で変換する。
【００３１】ストロークポイント検出部２８は、先端部
位置メモリ部２６に記憶された先端部の実位置におい
て、連続するフレーム間（すなわち、１／３０秒経過前
後）の先端部の実位置の変位量が減少から増加に変わる
際の先端部の実位置及び時間を、ストロークポイントと
して検出する。
位置メモリ部２６に記憶された先端部の実位置におい
て、連続するフレーム間（すなわち、１／３０秒経過前
後）の先端部の実位置の変位量が減少から増加に変わる
際の先端部の実位置及び時間を、ストロークポイントと
して検出する。
【００３２】本発明におけるストロークポイント検出の
原理は、競泳の近代４種目（フリースタイル、バック、
ブレスト、バタフライ）すべてにおける、泳者の片手ま
たは両手が進行方向に向かって伸び、そして、水を掻く
ことにより縮むという、ストロークの共通性を利用した
ものである。図３は、フリースタイルの動作を示す説明
図である。図示するように、フリースタイルにおいて
は、一方の手が進行方向側に延び（図３（ａ））、着水
し（図３（ｂ））、水を掻き（図３（ｃ））、次に、他
方の手が進行方向側に延びる（図３（ｄ））という動作
が繰り返される。そのため、図４に示すように、縦軸を
時間、横軸を距離とした時間距離マップに、泳者の身体
の先端部の位置（例えば、飛び込み台からの進行方向に
沿った距離）をプロットすると、各ストロークに対応し
て極大値Ｐ１や極小値Ｐ２が現れる。極大値Ｐ１は片手
が着水した姿勢に対応し、極小値Ｐ２は片手が水を掻き
終えた姿勢に対応する。したがって、泳者が各ストロー
ク動作において所定の姿勢となった際の先端部の位置及
び時間をストーロークポイントとして検出すれば、泳者
のストローク時間やストローク距離等のストローク情報
を正確に、また、即座に測定することができる。
原理は、競泳の近代４種目（フリースタイル、バック、
ブレスト、バタフライ）すべてにおける、泳者の片手ま
たは両手が進行方向に向かって伸び、そして、水を掻く
ことにより縮むという、ストロークの共通性を利用した
ものである。図３は、フリースタイルの動作を示す説明
図である。図示するように、フリースタイルにおいて
は、一方の手が進行方向側に延び（図３（ａ））、着水
し（図３（ｂ））、水を掻き（図３（ｃ））、次に、他
方の手が進行方向側に延びる（図３（ｄ））という動作
が繰り返される。そのため、図４に示すように、縦軸を
時間、横軸を距離とした時間距離マップに、泳者の身体
の先端部の位置（例えば、飛び込み台からの進行方向に
沿った距離）をプロットすると、各ストロークに対応し
て極大値Ｐ１や極小値Ｐ２が現れる。極大値Ｐ１は片手
が着水した姿勢に対応し、極小値Ｐ２は片手が水を掻き
終えた姿勢に対応する。したがって、泳者が各ストロー
ク動作において所定の姿勢となった際の先端部の位置及
び時間をストーロークポイントとして検出すれば、泳者
のストローク時間やストローク距離等のストローク情報
を正確に、また、即座に測定することができる。
【００３３】図５は、ストロークポイント検出部２８に
よるストロークポイントＰ０の検出処理を示すフローチ
ャートである。まず、先端部の実位置が、前フレームに
おける先端部の実位置から閾値ｄ以上変位したか否かが
判断される（ステップ６０）。この閾値ｄは、泳者の動
作として実現不可能な泳速度であり、本実施形態では
４．５ｍ／秒に設定されている。そして、変位量が閾値
ｄ以上であれば、先端部の実位置は、暫定値として前フ
レームにおける先端部の実位置＋閾値ｄに設定され（ス
テップ６２）、ストロークポイントＰ０の設定が行われ
ず終了となる。また、変位量が閾値ｄ未満であれば、先
端部の実位置は正常値とされ、前フレームにおける先端
部の実位置が正常値であったか否かが判断される（ステ
ップ６４）。
よるストロークポイントＰ０の検出処理を示すフローチ
ャートである。まず、先端部の実位置が、前フレームに
おける先端部の実位置から閾値ｄ以上変位したか否かが
判断される（ステップ６０）。この閾値ｄは、泳者の動
作として実現不可能な泳速度であり、本実施形態では
４．５ｍ／秒に設定されている。そして、変位量が閾値
ｄ以上であれば、先端部の実位置は、暫定値として前フ
レームにおける先端部の実位置＋閾値ｄに設定され（ス
テップ６２）、ストロークポイントＰ０の設定が行われ
ず終了となる。また、変位量が閾値ｄ未満であれば、先
端部の実位置は正常値とされ、前フレームにおける先端
部の実位置が正常値であったか否かが判断される（ステ
ップ６４）。
【００３４】正常値でなければ、すなわち、暫定値であ
れば、正常値と判断された先端部の実位置まで溯って、
今回の先端部の実位置まで線形補完して暫定値を修正し
（ステップ６６）、ステップ６８に移行する。例えば図
４に示すように、Ｑ１が暫定値であれば、前後の正常値
を直線で補完し、この直線上のＱ２に修正する。また、
正常値であれば、今回、前回及び前々回の先端部の実位
置に基づいて、前回のスムージングデータを算出する
（ステップ６８）。そして、前々回のスムージングデー
タの、前後のスムージングデータとの曲率が閾値ｃ以上
か否かが判断される（ステップ７０）。
れば、正常値と判断された先端部の実位置まで溯って、
今回の先端部の実位置まで線形補完して暫定値を修正し
（ステップ６６）、ステップ６８に移行する。例えば図
４に示すように、Ｑ１が暫定値であれば、前後の正常値
を直線で補完し、この直線上のＱ２に修正する。また、
正常値であれば、今回、前回及び前々回の先端部の実位
置に基づいて、前回のスムージングデータを算出する
（ステップ６８）。そして、前々回のスムージングデー
タの、前後のスムージングデータとの曲率が閾値ｃ以上
か否かが判断される（ステップ７０）。
【００３５】曲率が閾値ｃ未満であれば、ストロークポ
イントＰ０の設定が行われず終了となる。また、曲率が
閾値ｃ以上であれば、ストロークポイントＰ０に設定さ
れ（ステップ７２）、過去時間ｔ以内にストロークポイ
ントＰ０が設定されたか否かが判断される（ステップ７
４）。この時間ｔは、本実施形態では４５０ミリ秒に設
定されている。そして、過去時間ｔ以内にストロークポ
イントＰ０が設定されていなければ、終了となる。ま
た、過去時間ｔ以内にストロークポイントＰ０が設定さ
れていれば、過去時間ｔ以内のストロークポイントＰ０
が除外され（ステップ７６）、終了となる。
イントＰ０の設定が行われず終了となる。また、曲率が
閾値ｃ以上であれば、ストロークポイントＰ０に設定さ
れ（ステップ７２）、過去時間ｔ以内にストロークポイ
ントＰ０が設定されたか否かが判断される（ステップ７
４）。この時間ｔは、本実施形態では４５０ミリ秒に設
定されている。そして、過去時間ｔ以内にストロークポ
イントＰ０が設定されていなければ、終了となる。ま
た、過去時間ｔ以内にストロークポイントＰ０が設定さ
れていれば、過去時間ｔ以内のストロークポイントＰ０
が除外され（ステップ７６）、終了となる。
【００３６】このように、ストロークポイント検出部２
８は、曲率に基づいて、先端部の実位置の変位量が減少
から増加に変わる際、すなわち、泳者が各ストロークに
おいて水を掻き終えた姿勢となった際の先端部の実位置
及び時間をストロークポイントＰ０として検出してい
る。片手が水を掻き終えた姿勢時に比べ、片手が着水し
た姿勢時の方が水飛沫等の影響が大きく、先端部検出部
２２により検出される先端部の座標に誤差が生じるおそ
れがある。したがって、泳者が各ストロークにおいて水
を掻き終えた姿勢となった際の先端部の実位置及び時間
をストロークポイントＰ０として検出することにより、
泳者のストローク時間やストローク距離等のストローク
情報をより正確に測定することができる。
８は、曲率に基づいて、先端部の実位置の変位量が減少
から増加に変わる際、すなわち、泳者が各ストロークに
おいて水を掻き終えた姿勢となった際の先端部の実位置
及び時間をストロークポイントＰ０として検出してい
る。片手が水を掻き終えた姿勢時に比べ、片手が着水し
た姿勢時の方が水飛沫等の影響が大きく、先端部検出部
２２により検出される先端部の座標に誤差が生じるおそ
れがある。したがって、泳者が各ストロークにおいて水
を掻き終えた姿勢となった際の先端部の実位置及び時間
をストロークポイントＰ０として検出することにより、
泳者のストローク時間やストローク距離等のストローク
情報をより正確に測定することができる。
【００３７】図２に示すように、先端部検出部２２は、
ＲＧＢ／ＨＳＶ変換回路２０により検出された色相、彩
度及び明度のうち色相及び彩度に基づいて、画像データ
の探索領域内の画素を３値化する判別部３２（判別手
段）と、３値化された画像データを記憶する３値化画像
メモリ部３４と、３値化画像メモリ部３４内の３値化さ
れた画像データからノイズを除去する除去部３６（除去
手段）とを備えている。
ＲＧＢ／ＨＳＶ変換回路２０により検出された色相、彩
度及び明度のうち色相及び彩度に基づいて、画像データ
の探索領域内の画素を３値化する判別部３２（判別手
段）と、３値化された画像データを記憶する３値化画像
メモリ部３４と、３値化画像メモリ部３４内の３値化さ
れた画像データからノイズを除去する除去部３６（除去
手段）とを備えている。
【００３８】さらに、先端部検出部２２は、除去部３６
によりノイズが除去され後の３値化された画像データか
ら身体の像を含む領域（以下、「身体領域」とする。）
を身体の像として抽出する抽出部３８（抽出手段）と、
抽出された身体領域から、泳者の進行方向側の先端部を
画像データ内における座標として検出する先端部座標検
出部４０と、各コース毎に探索領域の更新を行い、次フ
レームの画像データにおける探索領域として探索領域メ
モリ部１８に出力する探索領域更新部４２とを備えてい
る。
によりノイズが除去され後の３値化された画像データか
ら身体の像を含む領域（以下、「身体領域」とする。）
を身体の像として抽出する抽出部３８（抽出手段）と、
抽出された身体領域から、泳者の進行方向側の先端部を
画像データ内における座標として検出する先端部座標検
出部４０と、各コース毎に探索領域の更新を行い、次フ
レームの画像データにおける探索領域として探索領域メ
モリ部１８に出力する探索領域更新部４２とを備えてい
る。
【００３９】上述した判別部３２、除去部３６、抽出部
３８、先端部座標検出部４０及び探索領域更新部４２の
各構成について詳細に説明する。
３８、先端部座標検出部４０及び探索領域更新部４２の
各構成について詳細に説明する。
【００４０】判別部３２は、色相処理回路４４及び彩度
処理回路４６により、泳者の身体の像の候補となる画素
を判別する。色相処理回路４４は、明らかにプールの色
相値ではない画素を第１の身体の像の候補となる画素
（以下、「第１身体候補画素」とする。）として判別す
る。本実施形態においては、標準カラーホイールにおい
て１８０°〜２６０°の色相値を有する画素を第１身体
候補画素とする。また、彩度処理回路４６は、第１身体
候補画素を除いた画素のうち彩度の低い画素を第２の身
体の像の候補となる画素（以下、「第２身体候補画素」
とする。）として判別する。本実施形態においては、彩
度が１０％未満の画素を第２身体候補画素とする。この
ように、判別部３２は、探索領域内の全画素を第１身体
候補画素、第２身体候補画素及びその他の画素（以下、
「背景画素」とする。）の３値に判別し、３値化された
画像データを３値化画像メモリ部３４に記憶する。
処理回路４６により、泳者の身体の像の候補となる画素
を判別する。色相処理回路４４は、明らかにプールの色
相値ではない画素を第１の身体の像の候補となる画素
（以下、「第１身体候補画素」とする。）として判別す
る。本実施形態においては、標準カラーホイールにおい
て１８０°〜２６０°の色相値を有する画素を第１身体
候補画素とする。また、彩度処理回路４６は、第１身体
候補画素を除いた画素のうち彩度の低い画素を第２の身
体の像の候補となる画素（以下、「第２身体候補画素」
とする。）として判別する。本実施形態においては、彩
度が１０％未満の画素を第２身体候補画素とする。この
ように、判別部３２は、探索領域内の全画素を第１身体
候補画素、第２身体候補画素及びその他の画素（以下、
「背景画素」とする。）の３値に判別し、３値化された
画像データを３値化画像メモリ部３４に記憶する。
【００４１】除去部３６は、輪郭追跡回路４８、セグメ
ント回路５０及び小領域除去回路５２により、３値化画
像メモリ部３４に記憶された３値化された画像データか
らノイズを除去する。輪郭追跡回路４８は、第１身体候
補画素及び第２身体候補画素について輪郭の追跡を行
い、第１身体候補画素及び第２身体候補画素が互いに隣
接して形成される領域毎にその領域の周長を算出する。
そして、セグメント回路５０は、形成された各領域毎に
セグメント処理を行い、小領域除去回路５２は、輪郭追
跡回路４８により算出された各領域の周長が所定の周長
以下となる領域をノイズとして除去する。
ント回路５０及び小領域除去回路５２により、３値化画
像メモリ部３４に記憶された３値化された画像データか
らノイズを除去する。輪郭追跡回路４８は、第１身体候
補画素及び第２身体候補画素について輪郭の追跡を行
い、第１身体候補画素及び第２身体候補画素が互いに隣
接して形成される領域毎にその領域の周長を算出する。
そして、セグメント回路５０は、形成された各領域毎に
セグメント処理を行い、小領域除去回路５２は、輪郭追
跡回路４８により算出された各領域の周長が所定の周長
以下となる領域をノイズとして除去する。
【００４２】このように、除去部３６によれば、水飛沫
や波による反射等が身体の像の候補となる画素、すなわ
ち、第１身体候補画素及び第２身体候補画素として判別
されても、これらにより形成される領域は身体の像を含
む領域に比べ周長が短いため、各領域の周長に基づいて
ノイズを除去することができる。
や波による反射等が身体の像の候補となる画素、すなわ
ち、第１身体候補画素及び第２身体候補画素として判別
されても、これらにより形成される領域は身体の像を含
む領域に比べ周長が短いため、各領域の周長に基づいて
ノイズを除去することができる。
【００４３】抽出部３８は、身体領域を身体の像として
抽出する。図６は、抽出部３８による進行方向に垂直な
方向の抽出処理を示すフローチャートであり、図７は、
プロファイルデータの説明図である。図７に示すよう
に、探索領域３８ａ内に、第１身体候補画素及び第２身
体候補画素により形成された領域である、身体領域３８
ｂとその進行方向側にプールの底に引かれたラインによ
る領域３８ｃとが存在する場合について説明する。
抽出する。図６は、抽出部３８による進行方向に垂直な
方向の抽出処理を示すフローチャートであり、図７は、
プロファイルデータの説明図である。図７に示すよう
に、探索領域３８ａ内に、第１身体候補画素及び第２身
体候補画素により形成された領域である、身体領域３８
ｂとその進行方向側にプールの底に引かれたラインによ
る領域３８ｃとが存在する場合について説明する。
【００４４】図６、図７に示すように、抽出部３８は、
探索領域３８ａ内の第１身体候補画素及び第２身体候補
画素を泳者の進行方向に垂直な方向に積算し、進行方向
に沿った一次元のＨプロファイルデータを算出する（ス
テップ８０）。次に、積算して形成された各領域毎にセ
グメント処理を行い（ステップ８２）、進行方向の全長
が最大の領域に対応する領域を身体領域３８ｂとして抽
出する（ステップ８４）。そして、Ｈプロファイルデー
タの最大領域の範囲となるＨｍｉｎ、Ｈｍａｘを算出す
る（ステップ８６）。
探索領域３８ａ内の第１身体候補画素及び第２身体候補
画素を泳者の進行方向に垂直な方向に積算し、進行方向
に沿った一次元のＨプロファイルデータを算出する（ス
テップ８０）。次に、積算して形成された各領域毎にセ
グメント処理を行い（ステップ８２）、進行方向の全長
が最大の領域に対応する領域を身体領域３８ｂとして抽
出する（ステップ８４）。そして、Ｈプロファイルデー
タの最大領域の範囲となるＨｍｉｎ、Ｈｍａｘを算出す
る（ステップ８６）。
【００４５】このように、抽出部３８によれば、プール
の底に引かれたライン等が身体の像の候補となる画素、
すなわち、第１身体候補画素及び第２身体候補画素とし
て判別されても、泳者の進行方向に垂直な方向に沿って
第１身体候補画素及び第２身体候補画素を積算すれば、
身体領域３８ｂが最大となるため、身体領域３８ｂを身
体の像として抽出することができる。
の底に引かれたライン等が身体の像の候補となる画素、
すなわち、第１身体候補画素及び第２身体候補画素とし
て判別されても、泳者の進行方向に垂直な方向に沿って
第１身体候補画素及び第２身体候補画素を積算すれば、
身体領域３８ｂが最大となるため、身体領域３８ｂを身
体の像として抽出することができる。
【００４６】また、図７に示すように、進行方向につい
ても、第１身体候補画素及び第２身体候補画素を積算す
る方向を進行方向に変えるだけで、その他は上述した進
行方向に垂直な方向の抽出処理と同様の処理ステップに
より、進行方向に垂直な方向に沿った一次元のＶプロフ
ァイルデータの作成、及び、Ｖプロファイルデータの最
大領域の範囲となるＶｍｉｎ、Ｖｍａｘの算出が行われ
る。バタフライやブレスト等の場合には、Ｖプロファイ
ルデータの最大領域の範囲の変位量に基づいて、ストロ
ークポイントを検出することもできる。
ても、第１身体候補画素及び第２身体候補画素を積算す
る方向を進行方向に変えるだけで、その他は上述した進
行方向に垂直な方向の抽出処理と同様の処理ステップに
より、進行方向に垂直な方向に沿った一次元のＶプロフ
ァイルデータの作成、及び、Ｖプロファイルデータの最
大領域の範囲となるＶｍｉｎ、Ｖｍａｘの算出が行われ
る。バタフライやブレスト等の場合には、Ｖプロファイ
ルデータの最大領域の範囲の変位量に基づいて、ストロ
ークポイントを検出することもできる。
【００４７】先端部座標検出部４０は、図７に示すよう
に、抽出部３８により抽出された身体領域３８ｂから泳
者の進行方向側の先端部４０ａを、画像データ内におけ
る座標として検出する。なお、身体領域３８ｂにおい
て、進行方向側の先端となる画素が進行方向に垂直な方
向に沿って複数存在する場合には、進行方向に垂直な方
向の座標はそれらの平均値とする。
に、抽出部３８により抽出された身体領域３８ｂから泳
者の進行方向側の先端部４０ａを、画像データ内におけ
る座標として検出する。なお、身体領域３８ｂにおい
て、進行方向側の先端となる画素が進行方向に垂直な方
向に沿って複数存在する場合には、進行方向に垂直な方
向の座標はそれらの平均値とする。
【００４８】探索領域更新部４２は、各コース毎に探索
領域３８ａの更新を行い、次フレームの画像データにお
ける探索領域３８ａとして探索領域メモリ部１８に出力
する。図８は、探索領域の更新の説明図である。図示す
るように、抽出部３８により算出されたＨプロファイル
データの最大領域の範囲となるＨｍｉｎ、Ｈｍａｘ及び
Ｖプロファイルデータの最大領域の範囲となるＶｍｉ
ｎ、Ｖｍａｘにより囲まれる長方形の領域４２ａの周囲
にそれぞれ５０画素ずつ増加した長方形の範囲を、次フ
レームの画像データにおける探索領域３８ａとする。
領域３８ａの更新を行い、次フレームの画像データにお
ける探索領域３８ａとして探索領域メモリ部１８に出力
する。図８は、探索領域の更新の説明図である。図示す
るように、抽出部３８により算出されたＨプロファイル
データの最大領域の範囲となるＨｍｉｎ、Ｈｍａｘ及び
Ｖプロファイルデータの最大領域の範囲となるＶｍｉ
ｎ、Ｖｍａｘにより囲まれる長方形の領域４２ａの周囲
にそれぞれ５０画素ずつ増加した長方形の範囲を、次フ
レームの画像データにおける探索領域３８ａとする。
【００４９】以上のように構成されたストロークポイン
ト測定装置１０により、出力部３０から、図９に示すよ
うなストロークポイントＰ０等を得ることができる。図
９は、フリースタイルにおける先端部の実位置の推移及
びストロークポイントＰ０の検出結果を示す時間距離マ
ップである。なお、図９に示すデータは、泳者が飛び込
み台に向かって泳いでいる際のデータである。また、検
出されたストロークポイントＰ０に基づいて、図１０、
図１１に示すように、泳者のストローク時間やストロー
ク距離等のストローク情報を正確に、また、即座に測定
することができる。図１０は、図９におけるストローク
時間の推移を示すグラフであり、図１１は、図９におけ
るストローク距離の推移を示すグラフである。
ト測定装置１０により、出力部３０から、図９に示すよ
うなストロークポイントＰ０等を得ることができる。図
９は、フリースタイルにおける先端部の実位置の推移及
びストロークポイントＰ０の検出結果を示す時間距離マ
ップである。なお、図９に示すデータは、泳者が飛び込
み台に向かって泳いでいる際のデータである。また、検
出されたストロークポイントＰ０に基づいて、図１０、
図１１に示すように、泳者のストローク時間やストロー
ク距離等のストローク情報を正確に、また、即座に測定
することができる。図１０は、図９におけるストローク
時間の推移を示すグラフであり、図１１は、図９におけ
るストローク距離の推移を示すグラフである。
【００５０】次に、ストローク情報測定装置１０の動作
について説明し、併せて、本発明の一実施形態に係るス
トローク情報測定方法について説明する。なお、本発明
に係るストローク情報測定方法は、ストローク情報測定
装置１０を用いた場合に限定されないことは言うまでも
ない。
について説明し、併せて、本発明の一実施形態に係るス
トローク情報測定方法について説明する。なお、本発明
に係るストローク情報測定方法は、ストローク情報測定
装置１０を用いた場合に限定されないことは言うまでも
ない。
【００５１】まず、撮像部１２により、撮像された水泳
中の泳者の画像データがフレーム毎（すなわち、１／３
０秒毎）に出力され、画像メモリ部１４に記憶される。
制御部１６からの処理の開始を示す信号に基づいて、Ｒ
ＧＢ／ＨＳＶ変換回路２０により、探索領域メモリ部１
８に設定された探索領域内について、画像データ内の画
素の色相、彩度及び明度の各値が検出されて先端部検出
部２２の判別部３２に出力される。
中の泳者の画像データがフレーム毎（すなわち、１／３
０秒毎）に出力され、画像メモリ部１４に記憶される。
制御部１６からの処理の開始を示す信号に基づいて、Ｒ
ＧＢ／ＨＳＶ変換回路２０により、探索領域メモリ部１
８に設定された探索領域内について、画像データ内の画
素の色相、彩度及び明度の各値が検出されて先端部検出
部２２の判別部３２に出力される。
【００５２】そして、判別部３２において、色相処理回
路４４により第１身体候補画素が判別され、彩度処理回
路４６により第２身体候補画素が判別されることによ
り、探索領域内の全画素が第１身体候補画素、第２身体
候補画素及び背景画素の３値に判別され、３値化画像メ
モリ部３４に３値化された画像データが記憶される。
路４４により第１身体候補画素が判別され、彩度処理回
路４６により第２身体候補画素が判別されることによ
り、探索領域内の全画素が第１身体候補画素、第２身体
候補画素及び背景画素の３値に判別され、３値化画像メ
モリ部３４に３値化された画像データが記憶される。
【００５３】この３値化画像メモリ部３４内の３値化さ
れた画像データは、除去部３６において、輪郭追跡回路
４８により第１身体候補画素及び第２身体候補画素につ
いて輪郭の追跡が行われ、第１身体候補画素及び第２身
体候補画素が互いに隣接して形成される領域毎にその領
域の周長が算出される。そして、セグメント回路５０に
より、形成された各領域毎にセグメント処理され、小領
域除去回路５２により輪郭追跡回路４８で算出された各
領域の周長が所定の周長以下となる領域がノイズとして
除去される。
れた画像データは、除去部３６において、輪郭追跡回路
４８により第１身体候補画素及び第２身体候補画素につ
いて輪郭の追跡が行われ、第１身体候補画素及び第２身
体候補画素が互いに隣接して形成される領域毎にその領
域の周長が算出される。そして、セグメント回路５０に
より、形成された各領域毎にセグメント処理され、小領
域除去回路５２により輪郭追跡回路４８で算出された各
領域の周長が所定の周長以下となる領域がノイズとして
除去される。
【００５４】除去部３６によりノイズが除去された後、
抽出部３８において、３値化された画像データから身体
領域３８ｂが身体の像として抽出される。また、同時
に、Ｈプロファイルデータの最大領域の範囲となるＨｍ
ｉｎ、Ｈｍａｘ及びＶプロファイルデータの最大領域の
範囲となるＶｍｉｎ、Ｖｍａｘが算出される。
抽出部３８において、３値化された画像データから身体
領域３８ｂが身体の像として抽出される。また、同時
に、Ｈプロファイルデータの最大領域の範囲となるＨｍ
ｉｎ、Ｈｍａｘ及びＶプロファイルデータの最大領域の
範囲となるＶｍｉｎ、Ｖｍａｘが算出される。
【００５５】そして、先端部座標検出部４０により、抽
出部３８で抽出された身体領域３８ｂから泳者の進行方
向側の先端部４０ａが、画像データ内における座標とし
て検出される。また、探索領域更新部４２により、各コ
ース毎に探索領域３８ａの更新が行われ、次フレームの
画像データにおける探索領域３８ａとして探索領域メモ
リ部１８に記憶される。
出部３８で抽出された身体領域３８ｂから泳者の進行方
向側の先端部４０ａが、画像データ内における座標とし
て検出される。また、探索領域更新部４２により、各コ
ース毎に探索領域３８ａの更新が行われ、次フレームの
画像データにおける探索領域３８ａとして探索領域メモ
リ部１８に記憶される。
【００５６】そして、座標変換部２４により、先端部座
標検出部４０で検出された先端部４０ａの画像データ内
における座標が実位置に変換され、先端部位置メモリ部
２６に、フレーム毎（すなわち、１／３０秒毎）に記憶
される。そして、ストロークポイント検出部２８によ
り、曲率に基づいて、先端部位置メモリ２６に記憶され
た連続するフレーム間（すなわち、１／３０秒経過前
後）の先端部の実位置の変位量が減少から増加に変わる
際の先端部の実位置及び時間がストロークポイントＰ０
として検出され、出力部３０によりストロークポイント
Ｐ０等が出力される。
標検出部４０で検出された先端部４０ａの画像データ内
における座標が実位置に変換され、先端部位置メモリ部
２６に、フレーム毎（すなわち、１／３０秒毎）に記憶
される。そして、ストロークポイント検出部２８によ
り、曲率に基づいて、先端部位置メモリ２６に記憶され
た連続するフレーム間（すなわち、１／３０秒経過前
後）の先端部の実位置の変位量が減少から増加に変わる
際の先端部の実位置及び時間がストロークポイントＰ０
として検出され、出力部３０によりストロークポイント
Ｐ０等が出力される。
【００５７】以上、本発明の一実施形態について詳細に
説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないこと
はいうまでもない。
説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないこと
はいうまでもない。
【００５８】本実施形態では、ストロークポイント検出
部２８により、曲率に基づいてストロークポイントの検
出を行ったが、図９に示す先端部の実位置の波形におい
て、期間を複数設定し、それぞれの周期間隔（すなわ
ち、ストロークポイント）をフーリエ解析法により算出
してもよい。また、ニューラルネット等の学習型モデル
を用いて、上記波形に対する周期間隔を算出してもよ
い。
部２８により、曲率に基づいてストロークポイントの検
出を行ったが、図９に示す先端部の実位置の波形におい
て、期間を複数設定し、それぞれの周期間隔（すなわ
ち、ストロークポイント）をフーリエ解析法により算出
してもよい。また、ニューラルネット等の学習型モデル
を用いて、上記波形に対する周期間隔を算出してもよ
い。
【００５９】また、本実施形態では、撮像部がプールの
天井に設置された複数台の固定カメラである場合につい
て説明したが、プールサイドや水中に設置された複数台
の固定カメラ、プールサイド等に設置されたレール上を
コース方向に移動可能なカメラ、或いは雲台に装着され
たカメラ等、水泳中の泳者を連続的に撮像できるもので
あればよい。プールサイド等横からの撮像の場合、ブレ
ストにおいては両手が常に水中にあるため、泳者の身体
の像から泳者の進行方向側の先端部として泳者の頭が検
出される。ブレストにおいては泳者の頭も各ストローク
において周期的な動きをするため、ストロークポイント
の検出を行うことができる。また、水中に設置されたカ
メラの場合にも、泡等によるノイズを除去することによ
り、同様にストロークポイントの検出を行うことができ
る。
天井に設置された複数台の固定カメラである場合につい
て説明したが、プールサイドや水中に設置された複数台
の固定カメラ、プールサイド等に設置されたレール上を
コース方向に移動可能なカメラ、或いは雲台に装着され
たカメラ等、水泳中の泳者を連続的に撮像できるもので
あればよい。プールサイド等横からの撮像の場合、ブレ
ストにおいては両手が常に水中にあるため、泳者の身体
の像から泳者の進行方向側の先端部として泳者の頭が検
出される。ブレストにおいては泳者の頭も各ストローク
において周期的な動きをするため、ストロークポイント
の検出を行うことができる。また、水中に設置されたカ
メラの場合にも、泡等によるノイズを除去することによ
り、同様にストロークポイントの検出を行うことができ
る。
【００６０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
競泳の近代４種目（フリースタイル、バック、ブレス
ト、バタフライ）すべてにおける、泳者の片手または両
手が進行方向に向かって伸び、そして、水を掻くことに
より縮むという、ストロークの共通性を利用することに
より、泳者の身体の像から泳者の進行方向側の先端部を
検出すれば、それらの先端部から、泳者が各ストローク
において所定の姿勢となった際の先端部を求めることに
より、泳者のストローク時間やストローク距離等のスト
ローク情報を正確に、また、即座に測定することができ
る。
競泳の近代４種目（フリースタイル、バック、ブレス
ト、バタフライ）すべてにおける、泳者の片手または両
手が進行方向に向かって伸び、そして、水を掻くことに
より縮むという、ストロークの共通性を利用することに
より、泳者の身体の像から泳者の進行方向側の先端部を
検出すれば、それらの先端部から、泳者が各ストローク
において所定の姿勢となった際の先端部を求めることに
より、泳者のストローク時間やストローク距離等のスト
ローク情報を正確に、また、即座に測定することができ
る。
【００６１】また、泳者の身体の進行方向側の先端部を
検出しているため、泳速度や、特定距離におけるラップ
タイム等も同期して算出することができる。また、各泳
者それぞれのフォームに基づいて、その泳者の身体の先
端部と任意の部位との位置関係は一定であるため、例え
ば泳者の腰等、身体の任意の部位における泳速度等も算
出することができる。そして、これらのデータについ
て、過去のデータや他の泳者のデータとの比較を容易に
行うことができ、解析システムへの応用も可能となる。
検出しているため、泳速度や、特定距離におけるラップ
タイム等も同期して算出することができる。また、各泳
者それぞれのフォームに基づいて、その泳者の身体の先
端部と任意の部位との位置関係は一定であるため、例え
ば泳者の腰等、身体の任意の部位における泳速度等も算
出することができる。そして、これらのデータについ
て、過去のデータや他の泳者のデータとの比較を容易に
行うことができ、解析システムへの応用も可能となる。
【００６２】さらに、ストローク時間やストローク距離
等の目標値を設定し、水泳中の泳者に対し、測定値との
差を音や光等により伝えることも可能となる。これは、
泳者が泳ぎながらその差を体感し、修正することを可能
とし、効率的に泳者の競技力を向上させることができ
る。
等の目標値を設定し、水泳中の泳者に対し、測定値との
差を音や光等により伝えることも可能となる。これは、
泳者が泳ぎながらその差を体感し、修正することを可能
とし、効率的に泳者の競技力を向上させることができ
る。
【図１】本発明の実施の形態に係る撮像部の配置の説明
図である。
図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るストローク情報測定
装置の構成を示すブロック図である。
装置の構成を示すブロック図である。
【図３】（ａ） フリースタイルにおける一方の手が進
行方向側に伸びる際の姿勢を示す説明図である （ｂ） フリースタイルにおける一方の手が着水する際
の姿勢を示す説明図である （ｃ） フリースタイルにおける一方の手が水を掻く際
の姿勢を示す説明図である （ｄ） フリースタイルにおける他方の手が進行方向側
に伸びる際の姿勢を示す説明図である
行方向側に伸びる際の姿勢を示す説明図である （ｂ） フリースタイルにおける一方の手が着水する際
の姿勢を示す説明図である （ｃ） フリースタイルにおける一方の手が水を掻く際
の姿勢を示す説明図である （ｄ） フリースタイルにおける他方の手が進行方向側
に伸びる際の姿勢を示す説明図である
【図４】フリースタイルにおける泳者の身体の先端部の
位置を示す時間距離マップである。
位置を示す時間距離マップである。
【図５】本発明の実施の形態に係るストロークポイント
検出部によるストロークポイント検出処理を示すフロー
チャートである。
検出部によるストロークポイント検出処理を示すフロー
チャートである。
【図６】本発明の実施の形態に係る抽出部による抽出処
理を示すフローチャートである。
理を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態に係るプロファイルデータ
の説明図である。
の説明図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る探索領域の更新の説
明図である。
明図である。
【図９】本実施の形態に係るフリースタイルにおける先
端部の実位置の推移及びストロークポイントの検出結果
を示す時間距離マップである。
端部の実位置の推移及びストロークポイントの検出結果
を示す時間距離マップである。
【図１０】図９におけるストローク時間の推移を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図１１】図９におけるストローク距離の推移を示すグ
ラフである。
ラフである。
１０…ストローク情報測定装置、１２…撮像部、２２…
先端部検出部、２８…ストロークポイント検出部、３２
…判別部、３６…除去部、３８…抽出部、４０…先端部
座標検出部。
先端部検出部、２８…ストロークポイント検出部、３２
…判別部、３６…除去部、３８…抽出部、４０…先端部
座標検出部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒野 剛弘 静岡県浜松市市野町1126番地の１ 浜松ホ トニクス株式会社内 Ｆターム(参考） 2F065 AA02 BB15 CC16 FF04 JJ03 JJ05 JJ09 QQ31 5B057 AA20 BA02 CA01 CA08 CA12 CB01 CB08 CB12 CB16 CC01 CE18 DA07 DA08 DB02 DB06 DB09 DC03 DC07 DC25 5L096 AA02 AA06 BA08 BA18 CA05 DA02 EA05 EA06 EA33 FA66 FA69 GA41 GA59
Claims (8)
- 【請求項１】 水泳中の泳者を撮像し、所定時間毎の画
像データを出力する撮像手段と、 前記各画像データにおいて、前記泳者の身体の像から前
記泳者の進行方向側の先端部を検出する先端部検出手段
と、 前記各先端部のうち、前記泳者が各ストロークにおいて
所定の姿勢となった際の先端部を検出するストロークポ
イント検出手段とを備えたことを特徴とするストローク
情報測定装置。 - 【請求項２】 前記ストロークポイント検出手段は、前
記先端部検出手段により検出された第１の先端部と前記
第１の先端部が検出されてから前記所定時間経過後に検
出された第２の先端部との変位量が、減少から増加に変
わる際の先端部を検出することを特徴とする請求項１に
記載のストローク情報測定装置。 - 【請求項３】 前記先端部検出手段は、 前記撮像手段から出力された各画像データにおいて、色
相、彩度又は明度の少なくとも１つに基づいて前記身体
の像の候補となる画素を判別する判別手段と、 前記身体の像の候補となる画素が互いに隣接して形成さ
れる領域毎に前記領域の周長を算出し、前記周長が所定
の周長以下の領域をノイズとして除去する除去手段とを
備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のストロ
ーク情報測定装置。 - 【請求項４】 前記先端部検出手段は、 前記撮像手段から出力された各画像データにおいて、色
相、彩度又は明度の少なくとも１つに基づいて前記身体
の像の候補となる画素を判別する判別手段と、 前記進行方向又は前記進行方向に垂直な方向のいずれか
一方又は双方向に沿って前記身体の像の候補となる画素
を積算し、前記積算方向に垂直な方向の全長が最大の領
域を前記身体の像として抽出する抽出手段とを備えたこ
とを特徴とする請求項１又は２に記載のストローク情報
測定装置。 - 【請求項５】 水泳中の泳者を撮像し、所定時間毎の画
像データを出力する撮像ステップと、 前記各画像データにおいて、前記泳者の身体の像から前
記泳者の進行方向側の先端部を検出する先端部検出ステ
ップと、 前記各先端部のうち、前記泳者が各ストロークにおいて
所定の姿勢となった際の先端部を検出するストロークポ
イント検出ステップとを備えたことを特徴とするストロ
ーク情報測定方法。 - 【請求項６】 前記ストロークポイント検出ステップ
は、前記先端部検出ステップにおいて検出された第１の
先端部と前記第１の先端部が検出されてから前記所定時
間経過後に検出された第２の先端部との変位量が、減少
から増加に変わる際の先端部を検出することを特徴とす
る請求項５に記載のストローク情報測定方法。 - 【請求項７】 前記先端部検出ステップは、 前記撮像ステップで出力された各画像データにおいて、
色相、彩度又は明度の少なくとも１つに基づいて前記身
体の像の候補となる画素を判別する判別ステップと、 前記身体の像の候補となる画素が互いに隣接して形成さ
れる領域毎に前記領域の周長を算出し、前記周長が所定
の周長以下の領域をノイズとして除去する除去ステップ
とを備えたことを特徴とする請求項５又は６に記載のス
トローク情報測定方法。 - 【請求項８】 前記先端部検出ステップは、 前記撮像ステップで出力された各画像データにおいて、
色相、彩度又は明度の少なくとも１つに基づいて前記身
体の像の候補となる画素を判別する判別ステップと、 前記進行方向又は前記進行方向に垂直な方向のいずれか
一方又は双方向に沿って前記身体の像の候補となる画素
を積算し、前記積算方向に垂直な方向の全長が最大の領
域を前記身体の像として抽出する抽出ステップとを備え
たことを特徴とする請求項５又は６に記載のストローク
情報測定方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001162648A JP4643856B2 (ja) | 2001-05-30 | 2001-05-30 | ストローク情報測定装置及びストローク情報測定方法 |
| EP02733255A EP1398060B1 (en) | 2001-05-30 | 2002-05-30 | Stroke information measuring apparatus and stroke information measuring method |
| US10/479,040 US7447336B2 (en) | 2001-05-30 | 2002-05-30 | Stroke information measuring apparatus and stroke information measuring method |
| PCT/JP2002/005293 WO2002096525A1 (fr) | 2001-05-30 | 2002-05-30 | Appareil de mesure d'informations de nage et procede de mesure y relatif |
| CA002448657A CA2448657A1 (en) | 2001-05-30 | 2002-05-30 | Stroke information measuring apparatus and stroke information measuring method |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001162648A JP4643856B2 (ja) | 2001-05-30 | 2001-05-30 | ストローク情報測定装置及びストローク情報測定方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002346020A true JP2002346020A (ja) | 2002-12-03 |
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ID=19005743
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|---|---|---|---|
| JP2001162648A Expired - Fee Related JP4643856B2 (ja) | 2001-05-30 | 2001-05-30 | ストローク情報測定装置及びストローク情報測定方法 |
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| EP (1) | EP1398060B1 (ja) |
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| CA (1) | CA2448657A1 (ja) |
| WO (1) | WO2002096525A1 (ja) |
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- 2001-05-30 JP JP2001162648A patent/JP4643856B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-05-30 CA CA002448657A patent/CA2448657A1/en not_active Abandoned
- 2002-05-30 US US10/479,040 patent/US7447336B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-05-30 EP EP02733255A patent/EP1398060B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-05-30 WO PCT/JP2002/005293 patent/WO2002096525A1/ja active Application Filing
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