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
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
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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、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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)。
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)。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
図である。
装置の構成を示すブロック図である。
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
位置を示す時間距離マップである。
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。
理を示すフローチャートである。
の説明図である。
明図である。
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。
ラフである。
ラフである。
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。
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。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015012434A (ja) * | 2013-06-28 | 2015-01-19 | カシオ計算機株式会社 | フォーム確認支援装置、及びその方法とプログラム、フォーム確認支援システム |
US9539469B2 (en) | 2014-01-28 | 2017-01-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Swimming race system, swimming race method, method of managing water quality, and display apparatus |
JP2018126310A (ja) * | 2017-02-08 | 2018-08-16 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 泳者状態表示システムおよび泳者状態表示方法 |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3844989B2 (ja) * | 2001-10-15 | 2006-11-15 | 浜松ホトニクス株式会社 | ストローク情報測定装置及びストローク情報測定方法 |
US7869621B1 (en) * | 2007-06-07 | 2011-01-11 | Aydin Arpa | Method and apparatus for interpreting images in temporal or spatial domains |
US10022087B2 (en) | 2012-11-29 | 2018-07-17 | Johnson Outdoors Inc. | Swim stroke counter |
US20140200116A1 (en) * | 2013-01-17 | 2014-07-17 | Alex Aquatics | Real Time Feedback Swim Training System and Method Based on Instantaneous Speed |
WO2016007858A2 (en) * | 2014-07-11 | 2016-01-14 | Matko Michelle Anna | Alert system for children within proximity of a pool or water |
US10888764B2 (en) * | 2016-05-18 | 2021-01-12 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Method for identifying state of athlete and device for identifying state of athlete |
US10354128B2 (en) * | 2017-12-07 | 2019-07-16 | Friendsport, Inc. | Apparatus and method for improving swimmer performance |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08171693A (ja) * | 1994-12-19 | 1996-07-02 | Nec Corp | 車両検出装置 |
JPH11159173A (ja) * | 1997-11-28 | 1999-06-15 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 訓練用プール |
JPH11271024A (ja) * | 1998-03-26 | 1999-10-05 | Kubota Corp | 果菜類の計測装置 |
JP2000003450A (ja) * | 1999-05-24 | 2000-01-07 | Honda Motor Co Ltd | カラ―画像における複数領域の併合方法 |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60148574A (ja) | 1984-01-14 | 1985-08-05 | 蓮沼 功 | トレ−ニング装置 |
JPS6144977A (ja) | 1984-08-09 | 1986-03-04 | Canon Inc | El素子 |
JP2629810B2 (ja) | 1988-04-22 | 1997-07-16 | 石川島播磨重工業株式会社 | 回流水槽式プール設備 |
JPH02235481A (ja) | 1989-03-08 | 1990-09-18 | O V S:Kk | プール用テレビカメラシステム |
US5130955A (en) * | 1990-12-11 | 1992-07-14 | Dean Luerker | Athletic timer correction system |
JPH06174450A (ja) | 1992-12-03 | 1994-06-24 | Toto Ltd | 動作空間計測装置 |
EP0662600A4 (en) | 1993-06-10 | 1997-02-12 | Oh Yoh Keisoku Kenkyusho Kk | DEVICE FOR MEASURING THE POSITION OF A MOVABLE OBJECT. |
JP2975975B2 (ja) | 1993-11-09 | 1999-11-10 | 日本ビクター株式会社 | 水中移動カメラ撮影装置 |
JP3190964B2 (ja) | 1994-05-30 | 2001-07-23 | 日本放送協会 | カメラの移動装置 |
JPH08317277A (ja) | 1995-05-22 | 1996-11-29 | Kowa Kk | 水中監視カメラ |
FR2741370B1 (fr) * | 1995-11-16 | 1998-05-29 | Poseidon | Systeme de surveillance d'une piscine pour la prevention des noyades |
US5864518A (en) * | 1996-03-29 | 1999-01-26 | Performance General Corporation | Device and method for analyzing a swimmer's swim stroke |
US6169966B1 (en) * | 1996-12-27 | 2001-01-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Apparatus for detecting a moving state of an object |
US6141041A (en) * | 1998-06-22 | 2000-10-31 | Lucent Technologies Inc. | Method and apparatus for determination and visualization of player field coverage in a sporting event |
JP2000042161A (ja) | 1998-07-30 | 2000-02-15 | Ysdi:Kk | 運動モニター装置 |
US6086379A (en) * | 1998-10-20 | 2000-07-11 | Research Foundation Of State University Of New York | System and method for training a swimmer |
-
2001
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-
2002
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08171693A (ja) * | 1994-12-19 | 1996-07-02 | Nec Corp | 車両検出装置 |
JPH11159173A (ja) * | 1997-11-28 | 1999-06-15 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 訓練用プール |
JPH11271024A (ja) * | 1998-03-26 | 1999-10-05 | Kubota Corp | 果菜類の計測装置 |
JP2000003450A (ja) * | 1999-05-24 | 2000-01-07 | Honda Motor Co Ltd | カラ―画像における複数領域の併合方法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015012434A (ja) * | 2013-06-28 | 2015-01-19 | カシオ計算機株式会社 | フォーム確認支援装置、及びその方法とプログラム、フォーム確認支援システム |
US9539469B2 (en) | 2014-01-28 | 2017-01-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Swimming race system, swimming race method, method of managing water quality, and display apparatus |
JP2018126310A (ja) * | 2017-02-08 | 2018-08-16 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 泳者状態表示システムおよび泳者状態表示方法 |
US11135502B2 (en) | 2017-02-08 | 2021-10-05 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Player state display system and player state display method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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