JP3364386B2 - Motion analysis device - Google Patents
Motion analysis deviceInfo
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- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
- Image Analysis (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Image Processing (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、生体運動等の二次
元又は三次元計測を非接触で、かつ高速に、多様な運動
の位置座標を測定する動作解析装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motion analysis apparatus for measuring two-dimensional or three-dimensional measurement of biological movements, etc., in a non-contact manner and at high speed, and at various positions of movements.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の三次元動作分析を行う動作解析装
置では、動作解析の対象となる被検者の身体各部の測定
対象部位の画像抽出し、この画像抽出した測定対象部位
を画像解析して測定対象部位の動作解析を行うが、この
動作解析方法について以下に述べる４つの方法が主に利
用されている。2. Description of the Related Art A conventional motion analysis apparatus for performing three-dimensional motion analysis extracts an image of a measurement target region of each body part of a subject to be subjected to the motion analysis, and analyzes the image-extracted measurement target region. The motion analysis of the measurement target portion is performed by using the following four methods as the motion analysis method.
【０００３】（１）被検者の身体各部の測定対象部位に
光を反射するマーカーを貼り付け、被検者に赤外光を照
射してマーカーからの反射光を可視光をカットするフィ
ルタを取り付けたモノクロビデオカメラで撮影し、コン
ピュータにより、撮影画像からマーカーからの反射光
（輝度）の変化を取得して、測定対象部位の動作を解析
する。(1) A marker that reflects light is attached to each measurement target site on each part of the subject's body, and a filter that irradiates the subject with infrared light to cut visible light from the reflected light from the marker is provided. An image is taken with the attached monochrome video camera, the change in the reflected light (luminance) from the marker is obtained from the taken image by the computer, and the operation of the measurement target site is analyzed.
【０００４】（２）一般的なビデオカメラで被検者を撮
影し、この撮影画像を１フレームずつコンピュータに取
り込み、この取込画像を１フレームずつデジタイズして
測定対象部位を指示して、測定対象部位の動作を解析す
る。(2) A subject is photographed with a general video camera, the photographed images are captured frame by frame into a computer, and the captured images are digitized frame by frame to indicate the site to be measured, and the measurement is performed. Analyze the movement of the target part.
【０００５】（３）被検者の身体各部の測定対象部位に
カラーマーカーを貼り付け、被検者をビデオカメラで撮
影し、コンピュータにより、撮影画像からマーカーの色
を認識させて、測定対象部位の動作を解析する。(3) A color marker is attached to a measurement target portion of each part of the subject's body, the subject is photographed with a video camera, and the color of the marker is recognized from the photographed image by a computer to measure the measurement target portion. Analyze the behavior of.
【０００６】（４）被検者の身体各部の測定対象部位に
光を反射するマーカーを貼り付け、被検者にハロゲン光
等を照射してモノクロビデオカメラでマーカーからの反
射光と被検者の全身を同時に撮影し、コンピュータによ
り、撮影画像からマーカーからの反射光（輝度）の変化
を取得して、測定対象部位の動作を解析する。(4) A marker that reflects light is attached to a measurement target site on each part of the subject's body, and the subject is irradiated with halogen light or the like to reflect light from the marker and the subject with a monochrome video camera. The whole body of the mouse is photographed at the same time, the change in the reflected light (luminance) from the marker is acquired from the photographed image by the computer, and the operation of the measurement target site is analyzed.
【０００７】従来の動作解析装置では、以上の各動作解
析方法のうち一つの動作解析方法に対応するように構成
されている。すなわち、従来の動作解析装置は、用途に
応じて一つの動作解析方法を適用した構成をとるように
なっていた。The conventional motion analysis apparatus is configured to correspond to one of the above motion analysis methods. That is, the conventional motion analysis device is configured to apply one motion analysis method according to the application.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の動作解析装置にあっては、用途に応じて一つの動作
解析方法を適用した構成をとるようになっていたため、
動作解析装置を限定された用途でしか利用できず、他の
動作解析方法での使用を必要とする場合は、その必要と
する動作解析方法に対応した動作解析装置を新たに容易
する必要があり、用途の制約が大きいとともにコストが
嵩むという問題があった。However, in the above-mentioned conventional motion analysis apparatus, since one motion analysis method is applied according to the application,
Can only be utilized in applications that are limited motion analysis device, require the use of other motion analysis methods, newly facilitate operation analyzing apparatus corresponding to the operation analyzing method in need thereof <br/> However, there is a problem that the use is largely restricted and the cost is increased.
【０００９】本発明の課題は、少なくとも従来の４つの
動作解析方法に対応する機能を有して動作解析装置の利
用範囲を拡大するとともに、システムコストを低減する
動作解析装置を提供することである。An object of the present invention is to provide a motion analysis apparatus which has a function corresponding to at least four conventional motion analysis methods, expands the usage range of the motion analysis apparatus, and reduces the system cost. .
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、２台
のビデオカメラにより生物の動作を撮影し、撮影された
画像データから該生物の測定対象部位を選別して所定の
演算処理により前記測定対象部位の動作を解析する動作
解析手段を備える動作解析装置であって、前記各ビデオ
カメラからの各画像信号をデジタル画像データに変換
し、この各デジタル画像データをフレーム単位で所定の
圧縮方式で１／２に圧縮し、この１／２に圧縮した各ビ
デオカメラのフレーム画像データを合成して１フレーム
の画像データとした後、この１フレームの画像データを
合成アナログ映像信号に変換する画像合成手段と、この
画像合成手段により変換される合成アナログ画像信号を
デジタル画像データに順次変換し、このデジタル画像デ
ータを所定の圧縮方式で順次圧縮して取り込む画像取込
手段と、この画像取込手段により取り込まれたデジタル
画像データを順次メモリに蓄積し、この蓄積したデジタ
ル画像データを順次読み出して伸張する画像伸張手段
と、を備え、前記動作解析手段は前記画像伸張手段によ
り伸張された画像データを用いて前記生物の前記測定対
象部位の動作を解析することを特徴としている。According to the invention of claim 1, two units are provided.
The motion of the creature was photographed by the video camera of
Select the measurement target part of the organism from the image data
Operation to analyze the operation of the measurement target part by arithmetic processing
A motion analysis device including an analysis means, which converts each image signal from each of the video cameras into digital image data, compresses each digital image data into 1/2 by a predetermined compression method in frame units, and After the frame image data of each video camera compressed to 1/2 is combined into one frame of image data, an image combining means for converting the image data of this one frame into a combined analog video signal, and this image combining means Image conversion means for sequentially converting the converted composite analog image signal into digital image data and sequentially compressing the digital image data by a predetermined compression method, and digital image data acquired by the image capturing means. Sequentially accumulated in the memory, this accumulated digital
Image expansion means for sequentially reading out and expanding image data
And the motion analysis means is based on the image expansion means.
The measured pair of the organism using the re-stretched image data.
It is characterized by analyzing the movement of the elephant part .
【００１１】この請求項１記載の発明の動作解析装置に
よれば、２台のビデオカメラにより生物の動作を撮影
し、撮影された画像データから該生物の測定対象部位を
選別して所定の演算処理により前記測定対象部位の動作
を解析する動作解析手段を備える動作解析装置であっ
て、前記各ビデオカメラからの各画像信号が、画像合成
手段により、デジタル画像データに変換され、この各デ
ジタル画像データをフレーム単位で所定の圧縮方式で１
／２に圧縮され、この１／２に圧縮した各ビデオカメラ
のフレーム画像データを合成されて１フレームの画像デ
ータとされた後、この１フレームの画像データを合成ア
ナログ映像信号に変換されると、この画像合成手段によ
り変換される合成アナログ画像信号が、画像取込手段に
より、デジタル画像データに順次変換され、このデジタ
ル画像データを所定の圧縮方式で順次圧縮して取り込ま
れると、この画像取込手段により取り込まれたデジタル
画像データが、画像取込手段により、順次メモリに蓄積
され、この蓄積したデジタル画像データが、画像伸張手
段により、順次読み出されて伸張され、前記画像伸張手
段により伸張された画像データを用いて、前記動作解析
手段により、前記生物の前記測定対象部位の動作が解析
される。According to the motion analysis apparatus of the invention described in claim 1, the motion of a living being is imaged by two video cameras.
Then, from the captured image data, the measurement target site of the organism is determined.
Operation of the measurement target part by selecting and performing predetermined arithmetic processing
Is a motion analysis device equipped with motion analysis means for analyzing
Then, each image signal from each of the video cameras is converted into digital image data by the image synthesizing means, and each digital image data is converted into 1 by a predetermined compression method in frame units.
When the frame image data of each video camera compressed to 1/2 is combined to form one frame of image data, the image data of one frame is converted into a combined analog video signal. The composite analog image signal converted by the image synthesizing means is sequentially converted into digital image data by the image capturing means, and when the digital image data is sequentially compressed by a predetermined compression method and captured, the image capturing The digital image data captured by the capturing unit is sequentially stored in the memory by the image capturing unit, and the stored digital image data is used as an image decompressor.
The image decompression hand is read out and decompressed sequentially by the steps.
Using the image data expanded by the stage, the motion analysis
By means of analyzing the movement of the measurement target part of the organism
To be done .
【００１２】請求項２記載の発明は、２台のビデオカメ
ラにより生物の動作を撮影し、撮影された画像データか
ら該生物の測定対象部位を選別して所定の演算処理によ
り前記測定対象部位の動作を解析する動作解析手段を備
える動作解析装置であって、前記各ビデオカメラからの
各画像信号を変換してデジタル画像データとし、この変
換されたデジタル画像データをフレーム単位でそれぞれ
記憶し、この記憶した各フレーム画像データをフレーム
画面内の左詰みと右詰みで入るように１／２に圧縮し、
この圧縮した各ビデオカメラの１／２画像データを１フ
レームに合成し、この合成した１フレームの画像データ
を合成アナログ映像信号に変換する画像合成手段と、こ
の画像合成手段で合成された合成アナログ映像信号を記
録するとともに、記録した合成アナログ映像信号を再生
する画像記録手段と、この画像記録手段により再生され
る合成アナログ映像信号をデジタル画像データに順次変
換し、このデジタル画像データを所定の圧縮方式で順次
圧縮して取り込む画像取込手段と、この画像取込手段に
より取り込まれたデジタル画像データを順次メモリに蓄
積し、この蓄積したデジタル画像データを順次読み出し
て伸張する画像伸張手段と、を備え、前記動作解析手段
は前記画像伸張手段により伸張された画像データを用い
て前記生物の前記測定対象部位の動作を解析することを
特徴としている。According to the invention of claim 2, two video cameras are provided.
It is the image data that was taken by shooting the movement of living things with La
The target area for measurement of the organism is selected from the
Equipped with motion analysis means to analyze the motion of the measurement target part
A motion analysis device for converting the image signals from the video cameras into digital image data, storing the converted digital image data in frame units, and storing the stored frame image data into frames. Compress it in half so that it fits in the left and right sides of the screen,
Image synthesizing means for synthesizing the compressed ½ image data of each video camera into one frame and converting the synthesized one frame of image data into a synthetic analog video signal, and a synthetic analog synthesized by the image synthesizing means. Image recording means for recording the video signal and reproducing the recorded composite analog video signal, and the composite analog video signal reproduced by the image recording means are sequentially converted into digital image data, and the digital image data is compressed in a predetermined manner. Image capturing means for sequentially compressing and capturing the digital image data, digital image data captured by the image capturing means are sequentially stored in a memory, and the stored digital image data is sequentially read out.
And an image decompressing unit for decompressing Te, said operation analyzing means
Is the image data expanded by the image expansion means
And analyzing the movement of the measurement target part of the living thing.
【００１３】この請求項２記載の発明の動作解析装置に
よれば、２台のビデオカメラにより生物の動作を撮影
し、撮影された画像データから該生物の測定対象部位を
選別して所定の演算処理により前記測定対象部位の動作
を解析する動作解析手段を備える動作解析装置であっ
て、前記各ビデオカメラからの各画像信号が、画像合成
手段により、デジタル画像データに変換され、この変換
されたデジタル画像データがフレーム単位でそれぞれ記
憶され、この記憶された各フレーム画像データがフレー
ム画面内の左詰みと右詰みで入るように１／２に圧縮さ
れ、この圧縮された各ビデオカメラの１／２画像データ
が１フレームに合成され、この合成された１フレームの
画像データが合成アナログ映像信号に変換されると、画
像記録手段により、この画像合成手段で合成された合成
アナログ映像信号が記録されるとともに、記録された合
成アナログ映像信号を再生される。そして、この画像記
録手段により再生される合成アナログ映像信号が、画像
取込手段により、デジタル画像データに順次変換され、
このデジタル画像データが所定の圧縮方式で順次圧縮さ
れて取り込まれると、この画像取込手段により取り込ま
れたデジタル画像データが、画像伸張手段により、順次
メモリに蓄積され、この蓄積したデジタル画像データが
順次読み出されて伸張され、前記画像伸張手段により伸
張された画像データを用いて、前記動作解析手段によ
り、前記生物の前記測定対象部位の動作が解析される。According to the motion analysis apparatus of the present invention, the motion of the living thing is photographed by the two video cameras.
Then, from the captured image data, the measurement target site of the organism is determined.
Operation of the measurement target part by selecting and performing predetermined arithmetic processing
Is a motion analysis device equipped with motion analysis means for analyzing
Then, each image signal from each of the video cameras is converted into digital image data by the image synthesizing means, the converted digital image data is stored in frame units, and each of the stored frame image data is stored in a frame. The image data is compressed to 1/2 so that the left and right edges of the screen are filled, and the compressed 1/2 image data of each video camera is combined into one frame, and the combined image data of one frame is combined. When converted into an analog video signal, the image recording means records the composite analog video signal composited by the image compositing means and reproduces the recorded composite analog video signal. Then, the composite analog video signal reproduced by the image recording means is sequentially converted into digital image data by the image capturing means,
When this digital image data is sequentially compressed by a predetermined compression method and captured, the digital image data captured by the image capturing means is sequentially accumulated in the memory by the image expanding means, and the accumulated digital image data is stored.
It is sequentially read and expanded, and expanded by the image expansion means.
Using the stretched image data, the motion analysis means
Then, the movement of the measurement target portion of the living thing is analyzed .
【００１４】この場合、請求項３に記載した発明のよう
に、前記請求項１あるいは請求項２記載の動作解析装置
において、前記動作解析手段は、種々の動作解析プログ
ラムを格納したプログラムメモリを有し、前記画像取込
手段により取り込まれたデジタル画像データを順次メモ
リに蓄積し、この蓄積したデジタル画像データを順次読
み出して伸張し、この伸張したデジタル画像データから
前記生物の測定対象部位を選別し、所定の動作解析プロ
グラムにより前記測定対象部位の動作を解析することが
有効である。In this case, as in the invention described in claim 3, in the motion analysis apparatus according to claim 1 or 2, the motion analysis means has a program memory storing various motion analysis programs. Then, the digital image data captured by the image capturing means is sequentially stored in a memory, the stored digital image data is sequentially read and expanded, and the measurement target site of the living thing is selected from the expanded digital image data. It is effective to analyze the motion of the measurement target part by a predetermined motion analysis program.
【００１５】したがって、従来の複数の動作解析方法に
対応して、各種動作解析処理を行うことができる。その
結果、従来は動作解析方法に対応して異なるシステム構
成の動作解析装置を使用していたが、本発明の動作解析
装置を利用することにより、複数の動作解析方法に対応
することができ、動作解析装置の利用範囲を拡大すると
ともに、システムコストを大幅に低減することができ
る。Therefore, various motion analysis processes can be performed corresponding to a plurality of conventional motion analysis methods. As a result, conventionally, a motion analysis device having a different system configuration was used corresponding to the motion analysis method, but by using the motion analysis device of the present invention, it is possible to support a plurality of motion analysis methods, It is possible to expand the range of use of the motion analysis device and significantly reduce the system cost.
【００１６】この場合、請求項４に記載した発明のよう
に、前記請求項２記載の動作解析装置において、前記ビ
デオカメラ、画像合成手段及び画像記録手段を運搬可能
にすることが有効である。In this case, it is effective that the video camera, the image synthesizing means, and the image recording means can be carried in the motion analysis apparatus according to the second aspect of the present invention.
【００１７】したがって、屋外で動作解析のための撮影
を行う場合は、この機器を外に持ち出して動作解析処理
のための撮影を行うことができる。Therefore, when shooting for motion analysis outdoors, this device can be taken out to perform shooting for motion analysis processing.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明の実施
の形態を詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
【００１９】図１〜図１０は、本発明を適用した第１の
実施の形態の動作解析装置を示す図である。1 to 10 are diagrams showing a motion analysis apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【００２０】まず、構成を説明する。First, the structure will be described.
【００２１】図１は、本実施の形態の動作解析装置の要
部構成を示すブロック図である。この図１において、動
作解析装置１は、ビデオカメラ２、３、２ｃｈ画像合成
装置４、画像取込装置５及びパーソナルコンピュータ６
により構成されている。FIG. 1 is a block diagram showing the main configuration of the motion analysis apparatus according to this embodiment. In FIG. 1, the motion analysis apparatus 1 includes a video camera 2, 3, 2ch image synthesizing apparatus 4, an image capturing apparatus 5, and a personal computer 6.
It is composed by.
【００２２】ビデオカメラ２、３は、例えば、撮像素子
として所定解像度のＣＣＤ（ChargeCoupled Device ：
電荷結合素子）が搭載されて、撮影した映像をビデオカ
セットに記録するとともに撮影中の映像信号を出力する
外部端子を備えたものを使用し、それぞれ測定対象者を
撮影する所定位置に配置され、その撮影位置での撮影映
像を、ＮＴＳＣ（National Television System Committ
ee）のアナログ映像信号として２ｃｈ画像合成装置４に
出力する。The video cameras 2 and 3 are, for example, CCDs (Charge Coupled Devices) having a predetermined resolution as image pickup devices.
(Charge-coupled device) is mounted, the captured image is recorded in a video cassette, and an external terminal for outputting a video signal being captured is used, and each is arranged at a predetermined position for capturing an image of a measurement target person, The video shot at that shooting position is recorded by the NTSC (National Television System Committ).
ee) analog video signal to the 2ch image synthesizer 4.
【００２３】２ｃｈ画像合成装置４は、ビデオカメラ
２、３から入力されるＮＴＳＣアナログ映像信号をＡ／
Ｄ変換してデジタル画像データとするＡ／Ｄ変換回路
と、このＡ／Ｄ変換回路でＡ／Ｄ変換されたデジタル画
像データをフレーム単位でそれぞれ記憶するフレーム画
像メモリと、このフレーム画像メモリに記憶された各ビ
デオカメラのフレーム画像データを表示画面内の左詰み
と右詰みで表示するように１／２に圧縮する画像圧縮回
路と、この画像圧縮回路で圧縮された１／２画像データ
を１フレームに合成する画像合成回路と、この画像合成
回路で合成された１フレームの画像データを合成ＮＴＳ
Ｃアナログ映像信号に変換して画像取込装置５に出力す
るＤ／Ａ変換回路と、から構成されている。The 2ch image synthesizing device 4 converts the NTSC analog video signals input from the video cameras 2 and 3 into A / S signals.
An A / D conversion circuit for D-converting to digital image data, a frame image memory for storing the digital image data A / D converted by the A / D conversion circuit in frame units, and a frame image memory An image compression circuit that compresses the frame image data of each video camera that is compressed to 1/2 so that the frame image data is displayed on the left and right sides of the display screen, and the 1/2 image data compressed by this image compression circuit An image synthesizing circuit for synthesizing into a frame and the image data of one frame synthesized by this image synthesizing circuit is synthesized NTS
And a D / A conversion circuit for converting into a C analog video signal and outputting it to the image capturing device 5.
【００２４】画像取込装置５は、２ｃｈ画像複合装置４
から入力される合成ＮＴＳＣアナログ映像信号をＡ／Ｄ
変換してデジタル画像データとして出力するＡ／Ｄ変換
回路と、このＡ／Ｄ変換回路でＡ／Ｄ変換されたデジタ
ル画像データを所定の圧縮方式（例えば、ＭＰＥＧ（：
動画圧縮方式）あるいはＪＰＥＧ（：静止画圧縮方
式））により圧縮する画像圧縮回路と、この画像圧縮回
路で圧縮された画像データをＡＶＩデータに変換して、
パーソナルコンピュータ６内のハードディスク（H-ard
Disk）に順次書き込む記憶制御回路と、から構成されて
いる。The image capturing device 5 is a 2ch image composite device 4
Synthetic NTSC analog video signal input from A / D
An A / D conversion circuit for converting and outputting as digital image data, and the digital image data A / D converted by the A / D conversion circuit are subjected to a predetermined compression method (for example, MPEG (:
An image compression circuit for compressing a moving image compression method) or a JPEG (: still image compression method)) and image data compressed by this image compression circuit is converted into AVI data,
Hard disk in personal computer 6 (H-ard
Disk) and a storage control circuit for sequentially writing the data on the disk.
【００２５】パーソナルコンピュータ６は、画像取込装
置５によりＡＶＩデータが書き込まれるハードディスク
と、画像取込装置５の記憶制御回路によりハードディス
クに書き込まれたＡＶＩデータを解凍処理（ＭＰＥＧあ
るいはＪＰＥＧに基づく復号化処理）してビットマップ
データ（ＢＭＰ）を出力する画像伸張回路と、上記従来
の（１）〜（４）の各種動作解析処理に必要な各種制御
プログラムを書き換え可能に格納するＰＲＯＭ（Progra
mmable Read Only Memory ）等から構成されたプログラ
ムメモリと、指定された動作解析モードに応じてプログ
ラムメモリから対応する制御プログラムを読み出して展
開するとともに処理中のデータを一時的に格納するＲＡ
Ｍ（Random Accesss Memory ）等から構成された展開メ
モリと、プログラムメモリに格納された各種制御プログ
ラムを読み出して展開メモリに展開して、各種動作解析
処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit ）
と、ＣＰＵで処理された動作解析結果を表示する表示部
と、から構成されている。The personal computer 6 performs a decompression process (decoding based on MPEG or JPEG) on the hard disk to which the AVI data is written by the image capturing device 5 and the AVI data written on the hard disk by the storage control circuit of the image capturing device 5. Processing) to output bitmap data (BMP) and a PROM (Progra) that rewritably stores various control programs required for various operation analysis processes of the above-mentioned (1) to (4).
mmable Read Only Memory) and RA for reading and expanding the corresponding control program from the program memory according to the specified operation analysis mode and temporarily storing the data being processed.
A CPU (Central Processing Unit) that reads an expansion memory composed of M (Random Access Memory), etc. and various control programs stored in the program memory, expands it in the expansion memory, and executes various operation analysis processes.
And a display unit for displaying the result of the motion analysis processed by the CPU.
【００２６】パーソナルコンピュータ６は、プログラム
メモリに記憶されている各種動作解析処理プログラムを
読み出して展開メモリに展開し、この動作解析処理プロ
グラムに従って、ハードディスクに蓄積されているデジ
タル映像信号を１フレームずつ順次読み出し、この読み
出したデジタル画像信号を１フレームずつデジタイズ処
理して測定対象部位を選別して所定の動作解析処理によ
り前記測定対象部位の動作を解析し、その解析結果をパ
ーソナルコンピュータ６の表示部に表示する。 The personal computer 6 reads out various operation analysis processing programs stored in the program memory and expands them in the expansion memory, and in accordance with this operation analysis processing program, the digital video signals stored in the hard disk are sequentially frame by frame. read, this reading of
Digitize the generated digital image signal frame by frame.
The target part to be measured and the predetermined motion analysis processing is performed.
The operation of the measurement target area is analyzed and the analysis result is analyzed.
-Displayed on the display section of the personal computer 6.
【００２７】次に、本実施の形態の動作を説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.
【００２８】まず、図１の動作解析装置１における画像
信号の流れを図２に示すフローチャートに基づいて説明
する。First, the flow of image signals in the motion analysis apparatus 1 of FIG. 1 will be described based on the flowchart shown in FIG.
【００２９】図２において、まず、２ｃｈ画像合成装置
４において、ビデオカメラ２、３から入力される２ｃｈ
分のＮＴＳＣアナログ映像信号の同期を取って、フレー
ム単位に表示画面内の左詰みと右詰みで表示するように
１／２に圧縮し、この圧縮された１／２画像データを１
フレームに合成して合成ＮＴＳＣアナログ映像信号を生
成し（ステップＳ１）、この合成処理された合成ＮＴＳ
Ｃアナログ映像信号を画像取込装置５で取り込む（ステ
ップＳ２）。そして、画像取込装置５では、取り込んだ
合成ＮＴＳＣアナログ映像信号をＡ／Ｄ変換してデジタ
ル画像データとし、このデジタル画像データを所定の圧
縮方式（例えば、ＭＰＥＧ（：動画圧縮方式）あるいは
ＪＰＥＧ（：静止画圧縮方式））により圧縮し、この画
像データをＡＶＩデータに変換して、パーソナルコンピ
ュータ６内のハードディスクに順次記憶させる。In FIG. 2, first, in the 2ch image synthesizing device 4, the 2ch input from the video cameras 2 and 3 is input.
Minute NTSC analog video signal is synchronized, and it is compressed to 1/2 so that it is displayed on the display screen as left-justified and right-justified on a frame-by-frame basis.
Synthesized NTSC analog video signals are generated by synthesizing into a frame (step S1), and the synthesized NTS thus synthesized
The C analog video signal is captured by the image capturing device 5 (step S2). Then, the image capturing device 5 A / D-converts the captured composite NTSC analog video signal into digital image data, and the digital image data is subjected to a predetermined compression method (for example, MPEG (: moving image compression method) or JPEG ( : Still image compression method)), this image data is converted into AVI data, and sequentially stored in the hard disk in the personal computer 6.
【００３０】そして、パーソナルコンピュータ６では、
画像取込装置５によりハードディスクに記憶されたＡＶ
Ｉデータを順次読み出して解凍処理（ＭＰＥＧあるいは
ＪＰＥＧに基づく復号化処理）して１フレームのビット
マップデータ（ＢＭＰ）とし、このビットマップデータ
を画像分離処理して、１フレーム内で左詰みのビットマ
ップ分離画像データと右詰みのビットマップ分離画像デ
ータとする。次いで、この左詰みのビットマップ分離画
像データと右詰みのビットマップ分離画像データを、そ
れぞれ画像伸張処理し、それぞれ１フレームビットマッ
プ画像データ（１）、（２）とする（ステップＳ３）。Then, in the personal computer 6,
AV stored in the hard disk by the image capturing device 5
I data is sequentially read and decompressed (decoded based on MPEG or JPEG) to form one frame of bitmap data (BMP). This bitmap data is subjected to image separation processing and left-justified bits within one frame. Map separated image data and right-justified bitmap separated image data are used. Next, the left-filled bitmap separated image data and the right-filled bitmap separated image data are subjected to image expansion processing to be 1-frame bitmap image data (1) and (2), respectively (step S3).
【００３１】次に、上記ステップＳ１において、２ｃｈ
画像合成装置４により実行される画像信号の同期処理の
流れを図３に示して説明する。Next, in the above step S1, 2ch
The flow of image signal synchronization processing executed by the image synthesizing device 4 will be described with reference to FIG.
【００３２】図３において、２ｃｈ画像合成装置４は、
ビデオカメラ２、３から各画像入力チャンネルｃｈ１，
ｃｈ２に入力される各ＮＴＳＣアナログ映像信号の奇数
フィールドの起点を検出し、その起点を検出したＮＴＳ
Ｃアナログ映像信号をＡ／Ｄ変換してデジタル画像デー
タとしてチャンネルｃｈ１，ｃｈ２別にフレーム画像メ
モリに一旦書き込む。In FIG. 3, the 2ch image synthesizing device 4 is
Each video input channel ch1, from the video cameras 2 and 3
NTS detecting the starting point of the odd field of each NTSC analog video signal input to ch2 and detecting the starting point
The C analog video signal is A / D converted and digital image data is once written in the frame image memory for each of channels ch1 and ch2.
【００３３】次いで、上記ステップＳ１において、２ｃ
ｈ画像合成装置４により実行される画像データの圧縮処
理の流れを図４に示して説明する。Then, in step S1 described above, 2c
The flow of image data compression processing executed by the image synthesizing device 4 will be described with reference to FIG.
【００３４】図４において、２ｃｈ画像合成装置４は、
図３でフレーム画像メモリに書き込んだフレーム単位の
デジタル画像データを読み出して、表示画面内の左詰み
と右詰みで表示するように、チャンネルｃｈ１側のフレ
ーム画像データを左詰み１／２に圧縮し、チャンネルｃ
ｈ２側のフレーム画像データを右詰み１／２に圧縮す
る。そして、この１／２に圧縮した各フレーム画像デー
タを左詰み及び右詰みで再びフレーム画像メモリに書き
込む。In FIG. 4, the 2ch image synthesizing device 4 is
The frame-by-frame digital image data written in the frame image memory in FIG. 3 is read out, and the frame image data on the channel ch1 side is compressed to left-justified 1/2 so that it is displayed as left-justified and right-justified in the display screen. , Channel c
The frame image data on the h2 side is compressed to the right half ½. Then, each frame image data compressed to ½ is written in the frame image memory again with left packing and right packing.
【００３５】次いで、上記ステップＳ１において、２ｃ
ｈ画像合成装置４により実行される画像データの合成処
理の流れを図５に示して説明する。Then, in step S1 described above, 2c
The flow of image data combination processing executed by the image combination device 4 will be described with reference to FIG.
【００３６】図５において、２ｃｈ画像合成装置４は、
図４でフレーム画像メモリに書き込んだ左詰み及び右詰
みの各１／２フレームのデジタル画像データを読み出
し、この読み出した各１／２フレームの画像データを１
フレームに合成処理し、この１フレームの合成画像デー
タを再度フレーム画像メモリに書き込む。そして、フレ
ーム画像メモリに書き込んだ１フレームの合成画像デー
タを読み出してＤ／Ａ変換し、合成ＮＴＳＣアナログ映
像信号として画像取込装置５に出力する。In FIG. 5, the 2ch image synthesizing device 4 is
In FIG. 4, the left-side and right-side ½ frames of digital image data written in the frame image memory are read out, and the read ½-frame image data is read out as 1
The frame is combined, and this one frame of combined image data is written again in the frame image memory. Then, one frame of composite image data written in the frame image memory is read out, D / A converted, and output to the image capturing device 5 as a composite NTSC analog video signal.
【００３７】次いで、上記ステップＳ２において、画像
取込装置５により実行される画像取込処理の流れを図６
に示して説明する。Next, in step S2, the flow of the image capturing process executed by the image capturing device 5 is shown in FIG.
Will be described.
【００３８】図６において、画像取込装置５は、図５で
２ｃｈ画像合成装置４から入力された合成ＮＴＳＣアナ
ログ映像信号をＡ／Ｄ変換してデジタル画像データと
し、このデジタル画像データを所定の圧縮方式（例え
ば、ＭＰＥＧ（：動画圧縮方式）あるいはＪＰＥＧ（：
静止画圧縮方式））により圧縮し、この画像データをＡ
ＶＩデータに変換して、パーソナルコンピュータ６内の
ハードディスクに順次書き込む。In FIG. 6, the image capturing device 5 A / D converts the composite NTSC analog video signal input from the 2ch image compositing device 4 in FIG. 5 into digital image data, and this digital image data is converted into a predetermined image data. A compression method (for example, MPEG (: video compression method) or JPEG (:
Still image compression method))
It is converted into VI data and sequentially written in the hard disk in the personal computer 6.
【００３９】次いで、上記ステップＳ３において、パー
ソナルコンピュータ６により実行される画像解凍処理の
流れを図７に示して説明する。Next, the flow of the image decompression processing executed by the personal computer 6 in step S3 will be described with reference to FIG.
【００４０】図７において、パーソナルコンピュータ６
は、図６で画像取込装置５によりハードディスクに書き
込まれたＡＶＩデータを順次読み出して解凍処理（ＭＰ
ＥＧあるいはＪＰＥＧに基づく復号化処理）して１フレ
ームのビットマップデータ（ＢＭＰ）とする。In FIG. 7, the personal computer 6
6 sequentially reads the AVI data written in the hard disk by the image capturing device 5 in FIG. 6 and decompresses it (MP
Decoding processing based on EG or JPEG) is performed to form one frame of bitmap data (BMP).
【００４１】次いで、上記ステップＳ３において、パー
ソナルコンピュータ６により実行される画像分離処理の
流れを図８に示して説明する。Next, the flow of the image separation process executed by the personal computer 6 in step S3 will be described with reference to FIG.
【００４２】図８において、パーソナルコンピュータ６
は、図６で解凍処理された１フレームのビットマップデ
ータを画像分離処理して、１フレーム内で左詰みのビッ
トマップ分離画像データと右詰みのビットマップ分離画
像データとする。次いで、この左詰みのビットマップ分
離画像データと右詰みのビットマップ分離画像データ
を、それぞれ画像伸張処理し、それぞれ１フレームビッ
トマップ画像データ（１）、（２）とする。In FIG. 8, the personal computer 6
6 performs image separation processing on the one-frame bitmap data decompressed in FIG. 6 to obtain left-justified bitmap separated image data and right-justified bitmap separated image data within one frame. Next, the left-filled bitmap separated image data and the right-filled bitmap separated image data are subjected to image expansion processing to form 1-frame bitmap image data (1) and (2), respectively.
【００４３】以上が本実施の形態の動作解析装置１内各
部の動作である。The above is the operation of each unit in the motion analysis apparatus 1 according to the present embodiment.
【００４４】そして、図示しないが、パーソナルコンピ
ュータ６は、画像伸張処理した１フレームビットマップ
画像データ（１）、（２）を、プログラムメモリに格納
された各種動作解析処理に対応する制御プログラムに従
って、１フレームずつデジタイズ処理して測定対象部位
を選別して所定の動作解析処理により前記測定対象部位
の動作を解析し、その解析結果をパーソナルコンピュー
タ６の表示部に表示する。 Although not shown, the personal computer 6 executes the image decompression-processed 1-frame bitmap image data (1) and (2) according to a control program stored in a program memory and corresponding to various motion analysis processes. Site to be measured by digitizing each frame
And select the part to be measured by a predetermined motion analysis process.
Of the computer's operation and the analysis results are analyzed by a personal computer.
It is displayed on the display section of the computer 6.
【００４５】また、動作解析装置１では、被検者の身体
各部の測定対象部位に光を反射するカラーマーカーを貼
り付けた場合は、被検者に光を照射してビデオカメラ
２、３で撮影し、この撮影したＮＴＳＣアナログ映像信
号を、上記図３〜図６に示した２ｃｈ画像合成装置４に
より実行される画像信号の同期処理、画像データの圧縮
処理、画像データの合成処理及び画像取込装置５により
実行される画像取込処理を実行する。Further, in the motion analysis device 1, when color markers that reflect light are attached to the measurement target parts of the body parts of the subject, the subject is irradiated with light and the video cameras 2 and 3 are used. The captured NTSC analog video signal is captured, and the image signal synchronization processing, the image data compression processing, the image data synthesis processing, and the image capture performed by the 2ch image synthesis apparatus 4 shown in FIGS. 3 to 6 are performed. The image capturing process executed by the capturing device 5 is executed.
【００４６】そして、パーソナルコンピュータ６により
実行される上記図７に示した画像解凍処理において画像
伸張処理された１フレームビットマップ画像データ
（１）、（２）を、プログラムメモリに格納された各種
動作解析処理に対応する制御プログラムに従って、マー
カーの色を認識させて、測定対象部位の動作を解析す
る。Then, the 1-frame bitmap image data (1) and (2) subjected to the image decompression processing in the image decompression processing shown in FIG. 7 executed by the personal computer 6 are stored in the program memory for various operations. According to a control program corresponding to the analysis process, the marker color is recognized and the operation of the measurement target site is analyzed.
【００４７】また、被検者の身体各部の測定対象部位に
光を反射するマーカーを貼り付けた場合は、被検者に赤
外光を照射してビデオカメラ２、３のレンズに可視光を
カットするフィルタを取り付けて、マーカーからの反射
光と被検者の全身をモノクロで同時に撮影し、この撮影
したＮＴＳＣアナログ映像信号を、上記図３〜図６に示
した２ｃｈ画像合成装置４により実行される画像信号の
同期処理、画像データの圧縮処理、画像データの合成処
理及び画像取込装置５により実行される画像取込時の彩
度を“０”に設定して画像取込処理を実行する。When a marker that reflects light is attached to the measurement target site on each part of the body of the subject, the subject is irradiated with infrared light so that the lenses of the video cameras 2 and 3 are exposed to visible light. A filter for cutting is attached, the reflected light from the marker and the whole body of the subject are simultaneously photographed in monochrome, and the photographed NTSC analog video signal is executed by the 2ch image synthesizing device 4 shown in FIGS. 3 to 6 above. Image signal synchronization processing, image data compression processing, image data combination processing, and image capture processing by setting the saturation at image capture performed by the image capture device 5 to "0" To do.
【００４８】そして、パーソナルコンピュータ６により
実行される上記図７に示した画像解凍処理において画像
伸張処理された１フレームビットマップ画像データ
（１）、（２）を、プログラムメモリに格納された各種
動作解析処理に対応する制御プログラムに従って、マー
カーからの反射光（輝度）の変化を取得して、測定対象
部位の動作を解析する。Then, the 1-frame bitmap image data (1) and (2) subjected to the image decompression processing in the image decompression processing shown in FIG. 7 executed by the personal computer 6 are stored in the program memory for various operations. According to a control program corresponding to the analysis process, a change in reflected light (luminance) from the marker is acquired and the operation of the measurement target site is analyzed.
【００４９】また、被検者の身体各部の測定対象部位に
光を反射するマーカーを貼り付けた場合は、被検者に赤
外光を照射してビデオカメラ２、３のレンズにフィルタ
を取り付けてマーカーからの反射光をモノクロで撮影
し、この撮影したＮＴＳＣアナログ映像信号を、上記図
３〜図６に示した２ｃｈ画像合成装置４により実行され
る画像信号の同期処理、画像データの圧縮処理、画像デ
ータの合成処理及び画像取込装置５により実行される画
像取込時の彩度を“０”に設定して画像取込処理を実行
する。When a marker that reflects light is attached to the measurement target site on each part of the body of the subject, the subject is irradiated with infrared light and filters are attached to the lenses of the video cameras 2 and 3. The reflected light from the marker is photographed in monochrome, and the photographed NTSC analog video signal is subjected to image signal synchronization processing and image data compression processing executed by the 2ch image synthesizing device 4 shown in FIGS. , The image data combining process and the image capturing process executed by the image capturing device 5 are set to “0” and the image capturing process is executed.
【００５０】そして、パーソナルコンピュータ６により
実行される上記図７に示した画像解凍処理において画像
伸張処理された１フレームビットマップ画像データ
（１）、（２）を、プログラムメモリに格納された各種
動作解析処理に対応する制御プログラムに従って、マー
カーからの反射光（輝度）の変化を取得して、測定対象
部位の動作を解析する。Then, the 1-frame bitmap image data (1) and (2) that have been subjected to the image decompression processing in the image decompression processing shown in FIG. 7 executed by the personal computer 6 are stored in the program memory for various operations. According to a control program corresponding to the analysis process, a change in reflected light (luminance) from the marker is acquired and the operation of the measurement target site is analyzed.
【００５１】なお、ビデオカメラ２、３により被検者を
モノクロ撮影する場合の、動作解析装置１の処理を図９
に示すフローチャートに基づいて説明する。The processing of the motion analysis apparatus 1 when the subject is photographed in monochrome by the video cameras 2 and 3 is shown in FIG.
It will be described based on the flowchart shown in FIG.
【００５２】図９において、モノクロ撮影する場合は、
まず、ビデオカメラ２、３の各レンズにモノクロ撮影用
のフィルタを取り付け（ステップＳ１１）、画像取込装
置５の画像入力の彩度を“０”に設定する（ステップＳ
１２）。In FIG. 9, in the case of monochrome photography,
First, a filter for monochrome photography is attached to each lens of the video cameras 2 and 3 (step S11), and the saturation of the image input of the image capturing device 5 is set to "0" (step S).
12).
【００５３】以上のように、本第１の実施の形態の動作
解析装置１では、上記従来で述べた（１）〜（４）の動
作解析方法に対応して、各種動作解析処理を行うことが
できる。As described above, in the motion analysis apparatus 1 according to the first embodiment, various motion analysis processes are performed corresponding to the motion analysis methods (1) to (4) described above. You can
【００５４】その結果、動作解析装置の利用範囲を拡大
するとともに、システムコストを低減することができ
る。As a result, the range of use of the motion analysis device can be expanded and the system cost can be reduced.
【００５５】（第２の実施の形態）図１０は、本発明を
適用した第２の実施の形態の動作解析装置を示す図であ
る。(Second Embodiment) FIG. 10 is a diagram showing a motion analysis apparatus according to a second embodiment of the present invention.
【００５６】この動作解析装置１０は、上記第１の実施
の形態の動作解析装置１の構成を、より具体的な構成と
したものである。This motion analysis apparatus 10 is a more specific structure of the motion analysis apparatus 1 of the first embodiment.
【００５７】まず、構成を説明する。First, the structure will be described.
【００５８】図１０において、動作解析装置１０は、ビ
デオカメラ１１、１２、画像分離器１３、ポータブルビ
デオデッキ１４、バッテリー１５、パーソナルコンピュ
ータ１６、ＣＲＴ１７、カラープリンタ１８及び絶縁ト
ランス１９により構成されており、図中の破線で示すビ
デオカメラ１１、１２、画像分離器１３、ポータブルビ
デオデッキ１４及びバッテリー１５は、持ち運び可能な
部分である。屋外で動作解析のための撮影を行う場合
は、この破線内の機器を外に持ち出して動作解析処理の
ための撮影を行うことが可能である。In FIG. 10, the motion analysis device 10 is composed of video cameras 11 and 12, an image separator 13, a portable VCR 14, a battery 15, a personal computer 16, a CRT 17, a color printer 18 and an insulating transformer 19. The video cameras 11 and 12, the image separator 13, the portable VCR 14 and the battery 15, which are indicated by broken lines in the figure, are portable parts. When performing shooting for motion analysis outdoors, it is possible to take out the device within the broken line to the outside for shooting for motion analysis processing.
【００５９】ビデオカメラ１１、１２は、同期を取るた
めのケーブルが相互に接続されており、この同期ケーブ
ルを介して撮影の開始タイミングの同期を図る信号を授
受して、撮影動作を同期することができるようになって
いる。ビデオカメラ１１、１２は、例えば、撮像素子と
して所定解像度のＣＣＤ（Charge Coupled Device ：電
荷結合素子）が搭載されて、撮影中の映像信号を出力す
る外部端子を備えたものを使用し、それぞれ測定対象者
を撮影する所定位置に配置され、その撮影位置での撮影
映像を、ＮＴＳＣのアナログ映像信号として画像分離器
１３に出力する。Cables for synchronizing the video cameras 11 and 12 are connected to each other. A signal for synchronizing the start timing of photographing is transmitted and received through the synchronizing cable to synchronize the photographing operation. You can do it. Each of the video cameras 11 and 12 uses, for example, a CCD (Charge Coupled Device) having a predetermined resolution as an image pickup device and an external terminal for outputting a video signal during shooting, and each of the measurement is performed. It is arranged at a predetermined position where the target person is photographed, and the photographed image at that photographing position is output to the image separator 13 as an NTSC analog image signal.
【００６０】画像分離器１３は、上記図１に示した２ｃ
ｈ画像合成装置４と同じように、ビデオカメラ２、３か
ら入力されるＮＴＳＣアナログ映像信号をＡ／Ｄ変換し
てデジタル画像データとするＡ／Ｄ変換回路と、このＡ
／Ｄ変換回路でＡ／Ｄ変換されたデジタル画像データを
フレーム単位でそれぞれ記憶するフレーム画像メモリ
と、このフレーム画像メモリに記憶された各フレーム画
像データを表示画面内の左詰みと右詰みで表示するよう
に１／２に圧縮する画像圧縮回路と、この画像圧縮回路
で圧縮された１／２画像データを１フレームに合成する
画像合成回路と、この画像合成回路で合成された１フレ
ームの画像データを合成ＮＴＳＣアナログ映像信号に変
換してポータブルビデオデッキ１４に出力するＤ／Ａ変
換回路と、から構成されている。The image separator 13 is the same as the image separator 2c shown in FIG.
Similar to the image synthesizing device 4, an A / D conversion circuit for A / D converting an NTSC analog video signal input from the video cameras 2 and 3 into digital image data, and the A / D conversion circuit
A frame image memory that stores digital image data that has been A / D converted by the A / D conversion circuit, and each frame image data that is stored in this frame image memory is displayed in the left and right sides of the display screen. Image compression circuit for compressing the image data into 1/2, the image composition circuit for composing the 1/2 image data compressed by the image compression circuit into one frame, and the image of one frame combined by the image composition circuit. And a D / A conversion circuit for converting the data into a composite NTSC analog video signal and outputting it to the portable video deck 14.
【００６１】ポータブルビデオデッキ１４は、記録モー
ドにおいて、画像分離器１３から入力される合成ＮＴＳ
Ｃアナログ映像信号をビデオテープに記録し、再生モー
ドにおいて、ビデオテープに記録された合成ＮＴＳＣア
ナログ映像信号を再生してパーソナルコンピュータ１６
に出力する。In the recording mode, the portable VCR 14 uses the composite NTS input from the image separator 13.
The C analog video signal is recorded on the video tape, and in the reproduction mode, the composite NTSC analog video signal recorded on the video tape is reproduced to reproduce the personal computer 16
Output to.
【００６２】バッテリー１５は、持ち運び可能なビデオ
カメラ１１、１２、画像分離器１３及びポータブルビデ
オデッキ１４に電源電圧を供給する。このバッテリー１
５は、屋外でで動作解析のための撮影を行う場合に利用
され、屋内の電灯線が設備されている部屋では不用であ
る。The battery 15 supplies power supply voltage to the portable video cameras 11 and 12, the image separator 13 and the portable VCR 14. This battery 1
No. 5 is used when shooting is performed outdoors for motion analysis, and is not necessary in an indoor room equipped with a power line.
【００６３】パーソナルコンピュータ１６は、その内部
にビデオボード１６ａと記憶装置１６ｂを備えるととも
に、図示しないＣＰＵ、プログラムメモリ及び展開メモ
リを備えている。The personal computer 16 has a video board 16a and a storage device 16b therein, and also has a CPU, a program memory, and a development memory, which are not shown.
【００６４】ビデオボード１６ａは、上記図１に示した
画像取込装置５と同様に、ポータブルビデオデッキ１４
から入力される合成ＮＴＳＣアナログ映像信号をＡ／Ｄ
変換してデジタル画像データとし、このＡ／Ｄ変換され
たデジタル画像データを所定の圧縮方式（例えば、ＭＰ
ＥＧ（：動画圧縮方式）あるいはＪＰＥＧ（：静止画圧
縮方式））により圧縮し、この圧縮された画像データを
ＡＶＩデータに変換して、パーソナルコンピュータ６内
の記憶装置１６ｂに順次書き込む等の機能を有する。The video board 16a is similar to the image capturing device 5 shown in FIG.
Synthetic NTSC analog video signal input from A / D
The converted digital image data is converted into digital image data, and the A / D converted digital image data is converted into a predetermined compression method (for example, MP
Functions such as compression by EG (: moving image compression method) or JPEG (: still image compression method), conversion of the compressed image data into AVI data, and sequential writing to the storage device 16b in the personal computer 6 are possible. Have.
【００６５】記憶装置１６ｂは、ハードディスク等によ
り構成され、ビデオボード１６ａによりＡＶＩデータが
順次書き込まれる。プログラムメモリは、上記と同様に
ＰＲＯＭ等から構成され、上記従来の（１）〜（４）の
各種動作解析処理に必要な各種制御プログラムを書き換
え可能に格納する。展開メモリは、上記と同様にＲＡＭ
等から構成され、指定された動作解析モードに応じてプ
ログラムメモリから対応する制御プログラムを読み出し
て展開するとともに処理中のデータを一時的に格納す
る。ＣＰＵは、プログラムメモリに格納された各種制御
プログラムを読み出して展開メモリに展開して、各種動
作解析処理を実行し、その処理結果をＣＲＴ１７に表示
するとともにカラープリンタ１８から印字出力させる。The storage device 16b is composed of a hard disk or the like, and the AVI data is sequentially written by the video board 16a. The program memory is composed of a PROM or the like similarly to the above, and rewritably stores various control programs required for the above-described various operation analysis processes of (1) to (4). Expansion memory is the same as above
And the like, and reads out the corresponding control program from the program memory according to the designated operation analysis mode, expands it, and temporarily stores the data being processed. The CPU reads out various control programs stored in the program memory, expands them in the expansion memory, executes various operation analysis processes, displays the process results on the CRT 17, and causes the color printer 18 to print them out.
【００６６】ＣＲＴ１７は、パーソナルコンピュータ１
６により動作解析処理された処理結果が表示される。カ
ラープリンタ１８は、パーソナルコンピュータ１６によ
り動作解析処理された処理結果が印字される。The CRT 17 is a personal computer 1
The processing result of the motion analysis processing is displayed by 6. The color printer 18 prints the processing result of the operation analysis processing by the personal computer 16.
【００６７】絶縁トランス１９は、パーソナルコンピュ
ータ１６、ＣＲＴ１７及びカラープリンタ１８に商用電
源からの電圧を供給するとともに、商用電源に混入する
ノイズ等の外乱をパーソナルコンピュータ１６に浸入す
ることを防止する。The insulating transformer 19 supplies a voltage from a commercial power source to the personal computer 16, the CRT 17, and the color printer 18, and prevents disturbance such as noise mixed in the commercial power source from entering the personal computer 16.
【００６８】本実施の形態の動作解析装置１０により実
行される動作解析処理について以下に説明する。The motion analysis processing executed by the motion analysis apparatus 10 according to this embodiment will be described below.
【００６９】まず、ビデオカメラ１１、１２において、
同期を取りながら被検者を撮影し、画像分割器１３にお
いて、ビデオカメラ１１、１２から入力される２ｃｈ分
のＮＴＳＣアナログ映像信号の同期を取って、フレーム
単位に表示画面内の左詰みと右詰みで表示するように１
／２に圧縮し、この圧縮された１／２画像データを１フ
レームに合成して合成ＮＴＳＣアナログ映像信号を生成
し、この合成処理された合成ＮＴＳＣアナログ映像信号
をポータブルビデオデッキ１４でビデオテープに記録す
る。First, in the video cameras 11 and 12,
The subject is photographed while synchronizing, and the image divider 13 synchronizes the NTSC analog video signals for 2 channels input from the video cameras 11 and 12, and the left block and the right in the display screen are displayed frame by frame. 1 to be displayed as a block
1/2, and the compressed 1/2 image data is combined into one frame to generate a composite NTSC analog video signal. The composite NTSC analog video signal subjected to the composite processing is converted to a video tape on the portable video deck 14. Record.
【００７０】そして、ポータブルビデオデッキ１４で
は、再生モードにおいて、ビデオテープに記録された合
成ＮＴＳＣアナログ映像信号を再生してパーソナルコン
ピュータ１６内のビデオボード１６ａに出力する。ビデ
オボード１６ａでは、取り込んだ合成ＮＴＳＣアナログ
映像信号をＡ／Ｄ変換してデジタル画像データとし、こ
のデジタル画像データを所定の圧縮方式（例えば、ＭＰ
ＥＧ（：動画圧縮方式）あるいはＪＰＥＧ（：静止画圧
縮方式））により圧縮し、この画像データをＡＶＩデー
タに変換して、パーソナルコンピュータ６内の記憶装置
１６ｂに順次記憶させる。Then, the portable video deck 14 reproduces the composite NTSC analog video signal recorded on the video tape in the reproduction mode and outputs it to the video board 16a in the personal computer 16. The video board 16a A / D-converts the captured composite NTSC analog video signal into digital image data, and the digital image data is subjected to a predetermined compression method (for example, MP.
The image data is compressed by EG (: moving image compression system) or JPEG (: still image compression system), converted into AVI data, and sequentially stored in the storage device 16b in the personal computer 6.
【００７１】そして、パーソナルコンピュータ１６は、
ビデオボード１６ａにより記憶装置１６ｂに書き込まれ
たＡＶＩデータを順次読み出して解凍処理（ＭＰＥＧあ
るいはＪＰＥＧに基づく復号化処理）して１フレームの
ビットマップデータ（ＢＭＰ）とし、このビットマップ
データを画像分離処理して、１フレーム内で左詰みのビ
ットマップ分離画像データと右詰みのビットマップ分離
画像データとする。次いで、この左詰みのビットマップ
分離画像データと右詰みのビットマップ分離画像データ
を、それぞれ画像伸張処理し、それぞれ１フレームビッ
トマップ画像データ（１）、（２）とする。Then, the personal computer 16
The AVI data written in the storage device 16b by the video board 16a is sequentially read and decompressed (decoding process based on MPEG or JPEG) to form one frame of bitmap data (BMP), and this bitmap data is subjected to image separation processing. Then, left-justified bitmap separated image data and right-justified bitmap separated image data are obtained within one frame. Next, the left-filled bitmap separated image data and the right-filled bitmap separated image data are subjected to image expansion processing to form 1-frame bitmap image data (1) and (2), respectively.
【００７２】次いで、パーソナルコンピュータ１６は、
画像伸張処理した１フレームビットマップ画像データ
（１）、（２）を、プログラムメモリに格納された各種
動作解析処理に対応する制御プログラムに従って、１フ
レームずつデジタイズ処理して測定対象部位を選別して
所定の動作解析処理により三次元の座標情報を順次計測
し、この順次計測した座標情報から前記測定対象部位の
動作を解析し、その解析結果を三次元座標表示し、ある
いは測定部位の軌跡を表示する。Next, the personal computer 16
The 1-frame bitmap image data (1) and (2) subjected to image expansion processing is digitized frame by frame according to a control program corresponding to various motion analysis processing stored in a program memory to select a measurement target site. Three-dimensional coordinate information is sequentially measured by a predetermined motion analysis process, the motion of the measurement target site is analyzed from the sequentially measured coordinate information, and the analysis result is displayed in three-dimensional coordinates or the trajectory of the measurement site is displayed. To do.
【００７３】また、動作解析装置１０では、被検者の身
体各部の測定対象部位にカラーマーカーを貼り付けた場
合は、被検者に光を照射してビデオカメラ１１、１２で
撮影し、この撮影したＮＴＳＣアナログ映像信号を、上
記画像分割器１３により実行される画像信号の同期処
理、画像データの圧縮処理、画像データの合成処理及び
パーソナルコンピュータ１６により実行される画像取込
処理を実行する。そして、コンピュータ１６により実行
される上記画像解凍処理において画像伸張処理された１
フレームビットマップ画像データ（１）、（２）を、プ
ログラムメモリに格納された各種動作解析処理に対応す
る制御プログラムに従って、マーカーの色を認識させ
て、測定対象部位の動作を解析する。In addition, in the motion analysis device 10, when color markers are attached to the measurement target parts of various parts of the subject's body, the subject is irradiated with light and imaged by the video cameras 11 and 12. The captured NTSC analog video signal is subjected to image signal synchronization processing executed by the image divider 13, image data compression processing, image data combination processing, and image capture processing executed by the personal computer 16. Then, the image decompression processing 1 performed in the image decompression processing executed by the computer 16
The frame bitmap image data (1) and (2) are made to recognize the color of the marker according to the control program corresponding to various motion analysis processing stored in the program memory, and the motion of the measurement target site is analyzed.
【００７４】また、動作解析装置１０では、被検者の身
体各部の測定対象部位に光を反射するマーカーを貼り付
けた場合は、被検者に赤外光を照射してビデオカメラ１
１、１２のレンズに可視光をカットするフィルタを取り
付けて、マーカーからの反射光と被検者の全身をモノク
ロで同時に撮影し、この撮影したＮＴＳＣアナログ映像
信号を、上記画像分離器１３により実行される画像信号
の同期処理、画像データの圧縮処理、画像データの合成
処理及びパーソナルコンピュータ１６により実行される
画像取込時の彩度を“０”に設定して画像取込処理を実
行する。そして、コンピュータ１６により実行される上
記画像解凍処理において画像伸張処理された１フレーム
ビットマップ画像データ（１）、（２）を、プログラム
メモリに格納された各種動作解析処理に対応する制御プ
ログラムに従って、マーカーからの反射光（輝度）の変
化を取得して、測定対象部位の動作を解析する。In addition, in the motion analysis apparatus 10, when a marker that reflects light is attached to each measurement target site in each part of the body of the subject, the subject is irradiated with infrared light and the video camera 1
A filter for cutting visible light is attached to the lenses 1 and 12, and the reflected light from the marker and the whole body of the subject are simultaneously photographed in monochrome, and the photographed NTSC analog video signal is executed by the image separator 13. The image capturing process is executed by setting the image signal synchronizing process, the image data compressing process, the image data synthesizing process, and the saturation when the image is captured by the personal computer 16 to “0”. Then, the 1-frame bitmap image data (1) and (2) subjected to the image decompression processing in the image decompression processing executed by the computer 16 is stored in a program memory in accordance with a control program corresponding to various operation analysis processings. The change in the reflected light (luminance) from the marker is acquired, and the operation of the measurement target site is analyzed.
【００７５】また、動作解析装置１０では、被検者の身
体各部の測定対象部位に光を反射するマーカーを貼り付
けた場合は、被検者に赤外光を照射してビデオカメラ１
１、１２のレンズにフィルタを取り付けてマーカーから
の反射光をモノクロで撮影し、この撮影したＮＴＳＣア
ナログ映像信号を、上記画像分離器１３により実行され
る画像信号の同期処理、画像データの圧縮処理、画像デ
ータの合成処理及びパーソナルコンピュータ１６により
実行される画像取込時の彩度を“０”に設定して画像取
込処理を実行する。そして、コンピュータ６により実行
される上記図７に示した画像解凍処理において画像伸張
処理された１フレームビットマップ画像データ（１）、
（２）を、プログラムメモリに格納された各種動作解析
処理に対応する制御プログラムに従って、マーカーから
の反射光（輝度）の変化を取得して、測定対象部位の動
作を解析する。In addition, in the motion analysis device 10, when a marker that reflects light is attached to the measurement target site in each part of the body of the subject, the subject is irradiated with infrared light and the video camera 1 is used.
Filters are attached to the lenses 1 and 12, the reflected light from the marker is photographed in monochrome, and the photographed NTSC analog video signal is subjected to image signal synchronization processing and image data compression processing executed by the image separator 13. Then, the saturation of the image data combining process and the image capture process executed by the personal computer 16 is set to "0", and the image capture process is executed. Then, the 1-frame bitmap image data (1) subjected to the image decompression processing in the image decompression processing shown in FIG. 7 executed by the computer 6,
In (2), a change in the reflected light (luminance) from the marker is acquired according to a control program corresponding to various operation analysis processes stored in the program memory, and the operation of the measurement target site is analyzed.
【００７６】以上のように、本第２の実施の形態の動作
解析装置１０では、上記従来で述べた（１）〜（４）の
動作解析方法に対応して、各種動作解析処理を行うこと
ができる。その結果、本発明の動作解析装置を利用する
ことにより、複数の動作解析方法に対応することがで
き、動作解析装置の利用範囲を拡大するとともに、シス
テムコストを大幅に低減することができる。As described above, in the motion analysis apparatus 10 according to the second embodiment, various motion analysis processes are performed in accordance with the motion analysis methods (1) to (4) described above. You can As a result, by using the motion analysis device of the present invention, it is possible to support a plurality of motion analysis methods, expand the range of use of the motion analysis device, and significantly reduce the system cost.
【００７７】また、ビデオカメラ１１、１２、画像分離
器１３、ポータブルビデオデッキ１４及びバッテリー１
５は、持ち運び可能とし、屋外で動作解析のための撮影
を行う場合は、この破線内の機器を外に持ち出して動作
解析処理のための撮影を行うことを可能としたため、動
作解析装置の利用範囲を拡大するとともに、システムコ
ストを低減することができる。Also, the video cameras 11 and 12, the image separator 13, the portable VCR 14 and the battery 1
5 is portable, and when shooting for motion analysis outdoors, it is possible to take out the device inside this broken line and shoot for motion analysis processing. The range can be expanded and the system cost can be reduced.
【００７８】なお、上記各実施の形態の動作解析装置１
及び動作解析装置１０では、従来で述べた（１）〜
（４）の動作解析方法に対応することを説明したが、被
検者をビデオカメラで撮影して動作解析を行う他の動作
解析方法にも適用可能である。The motion analysis apparatus 1 of each of the above embodiments
Also, in the motion analysis device 10, (1)-
Although it has been described that it corresponds to the motion analysis method of (4), it can be applied to other motion analysis methods of performing motion analysis by photographing a subject with a video camera.
【００７９】[0079]
【発明の効果】請求項１〜請求項３記載の発明の動作解
析装置によれば、従来の複数の動作解析方法に対応し
て、各種動作解析処理を行うことができる。その結果、
本発明の動作解析装置を利用することにより、複数の動
作解析方法に対応することができ、動作解析装置の利用
範囲を拡大するとともに、システムコストを大幅に低減
することができる。According to the motion analysis apparatus of the invention described in claims 1 to 3, various motion analysis processes can be performed corresponding to a plurality of conventional motion analysis methods. as a result,
By using the motion analysis device of the present invention, it is possible to support a plurality of motion analysis methods, expand the range of use of the motion analysis device, and significantly reduce the system cost.
【００８０】請求項４記載の発明の動作解析装置によれ
ば、屋外で動作解析のための撮影を行う場合は、この機
器を外に持ち出して動作解析処理のための撮影を行うこ
とができる。According to the motion analysis apparatus of the fourth aspect of the present invention, when shooting for motion analysis outdoors, this device can be taken out to perform shooting for motion analysis processing.
【図１】本発明を適用した一実施の形態の動作解析装置
の要部構成を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration of a motion analysis apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１の動作解析装置における画像信号の流れを
示すフローチャート。FIG. 2 is a flowchart showing the flow of image signals in the motion analysis device of FIG.
【図３】図２のステップＳ１において２ｃｈ画像合成装
置により実行される画像信号の同期処理の流れを示す
図。FIG. 3 is a diagram showing a flow of image signal synchronization processing executed by a 2ch image synthesizing apparatus in step S1 of FIG. 2;
【図４】図２のステップＳ１において２ｃｈ画像合成装
置により実行される画像データの圧縮処理の流れを示す
図。FIG. 4 is a diagram showing a flow of image data compression processing executed by a 2ch image synthesizing apparatus in step S1 of FIG. 2;
【図５】図２のステップＳ１において２ｃｈ画像合成装
置により実行される画像データの合成処理の流れを示す
図。FIG. 5 is a diagram showing the flow of image data combination processing executed by the 2ch image combination device in step S1 of FIG. 2;
【図６】図２のステップＳ２において画像取込装置によ
り実行される画像取込処理の流れを示す図。FIG. 6 is a diagram showing the flow of image capture processing executed by the image capture device in step S2 of FIG. 2;
【図７】図２のステップＳ３においてパーソナルコンピ
ュータにより実行される画像解凍処理の流れを示す図。FIG. 7 is a diagram showing the flow of image decompression processing executed by the personal computer in step S3 of FIG.
【図８】図２のステップＳ３においてパーソナルコンピ
ュータにより実行される画像分離処理の流れを示す図。FIG. 8 is a diagram showing the flow of image separation processing executed by a personal computer in step S3 of FIG.
【図９】被検者をモノクロ撮影する場合の、図１の動作
解析装置により実行される処理のフローチャート。FIG. 9 is a flowchart of processing executed by the motion analysis apparatus of FIG. 1 when a subject is photographed in monochrome.
【図１０】図１の動作解析装置をより具体的な構成とし
た動作解析装置の要部構成を示すブロック図。FIG. 10 is a block diagram showing a main configuration of a motion analysis device having a more specific structure than the motion analysis device of FIG. 1;
１ 動作解析装置 ２、３ ビデオカメラ ４ ２ｃｈ画像合成装置 ５ 画像取込装置 ６ パーソナルコンピュータ １０ 動作解析装置 １１、１２ ビデオカメラ １３ 画像分離器 １４ ポータブルビデオデッキ １５ バッテリー １６ パーソナルコンピュータ １６ａ ビデオボード １６ｂ 記憶装置 １７ ＣＲＴ １８ カラープリンタ １９ 絶縁トランス 1 Motion analysis device A few video cameras 42ch image synthesizer 5 Image capture device 6 personal computer 10 Motion analysis device 11, 12 video camera 13 Image separator 14 Portable VCR 15 battery 16 personal computer 16a video board 16b storage device 17 CRT 18 color printer 19 Isolation transformer
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｕ (56)参考文献 特開 平４−93704（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−101487（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−139913（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−71773（ＪＰ，Ａ)Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 identification code FI H04N 7/18 H04N 7/18 U (56) Reference JP-A-4-93704 (JP, A) JP-A-3-101487 (JP, A ) JP-A-7-139913 (JP, A) JP-A-2-71773 (JP, A)
Claims (4)
影し、撮影された画像データから該生物の測定対象部位
を選別して所定の演算処理により前記測定対象部位の動
作を解析する動作解析手段を備える動作解析装置であっ
て、 前記各ビデオカメラからの各画像信号をデジタル画像デ
ータに変換し、この各デジタル画像データをフレーム単
位で所定の圧縮方式で１／２に圧縮し、この１／２に圧
縮した各ビデオカメラのフレーム画像データを合成して
１フレームの画像データとした後、この１フレームの画
像データを合成アナログ映像信号に変換する画像合成手
段と、 この画像合成手段により変換される合成アナログ画像信
号をデジタル画像データに順次変換し、このデジタル画
像データを所定の圧縮方式で順次圧縮して取り込む画像
取込手段と、 この画像取込手段により取り込まれたデジタル画像デー
タを順次メモリに蓄積し、この蓄積したデジタル画像デ
ータを順次読み出して伸張する画像伸張手段と、 を備え、前記動作解析手段は前記画像伸張手段により伸
張された画像データを用いて前記生物の前記測定対象部
位の動作を解析することを特徴とする動作解析装置。1. A motion of a living thing is captured by two video cameras.
The measurement target part of the organism from the image data that is shadowed and photographed
By selecting and moving the measurement target part by a predetermined calculation process.
It is a motion analysis device equipped with motion analysis means for analyzing motions.
Then, each image signal from each of the video cameras is converted into digital image data, each digital image data is compressed to 1/2 by a predetermined compression method in frame units, and each video camera is compressed to 1/2. Image frame data is combined into one frame of image data, and then image combining means for converting the image data of one frame into a combined analog video signal, and the combined analog image signal converted by the image combining means are digitalized. An image capturing unit that sequentially converts the image data into image data and sequentially compresses the digital image data by a predetermined compression method, and digital image data captured by the image capturing unit is sequentially stored in a memory, and the accumulated image data is stored. Digital image de
Image decompression means for sequentially reading and decompressing the data, and the motion analysis means decompresses the image decompression means.
The measurement target portion of the organism using the stretched image data
A motion analysis device that analyzes the motion of a person .
影し、撮影された画像データから該生物の測定対象部位
を選別して所定の演算処理により前記測定対象部位の動
作を解析する動作解析手段を備える動作解析装置であっ
て、 前記各ビデオカメラからの各画像信号を変換してデジタ
ル画像データとし、この変換されたデジタル画像データ
をフレーム単位でそれぞれ記憶し、この記憶した各フレ
ーム画像データをフレーム画面内の左詰みと右詰みで入
るように１／２に圧縮し、この圧縮した各ビデオカメラ
の１／２画像データを１フレームに合成し、この合成し
た１フレームの画像データを合成アナログ映像信号に変
換する画像合成手段と、 この画像合成手段で合成された合成アナログ映像信号を
記録するとともに、記録した合成アナログ映像信号を再
生する画像記録手段と、 この画像記録手段により再生される合成アナログ映像信
号をデジタル画像データに順次変換し、このデジタル画
像データを所定の圧縮方式で順次圧縮して取り込む画像
取込手段と、 この画像取込手段により取り込まれたデジタル画像デー
タを順次メモリに蓄積し、この蓄積したデジタル画像デ
ータを順次読み出して伸張する画像伸張手段と、 を備え、前記動作解析手段は前記画像伸張手段により伸
張された画像データを用いて前記生物の前記測定対象部
位の動作を解析することを特徴とする動作解析装置。 2. The movement of an organism is captured by two video cameras.
The measurement target part of the organism from the image data that is shadowed and photographed
By selecting and moving the measurement target part by a predetermined calculation process.
It is a motion analysis device equipped with motion analysis means for analyzing motions.
Then, each image signal from each of the video cameras is converted into digital image data, the converted digital image data is stored in frame units, and each of the stored frame image data is referred to as a left jam in the frame screen. Image synthesis that compresses to 1/2 so that it fits in right justified, synthesizes this compressed 1/2 image data of each video camera into 1 frame, and converts this synthesized 1 frame of image data into a synthesized analog video signal Means, image recording means for recording the combined analog video signal combined by the image combining means, and reproducing the recorded combined analog video signal, and the combined analog video signal reproduced by the image recording means for digital image data. And image capturing means for sequentially compressing the digital image data by a predetermined compression method and capturing the digital image data. Sequentially storing in a memory a digital image data captured by the image capturing means, the digital image de you this accumulated
Image decompression means for sequentially reading and decompressing the data, and the motion analysis means decompresses the image decompression means.
The measurement target portion of the organism using the stretched image data
A motion analysis device that analyzes the motion of a person .
グラムを格納したプログラムメモリを有し、前記画像取
込手段により取り込まれたデジタル画像データを順次メ
モリに蓄積し、この蓄積したデジタル画像データを順次
読み出して伸張し、この伸張したデジタル画像データか
ら前記生物の測定対象部位を選別し、所定の動作解析プ
ログラムにより前記測定対象部位の動作を解析すること
を特徴とする請求項１あるいは請求項２記載の動作解析
装置。3. The motion analysis means has a program memory storing various motion analysis programs, sequentially stores the digital image data captured by the image capture means in the memory, and stores the accumulated digital image data. The method according to claim 1 or claim 2, wherein the measurement target part of the living thing is selected from the expanded digital image data, and the motion of the measurement target part is analyzed by a predetermined motion analysis program. 2. The motion analysis device described in 2.
記録手段を運搬可能にしたことを特徴とする請求項２記
載の動作解析装置。4. The motion analysis apparatus according to claim 2, wherein the video camera, the image synthesizing means, and the image recording means can be carried .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23089996A JP3364386B2 (en) | 1996-08-30 | 1996-08-30 | Motion analysis device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23089996A JP3364386B2 (en) | 1996-08-30 | 1996-08-30 | Motion analysis device |
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|---|---|
| JPH1075439A JPH1075439A (en) | 1998-03-17 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|---|
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1996
- 1996-08-30 JP JP23089996A patent/JP3364386B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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|---|---|
| JPH1075439A (en) | 1998-03-17 |
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