JP4787999B2 - Index position specifying device - Google Patents
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Description
本発明は、画像や動画像から人間の特徴等を測定したり、表示する際に用いられる指標位置を求めるための指標位置指定装置に関するものである。 The present invention relates to an index position specifying device for measuring an index position used when measuring or displaying a human feature or the like from an image or a moving image.
写真や動画像から人間の形状・姿勢・サイズ・その他の特徴等を測定あるいは表示するための装置が従来から各種の分野に使用されているが、この種の測定・表示装置においては、まずそれらを測定・表示するための指標となる位置（例えば関節・ツボなど、以下、指標位置という）を画像から指定する操作が必要になる。 Devices for measuring or displaying human shapes, postures, sizes, and other features from photographs and moving images have been used in various fields in the past. An operation for designating a position (for example, a joint position or acupuncture point, hereinafter referred to as an index position) as an index for measuring and displaying the image from the image is required.
従来、その指標位置を指定する方法としては、図８に示すように、画像から指標位置に直接アイコン８０を設定する方法と、撮影の前に予め被測定者の指標位置となる位置あるいはその近傍にマーカーを付け、撮影された画像上のマーカーにアイコンを設定し、さらに必要があればその位置から移動量を数値で入力して指標位置として設定する方法とがあった。例えば、特許文献１から特許文献３は、被測定者にマーカーを付けて指標位置を設定する従来技術である。
一方、撮影された画像を解析して、指標位置となる身体特徴点を検出するものとしては、特許文献４に記載の発明がある。この発明は、撮影された画像を解析して、身体並びにそれを構成する部品を抽出し、身体部品間の関係を解析することで、特徴点を抽出するものである。
しかし、前記のような指標位置は、例えば関節やツボなどのように体内に存在したりするなど、操作者が画像上から特定することが困難である場合が多々ある。さらに、特許文献１から特許文献３の発明のように、指標位置（あるいはその近傍）に予めマーカーを付ける等して写真や動画像を撮影する場合においても、マーカーを張る位置が操作者の主観に依存したり、マーカーを張る位置を特定するためには身体に関する専門的知識が必要であったり、またマーカーを張るという作業に時間を有するという問題が生じていた。また、指標位置によってはマーカーを張ることが困難であったり、体表面に張られたマーカーが撮影時には移動してしまうという問題が生じる場合もある。 However, there are many cases where it is difficult for the operator to specify from the image, for example, the index position as described above exists in the body such as a joint or acupoint. Further, as in the inventions of Patent Document 1 to Patent Document 3, even when a photograph or a moving image is taken by attaching a marker to the index position (or its vicinity) in advance, the position where the marker is applied is the operator's subjectivity. In order to specify the position where the marker is to be applied, it is necessary to have specialized knowledge about the body, and there is a problem in that it takes time to apply the marker. In addition, depending on the position of the index, it may be difficult to put a marker, or the marker placed on the body surface may move during photographing.
また、特許文献４に記載の発明のように、撮影された画像を解析して指標位置を特定する発明は、撮影する被測定者の個人データを予め用意しておかないと、画像からだけでは正確な指標位置を検出することが困難であった。また、画像から指標位置を決定するに当たっても、身体全体の特定、身体部品の抽出、身体部品間の動きや部品自体の寸法に基づいて指標位置の検出、というように何段階かのステップを踏む必要があり、動画や複数枚の静止画のような多量の解析データがないと指標位置の検出が困難であった。 Further, as in the invention described in Patent Document 4, the invention for identifying the index position by analyzing the photographed image requires only preparing the personal data of the subject to be photographed in advance. It was difficult to detect an accurate index position. Also, even when determining the index position from the image, several steps are taken such as specifying the whole body, extracting the body parts, detecting the index position based on the movement between the body parts and the dimensions of the parts themselves. It is necessary to detect the index position without a large amount of analysis data such as a moving image or a plurality of still images.
本発明は、前記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであって、その目的は、被測定者の身体形状に応じて予め用意されたアイコンを画像上に合わせて配置することで、指標位置を容易に設定することができる指標位置指定装置を提供することにある。 The present invention has been proposed to solve the problems of the prior art as described above, and its purpose is to match icons prepared in advance on the image according to the body shape of the measurement subject. An object of the present invention is to provide an index position specifying device that can easily set an index position by arranging.
前記の目的を達成するために、請求項１の発明は、被測定者を撮影した画像を入力する画像入力部と、各種データ並びに制御用コマンドを入力するための操作入力部と、被測定者の身体における指標位置以外の別の位置に設定された参照位置の形状的特徴を模した形状を有する参照用アイコンを、被測定者の参照位置に応じて複数個格納する参照用アイコン格納部と、前記各参照用アイコンごとに対応する指標位置を決定するために必要なデータを格納した演算用データベースと、前記操作入力部からのユーザの入力に従って、前記複数の参照用アイコン中から所定の参照位置に対応する参照用アイコンを選択し、この選択された参照用アイコンを画像上の参照位置に移動させる参照用アイコン操作部と、前記参照用アイコン操作部の操作に従って選択されたアイコンを被測定者の画像の所定の位置に表示する参照用アイコン表示部と、前記参照用アイコンを被測定者の画像上の参照位置に移動させた場合において、前記画像上における参照用アイコン位置と前記演算用データベースから取得したデータに基づいて、前記画像上における指標位置を決定し表示する指標位置決定部と、被測定者の画像、参照用アイコン及び決定された指標位置を表示する出力部と、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is directed to an image input unit that inputs an image of a person to be measured, an operation input unit for inputting various data and control commands, and a person to be measured. A reference icon storage unit for storing a plurality of reference icons having a shape imitating the shape characteristic of the reference position set at another position other than the index position in the body according to the reference position of the measurement subject , A calculation database storing data necessary to determine the index position corresponding to each reference icon, and a predetermined reference from among the plurality of reference icons according to a user input from the operation input unit For selecting the reference icon corresponding to the position and moving the selected reference icon to the reference position on the image, and the reference icon operation unit. A reference icon display unit for displaying the selected icon at a predetermined position on the image of the person being measured, and when the reference icon is moved to a reference position on the image of the person being measured, An index position determining unit that determines and displays an index position on the image based on the reference icon position and the data acquired from the calculation database, an image of the person to be measured, a reference icon, and the determined index position And an output unit for displaying.
この請求項１の発明では、オペレータが画像上の参照位置に参照用アイコンを位置合わせするという簡単な作業により、画像上における参照用アイコンの位置に基づいて指定位置が決定される。その結果、画像全体を分析して指定位置を演算する従来技術に比較して、指標位置の決定に要する演算が簡略化されると共に、その精度も向上する。また、オペレータが勘と経験だけで画像上に指標位置を指定する技術に比較すると、画像上の参照位置に参照用アイコンを位置合わせするという目安になる作業があるため、指標位置の決定も容易であり、オペレータごとに指定した指標位置が異なるような不都合も解消される。 According to the first aspect of the present invention, the designated position is determined based on the position of the reference icon on the image by a simple operation in which the operator aligns the reference icon with the reference position on the image. As a result, the calculation required for determining the index position is simplified and the accuracy is improved as compared with the conventional technique that calculates the designated position by analyzing the entire image. In addition, the operator can easily determine the index position because there is a guideline for aligning the reference icon with the reference position on the image, compared to a technique in which the operator uses only intuition and experience to specify the index position on the image. This eliminates the inconvenience that the index position designated for each operator is different.
請求項２の発明は、前記複数の参照用アイコンが、被測定者の画像の各参照位置ごとに、被測定者の性別・年齢・身長・体重・肩幅・脚長などの生物・身体的な特徴によって異なる複数種類の参照用アイコンから構成され、前記指標位置決定部が、前記複数種類の参照用アイコンごとに対応する指標位置を前記生物・身体的特徴に基づいて決定するものであることを特徴とする。この請求項２の発明では、被測定者の生物・身体的な特徴に応じて、１つの参照位置に対して複数種類の参照用アイコンが用意されることになるので、被測定者の生物・身体的な特徴を踏まえた指定位置の決定が可能になる。 According to a second aspect of the present invention, the plurality of reference icons include biological / physical characteristics such as sex / age / height / weight / shoulder width / leg length of the subject for each reference position of the subject's image. The index position determination unit determines the index position corresponding to each of the plurality of types of reference icons based on the biological / physical characteristics. And According to the second aspect of the present invention, since a plurality of types of reference icons are prepared for one reference position according to the biological / physical characteristics of the person being measured, The designated position can be determined based on physical characteristics.
請求項３の発明は、前記指標位置決定部が、各参照用アイコンごとにそれに対応する指標位置を予め用意し、参照用アイコンと共に格納手段に格納しておくと共に、参照用アイコンが選択された場合にその参照用アイコンに対応する指標位置を演算用データベースから読み出すことを特徴とする。この請求項３の発明では、各参照用アイコンごとに対応する指標位置が予め決定されているので、参照用アイコンの選択ごとに指標位置を演算する作業が不要となり、実行速度が向上する。 According to a third aspect of the present invention, the index position determination unit prepares an index position corresponding to each reference icon in advance, stores the index position together with the reference icon, and stores the reference icon. In this case, the index position corresponding to the reference icon is read from the calculation database. In the invention of claim 3, since the index position corresponding to each reference icon is determined in advance, the operation of calculating the index position for each selection of the reference icon becomes unnecessary, and the execution speed is improved.
請求項４の発明は、前記指標位置決定部が、各参照用アイコンごとにそれに対応する指標位置を演算用データベースに格納した変数に基づいて演算することを特徴とする。この請求項４の発明では、参照用アイコン数が増大した場合でも、必要とする参照用アイコンについてのみ変数を使用して指標位置を演算するので、演算用データベースに格納するデータ量が少なくて済む利点がある。 According to a fourth aspect of the present invention, the index position determination unit calculates the index position corresponding to each reference icon based on a variable stored in the calculation database. In the invention of claim 4, even when the number of reference icons increases, the index position is calculated using variables only for the required reference icons, so that the amount of data stored in the calculation database can be reduced. There are advantages.
請求項５の発明は、前記指標位置決定部が、各参照用アイコンの指標位置を画像上における参照用アイコンの移動に従って逐次演算するもので、前記出力部は、前記指標位置決定部が演算した指標位置を参照用アイコンに移動に伴って逐次表示することを特徴とする。この請求項５の発明では、参照用アイコンを移動させて画像上の参照位置に位置合わせする過程で常に指標位置が画像上に出力されるので、両者の位置を常時確認しながら指標位置の指定を行うことができる。 According to a fifth aspect of the present invention, the index position determination unit sequentially calculates the index position of each reference icon according to the movement of the reference icon on the image, and the output unit is calculated by the index position determination unit. The index position is sequentially displayed on the reference icon as it moves. In the invention of claim 5, since the index position is always output on the image in the process of moving the reference icon and aligning it with the reference position on the image, the index position can be designated while constantly checking both positions. It can be performed.
請求項６の発明は、前記入力部が、被測定者と撮影装置との位置に関するデータを取得するカメラ位置取得部を有するものであり、前記参照用アイコン表示部が、前記カメラ位置取得部から与えられたデータに基づき出力部に表示する参照用アイコンの寸法を変更して表示することを特徴とする。この請求項６の発明では、被測定者と撮影装置との距離が変わって出力部に表示される画像の寸法が変更された場合でも、それに応じて参照用アイコンの形状や寸法が自動的に調整されるので、画像の参照位置に対する参照用アイコンの位置合わせを違和感なく行える。 According to a sixth aspect of the present invention, the input unit includes a camera position acquisition unit that acquires data relating to the positions of the measurement subject and the imaging device, and the reference icon display unit includes the camera position acquisition unit. The size of the reference icon displayed on the output unit is changed based on the given data and displayed. In the invention of claim 6, even when the distance between the person to be measured and the photographing apparatus changes and the size of the image displayed on the output unit is changed, the shape and size of the reference icon are automatically changed accordingly. Since the adjustment is made, the alignment of the reference icon with the reference position of the image can be performed without a sense of incongruity.
請求項７の発明は、前記指標位置決定部が決定した指標位置をアイコンによって表示する指標アイコン表示部を備え、この指標アイコン表示部によって前記出力部に表示された指標アイコンを操作する指標アイコン操作部と、この指標アイコン操作部によって操作された指標アイコンの位置を取得する指標位置取得部と、この指標位置取得部によって取得された指標位置と画像の参照位置に配置された参照用アイコンとの位置関係に基づいて、当該参照用アイコンに対応する指標位置を決定するための演算用データの修正値を演算して演算用データベースに格納する修正データ演算部とを備えていることを特徴とする。 The invention according to claim 7 includes an index icon display unit that displays an index position determined by the index position determination unit with an icon, and an index icon operation for operating the index icon displayed on the output unit by the index icon display unit An index position acquisition unit that acquires the position of the index icon operated by the index icon operation unit, and an index position acquired by the index position acquisition unit and a reference icon arranged at the reference position of the image A correction data calculating unit that calculates a correction value of calculation data for determining an index position corresponding to the reference icon and stores the correction value in a calculation database based on the positional relationship; .
この請求項７の発明では、オペレータが画像上で指標アイコンを操作して指標位置を修正することにより、参照用アイコンとそれに対応する指標位置との関係を修正できるので、より適切な指標位置を求めることが可能になる。また、演算用データベースに被測定者ごとに修正したデータを格納しておくことで、被測定者に合った適切な演算用データを蓄積することができる。 According to the seventh aspect of the present invention, since the operator operates the index icon on the image to correct the index position, the relationship between the reference icon and the corresponding index position can be corrected. It becomes possible to ask. In addition, by storing the data corrected for each person to be measured in the calculation database, appropriate calculation data suitable for the person to be measured can be accumulated.
請求項８の発明は、前記指標位置決定部が、複数の参照用アイコンの位置に基づいて、１つまたは複数の指標位置を決定することを特徴とする。この請求項８の発明では、１カ所の参照位置だけでは一義的に決まらない指標位置についても複数の参照位置にアイコンを合わせることで、正確な指標位置を求めることが可能になる。 The invention according to claim 8 is characterized in that the index position determination unit determines one or a plurality of index positions based on positions of a plurality of reference icons. According to the eighth aspect of the present invention, it is possible to obtain an accurate index position by matching icons to a plurality of reference positions for index positions that are not uniquely determined by only one reference position.
請求項９の発明は、前記指標位置決定部が、単独の参照用アイコンの位置に基づいて、複数の指標位置を決定することを特徴とする。この請求項９の発明では、１カ所の参照位置によって複数の指標位置が決定されるので、参照用アイコンを画像上の参照位置に合わせる作業が簡略化される。 The invention according to claim 9 is characterized in that the index position determination unit determines a plurality of index positions based on the position of a single reference icon. According to the ninth aspect of the present invention, since a plurality of index positions are determined based on one reference position, the operation of matching the reference icon with the reference position on the image is simplified.
本発明を利用すれば、画像上からの判断が不明確であり且つ特定するために知識や経験を必要としていた指標位置を設定する操作を、簡便かつ身体的な専門知識を要さずに行うことを可能にする。また、被測定者の基準位置へマーカーを装着するという操作者の煩わしさが軽減され、同時に被測定者の負担の軽減につながる。指標位置を決めるための参照位置用のアイコンは、参照位置の形状的特徴を模した形状をしているため、画像上で操作の補助となり、且つ操作者が他の部位のアイコンと混同したり誤って別の位置に設定してしまうという誤操作を低減させることができる。 If the present invention is used, the operation for setting the index position, which is unclear on the image and requires knowledge and experience to specify, is performed simply and without requiring physical expertise. Make it possible. In addition, the operator's troublesome task of attaching the marker to the measurement subject's reference position is reduced, and at the same time, the burden on the measurement subject is reduced. The icon for the reference position for determining the index position has a shape imitating the shape characteristic of the reference position, so that the operation is aided on the image, and the operator is confused with the icons of other parts. It is possible to reduce an erroneous operation of setting to another position by mistake.
（１）実施形態の構成
以下、本発明の実施形態の構成を図１に従って具体的に説明する。本実施形態の指標位置指定装置は、被測定者を撮影した画像（静止画もしくは動画）を入力する画像入力部１と、各種データ並びに制御用コマンドを入力するための操作入力部２と、被測定者の画像、参照用アイコン及び決定された指標位置などを表示する出力部３とを有する。
(1) Configuration of Embodiment Hereinafter, the configuration of the embodiment of the present invention will be specifically described with reference to FIG. The index position specifying apparatus of the present embodiment includes an image input unit 1 for inputting an image (still image or moving image) taken of a measurement subject, an operation input unit 2 for inputting various data and control commands, And an output unit 3 for displaying an image of the measurer, a reference icon, the determined index position, and the like.
この画像入力部１は、カメラやスキャナなどの撮影装置でも良いし、カメラから撮影された画像ファイルを読み出すなど、特にデバイスが制限されるものではない。操作入力部２は、キーボード、マウス、タブレットなど、本装置に対して被測定者のデータを入力したり、参照用アイコンや指標アイコンを選択、移動したりするための装置から構成される。 The image input unit 1 may be a photographing device such as a camera or a scanner, or the device is not particularly limited, such as reading an image file photographed from the camera. The operation input unit 2 includes a device such as a keyboard, a mouse, and a tablet for inputting data of a person to be measured to the apparatus, and selecting and moving a reference icon and an index icon.
出力部３は、ディスプレイ装置、プリンタ、ファイルなどが使用される。この出力部３には、画像入力部１からの画像データを画面上の所定の位置に所定の寸法で表示するための画像表示部４が設けられている。なお、出力部３としては、画像上の参照位置に参照用アイコンを位置合わせしたり、画像上に指標アイコンを表示するには、画面上に画像を表示することのできるディスプレイ装置が適切であるが、決定された指標位置を出力するには、その目的や用途に応じて各種の出力装置を適宜選択可能である。 The output unit 3 uses a display device, a printer, a file, or the like. The output unit 3 is provided with an image display unit 4 for displaying the image data from the image input unit 1 at a predetermined position on the screen with a predetermined size. As the output unit 3, a display device capable of displaying an image on a screen is suitable for aligning a reference icon at a reference position on the image and displaying an index icon on the image. However, in order to output the determined index position, various output devices can be appropriately selected according to the purpose and application.
本実施形態の装置では、被測定者の身体における指標位置以外の別の位置に設定された参照位置の形状的特徴を模した形状を有する参照用アイコンを、被測定者の参照位置に応じて複数個格納する参照用アイコン格納部５を有する。この参照用アイコンは、参照位置の輪郭・形状を模すことで操作者の認識性・操作性を補助するものであって、操作者が画像を確認しながら設定しやすいように、身体、あるいは身体の一部、あるいは身体に装着された衣類や器具等またはその一部の特徴・輪郭を摸した形状、あるいはその参照位置を直接的に指定できるような形状を有する。 In the apparatus according to the present embodiment, a reference icon having a shape imitating the shape characteristic of the reference position set to another position other than the index position in the body of the measurement subject is set according to the reference position of the measurement subject. A reference icon storage unit 5 for storing a plurality of icons is provided. This reference icon assists the operator's recognizability and operability by imitating the outline and shape of the reference position, so that the operator can easily set while checking the image, It has a shape in which a part of the body, a clothing, a device, or the like attached to the body or a part of the body is characterized and contoured, or a reference position thereof can be directly specified.
例えば、図２は、被測定者の肩間接を指標位置３０とし、肩の輪郭３１を参照位置とした場合の参照用アイコン３２を示すものであり、図３は、膝間接を指標位置４０とした場合の膝蓋骨・膝の輪郭４１を模した形状の参照用アイコン４２を示すものである。 For example, FIG. 2 shows a reference icon 32 when the measurement subject's shoulder indirect is the index position 30 and the shoulder contour 31 is the reference position. FIG. 3 shows the knee indirect as the index position 40. A reference icon 42 having a shape imitating the contour 41 of the patella / knee in this case is shown.
各参照用アイコンの形状や大きさは、性別・年齢・身長などの生物学的特徴によって変更することが可能であって、前記参照用アイコン格納部５には、被測定者の画像の各参照位置ごとに、被測定者の性別・年齢・身長・体重・肩幅・脚長などの生物・身体的な特徴によって異なる複数種類の参照用アイコンが格納されている。 The shape and size of each reference icon can be changed according to biological characteristics such as gender, age, and height. The reference icon storage unit 5 stores each reference image of the subject. For each position, a plurality of types of reference icons are stored that differ depending on the subject's sex, age, height, weight, shoulder width, leg length, and other biological and physical characteristics.
演算用データベース６は、前記各参照用アイコンごとに対応する指標位置を決定するために必要なデータを格納するものである。この場合、演算用のデータとしては、各参照用アイコンごとにそれに対応する指標位置（例えば、参照用アイコンと指標位置との相対座標値）を予め用意しておくものであっても良いし、各参照用アイコンごとにそれに対応する指標位置を演算するために必要な変数などであっても良い。
The calculation database 6 stores data necessary for determining an index position corresponding to each reference icon. In this case, as the calculation data, for each reference icon, a corresponding index position (for example, a relative coordinate value between the reference icon and the index position) may be prepared in advance. For each reference icon, it may be a variable necessary for calculating the corresponding index position .
参照用アイコン操作部７は、前記参照用アイコン格納部５に格納されている複数の参照用アイコンの中から、指定する指標位置に対応する参照アイコンを選択したり、あるいは同じ指標位置を求めるための参照用アイコンであっても性別・年齢・身長などによって複数種類の参照用アイコンが格納されている場合には、被測定者に適した参照用アイコンを選択するための操作を行うものである。 The reference icon operation unit 7 selects a reference icon corresponding to a designated index position from among a plurality of reference icons stored in the reference icon storage unit 5 or obtains the same index position. Even if there are multiple types of reference icons stored according to gender, age, height, etc., an operation for selecting a reference icon suitable for the subject is performed. .
また、この参照用アイコン操作部７は、所定の参照用アイコンを選択した場合に、それをディスプレイ装置上に表示されている被測定者の画像上における参照位置にまで移動させ、両者の位置合わせを行うなど、参照用アイコンを操作するための手段である。参照用アイコン表示部８は、前記参照用アイコン操作部７の操作に従って選択された参照用アイコンをディスプレイ上に表示するためのものである。 In addition, when a predetermined reference icon is selected, the reference icon operation unit 7 moves the reference icon to a reference position on the image of the person being measured displayed on the display device, and aligns the two. This is a means for operating a reference icon such as The reference icon display unit 8 is for displaying a reference icon selected according to the operation of the reference icon operation unit 7 on the display.
指標位置決定部９は、前記参照用アイコンを被測定者の画像上の参照位置に移動させた場合において、前記画像上における参照用アイコン位置と前記演算用データベース６から取得したデータに基づいて、前記画像上における指標位置を決定するためのものである。本実施形態において、この指標位置決定部９は、参照用アイコンと参照位置の位置合わせを行った場合における参照用アイコンの座標データ（画像座標系上の座標値）を取得する参照位置データ取得部１０と、前記演算用データベース６から選択された参照用アイコンに対応する演算用のデータを取得する演算用データ取得部１１と、参照用アイコン座標位置と選択された参照用アイコンに対応した演算用データに基づいて指標位置を演算する指標位置演算部１２とから構成されている。 When the reference position determination unit 9 moves the reference icon to the reference position on the image of the person to be measured, based on the reference icon position on the image and the data acquired from the calculation database 6, This is for determining an index position on the image. In the present embodiment, the index position determining unit 9 acquires reference icon coordinate data (coordinate values on the image coordinate system) of the reference icon when the reference icon and the reference position are aligned. 10, a calculation data acquisition unit 11 that acquires calculation data corresponding to the reference icon selected from the calculation database 6, and a calculation corresponding to the reference icon coordinate position and the selected reference icon It is comprised from the index position calculating part 12 which calculates an index position based on data.
指標位置決定部９は、指標アイコン表示部１３に接続されており、決定された指標位置が出力部３を構成するディスプレイ装置の画面上に指標アイコンとして表示される。また、出力部３としてプリンタなどを使用した場合には、その指標位置が図形データや数値データとして出力部３から印刷される。 The index position determination unit 9 is connected to the index icon display unit 13, and the determined index position is displayed as an index icon on the screen of the display device constituting the output unit 3. When a printer or the like is used as the output unit 3, the index position is printed from the output unit 3 as graphic data or numerical data.
本実施形態では、カメラ位置取得部１４が設けられている。このカメラ位置取得部１４は、被測定者と撮影用のカメラとの位置関係（主として距離）を取得するもので、オペレータが手動で数値を入力しても良いし、オートフォーカスのような手段でカメラと被測定者との距離を検出するものでも良い。このカメラ位置取得部１４は、取得した被測定者と撮影装置との位置に関するデータを前記参照用アイコン表示部８に出力し、その与えられた位置に関するデータに基づき参照用アイコン表示部８が出力部３に表示する参照用アイコンの寸法を変更する。すなわち、カメラと被写体である被測定者との位置や距離の関係により、アイコンの大きさ・参照位置と指標位置の位置関係を自動的に拡大・縮小・移動して表示することが可能である。 In the present embodiment, a camera position acquisition unit 14 is provided. The camera position acquisition unit 14 acquires the positional relationship (mainly distance) between the person to be measured and the camera for photographing. The operator may manually input a numerical value, or by means such as autofocus. What detects the distance of a camera and a to-be-measured person may be used. The camera position acquisition unit 14 outputs the acquired data relating to the position of the measured person and the photographing apparatus to the reference icon display unit 8, and the reference icon display unit 8 outputs the data based on the given position. The dimension of the reference icon displayed on the part 3 is changed. In other words, it is possible to automatically enlarge / reduce / move the icon's size / reference position / index position position depending on the position and distance between the camera and the subject to be measured. .
本実施形態では、指標位置修正部１５が設けられている。この指標位置修正部１５は、前記指標アイコン表示部１３によって前記出力部３に表示された指標アイコンを操作する指標アイコン操作部１６と、この指標アイコン操作部１６によって操作された指標アイコンの位置を取得する指標位置取得部１７と、修正データ演算部１８とを備えている。この修正データ演算部１８は、指標位置取得部１７によって取得された修正後の指標位置と画像の参照位置に配置された参照用アイコンとの位置関係に基づいて、当該参照用アイコンに対応する修正後の指標位置を決定するために必要な演算用データ（修正値）を演算して演算用データベース６に格納するものである。 In the present embodiment, an index position correction unit 15 is provided. The index position correction unit 15 operates the index icon operation unit 16 that operates the index icon displayed on the output unit 3 by the index icon display unit 13 and the position of the index icon operated by the index icon operation unit 16. An index position acquisition unit 17 to be acquired and a correction data calculation unit 18 are provided. The correction data calculation unit 18 corrects the correction corresponding to the reference icon based on the positional relationship between the corrected index position acquired by the index position acquisition unit 17 and the reference icon arranged at the reference position of the image. Calculation data (correction value) necessary for determining the subsequent index position is calculated and stored in the calculation database 6.
（２）実施形態の作用
前記のような構成を有する本実施形態の作用を図４に示すフローチャートに従って、説明する。まず、画像入力部１を構成するカメラなどから被測定者の画像を入力し、これを出力部３のディスプレイ装置の画面に表示する（ステップ１）。この場合、画像表示部４は、入力された被測定者の画像が、画面上の所定の位置に、所定の寸法で表示されるように、拡大、縮小、移動などの処理を施す。また、操作入力部２からは、被測定者の性別・年齢・身長・体重・肩幅・脚長などの生物・身体的なデータを入力する（ステップ２）。これらのステップ１，２は、いずれを先に実行しても良い。
(2) Operation of Embodiment The operation of the present embodiment having the above-described configuration will be described according to the flowchart shown in FIG. First, an image of the person to be measured is input from a camera or the like constituting the image input unit 1 and displayed on the screen of the display unit of the output unit 3 (step 1). In this case, the image display unit 4 performs processing such as enlargement, reduction, and movement so that the input image of the measurement subject is displayed at a predetermined position on the screen with a predetermined size. In addition, biological / physical data such as the gender, age, height, weight, shoulder width, leg length, etc. of the measurement subject is input from the operation input unit 2 (step 2). Any of these steps 1 and 2 may be executed first.
次いで、オペレータは、参照用アイコン格納部５に格納されているアイコンの中から、被測定者の指標位置を決定するための参照用アイコンを選択する。この場合、参照用アイコン表示部８により、参照用アイコン格納部５に格納されている複数のアイコンの中から、ディスプレイ装置の画面の一部に選択対象となる複数のアイコン（例えば、肩関節用、膝関節用、肘関節用など）を表示し（ステップ３）、オペレータがその中から希望する参照用アイコンを選択する（ステップ４）。この場合、ディスプレイ装置の画面上に表示する選択対象のアイコンとしては、前記操作入力部２から入力された被測定者のデータに応じて、例えば、被測定者が女性の場合には、女性用の身体各部の指標位置に対応して予め用意しておいた参照用アイコンのみを表示することが望ましい。 Next, the operator selects a reference icon for determining the index position of the person to be measured from the icons stored in the reference icon storage unit 5. In this case, the reference icon display unit 8 selects a plurality of icons (for example, for shoulder joints) to be selected on a part of the screen of the display device from among the plurality of icons stored in the reference icon storage unit 5. , Knee joint, elbow joint, etc.) are displayed (step 3), and the operator selects a desired reference icon from among them (step 4). In this case, as the selection target icon displayed on the screen of the display device, for example, in the case where the measured person is a woman, the female icon is used according to the data of the measured person input from the operation input unit 2. It is desirable to display only reference icons prepared in advance corresponding to the index positions of the body parts.
また、本実施形態においては、操作入力部２からオペレータが手作業で入力したり、カメラ側のオートフォーカス機構からのデータを入力することで、カメラ位置取得部１４がカメラと被測定者との距離などを取得し、その取得値に基づいて参照用アイコンの寸法や形状をディスプレイ上に表示されている被測定者の画像に合わせて調整する。 In the present embodiment, the camera position acquisition unit 14 allows the camera and the person to be measured to be input by manually inputting an operation from the operation input unit 2 or by inputting data from an autofocus mechanism on the camera side. The distance and the like are acquired, and the size and shape of the reference icon are adjusted based on the acquired value according to the image of the measurement subject displayed on the display.
参照用アイコンが選択され、画像上にどの指標位置を表示するかが選択されると、被測定者の身長・性別などの情報から選択された指標位置とそれに対応する参照用アイコンとの位置関係を求めるために必要な演算用データが演算用データベース６から読み出される（ステップ５）。この場合、演算用データベース６から読み出される演算用データとしては、予め統計的に求めておいた基準座標系における参照位置とこれに対応する指標位置の座標や、入力された被測定者の生物・身体的データに基づいて基準座標系における参照位置の座標から指標位置を求めるための変数が選択される。この選択された演算用データは、指標位置決定部９の演算用データ取得部１１を介して、指標位置演算部１２に出力される。
When a reference icon is selected and which index position to display on the image is selected, the positional relationship between the index position selected from information such as the height and gender of the person being measured and the corresponding reference icon The calculation data necessary for obtaining is read from the calculation database 6 (step 5). In this case, the calculation data read out from the calculation database 6 includes the reference position in the standard coordinate system statistically obtained in advance and the coordinates of the index position corresponding to the reference position, and the input biological / A variable for obtaining the index position from the coordinates of the reference position in the standard coordinate system is selected based on the physical data. The selected calculation data is output to the index position calculation unit 12 via the calculation data acquisition unit 11 of the index position determination unit 9.
次いでオペレータは、操作入力部２を構成するマウスなどを操作することにより、参照用アイコン操作部７に操作指令を与え、この操作部７によって選択された参照用アイコンをディスプレイ装置に表示された被測定者の画像上に移動させ、その参照位置に重ね合わせる（ステップ６）。すると、指標位置決定部９の参照位置データ取得部１０が画像上（画像座標系）における参照用アイコンの位置（座標）を取得し（ステップ７）、これを指標位置演算部１２に出力する。 Next, the operator gives an operation command to the reference icon operation unit 7 by operating a mouse or the like constituting the operation input unit 2, and the reference icon selected by the operation unit 7 is displayed on the display device. It moves on the image of the measurer and superimposes it on the reference position (step 6). Then, the reference position data acquisition unit 10 of the index position determination unit 9 acquires the position (coordinates) of the reference icon on the image (image coordinate system) (step 7), and outputs this to the index position calculation unit 12.
図２は、参照用アイコンとして被測定者の左肩関節用のアイコン３２を選択した状態を示すもので、操作入力部２からのマウスなどの指示により、参照用アイコン操作部７を介して、参照用アイコン３２を被測定者の画像の肩の輪郭３１部分（画像の参照位置）に位置合わせをする。 FIG. 2 shows a state in which the icon 32 for the left shoulder joint of the measurement subject is selected as the reference icon. Reference is made via the reference icon operation unit 7 in accordance with an instruction from the operation input unit 2 using a mouse or the like. The icon 32 is aligned with the shoulder contour 31 portion (image reference position) of the measurement subject's image.
指標位置演算部１２では、前記演算用データを利用して選択された参照用アイコンに対応する指標位置の標準座標系における座標値を演算し、参照用アイコンと指標位置との標準座標系における位置関係を取得するとともに、両者の位置関係を標準座標系からディスプレイ装置の画面上を基準とする画像座標系に変換する（ステップ８）。その後、得られた画像座標系における参照用アイコンとその指標位置の位置関係と、参照位置との重ね合わせで得られた参照用アイコンの画像座標系における座標値とに基づいて、画像座標系における指標位置を演算する（ステップ９）。 The index position calculation unit 12 calculates the coordinate value in the standard coordinate system of the index position corresponding to the reference icon selected using the calculation data, and the position of the reference icon and the index position in the standard coordinate system. While acquiring the relationship, the positional relationship between the two is converted from the standard coordinate system to an image coordinate system based on the screen of the display device (step 8). After that, based on the positional relationship between the reference icon and its index position in the obtained image coordinate system, and the coordinate value in the image coordinate system of the reference icon obtained by superimposing the reference position, in the image coordinate system The index position is calculated (step 9).
このようにして得られた画像座標系における指標位置に基づいて、指標アイコン表示部１３が、ディスプレイ装置に表示されている被測定者の画像上に指標アイコンを表示する。すなわち、前記図２において、参照用アイコン３２を画像の肩の輪郭３１に位置合わせすると、この参照用アイコン３２に対応して計算された指標位置に基づいて、指標アイコン３０が画像上に表示される（ステップ１０）。 Based on the index position in the image coordinate system obtained in this way, the index icon display unit 13 displays the index icon on the image of the measurement subject displayed on the display device. That is, in FIG. 2, when the reference icon 32 is aligned with the contour 31 of the shoulder of the image, the index icon 30 is displayed on the image based on the index position calculated corresponding to the reference icon 32. (Step 10).
ところで、前記のようにして指定位置が決定された後、この指定位置を変更する必要が生じた場合には、本実施形態では、指標位置修正部１５により表示している指標位置の修正を行うと共に、修正後のデータを演算用データベースに格納することで、今後の指標位置の決定に利用する。 By the way, when the designated position needs to be changed after the designated position is determined as described above, the index position displayed by the index position correcting unit 15 is corrected in the present embodiment. At the same time, the corrected data is stored in the calculation database to be used for determining the index position in the future.
すなわち、図５のフローチャートに示すように、オペレータが、指標位置修正部１５に設けられた指標アイコン操作部１６によって指標アイコンを修正すべき位置に移動させると（ステップ１１）、指標位置取得部１７は修正後の指標位置を取得して（ステップ１２）、これを指標アイコン表示部１３に出力することで修正後の指標位置に指標アイコンが表示される。修正された指標位置の座標は、修正データ演算部１８において、画像座標系の座標値から基準座標系の座標値に変換され（ステップ１３）、その指標位置を決定する場合に使用した参照用アイコンとの位置関係を決定する演算用データが修正後の座標値によって書き換えられる（ステップ１４）。 That is, as shown in the flowchart of FIG. 5, when the operator moves the index icon to a position to be corrected by the index icon operation unit 16 provided in the index position correction unit 15 (step 11), the index position acquisition unit 17 Acquires the corrected index position (step 12), and outputs it to the index icon display unit 13, whereby the index icon is displayed at the corrected index position. The corrected index position coordinates are converted from the coordinate values of the image coordinate system to the coordinate values of the reference coordinate system in the correction data calculation unit 18 (step 13), and the reference icon used to determine the index position is used. Is rewritten with the corrected coordinate values (step 14).
この場合、参照用アイコンからそれに対応する指標位置を求めるための演算用データが、単に両者の座標値を対応させたものである場合には、参照用アイコンに対する座標値を書き換えるだけでよいが、変数に基づいて対応する指標位置を演算する場合には、演算後のデータに修正値を加算するような演算式を格納する等の手法が採用できる。また、被測定者の氏名や生物・身体的特徴と結びつけて修正データを格納しておき、その被測定者について再度指定位置を決定する場合に被測定者に専用の修正データを呼び出すようにしても良い。 In this case, if the calculation data for obtaining the index position corresponding to the reference icon is simply the coordinate value of both, the coordinate value for the reference icon may be rewritten, When calculating a corresponding index position based on a variable , a method of storing an arithmetic expression that adds a correction value to the data after the calculation can be employed. In addition, correction data is stored in association with the name of the person to be measured, biological / physical characteristics, and when the designated position is determined again for the person to be measured, the dedicated correction data is called to the person to be measured. Also good.
前記のようにして、本実施形態では、画像上に表示したいと希望する指標位置に対応する参照アイコンを選択し、それを画像上の参照位置に位置合わせするだけの操作で、位置合わせした参照アイコンの座標値から希望する指標位置が自動的に計算され、画像上の指標位置にアイコンが表示される。特に、被測定者の身体の一部の形状である参照位置と、間接などの指標位置とは、被測定者の生物・身体的特徴により一定値あるいは一定の変数や回帰式によりほぼ正確に定まるものであるから、オペレータが勘や経験で画像上に指定位置を入力したり、画像をプログラムで解析して指定位置を決定する場合に比較して、簡単な処理でしかも正確に指定位置を決定することができる。 As described above, in the present embodiment, a reference icon corresponding to a desired index position to be displayed on an image is selected, and the reference that has been aligned is simply aligned with the reference position on the image. The desired index position is automatically calculated from the coordinate value of the icon, and the icon is displayed at the index position on the image. In particular, the reference position, which is the shape of a part of the body of the person being measured, and the index position such as indirect are determined almost accurately by a constant value or a certain variable or regression equation depending on the biological / physical characteristics of the person being measured Compared with the case where the operator inputs the specified position on the image with intuition and experience, or when the specified position is determined by analyzing the image with a program, the specified position is determined easily and accurately. can do.
（３）他の実施形態
本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、次のような他の実施形態も包含する。
(1) 前記実施形態は、１つの参照用アイコンから１つの指標位置を求めたが、１つの参照用アイコンを使用して複数の指標位置を求めることもできる。また、図６に示す耳・口の２つの参照用アイコン５１，５２を基に顎関節５０を求める場合のように、複数の参照用アイコンから１カ所の指標位置を求めることも可能である。すなわち、顎関節５０を指標位置とする場合に、耳・口を参照位置として、耳・口にアイコン５１，５２を設置することで、その２つの参照位置を引数としてデータベースから顎関節位置を求めることも可能である。
(2) 参照用アイコンの形状は、被測定者の画像の輪郭に沿ったものに限定されるものではなく、図７に示す目・鼻・口を模した形状の参照用アイコン６１，６２，６３のように、身体各部の中心点や中心線のように画像上でアイコンの位置合わせと、それによる指標位置の取得が可能なものであれば、その位置や形状に限定はない。すなわち、オペレータは目・鼻・口の位置を求めるのが目的ではなく、例えば、顔のツボの位置を求める場合等がこのアイコンの使用例に相当する。求めるツボの位置（指標位置）を画像上で直接設定するのではなく、代わりに目・鼻・口の形状を模したアイコンをそれぞれ、目・鼻・口という参照位置に設定することで、その参照位置と身体情報を含むデータベースによって指標位置、つまりツボの位置が計算・表示される。
(3) 操作者が参照用アイコンを操作すると同時に、その参照用アイコンの位置から逐次計算された指標位置にも同時に指標アイコンを表示することが可能である。
(4) 参照位置のアイコンよる設定の操作に加え、参照位置から求められた指標位置のアイコンを操作しても設置の操作が可能である。
(5) 指標位置と参照用アイコンとの位置関係のデータベースは、初期状態として一度求められれば良い場合もあるし、参照用アイコンの操作によって逐一求められる場合もあるが、その選択はシステムの精度・処理速度等によって選択することができる。
(3) Other Embodiments The present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes the following other embodiments.
(1) In the embodiment, one index position is obtained from one reference icon. However, a plurality of index positions can be obtained using one reference icon. In addition, as in the case of obtaining the temporomandibular joint 50 based on the two reference icons 51 and 52 for the ear and mouth shown in FIG. 6, it is also possible to obtain one index position from a plurality of reference icons. That is, when the temporomandibular joint 50 is used as the index position, the ears / mouth is set as a reference position, and icons 51 and 52 are set in the ear / mouth, and the temporomandibular joint position is obtained from the database using the two reference positions as arguments. It is also possible.
(2) The shape of the reference icon is not limited to the shape along the contour of the image of the subject, and the reference icons 61, 62, having the shape imitating the eyes, nose, and mouth shown in FIG. As in 63, there is no limitation on the position and shape as long as the icon can be aligned on the image and the index position can be acquired by the same as the center point or center line of each part of the body. That is, the operator is not aiming to determine the position of the eyes, nose, and mouth. For example, the case of obtaining the position of the point on the face corresponds to an example of use of this icon. Instead of directly setting the position of the target point (index position) on the image, instead of setting the icons that imitate the shape of the eyes, nose and mouth to the reference positions of the eyes, nose and mouth, The index position, that is, the position of the acupoint, is calculated and displayed by the database including the reference position and the body information.
(3) At the same time that the operator operates the reference icon, it is possible to simultaneously display the index icon at the index position calculated sequentially from the position of the reference icon.
(4) In addition to the setting operation using the reference position icon, the installation operation can also be performed by operating the icon position icon obtained from the reference position.
(5) The database of the positional relationship between the index position and the reference icon may be obtained once as the initial state or may be obtained one by one by operating the reference icon, but the selection is based on the accuracy of the system. -It can be selected depending on the processing speed.
本実施例は、耳・口の輪郭を模した２つの参照用アイコンの座標から、指標位置である顎関節の座標を求める場合を示すもである。 The present embodiment shows a case where the coordinates of the temporomandibular joint, which is the index position, are obtained from the coordinates of two reference icons simulating the outline of the ear and mouth.
(a) 標準値(データベース)を選択するための変数として性別、年齢を入力する。
(b) 性別・年齢ごとに統計的に予め求めておいた、耳・口・顎関節の座標を保存しておいたデータベースから、被験者の性別・年齢に相当する耳・口・顎関節の座標を選択する。
(c) ユーザーが操作した被験者の耳の参照用アイコンの座標、口の参照用アイコンの画像上の座標を得る。
(a) Enter gender and age as variables for selecting standard values (database).
(b) Ear, mouth, and temporomandibular joint coordinates corresponding to the subject's gender and age from a database that stores statistically pre-determined coordinates of the ear, mouth, and temporomandibular joint for each gender and age. Select.
(c) Obtain the coordinates of the reference icon for the ear of the subject operated by the user and the coordinates on the image of the reference icon for the mouth.
(d) 標準値上の顎関節の座標を画像上の座標へ変換するために、座標変換のパラメータを以下の方法で計算する。
(e) 座標変換は拡大・縮小、平行移動、回転の成分に分割することができる。つまり以下の数１式で一般的に座標変換は表現されることは周知である。（ここでx',y'は変換後の座標、x,yは変換前の座標、θは回転する角度、nは拡大・縮小率、a1,a2は平行移動成分を表す変数である）
（数１）
x'=n×(x*cosθ−y*sinθ)＋a1
y'=n×(x*sinθ＋y*cosθ)＋a2
(d) In order to convert the coordinates of the temporomandibular joint on the standard value to the coordinates on the image, the parameters for coordinate conversion are calculated by the following method.
(e) Coordinate transformation can be divided into enlargement / reduction, translation, and rotation components. That is, it is well known that coordinate transformation is generally expressed by the following equation (1). (Where x 'and y' are the coordinates after conversion, x and y are the coordinates before conversion, θ is the rotation angle, n is the enlargement / reduction ratio, and a1 and a2 are variables representing the translation component)
(Equation 1)
x '= n × (x * cosθ−y * sinθ) + a1
y '= n × (x * sinθ + y * cosθ) + a2
(f) 前記数１式に標準値上の耳・口の座標を代入することにより、標準値の座標から画像上の座標への座標変換するためのパラメータ(n、θ、a1、a2)が算出される。
(g) 上記求められたパラメータを再度数１式に代入し、さらに標準値上の顎関節の座標をx,yへ代入することで、画像上の顎関節の座標x'、y'は相似の関係を利用して算出される。
(h) この画像の上顎関節の座標(x'、y')へ指標位置のアイコンを表示することにより、ユーザーは耳・口の参照用アイコンの操作によって間接的に顎関節の位置を決定することができる。
(f) By substituting the coordinates of the ear and mouth on the standard value into the formula 1, the parameters (n, θ, a1, a2) for converting the coordinates of the standard value to the coordinates on the image are Calculated.
(g) Substituting the obtained parameters into Equation 1 again, and substituting the temporomandibular joint coordinates on the standard values into x and y, the temporomandibular joint coordinates x 'and y' on the image are similar. It is calculated using the relationship.
(h) By displaying the index position icon at the maxillary joint coordinates (x ', y') in this image, the user indirectly determines the position of the temporomandibular joint by operating the ear and mouth reference icons be able to.
１…画像入力部
２…操作入力部
３…出力部
４…参照用アイコン格納部
５…演算用データベース
６…画像表示部
７…参照用アイコン操作部
８…参照用アイコン表示部
９…指標位置決定部
１０…参照位置データ取得部
１１…指標位置演算部
１２…座標変換部
１３…指標アイコン表示部
１４…カメラ位置取得部
１５…指標位置修正部
１６…指標アイコン操作部
１７…指標位置取得部
１８…修正データ演算部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image input part 2 ... Operation input part 3 ... Output part 4 ... Reference icon storage part 5 ... Calculation database 6 ... Image display part 7 ... Reference icon operation part 8 ... Reference icon display part 9 ... Index position determination Reference position data acquisition unit 11 Index position calculation unit 12 Coordinate conversion unit 13 Index icon display unit 14 Camera position acquisition unit 15 Index position correction unit 16 Index icon operation unit 17 Index position acquisition unit 18 ... Modified data calculation section
Claims (9)
被測定者の身体における指標位置以外の別の位置に設定された参照位置の形状的特徴を模した形状を有する参照用アイコンを、被測定者の参照位置に応じて複数個格納する参照用アイコン格納部と、
前記各参照用アイコンごとに対応する指標位置を決定するために必要なデータを格納した演算用データベースと、
前記操作入力部からのユーザの入力に従って、前記複数の参照用アイコン中から所定の参照位置に対応する参照用アイコンを選択し、この選択された参照用アイコンを画像上の参照位置に移動させる参照用アイコン操作部と、
前記参照用アイコン操作部の操作に従って選択されたアイコンを被測定者の画像の所定の位置に表示する参照用アイコン表示部と、
前記参照用アイコンを被測定者の画像上の参照位置に移動させた場合において、前記画像上における参照用アイコン位置と前記演算用データベースから取得したデータに基づいて、前記画像上における指標位置を決定し表示する指標位置決定部と、
被測定者の画像、参照用アイコン及び決定された指標位置を表示する出力部と、を有することを特徴とする指標位置指定装置。 An image input unit for inputting an image of the person to be measured, an operation input unit for inputting various data and control commands,
A reference icon for storing a plurality of reference icons having a shape imitating the shape characteristic of the reference position set at another position other than the index position on the body of the measured person according to the reference position of the measured person A storage unit;
A calculation database storing data necessary to determine the index position corresponding to each reference icon;
In accordance with a user input from the operation input unit, a reference icon corresponding to a predetermined reference position is selected from the plurality of reference icons, and the selected reference icon is moved to a reference position on the image. Icon operation unit,
A reference icon display unit for displaying an icon selected in accordance with the operation of the reference icon operation unit at a predetermined position of the image of the person being measured;
When the reference icon is moved to a reference position on the measurement subject's image, an index position on the image is determined based on the reference icon position on the image and data obtained from the calculation database. An index position determination unit for displaying and displaying;
An index position specifying device comprising: an image of a measurement subject, a reference icon, and an output unit that displays the determined index position.
前記指標位置決定部が、前記複数種類の参照用アイコンごとに対応する指標位置を前記生物・身体的特徴に基づいて決定するものであることを特徴とする請求項１に記載の指標位置指定装置。 A plurality of reference icons for each reference position of the measurement subject's image differ depending on biological / physical characteristics such as the measurement subject's gender, age, height, weight, shoulder width, leg length, etc. It consists of icons
2. The index position specifying device according to claim 1, wherein the index position determining unit determines an index position corresponding to each of the plurality of types of reference icons based on the biological / physical characteristics. .
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