JP6458300B2 - 身体情報取得装置および身体情報取得方法 - Google Patents
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Description
切断して得られる、第一の断面形状および第二の断面形状を取得する断面形状取得手段と、前記第一の断面形状と、第二の断面形状との比較を行い、身体の形状の違いを表す情報である差異情報を生成する分析手段と、を有することを特徴とする。
所定の切断面は、比較を所望する部位において、身体の立体形状を切断する面である。切断面は、例えば、胸部、臀部、腹部などに対応する位置における、地面と平行な面とすることができる。切断面は、分析対象と比較対象とで、同一の位置に設定することが好ましい。例えば、分析対象の腹部に切断面を設定した場合、比較対象も同様に、腹部に切断面を設定することが好ましい。この他にも、比較を行うことが有益なものであれば、切断面はどのように設定してもよい。
かかる構成によると、身体の断面形状に基づいて比較を行うため、分析対象と比較対象とで、体の形状にどの程度の差異が見られるのかを精細に比較することができる。
また、前記分析手段は、前記分割された各領域の面積同士を比較し、当該比較結果に基づいて前記差異情報を生成することを特徴としてもよい。
また、前記所定の角度は、分割を行おうとする領域の近傍における、前記基準点から体表面までの長さの逆数に比例した値であることを特徴としてもよい。
特に、基準点から体表面までの長さの逆数に基づいて角度を設定すると、基準点から体表面までの長さが長いほど、分割を行う際の角度が小さくなる。すなわち、体表面が突出した部分であるほど、よりきめ細かく形状の差異を表せるようになる。
人の身体を測定して得られた、胴部分を少なくとも含む身体の形状を三次元形状として表す身体形状データであって、分析対象の身体の形状を表す第一の身体形状データと、比較対象の身体の形状を表す第二の身体形状データを取得する身体形状取得手段と、前記第一および第二の身体形状データに基づいて、前記分析対象の身体の形状と、前記比較対象の身体の形状をそれぞれ平行する二つの切断面によって切り出して得られる、第一の立体
形状および第二の立体形状を取得する立体形状取得手段と、前記第一の立体形状と、第二の立体形状との比較を行い、身体の形状の違いを表す情報である差異情報を生成する分析手段と、を有することを特徴とする。
人の身体を測定して得られた、胴部分を少なくとも含む身体の形状を三次元形状として表す身体形状データであって、分析対象の身体の形状を表す第一の身体形状データと、比較対象の身体の形状を表す第二の身体形状データを取得する身体形状取得手段と、前記第一および第二の身体形状データに基づいて、前記分析対象の身体の形状と、前記比較対象の身体の形状をそれぞれ所定の切断面で切断して得られる、第一の断面形状および第二の断面形状を取得する断面形状取得手段と、前記第一の断面形状と、第二の断面形状とを重ね合わせた画像を生成する画像生成手段と、を有することを特徴とする。
上記処理や手段は、技術的な矛盾が生じない限りにおいて、自由に組み合わせて実施することができる。
<システム構成>
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。
第一の実施形態に係る身体情報取得装置は、分析対象の身体の形状を表す三次元データと、比較対象の身体の形状を表す三次元データを取得し、身体の形状の差異を表す画像を生成する装置である。図1は、本実施形態に係る身体情報取得装置10のシステム構成図である。
身体形状データとしては、人の身体の3次元形状を表現できるものであれば、どのようなフォーマットのデータを用いてもよい。例えば、身体の外形面を構成する複数のポリゴンの情報(ポリゴンの頂点座標と法線ベクトルなど)が記述されたポリゴンデータであってもよいし、身体の外形面上の複数の点の座標が記述された点群データであってもよい。本実施形態では、図2に示すように、身体に対して前後の方向にZ軸(前方が+)、左右の方向にX軸(左方が+)、上下の方向にY軸(上方が+)をとった3次元座標系を用い、身体の外形面上の複数の点の3次元座標(XYZ座標)を記述した点群データからなる身体形状データを用いる。
また、身体形状取得部11は、計測手段から取得した身体形状データを記憶し、読み出す機能を有する。例えば、過去に計測した身体形状データを、固定ディスクドライブやフラッシュメモリに格納し、必要に応じて読み出してもよい。
身体形状取得部11は、取得した二種類(分析対象と比較対象)の身体形状データを、後述する断面形状取得部12に送信する。以降、比較対象の身体に対応する身体形状データを第一の身体形状データ、分析対象の身体に対応する身体形状データを第二の身体形状データと称する。
を所定の切断面でスライスし、断面形状を取得する手段である。図2は、スライスを行う切断面の位置を示した図である。切断面は、XZ平面に平行な平面であり、装置のユーザが比較を所望する高さ位置に設定される。図2の例では、バスト(符号21A)、ウエスト(符号21B)、ヒップ(符号21C)に対応する位置を例示しているが、切断面はこれ以外の位置に設定してもよい。なお、切断面の高さは、入出力部15を通してユーザにその都度指定させてもよいし、指定された位置を自動的に検出して設定するようにしてもよい。例えば、計測対象者に関するデータ(身長、年齢、性別など)を取得し、予め設定された比率に基づいて、自動的に腹部、胸部、臀部などに対応する位置を設定するようにしてもよい。
以降、第一の身体形状データに対応する断面形状を第一の断面形状、第二の身体形状データに対応する断面形状を第二の断面形状と称する。図3は、断面形状取得部12が取得した断面形状の例であり、腹部に対応する断面形状である。第一の断面形状および第二の断面形状は、分析部13に送信される。
また、画像生成部14は、比較結果を表す画像を生成する手段である。断面形状に基づいて比較を行う方法と、比較結果を画像に反映させる方法については後述する。
次に、分析部13が行う、断面形状同士の比較方法について、図4を参照しながら説明する。第一の実施形態では、分析部13および画像生成部14が、以下に説明する各ステップを実行することによって、断面形状同士を比較し、比較結果が反映された画像を生成する。
まず、分析部13が、第一の断面形状および第二の断面形状に、基準点を設定する。本実施形態では、断面形状の輪郭を取得し、当該輪郭から求めた重心を基準点とする。図4に示した符号401Aが、第一の断面形状における基準点であり、符号401Bが、第二の断面形状における基準点である。
次に、分析部13が、第一の断面形状と、第二の断面形状のそれぞれについて、基準点から体表面まで(すなわち断面形状が有する輪郭まで)の距離を算出する。算出は、断面形状の輪郭上に位置する画素のそれぞれについて行われる。例えば、第一の断面形状に対応する輪郭線上にある画素402Aについて、100ポイントという距離が算出され、画素403Aについて、200ポイントという距離が算出される。なお、実施形態の説明では、距離を仮想的な単位(ポイント)によって表す。
第二の断面形状上にある画素についても、同様の処理が行われる。例えば、第二の断面形状に対応する輪郭線上にある画素402Bについて、130ポイントという距離が算出され、画素403Bについて、215ポイントという距離が算出される。
このような処理を行うことで、各断面形状が有する輪郭線上の全ての画素に、距離が割り当たった状態となる。
次に、分析部13が、基準点から角度θの方向に延出する線を設定し、輪郭と交差した点にある画素に割り当たっている距離を取得する。なおここでは、Z軸正方向と平行な方向を0度とし、時計回りに角度を与えるものとする。また、第一の断面形状と、第二の断面形状のそれぞれについて同じ処理を行い、取得した距離の差分を演算する。例えば、θ=0°である場合、距離の差分は130−100=30ポイントとなり、θ=90°である場合、距離の差分は215−200=15ポイントとなる。
また、分析部13は、角度θを0〜359度まで1度ずつ変化させながら、距離の差分を360回取得する。
このような処理を行うことで、基準点を中心とする全方位について、距離の差分値が算出された状態となる。以降、本実施形態の説明では、ここで取得した距離の差分値を単に差分値と称する。
次に、画像生成部14が、算出された差分値が反映された画像を生成する。本実施形態では、第二の断面形状において、基準点から角度θの方向に延出する線を引き、輪郭と交差した点にある画素に、当該角度に対応する差分値を割り当て、当該差分値に対応する色で着色を行う。例えば、θ=0°である場合、対応する画素(符号402B)に、「30ポイント」という差分値に対応する色相を設定し、θ=90°である場合、対応する画素(符号403B)に、「15ポイント」という差分値に対応する色相を設定する。
また、画像生成部14は、角度θを0〜359度まで1度ずつ変化させながら、色相の設定を360回行う。なお、色相が割り当たらなかった画素については、近傍の画素に割り当てられた色相に基づいて補間を行うようにしてもよい。
、輪郭の色が青色→水色→緑色→黄色→赤色と変化し、分析対象と比較対象とで、基準点からの距離にどの程度の差異があるのかが一目でわかる画像を生成することができる。
もちろん、例示した方法以外の方法によって色相を算出してもよい。
図5は、以上に説明した処理をフローチャートで表したものである。図5に示した処理は、ユーザの操作によって開始される。
次に、ステップS12で、断面形状取得部12が、第一の身体形状データと、第二の身体形状データに対応する身体形状をそれぞれ所定の切断面で切断し、第一の断面形状および第二の断面形状を取得する。なお、所定の切断面は、前述したように、装置によって自動的に設定されてもよいし、ユーザの操作によって指定されてもよい。また、前述した方法によって、取得した各断面形状にそれぞれ基準点を設定する。
次に、ステップS15で、画像生成部14が、前述した方法によって、算出した差分値を色相に変換し、当該色相が反映された画像を生成する。最後に、ステップS16で、生成した画像を入出力部15に出力し、画面を通してユーザに提供する。
第二の実施形態における身体情報取得装置は、断面形状取得部12が取得した断面形状に基づいて双方の比較を行い、比較結果を生成するという点では第一の実施形態と同様であるが、比較結果の算出方法が相違する。
第二の実施形態における身体情報取得装置のシステム構成図は、第一の実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略し、処理の相違点のみを説明する。
第二の実施形態では、ステップS131にて、分析部13が、対象の断面形状を複数の領域に分割する。具体的には、基準点を中心として、図7に示したように、断面形状を45度ずつ放射状に分割する。これにより、断面形状が等しい角度で8つの領域に分割された状態となる。領域の分割は、第一の断面形状と、第二の断面形状の双方に対して行われる。以降、分割された各領域を、分割領域と称する。
体表面長の算出は、第一の断面形状と、第二の断面形状の双方に対して行われる。すなわち、合計16個の体表面長が算出される。
例えば、図7の例では、符号702Aで示した体表面長と、符号702Bで示した体表面長を比較し、差分値を取得する。当該処理は、分割領域の数だけ行われる。
第三の実施形態は、第二の実施形態と同様に、第一および第二の断面形状を複数の領域に分割し、当該領域同士を比較する実施形態であるが、体表面長の差分ではなく、分割した領域の面積の差分を求める実施形態である。
第三の実施形態における身体情報取得装置のシステム構成図は、第二の実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略し、第二の実施形態との処理の相違点のみを説明する。
例えば、図7の例では、領域701Aの面積と、領域701Bの面積を比較し、その差分を取得する。当該処理は、分割領域の数だけ行われる。
そして、前述したものと同様の方法によって、面積の差分を色相に変換し、着色がなされた画像を生成して、ユーザに提示する。このようにしても、第二の実施形態と同様に、より直感的に体型の差異を把握できるという効果を得ることができる。
第二の実施形態および第三の実施形態では、角度を等分することで、断面形状を複数の領域に分割した。これに対し、第四の実施形態は、断面形状の面積を等分することで領域の分割を行う実施形態である。
第四の実施形態における身体情報取得装置のシステム構成図は、第二の実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略し、第二の実施形態との処理の相違点のみを説明する。
なお、第四の実施形態においては、領域の面積を等分するため、体表面長の差分を用いて比較結果を生成する。
第五の実施形態は、第二ないし第四の実施形態と同様に、断面形状を放射状に分割する実施形態であるが、基準点から体表面までの距離を用いて、分割を行う際の角度を動的に決定するという点において各実施形態と相違する。
第五の実施形態における身体情報取得装置のシステム構成図は、第二の実施形態と同様であるため、詳細な説明は省略し、第二の実施形態との処理の相違点のみを説明する。
13)。なお、rは基準線の長さであり、aは対象となる断面形状の輪郭の総延長である。また、nは所定の係数であり、1以下の実数である。
θ1=an/r ・・・式(1)
例えば、aが600ポイント、nが1であり、基準線rの長さが60ポイントである場合、θ1=10°となる。
4)。具体的には、現在の基準線の方向に、算出した角度を加算し、新たな基準線を設定する。新旧の基準線と体表面で囲まれた領域が、新たに分割された領域となる。図8の例では、θ1が10°となり、符号802が新たな基準線となる。なお、図8は、わかりや
すくするため、角度を実際の値よりも大きく示している。
なお、処理済みの角度の合計が360度を超える場合、360度で打ち切り、処理を終了させる。例えば、処理済みの角度の合計が355度であって、算出された角度θnが1
0度である場合、θn=5°として最後の領域を分割し、処理を終了させる。
以上に説明した処理は、第一の断面形状と第二の断面形状の双方に対して行われる。
出する。また、ステップS14では、第二の実施形態と同様に、第一の断面形状に含まれる分割領域と、第二の断面形状に含まれる分割領域とを対応付け、それぞれの体表面長を比較し、差分を比較結果として記憶する。以降の処理は、第二の実施形態と同様である。
なお、実施形態の説明は本発明を説明する上での例示であり、本発明は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更または組み合わせて実施することができる。
また、比較結果(距離の差分値や面積の差分値)が所定の閾値を超えた場合にのみ、色相、輝度、明度などによって、対応する部分を強調表示するようにしてもよい。
この他にも、領域を分割する場合、比較結果に応じて、領域ごとに異なる色相、輝度、明度などを与えてもよい。
また、基準点を用いて第一の断面形状と第二の断面形状との位置合わせを行い、互いを重ね合わせた画像のみを生成するようにしてもよい。
第二の実施形態に本変形例を適用する場合、例示した方法を用いてXZ平面上に基準点を設定し、円柱状の立体形状を放射状に分割することができる。また、体表面長のかわりに、体表面の面積を用いて比較を行うことができる。
また、第三の実施形態に本変形例を適用する場合、分割した領域の面積の差分ではなく、分割した立体が有する体積の差分を用いることができる。
また、第四の実施形態に本変形を適用する場合、面積を等分するのではなく、体積を等分するようにしてもよい。
11・・・身体形状取得部
12・・・断面形状取得部
13・・・分析部
14・・・画像生成部
15・・・入出力部
Claims (14)
- 人の身体を測定して得られた、胴部分を少なくとも含む身体の形状を三次元形状として表す身体形状データであって、分析対象の身体の形状を表す第一の身体形状データと、比較対象の身体の形状を表す第二の身体形状データを取得する身体形状取得手段と、
前記第一および第二の身体形状データに基づいて、前記分析対象の身体の形状と、前記比較対象の身体の形状をそれぞれ所定の切断面で切断して得られる、第一の断面形状および第二の断面形状を取得する断面形状取得手段と、
前記第一の断面形状と、第二の断面形状との比較を行い、身体の形状の違いを表す情報である差異情報を生成する分析手段と、
を有し、
前記分析手段は、前記第一および第二の断面形状に対して互いに対応する基準点を設定し、前記基準点を基準として、前記第一の断面形状と、第二の断面形状との比較を行い、身体の形状の違いを表す情報である差異情報を生成する
ことを特徴とする、身体情報取得装置。 - 前記分析手段は、前記第一の断面形状と、第二の断面形状のそれぞれについて、前記基準点から体表面までの距離を算出し、当該距離を比較した結果に基づいて前記差異情報を生成する
ことを特徴とする、請求項1に記載の身体情報取得装置。 - 前記基準点を中心として、前記第一および第二の断面形状を、所定の角度で放射状に分割する領域分割手段をさらに有し、
前記分析手段は、分割された領域のうち、前記第一の断面形状に対応する領域と、前記第二の断面形状に対応する領域との対応付けを行い、対応する領域同士をそれぞれ比較した結果に基づいて、前記差異情報を生成する
ことを特徴とする、請求項1に記載の身体情報取得装置。 - 前記分析手段は、前記分割された各領域を囲う輪郭のうち、体表面に対応する部分の長さ同士を比較し、当該比較結果に基づいて前記差異情報を生成する
ことを特徴とする、請求項3に記載の身体情報取得装置。 - 前記分析手段は、前記分割された各領域の面積同士を比較し、当該比較結果に基づいて前記差異情報を生成する
ことを特徴とする、請求項3に記載の身体情報取得装置。 - 前記所定の角度は、前記分割された各領域の面積がそれぞれ同じになる角度である
ことを特徴とする、請求項3または4に記載の身体情報取得装置。 - 前記所定の角度は、等角度である
ことを特徴とする、請求項3から5のいずれか1項に記載の身体情報取得装置。 - 前記所定の角度は、分割を行おうとする領域の近傍における、前記基準点から体表面までの長さの逆数に比例した値である
ことを特徴とする、請求項3から5のいずれか1項に記載の身体情報取得装置。 - 前記第一および第二の身体形状データに基づいて、または、ユーザからの入力操作に基づいて、分析対象の身体の形状と比較対象の身体の形状の比較を行う高さを設定する高さ設定手段をさらに有し、
前記断面形状取得手段は、前記高さ設定手段で設定された高さで得られる切断面を、前記所定の切断面とする
ことを特徴とする、請求項1から8のいずれか1項に記載の身体情報取得装置。 - 前記差異情報を表す画像を生成する画像生成手段をさらに有する
ことを特徴とする、請求項1から9のいずれか1項に記載の身体情報取得装置。 - 前記画像生成手段は、前記基準点を基準として前記第一の断面形状と第二の断面形状を重ね合わせた画像を生成し、前記第一の断面形状と第二の断面形状の少なくともいずれかに、前記差異情報を反映させる
ことを特徴とする、請求項10に記載の身体情報取得装置。 - 分析対象である身体の形状と、比較対象である身体の形状とを比較する身体情報取得装置が行う身体情報取得方法であって、
人の身体を測定して得られた、胴部分を少なくとも含む身体の形状を三次元形状として表す身体形状データであって、分析対象の身体の形状を表す第一の身体形状データと、比較対象の身体の形状を表す第二の身体形状データを取得する身体形状取得ステップと、
前記第一および第二の身体形状データに基づいて、前記分析対象の身体の形状と、前記比較対象の身体の形状をそれぞれ所定の切断面で切断して得られる、第一の断面形状および第二の断面形状を取得する断面形状取得ステップと、
前記第一の断面形状と、第二の断面形状との比較を行い、身体の形状の違いを表す情報である差異情報を生成する分析ステップと、
を含み、
前記分析ステップでは、前記第一および第二の断面形状に対して互いに対応する基準点を設定し、前記基準点を基準として、前記第一の断面形状と、第二の断面形状との比較を行い、身体の形状の違いを表す情報である差異情報を生成する
ことを特徴とする、身体情報取得方法。 - 請求項12に記載の身体情報取得方法の各ステップをコンピュータに実行させるプログ
ラム。 - 人の身体を測定して得られた、胴部分を少なくとも含む身体の形状を三次元形状として表す身体形状データであって、分析対象の身体の形状を表す第一の身体形状データと、比較対象の身体の形状を表す第二の身体形状データを取得する身体形状取得手段と、
前記第一および第二の身体形状データに基づいて、前記分析対象の身体の形状と、前記比較対象の身体の形状をそれぞれ平行する二つの切断面によって切り出して得られる、第一の立体形状および第二の立体形状を取得する立体形状取得手段と、
前記第一の立体形状と、第二の立体形状との比較を行い、身体の形状の違いを表す情報である差異情報を生成する分析手段と、
を有し、
前記分析手段は、前記第一および第二の立体形状に対して互いに対応する基準点を設定し、前記基準点を基準として、前記第一の立体形状と、第二の立体形状との比較を行い、身体の形状の違いを表す情報である差異情報を生成する
ことを特徴とする、身体情報取得装置。
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