光学三角測量法による三次元人体計測法の試みと人体形状評価のへの対応

• Project/Area Number: 19650175
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Sports science
• Research Institution: Nippon Sport Science University
• Principal Investigator: 船渡 和男 Nippon Sport Science University, 体育学部, 教授 (60181442)
• Project Period (FY): 2007 – 2009
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2009)
• Budget Amount: ¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000); Fiscal Year 2009: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000); Fiscal Year 2008: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2007: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
• Keywords: 人体形状 / 形態計測 / 体分節 / 身体重心 / 光計測 / 身体体積 / 体表面積 / 身体体表面積 / 人体計測岳 / 形態 / 人体表面積 / 人体体積

Research Abstract

本研究の第一の着眼点は、被験者に非接触で人体計測を行うことが可能な3次元人体計測装置を開発し、人体計測法に対して新しい視点を提供することであった。さらに単に身体計測にとどまらず、時系列に伴う人体の形状の縦断的変化(たとえば、加齢に伴う姿勢の変化など)や安静時代謝と関係から体表面積測定やビデオ分析時の基礎的基準点となる各体節の体積や重心や慣性モーメントの推定を行い、生体のかたちと機能を関連付けることを目的とした。本研究では以下の2点に関する研究を実施した。(1)三次元人体計測データの健康医・科学およびスポーツ科学への応用
三次元データにカラー情報のマッピングを実行して表示するとともに、自動認識された頭頂点などにランドマークを自動配置した。また、被計測者に貼り付けた外付けランドマーク位置を自動検出し、これらのマークを関節中心点として人体計測法に基づく計測部位の正確な位置決めを行い、各四肢の長さや周囲計の計測を自動で行った。その際各周径囲の計測では、各体節長の相対的部位地点を自動認識し、かつその部位での体分節の長軸に直行する面の外周とした。さらに体表面積の算出(基礎代謝や安静時代謝との関連、健康科学)や各身体セグメントの体積、部分重心点や関係モーメントなどの算出(スポーツバイオメカニクスへの応用)、スポーツ特異的な姿勢分析(例えば競泳のストリームライン姿勢での揚力、抗力推定などの流体力学的応用)などをもとめた。(2)発育発達による"体のかたち"の変化を三次元的に提示(健康医・科学的研究成果)子どもかたら年寄りまでのからだの形状変化を捉えることにより、発育や加齢に伴う人体の形の変化を定量化することを可能とした。さらに脊柱の湾曲形状なども計測可能となり、今後は、姿勢と発育・加齢研究あるいは臨床的には腰痛、糖尿病あるいは肥満に関する人体形状のより客観的評価が可能になると考えられる。

Research Products

• [Journal Article] 子供の神経-筋調整機能評価の試み～バランス能力と基本的運動能力の測定～ (2009)
  • Author(s): 船渡和男, ほか
  • Journal Title: 日本体育大学体育研究所雑誌 33 Pages: 103-122
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] -側性および両側性トレーニング意義と実践例およびその効果について (2009)
  • Author(s): 山内亮、船渡和男
  • Journal Title: ストレングス&コンディショニングジャーナル 16 Pages: 2-10
• [Journal Article] The development of trunk muscles in male wrestlers assessed by MRI. (2008)
  • Author(s): Junjiro, K., Funato, K., et al.
  • Journal Title: J Strength and Conditioning Res. 21 Pages: 1251-1254
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 子供の神経-筋調整機能評価の試み〜バランス能力と基本的運動能力の測定〜 (2008)
  • Author(s): 船渡和男, ほか
  • Journal Title: 口本体育大学体育研究所雑誌 33 Pages: 103-122
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The development of trunk muscles in male wrestlers assessed by magnetic resonance imaging. (2008)
  • Author(s): Junjiro Kubo, Akemi Ohta, Hideyuki Takahashi, Takeshi Kukidome. Kazuo Funato
  • Journal Title: Journal of Strength and Conditioning Research 21 Pages: 1251-1254
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Muscle force per cross-sectional area is inversely related with pennation angle in strength trained athletes (2008)
  • Author(s): Shigeki Ikegawa
  • Journal Title: The Journal of Strength & Conditioning Research 22 Pages: 128-131
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The development of trunk muscles in male wrestlers assessed by magnetic resonance imaging (2007)
  • Author(s): Jyunjiro Kubo
  • Journal Title: The Journal of Strength & Conditioning Research 21 Pages: 1251-1254
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 大学生アスリートの育成と競技力向上について (2006)
  • Author(s): 船渡 和男
  • Journal Title: 日本体育大学スポーツトレーニングセンター雑誌 3 Pages: 1-2
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Determining of center of mass using 3Danthropometry methods during standing posture in humans. (2009)
  • Author(s): Noriko Hakamada, Kazuo Funato
  • Organizer: 22th Congress of International Society of Biomechanics
  • Place of Presentation: Cape Town, South Africa
• [Presentation] Comparison of Body Segmental volume by 3D Whole Body Scanning Anthropometry method (2008)
  • Author(s): Noriko Hakamada, Kazuo Funato
  • Organizer: 13th Annual Congress of the European College of Sport Science
  • Place of Presentation: Portugal, Estoril
• [Presentation] Development of 3D anthropometry by optical triangle method usillg laser beam (2007)
  • Author(s): Kazuo Funato
  • Organizer: Medicine and Scienee in Sport and Exerdse
  • Place of Presentation: ニューオリンズ(アメリカ)
• [Book] 体力測定法、トレーニング指導士養成テキスト (2009)
  • Author(s): 船渡和男 (共著)
  • Total Pages: 350
  • Publisher: 財)日本体育施設協会
• [Book] 運動器のしくみと働き、公認スポーツ指導者養成テキスト共通科目III第5刷第4章身体のしくみと働き (2008)
  • Author(s): 船渡和男
  • Total Pages: 32
  • Publisher: (財)口本体育協会編集2008