2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of an unconstrained automatic motion capture system for rehabilitation evaluation
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15K01411
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| Research Institution | Fukushima University |
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Principal Investigator |
増田 正 福島大学, 共生システム理工学類, 教授 (00358003)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森田 定雄 東京医科歯科大学, 医学部附属病院, 准教授 (20202426) [Withdrawn]
神野 哲也 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 准教授 (90343152)
相澤 純也 東京医科歯科大学, 医学部附属病院, その他 (60376811)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | リハビリテーション / 動作計測 / 歩行 / モーションキャプチャー / キネクト / Kinect |
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| Outline of Annual Research Achievements |
マイクロソフト社が開発した簡易動作計測装置キネクトを４台連動させた歩行計測システムに解析機能を追加した。キネクトによって取得した人体の骨格情報を４台分つなぎあわせて10m歩行を計測した後、歩幅や歩行速度を計算できるようにした。歩幅の計測精度を評価するために、健康な成人を被験者として、靴底に絵の具を塗り、床面に残った足跡から計測した歩幅と比較したところ、誤差は3.4cmであった。キネクトの骨格情報は距離画像を基にしているため、足部と床面が融合した着地時には計測精度が低下するものと考えられた。歩行速度は、10m歩行に要する時間をストップウォッチで計測して比較したところ、誤差は0.036m/sであった。これは平均的な歩行速度1.41m/sに対して約2.5%に相当した。
キネクトによるリハビリテーション評価の別の利用法として、Timed Up & Goテストの計測を試みた。Timed Up & Goテストとは、椅子に座った状態から立ち上がり、３m先に設置された目標を回って元の椅子に座るまでの時間を評価する試験である。キネクトで骨格情報を得るためには人物の正面にキネクトを設置する必要があるが、Timed Up & Goテストの場合には、移動方向が180度変化するので、動作中の骨格情報全体を取得することはできない。そこで、頭部位置の追跡に目的を絞り、骨格情報は用いずに、キネクトの距離画像を利用する方法を試みた。キネクトの距離画像の撮影範囲は丁度４m程度をカバーできる。キネクトを被験者の側方、高さ約３mの位置に設置し、動作中の被験者を撮影した。距離画像から、人体頭部を抽出し、これに球体モデルを当てはめ、球の中心位置を頭部位置とした。頭部位置の計測精度を評価するために、反射マーカ式３次元動作計測装置との同時計測を行った。その結果、進行方向における誤差は、平均で19mmであった。
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