画像の固有パターン認識手法を用いたスポーツ動作解析に関する研究

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17500456
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Yasuda Women's University
• Principal Investigator: 友末 亮三 安田女子大学, 家政学部, 教授 (50320031)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田村 聡一郎 安田女子大学, 現代ビジネス学部, 助教授 (80227280) ; 木村 達志 安田女子短期大学, 保育科, 助教授 (70234367) ; 吉成 啓子 白百合女子大学, 文学部, 教授 (50174967)
• Keywords: スポーツ動作 / 画像解析 / 固有値抽出手法 / ベクトル画像処理 / ウェーブレット多重解像度解析

Research Abstract

本研究では、主として色彩の固有値抽出を用い、打撃動作の巧みさの客観的尺度化の可能性を検討した。打撃動作からの巧みさの抽出には、データ作成者の主観が内在する。この主観的要素を客観化するために、数学的手法を用いた。色彩の固有値は、赤・青・緑画素成分から構成されるデータを3次元空間へ画素分布表示することにより明らかにした。スポーツ動作としてはテニスのストロークを選択し、画像の固有パターン認識手法を用いて「巧みな動作」の特徴を科学的・客観的に判断することを試みた。3色に色分けされたウェアを着用した各被検者の動作を、デジタルビデオカメラを用いて毎秒30コマで撮影した。
これまでのバイオメカニクスの分野の考え方では、打撃動作においては中枢側のsegmentの動きが先行し抹消側のsegmentの動きがあとに続くというパターンが望ましい動作であるとされており、こうした動作がうまくできているかどうかは、数値化して把握できるということが今回明らかになった。次年度はその考え方を再検討した上で、打撃動作における「巧みな動作」を科学的に指導する方法を具体的に提示する予定である。本研究の成果により家政学部における身体運動に関する新しいカリキュラムを設置することも可能になるとともに、コンピュータの画像処理によるスポーツ動作の巧みさの数値化という新しい学問領域の萌芽が期待できる。