2019 Fiscal Year Research-status Report
Development of a sticker visualizing exercise speed for the sports leader
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19K20389
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| Research Institution | Hiroshima National College of Maritime Technology |
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Principal Investigator |
大高 洸輝 広島商船高等専門学校, その他部局等, 助教 (80735655)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 離散的な運動刺激 / 運動鮮鋭化 / 視覚実験 / 周波数応答 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，スポーツ指導者がその場で容易に選手の運動速度を定量的に把握するために，運動速度によって知覚される模様が変化するステッカーを開発することを目的としている．
令和元年度は，ディスプレイ・モニタのリフレッシュレートによって離散的に提示される運動刺激と連続的に提示される運動刺激に対する，視覚における運動鮮鋭化現象の特性の違いをコンピュータシミュレーションと視覚実験によって分析した．このテーマによって，視覚によって強調される前はどのような像であるべきか明らかにすることを目指した．
シミュレーションでは，まず，運動鮮鋭化現象を説明する既存モデルの一つである視覚のインパルス応答を表す関数を作成した．次に，離散的な入力として60Hz・120Hzでサンプリングした正弦波状の時間的な明度変化をする入力刺激を用意し，この関数を畳み込んだ．これによって得られた値と明度変化の周波数との関係を求めた．また，連続的な入力の特性として，視覚のインパルス応答を表す関数をFourier変換し，周波数応答特性を求めた．視覚実験では，正弦波状の縞模様が平行移動する動画像を実験参加者に観察させ，この移動する図形の見えのコントラストに合うように，同画面内の調節刺激のコントラストを調節させた．図形の移動速度は8種類用意した．移動図形および調節刺激は，速度や明度を操作しやすいコンピュータグラフィックスを用いて生成し，フレームレート60FPSで提示した．
結果として，離散入力におけるコントラスト向上効果は連続入力によるものよりも低くなること，30Hz付近で，連続入力では感度の低下が起こるのに対し，離散入力においてはコントラスト向上効果が引き起こされること，高いリフレッシュレート（120Hz）では，60Hzのときよりも連続入力の特性に近くなることが分かった．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
令和元年度は，離散的に提示される運動刺激と連続的に提示される運動刺激に対する，視覚における運動鮮鋭化現象の特性の違いをコンピュータシミュレーションと視覚実験によって分析した．離散的な入力として60Hz・120Hzでサンプリングした正弦波状の時間的な明度変化をする入力刺激を用意した．この刺激に対し，視覚のインパルス応答を表す関数を畳み込んで得られた値と明度変化の周波数との関係を求めた．連続的な入力の特性として，視覚のインパルス応答を表す関数をFourier変換し，周波数応答特性を求めた．また，正弦波状の縞模様が平行移動する動画像を実験参加者に観察させ，この移動する図形の見えのコントラストに合うように，同画面内の調節刺激のコントラストを調節させる視覚実験をおこなった．離散入力と連続入力に対する，運動鮮鋭化現象の特性の違いの分析については，当初の計画にはなかったが，研究手段としてコンピュータシミュレーションと視覚実験の比較をおこなうために重要な知見であると考え取り組んだ．計画時の到達目標である「運動速度によってどのような空間周波数成分が強調されて知覚されるのか」という知見を得るに至らなかったため，やや遅れていると考える．また，これによって，令和元年度に購入を予定していた眼球運動測定装置の購入は見送った．
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度は，令和元年度に得られた離散入力に対する運動鮮鋭化現象の特性を基に，運動速度と強調される空間周波数成分との関係を明らかにする．様々な空間周波数成分をもった運動刺激に対するコンピュータシミュレーションと視覚実験の結果を比較する．また，眼球運動計測により，実験時における刺激の注視領域を解析する．
当初の計画になかった検討をおこなったため，今後の実験期間がずれることが予想される．そこで，計画にあったステッカーに印刷する模様の最適化については，検討する条件を絞って取り組む予定である．
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| Causes of Carryover |
令和元年度の研究計画におけるコンピュータシミュレーションと視覚実験の結果比較をおこなうにあたって，運動刺激の離散的提示と連続的提示における視覚特性の違いを考慮する必要があった．当初計画にない検討であったため，令和元年度は，眼球運動の計測が不要となった．よって，主に眼球運動計測装置の購入を予定していた物品費の使用額が抑制される結果となった．
令和2年度は，眼球運動計測装置を購入して，運動刺激の注視領域の解析をおこなう予定である．
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