2021 Fiscal Year Annual Research Report
全天球カメラを用いた３次元動作解析システムの研究開発
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19K22827
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
長野 明紀 立命館大学, スポーツ健康科学部, 教授 (30392054)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤本 雅大 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (10732919)
伊坂 忠夫 立命館大学, スポーツ健康科学部, 教授 (30247811)
佐藤 隆彦 びわこリハビリテーション専門職大学, リハビリテーション学部, 助教 (50780813)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| Keywords | 動作解析 / DLT法 / NLT法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究開発の目的は全天球カメラを用いた高精度な３次元動作解析システムを構築することであった。全天球カメラは非常に画角が広いため、広い範囲の映像を少数のカメラで撮影する事が出来る、対象物の近くにカメラを配置して撮影が出来る、等の独自の利点がある。本研究ではこれらの利点を活用して動作解析システムを構築する事とした。３次元的な動作解析手法には先行研究の中で確立されたDirect Linear Transformation法（DLT法）とNon-Linear Transformation法（NLT法）があるが、その双方から着想を得て、2つの方法を構築した。DLT法・NLT法はいずれも直交座標系と透視投影モデルに基づいた通常のカメラを用いる事を前提としている。全天球カメラには構造上透視投影法は適用できないため、本研究に際しては透視投影法とは異なる投影方法を念頭において、新たな手法を構築した。具体的には極座標系と正距円筒図法を用いて新手法を構築した。
DLT法に着想を得た手法については2019年度に数式群を構築し予備実験を実施した。また2020年度にこの実験設定を更に精緻化し、本実験を行った。その結果、新手法ではDLT法・NLT法と同程度の精度が期待出来る事が示された。2021年はこの成果の論文化に取り組んだ。論文は執筆、投稿、査読・修正のプロセスを経て2021年11月に Journal of Biomechanics に掲載された。
NLT法に着想を得た手法についても、2020年度に数式群を構築し、これらをPythonのプログラムとして実装した。更に予備実験を実施してその精度を検証した。結果として上記のDLT法に着想を得た手法と同等の結果が期待出来る事が明らかとなった。2021年度にはこの手法についても本実験を完了した。現在論文化を進めている所である。
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Research Products
(3 results)
