モーションセンサを用いた剣道練習評価システムの開発

• Project/Area Number: 25934016
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 健康・スポーツ科学
• Research Institution: Kagawa National College of Technology
• Principal Investigator: 西川 和孝 香川高等専門学校, 技術教育支援センター, 技術専門職員
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2014-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥300,000 (Direct Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2013: ¥300,000 (Direct Cost: ¥300,000)
• Keywords: 剣道 / モーションセンサ

Research Abstract

1. 研究の目的と内容
本研究の目的は、剣道初心者のための「素振り練習を評価するシステム」を開発することである。素振り練習時の動作の定量化を行い視覚化することで、練習時に得られる情報量が多くなり、初心者の練習にとって有益なシステムと成りうると考え、開発を行うこととした。
2. システムの開発と得られた成果
素振り練習の教示プログラムの開発言語にはMicrosoft Visual C#を使用した。教示プログラム開発と平行し、データベースサーバ(Fedora+Apache+PHP+PostgreSQLで構成)の構築を行った。
教示プログラムでは、モーションセンサKinectのSkeleton機能とDepth機能で得られたデータから、素振り回数・素振りスピード・腕の上がり方・体さばきの速度を算出し、これに加えRGBカメラ画像、データベースから取得したデータを、練習者が確認できるよう、モニタ画面上に表示するようにした。
教示プログラムの試作ができた段階で、動作テストを試みた。着衣については3パターン(上下ジャージ剣道着着用・防具着用)何れの場合も計測可能であることを確認できた。素振りデータの取得については、画像処理の処理落ちによって素振りスピード等の誤判定が頻繁に生じること、振りかぶったときに顔や右手の位置(右利きの場合)が正しく判定しづらいことが確認できた。この結果から、誤検出時のデータを間引くことで、動作データを表示・収集するように教示プログラムを変更した。
現段階では、誤検出データを間引いたデータでの記録を行っている。今後の課題として、Kinectの音声認識を利用して練習者の発声を利用し、素振り回数の補完を行える機能をシステムに組み込むこと、サンプルデータの収集量を増やす、システムの精度を向上させることが挙げられる。また、発売予定の新型Kinectを利用すれば、今まで取得できなかったデータが得られることから、次年度はこれらを導入し、引き続きシステムの改良とデータ収集を行っていく。