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光ビームスキャナを用いた野外運動の実時間遠隔計測システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 03558016
研究種目

試験研究(B)

配分区分補助金
研究分野 体育学
研究機関大阪大学

研究代表者

笠井 健  大阪大学, 健康体育部, 教授 (30029459)

研究分担者 松尾 知之  大阪大学, 健康体育部, 助手 (00209503)
祝 郁央  ウシオ電機(株), L&L開発プロジェクト, 主任研究員
研究期間 (年度) 1991 – 1992
研究課題ステータス 完了 (1992年度)
配分額 *注記
7,500千円 (直接経費: 7,500千円)
1992年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
1991年度: 4,500千円 (直接経費: 4,500千円)
キーワード3次元運動計測 / 実時間 / 高速演算 / 光ビーム・スキャナー / 運動計測 / 遠隔計測 / 3次元運動 / 光ビ-ムスキャナ
研究概要

〈目的〉 野外で動くプレーヤやボールの3次元的軌跡を光ビームスキャナーで計測し、その結果を実時間でプレーヤに伝達すれば、自分のプレーとその結果としての身体又は対象物の動きの因果関係を正確に理解することが可能になると期待される。これによりプレーの分折やトレーニングの新しい方法を開発できる可能性が期待できる。そこで本研究では人又は運動体の動きを光学的に遠隔地点から実時間計測する装置の開発を試みた。
〈方法〉2台の光ビームスキャナーを用いて測定空間(直径50m)を光走査し、測定対象運動体にとりつけた反射材による反射光の再帰時刻を決定し、水平面内の動きを360Hzで計測する。また垂直方向の動きは1次元PSDセンサの位置出力から求める。
〈成果〉 2台の大型ポリゴン・ミラーとXeランプを用いて360Hzで光走査できるスキャナーを開発した。またDSP及びトランスピュータを各々2コづつ使用した高速演算処理ボードを開発した。対象物体の3次元位置を短時間で算出できるアルゴリズムを開発した、実測の結果最大11個の運動体の各々の3次元的位置を算出するに要する時間が2550μsecであることを確認した。したがって360Hzの周波数で実時間計測できることを確認した。
測定分解能を実測によりべた結果、水平方向には、距離14.5mの場合0.12mm,30mでは0.31mm,45.5mでは3.6mmであることが確認された。また垂直方向の測定分解能は距離14.5mの場合1.2mm,20mでは4.9mmであった。

報告書

(3件)
  • 1992 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1991 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (11件)

  • [文献書誌] 上原 秀弘,櫻井 卓.笠井 健: "光ビームスキャナーの運動計測への応用性について" 電子情報通信学会技術研究報告. BME92. 67-72 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松尾 実,上原 秀弘,笠井 健: "光ビーム・スキャナーを用いた野外運動の3次元計測システム" 電子情報通信学会技術研究報告. BME92. 108-115 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 上原 秀弘,松尾 実,笠井 健: "運動体の3次元軌道実時間計測のための高速演算処理" 電子情報通信学会技術研究報告. BME92. 65-72 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takeshi Kasai et al.: "Applicability of A Beam-scanner to Remote Measurement of Movements in Sports." TECHNICAL REPORT OF IEICE.MBE. 67-72 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takeshi Kasai et al.: "A Three Dimensional Measurement System of Movement in Field Using an Optical Beam Scanner" TECHNICAL REPORT OF IEICE.MBE. 108-112 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takeshi Kasai et al.: "A High Speed Date-Processing System for Realtime Measurement of Three-Dimensional Movements in Sports." TECHNICAL REPORT OF IEICE.MBE. 65-72 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 上原 秀弘・櫻井 卓・笠井 健: "光ビームスキャナーの運動計測への応用性について" 電子情報通信学会技術研究報告. BME92. 67-72 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 松尾 実・上原 秀弘・笠井 健: "光ビーム・スキャナーを用いた野外運動の3次元計測システム" 電子情報通信学会技術研究報告. BME92. 108-115 (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 上原 秀弘・松尾 実・笠井 健: "運動体の3次元軌道実時間計測のための高速演算処理" 電子情報通信学会技術研究報告. BME92. 65-72 (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 笠井 健・櫻井 卓: "光ビ-ムスキャナを用いた運動の実時間遠隔計測システム" 計測自動制御学会論文集. 27. 1214-1221 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 上原 秀弘・櫻井 卓 笠井 健: "光ビ-ムスキャナ-の運動計測への応用性" 電子情報通信学会技術研究報告. MBE91-107. 67-72 (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書

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公開日: 1991-04-01   更新日: 2016-04-21  

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