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縮小モデルを用いた簡便なキャリブレーションによる3次元空間再構築方法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 17K01700
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 スポーツ科学
研究機関大阪電気通信大学 (2018-2019)
京都光華女子大学 (2017)

研究代表者

中井 聖  大阪電気通信大学, 医療福祉工学部, 特任教授 (80635293)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワード3次元動作分析 / 特徴点 / コントロールポイント / キャリブレーション / 物理シミュレーション / 3次元座標 / 再現精度 / 誤差要因 / DLT / 精度 / コンピュータビジョン / DLT法 / カメラ位置 / 動作解析評価方法 / 既知点 / 物理的シミュレーション
研究成果の概要

本研究は,競技エリアに含まれる実空間座標値が既知である特徴点をコントロールポイントに用いたDLT(Direct Linear Transformation)による3次元空間の再構築方法では,分析対象点の2次元計測座標を精度良く得ることで,DLTの数学的な解法上必要な最少数である6点のコントロールポイントであっても,非常に高精度で3次元座標が算出されることを,系統誤差および偶然誤差を極力取り除いた物理シミュレーションの結果から明らかにした.

研究成果の学術的意義や社会的意義

競技エリアに含まれる実空間座標値が既知である特徴点をコントロールポイントに用いたDLTによる3次元空間の再構築方法において,これまで知られてこなかった分析空間全体の再現精度の特徴やカメラの設置位置による再現精度の変化などを明らかにすることで,競技スポーツ場面や臨床現場で煩雑なキャリブレーション作業を行うことなく,分析空間全体における偶発的な動作を簡便に精度よく3次元的に分析可能であることを明示した.本研究で得られた知見は,2023年に技術的に実現予定である個人の観察情報をデータ処理技術によって定量化して収集・分析できるシステムにおける映像撮影による動作データの取得に寄与するものとなり得る.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] ビデオカメラでの3次元動作計測における問題点と測定精度向上の取り組み2018

    • 著者名/発表者名
      中井聖
    • 雑誌名

      臨床歩行分析研究会誌

      巻: 5(1) ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] KinectTM for Windowsを用いた垂直跳の跳躍高の即時的計測システムの特徴2018

    • 著者名/発表者名
      中井聖,新井彩,村木有也,市谷浩一郎
    • 雑誌名

      大阪電気通信大学研究論集(自然科学編)

      巻: 53 ページ: 33-40

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] バレーボールコート内の既知点を用いた3次元座標空間の再構築方法の精度とその特徴2017

    • 著者名/発表者名
      中井聖,村本名史,栗田泰成,高根信吾,瀧澤寛路,塚本博之,河合学
    • 雑誌名

      バレーボール研究

      巻: 19(1) ページ: 34-42

    • NAID

      130008073012

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] コントロールポイントの数や組み合わせが3次元座標の再現精度に与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      中井聖,金承革,村木有也,市谷浩一郎
    • 学会等名
      日本体育学会第70回大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] バレーボールコートの特徴点を用いたキャリブレーション方法における3次元座標の誤差要因の検討2018

    • 著者名/発表者名
      中井聖,小笠原一生,金承革
    • 学会等名
      第39回バイオメカニズム学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 競技エリア内の特徴点を用いた3次元座標空間再構築方法に対するコンピュータビジョン適用の効果2018

    • 著者名/発表者名
      中井聖,小笠原一生,金承革,市谷浩一郎,村木有也
    • 学会等名
      第25回日本バイオメカニクス学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] カメラの光軸の交差角を変化させた際の3次元座標空間再構築の精度の変化: バレーボールコートの縮小モデル上の特徴点を用いた簡便なキャリブレーションによる場合2017

    • 著者名/発表者名
      中井聖
    • 学会等名
      日本体育学会第68回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] カメラの俯角を変化させた際の3次元座標空間再構築精度の変化:バレーボールコートの縮小モデル上の特徴点を用いたキャリブレーション方法による場合2017

    • 著者名/発表者名
      中井聖,金承革,小笠原一生
    • 学会等名
      第38回バイオメカニズム学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ビデオカメラでの3次元計測における問題点と測定精度向上の取り組み2017

    • 著者名/発表者名
      中井聖
    • 学会等名
      第39回臨床歩行分析研究会定例会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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