| 研究課題/領域番号 |
19K20056
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分59020:スポーツ科学関連
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| 研究機関 | 立命館大学 |
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研究代表者 |
大島 雄治 立命館大学, 共通教育推進機構, 嘱託講師 (20805171)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | 雲台パラメータ / 最適化計算 / ライン / カメラのキャリブレーション / カメラパラメータ / キャリブレーション / 競技会場のライン / 粒子群最適化 / 競技場のライン |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，競技会での動作分析を，より容易に，かつ精度よく行うためのカメラ較正手法を提案する．陸上競技場の曲走路を撮影し，得られた画像から，ラインとタータンの境目について画像平面上の座標値を取得する．画像平面上の座標値と曲走路のラインの幾何学的特性（ラインの半径）の関係から最適化計算を用いてカメラパラメータを算出する．得られたカメラパラメータにより，較正点の実空間座標を再構築し，妥当性を検討する．提案手法の妥当性が確認された場合，競技会における最大パフォーマンス時の動作分析を容易に行うことができるだけでなく，特別にカメラの設定を行う必要がないため，障害発生時の動作を分析することが可能になる．
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| 研究成果の概要 |
本研究の目的は，陸上競技場の走路について，レーンを区切るために塗布されているラインの幾何学的特性を用いて，カメラパラメータを推定する手法を開発することであった．そこで，カメラを取り付けるために用いた雲台をモデリングし，計測範囲外の既知点を撮影した画像と計測範囲内を撮影した画像に写っている既知点1点とラインから，計測範囲撮影時のカメラパラメータを推定した．再構築した精度検証マーカー135点の二乗平均平方根誤差について，提案手法と従来用いられている手法は，それぞれ，11.1mmと7.9mmであった．以上のことから，提案手法を用いることで，競技会を対象とした動作分析がより簡便になるだろう．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
選手が最大パフォーマンスを発揮している競技会における3次元動作分析は競技パフォーマンス向上のための示唆を導くために重要である，また，動作分析のための手順をより簡便にすることは，データ収集の可能性を広げる．本研究では，競技会場に記されている特徴点とラインを用いることでカメラを較正する手法を開発し，精度検証を行った．その結果，従来の手法と同程度の精度で動作分析が可能であることが確認できたため，提案手法を用いることで，競技会を対象とした動作分析がより簡便になるだろう．
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