循環動態の変動に伴う顔色の合成的解析とその遠隔診断への応用

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15700530
• 研究機関: 香川大学
• 研究代表者: 山田 貴志 香川大学, 教育学部, 助手 (10321506)
• キーワード: 顔色 / 顔面皮膚温 / 情動変動 / 力覚ディスプレイ / バーチャル腕相撲システム / 腕相撲インタラクションロボット / 在宅リハビリ支援システム

研究概要

本研究では、情動や循環動態が変動したときの顔色を分析評価し、その顔色情報の提供を可能とするネットワーク技術を利用した在宅リハビリ支援システムのプロトタイプを構築している。具体的には、まず顔色計測システムと上肢の筋力計測が可能な力覚提示システムを併用することで、相手の顔色をうかがいながらリハビリ支援が可能なロボットへの新しい応用について検討するために、定量的な負荷を周期的な時間間隔で提示して、強制的に循環動態を変動させたときの顔面皮膚温と顔色の動的変化を分析評価し、運動負荷中のリハビリ訓練者の興奮や疲労などの顔色による情動評価を行っている。次に、その計測結果に基づいて、著者らが合成した平均顔色画像に基に、動的顔色と表情を合成的に解析して、顔色の効果を示している。また、顔色変動の提示機能を有するバーチャルヒューマンとの腕相撲システムに組み込むことで、その有効性を確認している。さらに、各種情動ストレス下での顔面皮膚温と顔色の動的な関連性に基づいた情動評価手法と顔色計測機能を有する腕相撲インタラクションロボットを併用して、相手の顔色をうかがいながら在宅リハビリ支援が可能なシステムのプロトタイプを開発している。本システムは、オペレータからの遠隔操作により、腕相撲インタラクションロボットを介してリハビリ訓練者に種々の運動負荷を提示し、強制的に循環動態を変動させたときの顔面皮膚温や顔色などの生体情報や筋力特性をインターネットで伝送することで、遠隔地や自宅に居ながら、あたかも病院にいるかのごとく訓練者の回復度や達成度に見合ったリハビリテーションの指導が受けられる在宅リハビリ支援システムを目指したもので、そのシステム設計の妥当性を確認している。

研究成果

• [文献書誌] 山田貴志, 渡辺富夫: "顔色変動を有するバーチャルヒューマンとの腕相撲システム"平成15年度電子情報通信学会総合大会論文集. 287 (2003)
• [文献書誌] 山田貴志, 渡辺富夫: "バーチャル腕相撲システムにおける顔面皮膚温と顔色の動的分析"日本機械学会2003年度年次大会講演論文集. Vol.IV. 273-274 (2003)
• [文献書誌] Yamada.T, Watanabe.T: "Dynamic Analysis of Facial Color by Using the Force Feedback System for Virtual Arm Wrestling"IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics. 765-770 (2003)
• [文献書誌] 山田貴志, 渡辺富夫: "周期的繰り返し力覚提示に伴う顔面皮膚温と顔色の動的分析"ヒューマンインタフェースシンポジウム2003論文集. 615-618 (2003)
• [文献書誌] 山田貴志, 渡辺富夫: "力覚提示における顔色と顔表情の動的分析"電子情報通信学会技術研究報告. Vol.103. 49-52 (2004)
• [文献書誌] 山田貴志, 渡辺富夫: "力覚提示に伴う顔色の合成的解析-腕相撲インタラクションシステムの開発を目指して-"情報処理学会第66回全国大会講演論文集. 5巻. 61-64 (2004)