Measurement and identification using extended skeletal structures for tool-using human behavior

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本研究の目的は，人が道具を使う行動の様子を正確に計測し理解する新しい研究の枠組みを創出することである．人と道具を分けて扱うのではなく，道具もまた人体の一部と見なす拡張骨格構造を用いて，道具を使う人間の行動を記述することが本研究の特徴である．拡張骨格構造を用いて画像認識により対象人物と道具との関係を位置姿勢のレベルで正確に推定することによって，従来では困難であった行動のわずかな差異までも計測可能とすることを目標とする．本研究は，道具を用いた人の行動の具体的な例を扱うことで，その新規性と有効性を確認していくことになる．本年度は，具体的な事例として，視覚障碍者を含む歩行者支援とスポーツ工学への応用との両展開を行った．歩行者支援では白杖利用歩行の様子を画像やIMU等のセンサから認識し，それに基づいてICT機器の利用による安全な歩行の実現を目指している．このために，特に歩行者前面の安全領域の自動推定についても研究を進めた．IMUを用いた次歩推定の研究も進めた．これらを白杖利用歩行の認識状態と組み合わせることで，今後，安全な歩行の支援を目指していく．スポーツ工学への応用は本研究計画が実施されるようになってから本格的に取り組んだものである．大相撲の技の認識を研究課題として取り上げる．格闘スポーツは，その技の認識を含めて方法が確立していない．そこで，拡張骨格の優位性を利用することが認識に有用であることを示すことを目的として研究に取り組んだ．具体的には，まわしを力士に特有な体に付随する部分（広義の道具）として扱うことで，技の認識に成功しつつある．また，これまで取り組んできたバスケットボールなどのボールを使った練習状況において，ボールを道具として見なすことで，スポーツ動作認識に向上が見られそうか研究を進めた．