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

使用扩展骨骼结构测量和识别人类使用工具的行为

基本信息

批准号：
22K19803
负责人：
亀田能成
金额：
$ 4.16万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

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．

这项研究的目的是创建一个新的研究框架，以准确衡量使用工具的人的行为。这项研究的特征是不分别处理人类和工具，而是使用扩展的骨骼结构，该结构还认为工具是人体的一部分，以使用工具来描述人类的行为。目的是使用扩展的骨架结构来准确估计目标人员与工具之间的关系，并使用图像识别识别姿势，从而可以测量以前困难的行为上的微小差异。这项研究将使用工具研究人类行为的特定例子，并确认其新颖性和有效性。今年，我们实施了特定的例子，例如行人支持，包括视障人士以及对运动工程的申请。行人支持使用来自IMUS等图像和传感器的白色甘蔗的步行情况，旨在基于此使用ICT设备来实现安全行走。因此，我们还研究了对行人前部的安全区域自动估算的研究。我们还使用IMU对下一步估计进行了研究。通过将它们与使用白色拐杖行走的识别状态相结合，我们将旨在支持将来的安全行走。自实施该研究项目以来，认真进行了运动工程的申请。我们将专注于对相扑技术作为研究主题的认识。在战斗运动中，没有建立的方法，包括对技术的认可。因此，我们研究了研究，目的是表明利用扩展的骨骼的优势对于识别很有用。具体而言，通过将Mawashi视为相扑摔跤手独有的身体的一部分（一种广泛的工具），它在识别技术方面已变得成功。我们还进行了研究，以查看是否可以通过将球视为使用球（例如篮球）的练习情况下的工具来了解体育运动的认可，如今我们一直在努力。