Model construction of the natural fall motion on the daily living environment and the development of mitigation method

自然跌落运动对日常生活环境影响的模型构建及缓解方法的开发

基本信息

批准号：
21H01572
负责人：
秋山靖博
金额：
$ 11.15万
依托单位：
Shinshu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01572/
关键词：
実社会転倒歩行解析転倒シミュレーションリスク軽減

项目摘要

実社会での転倒事象を，介護施設の長期間のモニタリングにより得られた転倒動作データベースから収集した．また，独自に高齢者施設での転倒シーンの撮影を行うための準備を進めた．これにより，実験室環境で再現が困難な状況を直接観察し，実際の転倒時の挙動を解析することが可能となる．さらに，モーションキャプチャによる3次元動作計測および動画撮影を実験室環境において同時に撮影し，両者の比較を行うための実験装置の整備を行った．また，実社会において撮影された動画から転倒時の3次元動作を推定するため，転倒動画を使用して動画解析アルゴリズムの性能を比較検証した．共同研究者とともに研究用及び商用の複数のアルゴリズムを試験し，認識の可否および姿勢情報の抽出の可能性を探求した．さらに，高齢者の多様な歩行パターンを計測し，対照データとして用いるための3次元動作計測環境の開発も進めた．今後は収集した転倒動画の解析を行うとともに，実験室内で転倒を再現し，転倒模擬実験を行う．その際，モーションキャプチャおよびビデオカメラにより転倒時の挙動を計測し，動画解析アルゴリズムにより推定した姿勢と比較する．これにより，動画解析アルゴリズムの精度評価および向上を行うとともに，3次元転倒姿勢モデルの構築を目指す．また，転倒中の防御動作を力学モデルとして定式化し，反応動作モデルの作成を開始する計画である．これらの取り組みは，転倒メカニズムの解明および転倒防止のための新たな手法の開発に貢献するものである．

现实世界中的跌倒事件是从通过对护理机构的长期监测获得的跌倒行为数据库中收集的。我们还准备独立拍摄养老院的秋天场景。这使得直接观察在实验室环境中难以重现的情况并分析实际跌倒期间的行为成为可能。此外，我们准备了实验设备，在实验室环境中使用动作捕捉同时测量 3D 运动并拍摄视频，并对两者进行比较。此外，为了根据现实世界中拍摄的视频来估计跌倒期间的 3D 运动，我们使用跌倒视频来比较和验证视频分析算法的性能。我们与我们的合作研究人员一起测试了多种研究和商业算法，以探索识别的可行性和提取姿势信息的可能性。我们还着手开发3D运动测量环境，以测量老年人的各种步行模式并将其用作参考数据。未来，我们将对收集到的跌倒视频进行分析，并通过在实验室中再现跌倒的方式进行跌倒模拟实验。此时，使用动作捕捉和摄像机测量跌倒期间的行为，并与使用视频分析算法估计的姿势进行比较。通过这个，我们的目标是评估和提高视频分析算法的准确性，并构建 3D 跌倒姿势模型。我们还计划将跌倒期间的防御行为制定为机械模型，并开始创建反应行为模型。这些努力将有助于阐明跌倒的机制并开发预防跌倒的新方法。