スマートフォンのカメラによる3次元歩行特徴評価を実現するための基盤技術開発

开发利用智能手机摄像头实现3D步行特征评价的基础技术

• 批准号: 22K12930
• 负责人: 小林 吉之
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K12930/
• 关键词: 歩行; 高齢者; 転倒; スマートフォン; カメラ

国民の健康維持・増進は，超高齢社会を迎えた我が国にとって特に重要なテーマである．近年，画像から人物の2次元姿勢を推定し，歩行特徴評価に応用する技術が報告されている．しかしこの技術は2次元姿勢の評価のため，被写体を撮影するカメラの位置と姿勢を固定する必要がある．より手軽に，どのアングルからの撮影でも歩行特徴評価が実現できないか？本研究は，ライブラリを参照することで画像から人物の3次元姿勢を推定する技術に，申請者らが開発した産総研歩行データベースと相同モデルによる歩行姿勢シミュレーション技術を掛け合わせ，『スマートフォンで歩行動作を撮影するだけで，3次元の歩行特徴評価を可能にする基盤技術を開発すること』を目的とする．具体的には次の２つの課題に取り組む．課題１：産総研歩行データベースと相同モデルによる歩行姿勢シミュレーション技術による， 大規模な3次元歩行姿勢ライブラリの構築課題２：開発した3次元姿勢ライブラリの活用による，位置と姿勢が未知な単眼カメラから被写体の3次元姿勢情報を高い精度で推定する技術の開発と，スマートフォンへの実装2022年度は，①3次元の姿勢ライブラリを用いた，スマートフォンによる3次元姿勢推定システムの基礎部分の開発，②実験室実験により，このようなシステムで計測できる身体運動の特徴から転倒リスクを高い精度で判別できる身体特徴の抽出，③開発したアルゴリズムのテストシステムへの実装を行った．これらの成果の一部は，国際誌への採択などの成果につながった．

维护和改善人民健康，对于已进入超老龄社会的我国来说，是尤为重要的主题。近年来，有报道称，有一种技术可以根据图像估计人的二维姿势，并将其应用于步态特征评估。然而，由于该技术评估二维姿势，因此需要固定拍摄被摄体的相机的位置和姿势。是否可以更轻松地从任意角度评估步态特征？本研究将通过参考库来估计人的3D姿势的技术与使用AIST步行数据库和申请人开发的同源模型的步行姿势模拟技术相结合。本研究的目的是开发能够实现这一点的基础技术。仅通过拍照即可评估 3D 步态特征。具体来说，我们将解决以下两个问题。挑战1：利用AIST步行数据库和同源模型的步行姿势模拟技术，大型3D步行姿势库的构建任务2：开发一种技术，利用所开发的3D姿势库，从位置和姿势未知的单目相机和智能手机中高精度地估计被摄体的3D姿势信息2022年，我们将实现：（1）3D姿势库；开发了使用智能手机的 3D 姿势估计系统的基本部分，2.从可以通过实验室实验使用该系统测量的身体运动特征中提取出可以准确确定跌倒风险的身体特征，以及 3.我们实现了算法到测试系统中。其中一些成果被国际期刊接受等。