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特許7561357判定方法、判定装置、及び、判定システム
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-09-26
(45)【発行日】2024-10-04
(54)【発明の名称】判定方法、判定装置、及び、判定システム
(51)【国際特許分類】
   G06T 7/00 20170101AFI20240927BHJP
   G06V 40/20 20220101ALI20240927BHJP
【FI】
G06T7/00 660B
G06V40/20
【請求項の数】 11
(21)【出願番号】P 2023538301
(86)(22)【出願日】2022-05-25
(86)【国際出願番号】 JP2022021370
(87)【国際公開番号】W WO2023007930
(87)【国際公開日】2023-02-02
【審査請求日】2023-12-26
(31)【優先権主張番号】P 2021122906
(32)【優先日】2021-07-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】314012076
【氏名又は名称】パナソニックIPマネジメント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100109210
【弁理士】
【氏名又は名称】新居 広守
(74)【代理人】
【識別番号】100137235
【弁理士】
【氏名又は名称】寺谷 英作
(74)【代理人】
【識別番号】100131417
【弁理士】
【氏名又は名称】道坂 伸一
(72)【発明者】
【氏名】和田 健吾
(72)【発明者】
【氏名】松村 吉浩
(72)【発明者】
【氏名】相原 貴拓
(72)【発明者】
【氏名】濱塚 太一
(72)【発明者】
【氏名】成瀬 文博
(72)【発明者】
【氏名】南 智恵
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 崚太
【審査官】山田 辰美
(56)【参考文献】
【文献】特開2015-159935(JP,A)
【文献】特開2004-322244(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2021/0029305(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G06T 7/00-7/90
G06V 40/20
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
コンピュータが実行する判定方法であって、
対象者に特定の動作を行うように指示する指示ステップと、
前記特定の動作を行う前記対象者を被写体として含む画像を撮影する撮影ステップと、
撮影された前記画像に基づいて、前記画像における前記対象者の骨格モデルを推定する推定ステップと、
推定された前記骨格モデルにおける複数の骨格点の位置に基づいて、前記骨格モデルの周囲に複数の三次元領域を設定する設定ステップと、
設定された前記複数の三次元領域のうち前記特定の動作において前記対象者の手首の骨格点が位置する三次元領域を特定する特定ステップと、
特定された前記三次元領域に基づいて、前記対象者の日常生活動作の状態を判定する判定ステップと、
を含む、
判定方法。
【請求項2】
前記判定ステップでは、
特定の動作と、前記特定の動作において手首が位置する三次元領域と、前記特定の動作に対応する日常生活動作とが紐づけられて格納されたデータベースに基づいて、前記特定ステップにより特定された前記三次元領域が前記データベースに格納された前記三次元領域と一致するか否かを判定することにより、前記対象者の日常生活動作の状態を判定する、
請求項1に記載の判定方法。
【請求項3】
前記撮影ステップでは、複数の前記画像から構成される動画像を撮影し、
前記推定ステップでは、前記動画像に基づいて、前記動画像を構成する複数の前記画像のそれぞれにおける前記骨格モデルを推定する、
請求項1に記載の判定方法。
【請求項4】
前記推定ステップでは、
前記画像に基づいて、前記対象者の二次元骨格モデルを推定し、
推定された前記二次元骨格モデルに基づいて、学習済みの機械学習モデルである学習済みモデルを用いて前記対象者の三次元骨格モデルを推定し、
前記設定ステップでは、
前記三次元骨格モデルに基づいて、前記複数の三次元領域を設定する、
請求項1に記載の判定方法。
【請求項5】
前記設定ステップでは、
前記骨格モデルにおける前記複数の骨格点のうち1つの骨格点を基点として前記骨格モデルの周囲に前記複数の三次元領域を設定し、
前記複数の三次元領域は、
前記対象者の側面視において、前記対象者の頭部から脚部に向かう縦方向の軸であって前記基点を通る第1基準軸を挟んで隣接して設けられた前記対象者の背面側の背面領域及び正面側の正面領域と、前記正面側の領域に隣接して前記対象者の前方側に設けられた前方領域とのいずれかの領域に含まれ、
前記背面領域、前記正面領域及び前記前方領域のそれぞれは、前記対象者の正面視において、前記縦方向の軸であって、前記基点を通る第2基準軸を挟んで隣接して設けられた前記対象者の左側領域及び右側領域を含み、
前記左側領域及び前記右側領域のそれぞれは、前記対象者の前記頭部から前記脚部にかけて前記縦方向と直交する横方向に分割された所定の数の領域を含む、
請求項1に記載の判定方法。
【請求項6】
前記第1基準軸は、前記対象者の側面視において、前記対象者の首の骨格点を通る地面への垂線とし、
前記第2基準軸は、前記対象者の正面視において、前記対象者の前記首の骨格点を通る地面への垂線とし、
前記設定ステップでは、
前記対象者の側面視において、前記対象者の肘の骨格点から手の先端までの距離である第1距離を、前記背面領域、前記正面領域及び前記前方領域のそれぞれの幅として設定し、
前記対象者の正面視において、前記対象者の首の骨格点から肩の骨格点までの距離である第2距離の2倍の距離を、前記左側領域及び前記右側領域のそれぞれの幅として設定する、
請求項5に記載の判定方法。
【請求項7】
さらに、
前記判定ステップにより判定された前記対象者の日常生活動作の状態をユーザに提示する提示ステップと、
前記ユーザの操作に関する指示を受け付ける受付ステップと、
を含み、
前記判定ステップでは、前記受付ステップにより受け付けられた前記ユーザの指示に基づいて、前記対象者の日常生活動作の状態に関する情報を抽出し、
前記提示ステップでは、前記判定ステップにより抽出された前記情報を前記ユーザに提示する、
請求項1~6のいずれか1項に記載の判定方法。
【請求項8】
前記日常生活動作の状態に関する情報は、前記特定の動作を行う前記対象者の三次元骨格モデル、前記対象者の身体機能の判定結果、及び、前記対象者に提案する訓練内容の少なくともいずれかを含む、
請求項7に記載の判定方法。
【請求項9】
前記日常生活動作の状態に関する情報は、前記対象者の身体機能を含み、
前記対象者の身体機能は、前記対象者の手の開閉の動作、及び、指の対立の動作の少なくともいずれかの状態に基づいて判定される、
請求項8に記載の判定方法。
【請求項10】
対象者に特定の動作を行うように指示する指示部と、
前記特定の動作を行う前記対象者を被写体として含む画像を撮影するカメラと、
撮影された前記画像に基づいて、前記画像における前記対象者の骨格モデルを推定する推定部と、
推定された前記骨格モデルにおける複数の骨格点の位置に基づいて、前記骨格モデルの周囲に複数の三次元領域を設定する設定部と、
設定された前記複数の三次元領域のうち前記特定の動作において前記対象者の手首の骨格点が含まれる三次元領域を特定する特定部と、
特定された前記三次元領域に基づいて、前記対象者の日常生活動作の状態を判定する判定部と、
を備える、
判定装置。
【請求項11】
情報端末と前記情報端末と通信を介して接続されるサーバ装置とを備えるシステムであって、
前記情報端末は、
前記サーバ装置と通信を行う通信部と、
対象者に特定の動作を行うように指示する指示部と、
前記特定の動作を行う前記対象者を被写体として含む画像を撮影するカメラと、
を備え、
前記サーバ装置は、
前記カメラで撮影された前記画像に基づいて、前記画像における前記対象者の骨格モデルを推定する推定部と、
推定された前記骨格モデルにおける複数の骨格点の位置に基づいて、前記骨格モデルの周囲に複数の三次元領域を設定する設定部と、
設定された前記複数の三次元領域のうち前記特定の動作において前記対象者の手首の骨格点が含まれる三次元領域を特定する特定部と、
特定された前記三次元領域に基づいて、前記対象者の日常生活動作の状態を判定する判定部と、
を備える、
判定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、判定方法、判定装置、及び、判定システムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、介護施設では、高齢者が自立して生活できるように訓練(いわゆる、リハビリテーション)を行うサービスがある。リハビリテーションでは、訓練計画を作成する資格を有する介護施設の職員が高齢者の居宅を訪問して、高齢者の身体機能及び日常生活動作(ADL:Activities of Daily Living)の状態を判定し、ADLの状態に応じた訓練計画を作成する。リハビリテーションは、作成された訓練計画に従って行われる。
【0003】
例えば、特許文献1には、リハビリテーションの評価において、所定の動作を実行する対象者の動作情報を取得し、取得された動作情報を解析して、指定された部位の動きに関する解析値に基づく表示情報を表示する動作情報処理装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開2015-061579号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、リハビリテーションの訓練計画を作成するにあたり、対象者の日常生活動作の状態が正確に判定されていないと、対象者のリハビリテーションを正確に評価することができない。
【0006】
本発明は、対象者の日常生活動作の状態を、簡便に、かつ、正確に判定することができる判定方法、判定装置、及び、判定システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一態様に係る判定方法は、コンピュータが実行する判定方法であって、対象者に特定の動作を行うように指示する指示ステップと、前記特定の動作を行う前記対象者を被写体として含む画像を撮影する撮影ステップと、撮影された前記画像に基づいて、前記画像における前記対象者の骨格モデルを推定する推定ステップと、推定された前記骨格モデルにおける複数の骨格点の位置に基づいて、前記骨格モデルの周囲に複数の三次元領域を設定する設定ステップと、設定された前記複数の三次元領域のうち前記特定の動作において前記対象者の手首の骨格点が含まれる三次元領域を特定する特定ステップと、特定された前記三次元領域に基づいて、前記対象者の日常生活動作の状態を判定する判定ステップと、を含む。
【0008】
本発明の一態様に係る判定装置は、対象者に特定の動作を行うように指示する指示部と、前記特定の動作を行う前記対象者を被写体として含む画像を撮影するカメラと、撮影された前記画像に基づいて、前記画像における前記対象者の骨格モデルを推定する推定部と、推定された前記骨格モデルにおける複数の骨格点の位置に基づいて、前記骨格モデルの周囲に複数の三次元領域を設定する設定部と、設定された前記複数の三次元領域のうち前記特定の動作において前記対象者の手首の骨格点が含まれる三次元領域を特定する特定部と、特定された前記三次元領域に基づいて、前記対象者の日常生活動作の状態を判定する判定部と、を備える。
【0009】
本発明の一態様に係る判定システムは、情報端末と前記情報端末と通信を介して接続されるサーバ装置とを備えるシステムであって、前記情報端末は、前記サーバ装置と通信を行う通信部と、対象者に特定の動作を行うように指示する指示部と、前記特定の動作を行う前記対象者を被写体として含む画像を撮影するカメラと、を備え、前記サーバ装置は、前記カメラで撮影された前記画像に基づいて、前記画像における前記対象者の骨格モデルを推定する推定部と、推定された前記骨格モデルにおける複数の骨格点の位置に基づいて、前記骨格モデルの周囲に複数の三次元領域を設定する設定部と、設定された前記複数の三次元領域のうち前記特定の動作において前記対象者の手首の骨格点が含まれる三次元領域を特定する特定部と、特定された前記三次元領域に基づいて、前記対象者の日常生活動作の状態を判定する判定部と、を備える。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、対象者の日常生活動作の状態を、簡便に、かつ、正確に判定することができる判定方法、判定装置、及び、判定システムが実現される。
【図面の簡単な説明】
【0011】
図1図1は、実施の形態に係る判定システムの機能構成の一例を示すブロック図である。
図2図2は、実施の形態に係る判定システムの動作の第1の例を示すフローチャートである。
図3図3は、実施の形態に係る判定システムの動作の第2の例を示すフローチャートである。
図4図4は、対象者の二次元骨格モデルの推定を概念的に示す図である。
図5図5は、三次元骨格モデルの推定を概念的に示す図である。
図6図6は、複数の三次元領域の設定を概念的に示す図である。
図7図7は、手首が位置する三次元領域の特定を概念的に示す図である。
図8図8は、データベースの一例を示す図である。
図9図9は、提示情報の一例を示す図である。
図10図10は、提示情報の一例を示す図である。
図11図11は、提示情報の一例を示す図である。
図12図12は、提示情報の他の例を示す図である。
図13図13は、提示情報の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【0013】
なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付し、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。
【0014】
(実施の形態)
[1.構成]
まず、実施の形態に係る判定システムの構成について説明する。図1は、実施の形態に係る判定システムの機能構成の一例を示すブロック図である。
【0015】
判定システム10は、特定の動作を行う対象者の画像に基づいて推定された骨格モデルの周囲に複数の三次元領域を設定し、設定された複数の三次元領域のうち特定の動作において対象者の手首の骨格点が含まれる三次元領域を特定し、特定された三次元領域に基づいて対象者の日常生活動作の状態を判定するシステムである。判定方法については後述される。
【0016】
対象者は、例えば、疾患、外傷、高齢化、又は、障害により身体を動かすための能力である身体機能が低下した人である。ユーザは、例えば、理学療法士、作業療法士、看護師、又は、リハビリ専門職員である。
【0017】
図1に示されるように、判定システム10は、例えば、カメラ20と、情報端末30と、サーバ装置40とを備える。
【0018】
[カメラ]
カメラ20は、特定の動作を行う対象者を被写体として含む画像(例えば、複数の画像によって構成される動画像)を撮影する。カメラ20は、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサを用いたカメラであってもよいし、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサを用いたカメラであってもよい。図1の例では、カメラ20は、情報端末30と通信により接続されるカメラであるが、情報端末30に取り付けられる外付けのカメラであってもよく、情報端末30に搭載されたカメラであってもよい。
【0019】
[情報端末]
情報端末30は、対象者に特定の動作を行うように指示し、カメラ20によって撮影された対象者の画像(より詳細には、画像データ又は画像情報)を取得し、取得された画像をサーバ装置40に送信する。情報端末30は、例えば、ユーザによって使用されるスマートフォン又はタブレット端末などの携帯型のコンピュータ装置であるが、パーソナルコンピュータなどの据え置き型のコンピュータ装置であってもよい。情報端末30は、具体的には、第1通信部31aと、第2通信部31bと、制御部32と、記憶部33と、受付部34と、提示部35と、指示部36とを備える。
【0020】
第1通信部31aは、情報端末30が局所通信ネットワークを介してカメラ20と通信を行うための通信回路(言い換えると、通信モジュール)である。第1通信部31aは、例えば、無線通信を行う無線通信回路であるが、有線通信を行う有線通信回路であってもよい。なお、第1通信部31aが行う通信の通信規格については特に限定されない。例えば、第1通信部31aは、Wi-Fi(登録商標)などによりルータ(不図示)を介してカメラ20と通信してもよいし、Bluetooth(登録商標)などによりカメラ20と直接通信してもよい。
【0021】
第2通信部31bは、情報端末30がインターネットなどの広域通信ネットワーク5を介してサーバ装置40と通信を行うための通信回路(言い換えると、通信モジュール)である。第2通信部31bは、例えば、無線通信を行う無線通信回路であるが、有線通信を行う有線通信回路であってもよい。なお、第2通信部31bが行う通信の通信規格については特に限定されない。
【0022】
制御部32は、受付部34によって受け付けられた操作入力に基づいて、情報端末30に関する各種情報処理を行う。制御部32は、例えば、マイクロコンピュータによって実現されるが、プロセッサによって実現されてもよい。
【0023】
記憶部33は、制御部32が実行するための専用のアプリケーションプログラムなどが記憶される記憶装置である。記憶部33は、例えば、半導体メモリなどによって実現される。
【0024】
受付部34は、情報端末30のユーザ(例えば、リハビリ専門職員など)による操作入力を受け付ける入力インタフェースである。例えば、受付部34は、判定部42eによる判定における重み付けの条件、判定結果の抽出条件、又は、提示部35への提示方法などの条件、及び、測定開始又は終了の指示をサーバ装置40に送信するために行うためのユーザの入力操作を受け付ける。受付部34は、具体的には、タッチパネルディスプレイなどによって実現される。例えば、受付部34がタッチパネルディスプレイを搭載している場合は、タッチパネルディスプレイが提示部35及び受付部34として機能する。なお、受付部34は、タッチパネルディスプレイに限らず、例えば、キーボード、ポインティングデバイス(例えばタッチペンもしくはマウス)、又は、ハードウェアボタンなどであってもよい。また、受付部34は、音声による入力を受け付ける場合、マイクロフォンであってもよい。また、受付部34は、ジェスチャによる入力を受け付ける場合、カメラであってもよい。
【0025】
提示部35は、例えば、日常生活動作の状態の判定結果をユーザに提示する。また、提示部35は、ユーザの指示に基づいて抽出された対象者の日常生活動作の状態に関する情報をユーザに提示する。指示部36は、例えば、液晶パネル又は有機EL(Electro Luminescence)パネルなどの表示パネル、スピーカ、及び、イヤフォンの少なくともいずれかである。例えば、音声と映像とで指示が行われる場合、提示部35は、表示パネルとスピーカ又はイヤフォンであってもよいし、表示パネル、スピーカ及びイヤフォンであってもよい。
【0026】
指示部36は、対象者に特定の動作を行うように指示する。指示部36は、音声、文字及び映像の少なくとも1つにより対象者に指示してもよい。指示部36は、例えば、液晶パネル又は有機ELパネルなどの表示パネル、スピーカ、及び、イヤフォンの少なくともいずれかである。例えば、音声と映像とで指示が行われる場合、指示部36は、表示パネルとスピーカ又はイヤフォンであってもよいし、表示パネル、スピーカ及びイヤフォンであってもよい。
【0027】
なお、指示部36は、指示の態様によっては、提示部35として機能してもよく、提示部35が指示部36として機能してもよい。つまり、指示部36は、提示部35と一体化されてもよい。
【0028】
[サーバ装置]
サーバ装置40は、情報端末30から送信された画像を取得し、取得された画像における骨格モデルを推定し、推定された骨格モデルに基づいて対象者の日常生活動作の状態を判定する。サーバ装置40は、通信部41と、情報処理部42と、記憶部43とを備える。
【0029】
通信部41は、サーバ装置40が情報端末30と通信を行うための通信回路(言い換えると、通信モジュール)である。通信部41は、広域通信ネットワーク5を介して通信を行うための通信回路(通信モジュール)と、局所通信ネットワークを介して通信を行うための通信回路(通信モジュール)とを備えてもよい。通信部41は、例えば、無線通信を行う無線通信回路である。なお、通信部41が行う通信の通信規格については特に限定されない。
【0030】
情報処理部42は、サーバ装置40に関する各種情報処理を行う。情報処理部42は、例えば、マイクロコンピュータによって実現されるが、プロセッサによって実現されてもよい。情報処理部42の機能は、例えば、情報処理部42を構成するマイクロコンピュータまたはプロセッサ等が記憶部43に記憶されたコンピュータプログラムを実行することによって実現される。具体的には、情報処理部42は、取得部42aと、推定部42bと、特定部42dと、判定部42eと、出力部42fとを備える。
【0031】
取得部42aは、情報端末30から送信された画像(例えば、複数の画像から構成される動画像)、及び、受付部34により受け付けられたユーザの操作入力を取得する。
【0032】
推定部42bは、取得部42aにより取得された画像に基づいて、画像における対象者の骨格モデルを推定する。より具体的には、推定部42bは、複数の画像から構成される動画像に基づいて、動画像を構成する複数の画像のそれぞれにおける骨格モデルを推定する。例えば、推定部42bは、画像に基づいて、対象者の二次元骨格モデルを推定し、推定された二次元骨格モデルに基づいて、学習済みの機械学習モデルである学習済みモデル44を用いて対象者の三次元骨格モデルを推定する。
【0033】
設定部42cは、推定部42bにより推定された骨格モデルにおける複数の骨格点の位置に基づいて、骨格モデルの周囲に複数の三次元領域を設定する。より具体的には、例えば、設定部42cは、三次元骨格モデルに基づいて、複数の三次元領域を設定する。例えば、設定部42cは、骨格モデルにおける複数の骨格点のうち1つの骨格点を基点として骨格モデルの周囲に複数の三次元領域を設定する。二次元骨格モデル、三次元骨格モデルの推定、及び、複数の三次元領域の設定の詳細については、[2.動作]の[第1の例]で説明するため、ここでの説明を省略する。
【0034】
特定部42dは、設定部42cにより設定された複数の三次元領域のうち特定の動作において対象者の手首の骨格点が位置する三次元領域を特定する。
【0035】
判定部42eは、特定部42dにより特定された三次元領域に基づいて、対象者の日常生活動作の状態を判定する。例えば、判定部42eは、特定の動作と、特定の動作において手首が位置する三次元領域と、特定の動作に対応する日常生活動作とが紐づけられて格納されたデータベース45に基づいて、特定部42dにより特定された三次元領域がデータベース45に格納された三次元領域と一致するか否かを判定することにより、対象者の日常生活動作の状態を判定する。
【0036】
出力部42fは、例えば、対象者の日常生活動作の状態の判定結果、及び、対象者の日常生活動作の状態に関する情報の少なくともいずれかを出力する。さらに、出力部42fは、対象者の動画像における三次元骨格モデル、日常生活動作の状態の判定結果に使用された特徴量(例えば、関節可動域などの身体機能のデータ)、対象者の身体機能の判定結果、又は、リハビリ訓練計画などを出力してもよい。
【0037】
記憶部43は、取得部42aによって取得された画像データが蓄積される記憶装置である。記憶部43には、情報処理部42が実行するためのコンピュータプログラムなども記憶されている。また、例えば、記憶部43には、特定の動作と、特定の動作において手首が位置する三次元領域と、特定の動作に対応する日常生活動作とが紐づけられて格納されたデータベース45と、学習済みの機械学習モデル(学習済みモデル44)とが記憶されている。記憶部43は、具体的には、半導体メモリまたはHDD(Hard Disk Drive)などによって実現される。
【0038】
なお、図1の例では、判定システム10は、複数の装置から構成されるが、単一の装置であってもよい。
【0039】
[2.動作]
続いて、判定システム10の動作について図面を参照しながら具体的に説明する。
【0040】
[第1の例]
まず、動作の第1の例について図2を参照しながら説明する。図2は、実施の形態に係る判定システム10の動作の第1の例を示すフローチャートである。図4は、複数の三次元領域の設定を概念的に示す図である。図5は、対象者の二次元骨格モデルの推定を概念的に示す図である。図6は、三次元骨格モデルの推定を概念的に示す図である。
【0041】
図示していないが、判定システム10は、受付部34により動作を開始する指示が受け付けられると、カメラ20により撮影された画像を取得し、取得した画像における対象者を識別する。画像における対象者の識別には、公知の画像解析技術が用いられる。
【0042】
次に、判定システム10により対象者が識別されると、指示部36は、対象者に特定の動作を行うように指示する(S11)。
【0043】
次に、カメラ20は、特定の動作を行う対象者を被写体として含む画像を撮影し(S12)、撮影された画像(以下、画像データともいう)を情報端末30に送信する(不図示)。なお、ステップS12では、カメラ20は、複数の画像から構成される動画像を撮影してもよい。
【0044】
次に、情報端末30は、カメラ20から送信された画像データを、第1通信部31aを介して取得し(不図示)、取得されたデータを、第2通信部31bを介してサーバ装置40に送信する(不図示)。このとき、情報端末30は、画像データを秘匿化してサーバ装置40に送信してもよい。これにより、対象者のプライバシデータが保護される。
【0045】
次に、サーバ装置40の推定部42bは、取得部42aにより取得された画像(画像データ)に基づいて、画像における対象者の骨格モデルを推定する(S13)。なお、取得部42aが複数の画像から構成される動画像を取得した場合、推定部42bは、取得された動画像に基づいて、動画像を構成する複数の画像のそれぞれにおける骨格モデルを推定してもよい。
【0046】
例えば、ステップS13では、推定部42bは、画像に基づいて、対象者の二次元骨格モデルを推定し、推定された二次元骨格モデルに基づいて、学習済みの機械学習モデルである学習済みモデル44を用いて対象者の三次元座標データ(いわゆる三次元骨格モデル)を推定してもよい。
【0047】
図4は、対象者の二次元骨格モデルの推定を概念的に示す図である。図4に示されるように、二次元骨格モデルは、画像に映る対象者1の関節100の位置(図中の丸)をリンク(図中の線)で結んだモデルである。二次元骨格モデルの推定には、既存の姿勢及び骨格の推定アルゴリズムが用いられる。
【0048】
図5は、三次元骨格モデルの推定を概念的に示す図である。学習済みモデル44(図中の学習モデル)は、各関節の三次元座標データが既知である二次元骨格モデルを学習データとし、上記三次元座標データを教師データとする機械学習によって予め構築された識別器である。学習済みモデル44は、二次元骨格モデルを入力として、その三次元座標データ、つまり、三次元骨格モデルを出力することができる。
【0049】
また、例えば、ステップS13では、推定部42bは、取得部42aにより取得された画像に基づいて三次元座標データ(三次元骨格モデル)を推定してもよい。この場合、例えば、対象者の画像と三次元座標データとの関係性を示す学習済みモデルが用いられてもよい。
【0050】
次に、設定部42cは、ステップS13で推定部42bにより推定された骨格モデルにおける複数の骨格点の位置に基づいて、骨格モデルの周囲に複数の三次元領域を設定する。より具体的には、例えば、設定部42cは、三次元骨格モデルに基づいて、複数の三次元領域を設定する。例えば、設定部42cは、骨格モデルにおける複数の骨格点のうち1つの骨格点を基点として骨格モデルの周囲に複数の三次元領域を設定する。以下、複数の三次元領域の設定について具体的に説明する。
【0051】
図6は、複数の三次元領域の設定を概念的に示す図である。まず、図6の(b)、図6の(d)及び図6の(f)を参照しながら説明する。図6の(b)、図6の(d)及び図6の(f)に示されるように、複数の三次元領域は、対象者の側面視において、対象者の頭部から脚部に向かう縦方向の軸であって上記基点を通る第1基準軸Z1を挟んで隣接して設けられた対象者の背面側の背面領域A3(図6の(f)参照)及び正面側の正面領域A2(図6の(d)参照)と、正面側の領域に隣接して対象者の前方側に設けられた前方領域A1(図6の(b)参照)とのいずれかの領域に含まれる。また、図6の(a)、図6の(c)及び図6の(e)に示されるように、背面領域A3、正面領域A2及び前方領域A1のそれぞれは、対象者の正面視において、縦方向の軸であって、基点を通る第2基準軸Z2を挟んで隣接して設けられた対象者の左側領域B2及び右側領域B1を含み、左側領域B2及び右側領域B1のそれぞれは、対象者の頭部から脚部にかけて縦方向に分割された所定の数の領域を含む。例えば、図6の(a)では、前方領域A1の左側領域B2及び右側領域B1のそれぞれは、対象者の頭部から脚部にかけて縦方向と直交する横方向に分割された3つの領域を含む。図6に示されるように、所定の数の領域は、右側領域B1及び左側領域B2に対して同じ数含まれるが、背面領域A3、正面領域A2及び前方領域A1のそれぞれにおいて、異なる数含まれてもよい。
【0052】
また、例えば、第1基準軸Z1は、対象者の側面視において、対象者の首の骨格点を通る地面への垂線として設定され、第2基準軸Z2は、対象者の正面視において、対象者の首の骨格点を通る地面への垂線として設定されてもよい。この場合、設定部42cは、例えば、図6の(b)、図6の(d)及び図6の(f)に示されるように、対象者の側面視において、対象者の肘の骨格点から手の先端までの距離である第1距離L1を、背面領域A3、正面領域A2及び前方領域A1のそれぞれの幅W1として設定し、例えば、図6の(a)、図6の(c)及び図6の(e)に示されるように、対象者の正面視において、対象者の首の骨格点から肩の骨格点までの第2距離L2の2倍の距離を、左側領域B2及び右側領域B1のそれぞれの幅W2として設定してもよい。なお、上記の基点及び幅の設定は一例であり、これに限られない。
【0053】
再び図2を参照する。ステップS14で設定部42cにより骨格モデルの周囲に複数の三次元領域が設定されると、特定部42dは、設定部42cにより設定された複数の三次元領域のうち特定の動作において対象者の手首の骨格点が位置する三次元領域を特定する(S15)。図7は、手首が位置する三次元領域の特定を概念的に示す図である。特定部42dは、画像における対象者の三次元座標データ(いわゆる、三次元骨格モデル)に基づいて、対象者の手首の骨格点の座標が複数の三次元領域のうちのいずれの領域に位置する(言い換えると、含まれる)かを特定する。特定された三次元領域は、図7に示される網掛けが付された領域である。
【0054】
次に、判定部42eは、ステップS15で特定部42dにより特定された三次元領域に基づいて、対象者の日常生活動作の状態を判定する(S16)。例えば、判定部42eは、判定部42eは、特定の動作と、特定の動作において手首が位置する三次元領域と、特定の動作に対応する日常生活動作とが紐づけられて格納されたデータベース45を参照して、特定部42dにより特定された三次元領域がデータベース45に特定の動作と紐づけて格納された三次元領域と一致するか否かを判定することにより、対象者の日常生活動作の状態を判定してもよい。
【0055】
図8は、データベース45の一例を示す図である。図8に示されるように、データベース45は、特定の動作と、特定の動作において対象者の手首が位置する三次元領域と、日常生活動作(ADL)とが紐づけられて格納されている。例えば、特定の動作がバンザイである場合、特定の動作において対象者の手首が位置する三次元領域が図6に示されるD2-2(右手首が位置する領域)及びG2-2(左手首が位置する領域)であれば、食事、整容(洗顔、髭剃り、メイク)、及び、洗濯などの日常生活動作が可能であると判定される。
【0056】
なお、判定システム10は、ステップS11~ステップS16の処理を1ループ処理として、対象者が複数の特定の動作のそれぞれを行う度に実行してもよいし、ステップS11及びステップS12の処理を複数の特定の動作のそれぞれについて実行し、対象者がすべての特定の動作を終了してから、複数の特定の動作のそれぞれについてステップS13~ステップS16の処理を行ってもよい。
【0057】
以上のように、本実施の形態に係る判定システム10では、特定の動作を行う対象者を被写体として含む画像における骨格モデルを推定し、推定された骨格モデルの周囲に複数の三次元領域を設定し、複数の三次元領域のうちいずれの領域に対象者の手首が位置するかを特定することにより、対象者の日常生活動作の状態を、簡便に、かつ、正確に判定することができる。
【0058】
[第1の例の変形例1]
第1の例では、対象者に特定の動作を行うように指示する際に、対象者の身体機能に応じて特定の動作を選定していないが、第1の例の変形例では、特定の動作の指示を行う前に、対象者の身体機能に応じて対象者に行わせる動作を選定してもよい。
【0059】
例えば、図2のステップS11の前に、座位の姿勢から立ち上がる動作を行うように対象者に指示をしてもよい。このとき、判定システム10はカメラ20により撮影された対象者の画像に基づいて対象者が立ち上がる動作をできるか否かを判定してもよいし、ユーザの指示により判定してもよい。当該判定は、判定部42eにより行われてもよい。画像に基づく判定は、例えば、画像における対象者の骨格モデルを推定して行われてもよい。ユーザの指示は、例えば、ジェスチャであってもよいし、音声であってもよし、タッチパネル又はリモコンのボタンなどの操作により入力されてもよい。ジェスチャは、例えば、対象者が立ち上がる動作をできない場合、片手を左右に振る、首を左右に振る、又は、両腕を交差させてバツの形を取るであってもよいし、対象者が立ち上がる動作をできる場合、首を縦に振る、親指を立てる、又は、両手で丸の形を取るであってもよい。また、音声は、例えば、「ノー」又は「イエス」などの短い言葉を発するであってもよい。
【0060】
以上のように、対象者の身体機能に応じて特定の動作を選定することにより、対象者の日常生活動作の状態を効率よく、かつ、正確に判定することができる。
【0061】
[第1の例の変形例2]
第1の例及び第1の例の変形例1では、判定システム10は、特定の動作を行う対象者の三次元骨格モデルに基づいて複数の三次元領域を設定し、特定の動作において対象者の手首が位置する三次元領域を特定することにより、対象者の日常生活動作の状態を判定した。第1の例の変形例2では、さらに、対象者の指の動きを伴う動作(例えば、手の開閉(グーパー)、指の対立(OKサイン)など)の可否を判定することにより、対象者の日常生活動作の状態を判定する。
【0062】
例えば、情報端末30の受付部34が指の動きを伴う動作の可否判定の指示を受け付けると、制御部32は指示部36に指の動きを伴う動作を行うように指示させる。
【0063】
情報端末30は、カメラ20で撮影された指の動きを伴う動作を行う対象者を被写体として含む画像を取得すると、受付部34により受け付けられた指示と、カメラ20により撮影された画像(具体的には、画像データ)とをサーバ装置40に送信する。
【0064】
サーバ装置40の判定部42eは、例えば、学習済みモデル44と異なる他の学習済みモデル(不図示)を用いて、画像においてグー及びパーが識別された場合に、手の開閉の動作が可能であると判定してもよい。また、判定部42eは、他の学習済みモデルを用いて、画像において人差し指の先と親指の先とがくっついているか否か、人差し指と親指との間の空間の形状及び大きさを識別して、指の対立の動作が可能であるか否かを判定してもよい。
【0065】
以上のように、対象者の指の動きを伴う動作の可否を判定することにより、例えば、対象者が物を把持できるか否かを判定することができるため、対象者の日常生活動作の状態をより精度よく判定することができる。
【0066】
[第1の例の変形例3]
第1の例の変形例3では、推定部42bにより推定された骨格モデルに基づいて、特定の動作における対象者の骨格の動きの特徴を示す特徴量を導出し、特徴量に基づいて、対象者の身体動作を行うための能力である身体機能を判定する。
【0067】
図4を再び参照する。例えば、判定部42eは、推定部42bにより推定された骨格モデルに基づいて、所定の関節100を介して繋がり、かつ、対象者1における2つの非関節部位101の位置を導出し、導出した2つの非関節部位101の位置を結ぶ直線に基づいて、特徴量として、所定の関節100の屈曲、伸展、外転、内転、外旋、及び、内旋の少なくともいずれかに関わる関節角度(不図示)を導出する。例えば、肘関節の屈曲に関わる関節角度は、二次元骨格モデルに基づいて推定される三次元座標データ(三次元骨格モデル)に基づいて導出される。判定部42eは、例えば、特定の動作における肘関節の屈曲に関わる関節角度の範囲と、身体機能の判定結果とが対応付けられて格納されたデータベース(不図示)に基づいて、対象者の身体機能を判定してもよい。データベースには、関節角度だけでなく、以下の特徴量についても、同様に、身体機能の判定結果が紐づけられて格納されてもよい。
【0068】
例えば、判定部42eは、特定の動作における所定の関節100と末端部位との距離、所定の関節100の位置の変動幅などを導出して、それらの値が閾値以上であるか否か、又は、所定の範囲内であるか否かを判定してもよい。
【0069】
また、例えば、判定部42eは、所定の関節100又は末端部位(例えば、手の先)の位置の変動及び変動幅を導出することにより、特定の動作を行う際の対象者1の身体のふらつきの有無を判定してもよい。
【0070】
以上のように、対象者の骨格モデルに基づいて、特定の動作における対象者の骨格の動きの特徴を示す特徴量を導出し、導出された特徴量に基づいて対象者の身体機能を判定することにより、日常生活動作の状態だけでなく、筋力などの身体機能を把握することができる。これにより、例えば、日常生活動作に問題がない対象者に対して、筋力などの身体機能に基づいて身体機能の維持又は向上のために必要な訓練計画を提供することができる。
【0071】
[第2の例]
次に、動作の第2の例について図3を参照しながら説明する。図3は、実施の形態に係る判定システム10の動作の第2の例を示すフローチャートである。第2の例では、第1の例で判定された対象者の日常生活動作の状態から、ユーザの指示に基づいて抽出された日常生活動作の状態に関する情報を提示する例について説明する。
【0072】
図示していないが、図2に示される処理フローが終了すると、判定部42eは、対象者の日常生活動作の状態(以下、判定結果ともいう)を出力部42fに出力する。出力部42fは、取得した判定結果を、通信部41を介して情報端末30に出力する。このとき、出力される判定結果は、情報処理部42で秘匿化されてもよい。
【0073】
次に、情報端末30がサーバ装置40から判定結果を取得すると、提示部35は、取得された日常生活動作の状態の判定結果を提示する(S21)。ステップS21では、対象者が複数の特定の動作を行った場合、それらの特定の動作のそれぞれに紐づけられた日常生活動作の状態の判定結果が提示されてよいし、判定結果が悪かったもののみ提示されてもよい。これらの判定結果は結果が劣る順に提示されてもよい。
【0074】
次に、受付部34は、ユーザからの指示を受け付ける(S22)。ユーザの指示は、判定結果から所定の条件で所期の情報を抽出する抽出条件の指定であってもよく、判定結果の提示方法の指定であってもよく、抽出条件及び提示方法の指定であってもよい。所期の情報は、例えば、特定の動作を行う対象者を被写体として含む画像における三次元骨格モデル、手本となる画像における三次元骨格モデル、又は、身体機能の状態などであってもよい。また、提示方法は、例えば、文字を含む画像情報のみの提示、又は、画像情報及び音声情報による提示などである。
【0075】
次に、情報端末30は、ステップS22で受付部34により受け付けられたユーザの指示をサーバ装置40に送信する(不図示)。サーバ装置40の判定部42eは、情報端末30からユーザの指示を取得すると、ユーザの指示に基づいて、日常生活動作の状態に関する情報を抽出する(S23)。例えば、ユーザの指示が移乗に関する日常生活動作に重み付けをする抽出条件の指定である場合、複数の特定の動作に対応する日常生活動作のうち移乗に関する日常生活動作の状態の判定結果が優先的に抽出される。サーバ装置40の出力部42fは、ステップS23で判定部42eにより抽出された日常生活動作に関する情報(以下、抽出された情報、又は、抽出結果ともいう)を情報端末30に出力する(不図示)。日常生活動作の状態に関する情報は、例えば、特定の動作を行う対象者の三次元骨格モデル、対象者の身体機能の判定結果、及び、対象者に提案する訓練内容の少なくともいずれかを含む。日常生活動作の状態に関する情報は、対象者の身体機能を含み、対象者の身体機能は、例えば、対象者の手の開閉(グーパー)の動作、及び、指の対立(OKサイン)の動作の少なくともいずれかの状態に基づいて判定される。
【0076】
次に、情報端末30がサーバ装置40から抽出結果を取得すると、提示部35は、ステップS23で抽出された日常生活動作に関する情報をユーザに提示する(S24)。
【0077】
なお、第2の例では、対象者の日常生活の状態の判定結果が提示されてから、ユーザの指示により判定結果から所定の条件で抽出された日常生活動作の状態に関する情報を提示するが、ユーザは判定結果の提示の前に、抽出条件などの指示を入力してもよい。このとき、例えば、判定システム10は、判定結果の提示の前に、例えば、判定が終了したことをユーザに通知してもよい。これにより、判定結果からユーザが所望する情報を抽出してユーザに提示することができる。
【0078】
[第2の例の変形例1]
次に、第2の例の変形例1について図9図10及び図11を参照しながら説明する。図9は、背中タッチの動作における日常生活動作の状態の判定の一例を示す図である。図9図11は、提示情報の一例を示す図である。以下では、図2及び図3で説明した内容については説明を省略又は簡略化する。
【0079】
第2の例では、日常生活動作の状態の判定結果をユーザに提示したが、第2の例の変形例では、日常生活動作の判定を行いながら、ユーザに判定結果及び日常生活動作の状態に関する情報をユーザに提示する。
【0080】
例えば、情報端末30の受付部34が判定と並行して提示する指示を受け付けると、情報端末30は、当該指示をサーバ装置40に送信する。
【0081】
サーバ装置40が当該指示を取得すると、情報処理部42は、提示部35に提示させる提示情報を情報端末30へ出力する。
【0082】
情報端末30が提示情報を取得すると、提示部35は、提示情報を提示し、指示部36は対象者に特定の動作を行うように指示する(図2のステップS11)。当該指示は、例えば、「両手を背中の後ろで組んだまま上にあげてください」などの音声を出力することで行われてもよい。
【0083】
図9図11のそれぞれにおいて、(a)はカメラ20で撮影された画像(ここでは、動画像)における二次元骨格モデルが示されており、(b)は、三次元骨格モデルと複数の三次元領域とが示されており、(c)は、特定の動作に対応する日常生活動作(ADL)とその判定結果とが示されている。
【0084】
カメラ20は、特定の動作を行う対象者を被写体として含む画像(ここでは、動画像)を撮影し(図2のS12)、推定部42bは、撮影された動画像に基づいて、対象者の骨格モデルを推定する(S13)。第2の例の変形例1では、ステップS13の処理と並行して、図3のステップS23の処理が行われる。例えば、ステップS13で二次元骨格モデル及び三次元骨格モデルが推定されると、これらの骨格モデルが提示部35に提示される。
【0085】
次に、設定部42cは、須千栄された骨格モデルにおける複数の骨格点(図中の丸)の位置に基づいて、骨格モデルの周囲に複数の三次元領域を設定する(図2のS14)。第2の例の変形例1では、ステップS14の処理と並行して、図3のステップS23の処理が行われる。例えば、ステップS14で複数の三次元領域が設定されると、図9図11の(b)に示されるように、三次元骨格モデルの周囲に複数の三次元領域が表示された画像が提示部35に提示される。
【0086】
次に、特定部42dは、設定部42cにより設定された複数の三次元領域のうち特定の動作において対象者の手首の骨格点が位置する三次元領域を特定し(図2のS15)、判定部42eは、ステップS15で特定部42dにより特定された三次元領域に基づいて、対象者の日常生活動作の状態を判定する(図2のS16)。第2の例の変形例1では、ステップS15及びステップS16の処理と並行して、図3のステップS21及びステップS23の処理が行われる。例えば、ステップS15で複数の三次元領域が設定されると、図9の(b)に示されるように複数の三次元領域のうち対象者の手首が位置する三次元領域をマークアップした画像が提示部35に提示される。なお、図10の(b)及び図11の(b)に示されるように、対象者の手首の位置の移動軌跡がわかるように、手首が通過した三次元領域もマークアップされてもよい。また、図9図11の(b)に示されるように、見やすさの観点から、片方の手首が位置する三次元領域のみがマークアップされてもよいし、両方の手首のそれぞれが位置する三次元領域がマークアップされてもよい。また、例えば、ステップS16で対象者の日常生活動作の状態が判定されると、図9図11の(c)に示されるように、特定の動作に対応付けられた日常生活動作(ADL)と、日常生活動作の状態の判定結果とが提示される。図9の(c)及び図10の(c)では、特定の動作が背中タッチである場合に、当該特定の動作において手首が位置する領域(三次元領域E3-1及びH3-1)(図6及び図8参照)に対象者の手首が位置していないため、上着を脱ぐなどの着衣に関する日常生活動作の状態は、不可能と判定され、当該判定結果が提示部35に表示される。一方、図11の(c)では、特定の動作において手首が位置する領域に対象者の手首が位置しているため、上着を脱ぐなどの着衣に関する日常生活動作の状態は、可能であると判定され、当該判定結果が提示部35に表示される。
【0087】
なお、提示部35は、上記の提示情報のうち判定結果を音声で出力してもよい。図12及び図13は、提示情報の他の例を示す図である。図12及び図13についても、(a)は、カメラ20で撮影された画像(ここでは、動画像)における二次元骨格モデルが示されており、(b)は、三次元骨格モデルと複数の三次元領域とが示されている。
【0088】
図12では、特定の動作は、バンザイであり、当該特定の動作における手首が位置する領域(三次元領域D2-2及びG2-2)(図6及び図8参照)に対象者の手首が位置するため、食事、整容(洗顔、髭剃り、メイク)、洗濯などに関する日常生活動作の状態は、可能であると判定され、当該判定結果がユーザに音声で提示される。
【0089】
図13では、特定の動作は、頭後ろタッチであり、当該特定の動作における手首が位置する領域(三次元領域D3及びG3)(図6及び図8参照)に対象者の手首が位置するため、洗髪などに関する日常生活動作の状態は、可能であると判定され、当該判定結果がユーザに音声で提示される。
【0090】
なお、図12及び図13に示されるように、複数の三次元領域のうち首の骨格点よりも上側(つまり、頭側)の領域は、顔の向き及び首の傾きに応じて設定される。これにより、例えば、代償動作の有無を含めて日常生活動作の状態を判定することができる。
【0091】
[第2の例の変形例2]
第2の例の変形例2では、日常生活動作の状態の判定結果及び日常生活動作に関する情報に加えて、リハビリテーションの訓練計画を生成し、ユーザに提示する。具体的には、サーバ装置40の情報処理部42は、対象者の日常生活動作の状態の判定結果に基づいて、リハビリテーションの訓練計画を作成する。このとき、例えば、情報処理部42は、日常生活動作の状態の判定結果に加えて、対象者の身体機能の判定結果に基づいて、リハビリテーションの訓練計画を作成してもよい。
【0092】
例えば、情報処理部42は、複数の特定の動作に基づく判定結果のうち不可能と判定された日常生活動作がある場合、当該日常生活動作を可能にするための訓練計画を生成してもよい。また、例えば、情報処理部42は、複数の特定の動作に基づく判定結果が全て可能と判定された場合でも、それらの判定結果のうち結果が劣る日常生活動作を選択して、対象者が当該日常生活動作をよりスムーズに行えるように身体機能を高める又は維持する訓練計画を作成してもよい。また、例えば、情報処理部42は、上記の判定結果に加えて、対象者の身体機能の判定結果に基づいて、例えば物を把持するための身体機能を高める又は維持するの訓練などを追加してもよい。
【0093】
[3.効果等]
以上説明したように、判定方法は、コンピュータが実行する判定方法であって、対象者に特定の動作を行うように指示する指示ステップ(図2のS11)と、特定の動作を行う対象者を被写体として含む画像を撮影する撮影ステップ(S12)と、撮影された画像に基づいて、画像における対象者の骨格モデルを推定する推定ステップ(S13)と、推定された骨格モデルにおける複数の骨格点の位置に基づいて、骨格モデルの周囲に複数の三次元領域を設定する設定ステップ(S14)と、設定された複数の三次元領域のうち特定の動作において対象者の手首の骨格点が位置する三次元領域を特定する特定ステップ(S15)と、特定された三次元領域に基づいて、対象者の日常生活動作の状態を判定する判定ステップ(S16)と、を含む。
【0094】
このような判定方法は、骨格モデルの周囲に設定された複数の三次元領域のうち、特定の動作における対象者の手首の骨格点が位置する三次元領域を特定することにより、対象者の日常生活動作の状態を、簡便に、かつ、正確に判定することができる。
【0095】
また、例えば、判定方法は、判定ステップ(S16)では、特定の動作と、特定の動作において手首が位置する三次元領域と、特定の動作に対応する日常生活動作とが紐づけられて格納されたデータベース45に基づいて、特定ステップ(S15)により特定された三次元領域がデータベース45に格納された三次元領域と一致するか否かを判定することにより、対象者の日常生活動作の状態を判定する。
【0096】
このような判定方法は、特定の動作を行う対象者の手首の骨格点が位置する三次元領域がデータベース45に特定の動作に対応付けて格納された三次元領域と一致するか否かを判定することにより、簡便に、対象者の日常生活動作の状態を判定することができる。
【0097】
また、例えば、判定方法は、撮影ステップ(S12)では、複数の画像から構成される動画像を撮影し、推定ステップ(S13)では、動画像に基づいて、動画像を構成する複数の画像のそれぞれにおける骨格モデルを推定する。
【0098】
このような判定方法は、特定の動作を行う対象者が被写体として含まれる動画像における骨格モデルに基づいて、特定の動作を行う対象者の動きに対応する骨格モデルを推定することができるため、対象者の動きに応じて複数の三次元領域を設定することができる。
【0099】
また、例えば、判定方法は、推定ステップでは、画像に基づいて、対象者の二次元骨格モデルを推定し、推定された二次元骨格モデルに基づいて、学習済みの機械学習モデルである学習済みモデルを用いて対象者の三次元骨格モデルを推定し、設定ステップでは、三次元骨格モデルに基づいて、複数の三次元領域を設定する。
【0100】
このような判定方法は、画像における二次元骨格モデルを入力として学習済みモデルを用いて三次元骨格モデルを推定することができるため、1台のカメラ20から得られる画像(又は動画像)に基づいて、対象者の日常生活動作の状態を判定することができる。
【0101】
また、例えば、判定方法は、設定ステップ(S14)では、骨格モデルにおける複数の骨格点のうち1つの骨格点を基点として骨格モデルの周囲に複数の三次元領域を設定し、複数の三次元領域は、対象者の側面視において、対象者の頭部から脚部に向かう縦方向の軸であって基点を通る第1基準軸Z1を挟んで隣接して設けられた対象者の背面側の背面領域A3及び正面側の正面領域A2と、正面側の領域に隣接して対象者の前方側に設けられた前方領域A1とのいずれかの領域に含まれ、背面領域A3、正面領域A2及び前方領域A1のそれぞれは、対象者の正面視において、縦方向の軸であって、基点を通る第2基準軸Z2を挟んで隣接して設けられた対象者の左側領域B2及び右側領域B1を含み、左側領域B2及び右側領域B1のそれぞれは、対象者の頭部から脚部にかけて縦方向と直交する横方向に分割された所定の数の領域を含む。
【0102】
このような判定方法は、対象者の日常生活動作に応じて、特定の動作における対象者の手首が位置する三次元領域の大きさ及び位置が設定されているため、より精度良く対象者の日常生活動作の状態を判定することができる。
【0103】
また、例えば、判定方法は、第1基準軸Z1は、対象者の側面視において、対象者の首の骨格点を通る地面への垂線とし、第2基準軸Z2は、対象者の正面視において、対象者の首の骨格点を通る地面への垂線とし、設定ステップ(S14)では、対象者の側面視において、対象者の肘の骨格点から手の先端までの距離である第1距離L1を、背面領域A3、正面領域A2及び前方領域A1のそれぞれの幅W1として設定し、対象者の正面視において、対象者の首の骨格点から肩の骨格点までの距離である第2距離L2の2倍の距離を、左側領域B2及び右側領域B1のそれぞれの幅W2として設定する。
【0104】
このような判定方法は、骨格点の位置に基づいて複数の三次元領域の幅(正面視での横幅及び奥行き幅)が設定されるため、例えば、対象者の身長が同じ場合であっても骨格に応じて複数の三次元領域を設定することができる。
【0105】
また、例えば、判定方法は、さらに、判定ステップにより判定された対象者の日常生活動作の状態をユーザに提示する提示ステップ(図3のS21)と、ユーザの操作に関する指示を受け付ける受付ステップ(S22)と、を含み、判定ステップ(図2のS16)では、受付ステップ(S22)により受け付けられたユーザの指示に基づいて、対象者の日常生活動作の状態に関する情報を抽出し(S23)、提示ステップ(S21)では、判定ステップ(S23)により抽出された情報をユーザに提示する(S24)。例えば、判定方法では、日常生活動作の状態に関する情報は、特定の動作を行う対象者の三次元骨格モデル、対象者の身体機能の判定結果、及び、対象者に提案する訓練内容の少なくともいずれかを含む。
【0106】
このような判定方法は、ユーザの指示に基づいて、対象者の日常生活動作の状態に関する情報のうちユーザに必要な情報を抽出してユーザに提示することができる。
【0107】
また、例えば、判定方法では、日常生活動作の状態に関する情報は、対象者の身体機能を含み、対象者の身体機能は、対象者の手の開閉の動作、及び、指の対立の動作の少なくともいずれかの状態に基づいて判定される。
【0108】
このような判定方法は、対象者の指の動きを伴う動作の可否を判定することにより、例えば、対象者が物を把持できるか否かを判定することができるため、対象者の日常生活動作の状態をより精度よく判定することができる。
【0109】
また、判定装置は、対象者に特定の動作を行うように指示する指示部36と、特定の動作を行う対象者を被写体として含む画像を撮影するカメラ20と、撮影された画像に基づいて、画像における対象者の骨格モデルを推定する推定部42bと、推定された骨格モデルにおける複数の骨格点の位置に基づいて、骨格モデルの周囲に複数の三次元領域を設定する設定部42cと、設定された複数の三次元領域のうち特定の動作において対象者の手首の骨格点が含まれる三次元領域を特定する特定部42dと、特定された三次元領域に基づいて、対象者の日常生活動作の状態を判定する判定部42eと、を備える。
【0110】
このような判定装置は、骨格モデルの周囲に設定された複数の三次元領域のうち、特定の動作における対象者の手首の骨格点が位置する三次元領域を特定することにより、対象者の日常生活動作の状態を、簡便に、かつ、正確に判定することができる。
【0111】
また、判定システム10は、情報端末30と情報端末30と通信を介して接続されるサーバ装置40とを備えるシステムであって、情報端末30は、サーバ装置40と通信を行う第2通信部31bと、対象者に特定の動作を行うように指示する指示部36と、特定の動作を行う対象者を被写体として含む画像を撮影するカメラ20と、を備え、サーバ装置40は、カメラ20で撮影された画像に基づいて、画像における対象者の骨格モデルを推定する推定部42bと、推定された骨格モデルにおける複数の骨格点の位置に基づいて、骨格モデルの周囲に複数の三次元領域を設定する設定部42cと、設定された複数の三次元領域のうち特定の動作において対象者の手首の骨格点が含まれる三次元領域を特定する特定部42dと、特定された三次元領域に基づいて、対象者の日常生活動作の状態を判定する判定部42eと、を備える。
【0112】
このような判定システム10は、骨格モデルの周囲に設定された複数の三次元領域のうち、特定の動作における対象者の手首の骨格点が位置する三次元領域を特定することにより、対象者の日常生活動作の状態を、簡便に、かつ、正確に判定することができる。
【0113】
(その他の実施の形態)
以上、実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。
【0114】
また、上記実施の形態において、特定の処理部が実行する処理を別の処理部が実行してもよい。また、複数の処理の順序が変更されてもよいし、複数の処理が並行して実行されてもよい。
【0115】
また、上記実施の形態において、各構成要素は、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、CPUまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。
【0116】
また、各構成要素は、ハードウェアによって実現されてもよい。各構成要素は、回路(または集積回路)でもよい。これらの回路は、全体として1つの回路を構成してもよいし、それぞれ別々の回路でもよい。また、これらの回路は、それぞれ、汎用的な回路でもよいし、専用の回路でもよい。
【0117】
また、本発明の全般的または具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータで読み取り可能なCD-ROMなどの記録媒体で実現されてもよい。また、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【0118】
例えば、本発明は、判定方法として実現されてもよいし、判定方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現されてもよいし、このようなプログラムが記録されたコンピュータで読み取り可能な非一時的な記録媒体として実現されてもよい。
【0119】
また、上記実施の形態では、判定システムは、カメラと、情報端末と、サーバ装置とを備える例を示したが、判定システムは、情報端末などの単一の装置として実現されてもよいし、複数の装置によって実現されてもよい。例えば、判定システムは、クライアントサーバシステムとして実現されてもよい。判定システムが複数の装置によって実現される場合、上記実施の形態で説明された判定システムが備える構成要素は、複数の装置にどのように振り分けられてもよい。
【0120】
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、または、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
【符号の説明】
【0121】
1 対象者
10 判定システム
20 カメラ
30 情報端末
31b 第2通信部
34 受付部
35 提示部
36 指示部
40 サーバ装置
42b 推定部
42c 設定部
42d 特定部
42e 判定部
43 記憶部
44 学習済みモデル
45 データベース
Z1 第1基準軸
Z2 第2基準軸
A1 前方領域
A2 正面領域
A3 背面領域
B1 右側領域
B2 左側領域
L1 第1距離
L2 第2距離
W1 幅
W2 幅
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
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図13