(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定者の映像を撮影するカメラ部と、
前記カメラ部によって撮影される被測定者の映像から特定器官を認識し、認識された器官に基づいて該当の被測定者の身長関連情報を算出する身長関連情報算出部と、
を備え、
前記身長関連情報は、器官の高さ算出値及び身長推定値であり、
前記身長関連情報算出部は、認識された器官の高さをカメラ部と被測定者との間の水平距離を反映して算出し、カメラの高さ、算出された器官の高さ、器官の高さから推定される推定値を合算して被測定者の身長を推定することを特徴とする装置。
【請求項２】
前記装置は、前記被測定者の測定位置を制限して前記カメラ部と前記被測定者との間の水平距離を一定にする位置制限部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記位置制限部は、足電極であることを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記装置は、前記カメラ部と前記被測定者との間の水平距離を測定する距離検知センサをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記位置制限部は、前記被測定者の足を踏む位置を制限することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の装置。
【請求項６】
前記装置は、前記身長関連情報算出部によって算出される身長関連情報を出力する身長関連情報出力部をさらに備えることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
前記身長関連情報出力部は、前記身長関連情報を画面出力することを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記身長関連情報算出部は、複数の標本集団から分析された器官の高さと身長との関係に基づいて前記算出された器官の高さから該当被測定者の身長を推定することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人体の器官の高さまたは身長などの身長関連の情報測定技術に関し、特に被測定者の映像から器官の高さを算出したり、算出された器官の高さから被測定者の身長を推定したりする技術、そして被測定者の性別、年齢などのユーザ情報入力を必要とすることなく体成分分析が可能な体成分分析技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
身長を測定する方式は、大きく、接触式および非接触式に区分することができる。接触式の身長測定方式は物理的な装置を人体に接触して身長を測定する方式であり、例えば、被測定者が真っ直ぐに立った状態でバーを手動または自動方式で被測定者の頭に接触させ、足の裏とバーの下段位置までの距離を測定して身長を測定する。
【０００３】
非接触式の身長測定方式は、物理的な装置を人体に接触することなく身長を測定する方式であり、例えば、被測定者が真っ直ぐに立った状態で高さを把握している超音波センサを用いて被測定者の頭に超音波を発射し、被測定者の頭から反射する超音波を検出して被測定者の頭と超音波センサとの間の距離を算出し、超音波センサの高さから算出された距離を減算することによって被測定者の身長を測定することができる。
【０００４】
しかし、接触式の身長測定方式は物理的な装置を人体に接触させるため不快感を誘発する恐れがあり、超音波を用いた非接触式の身長測定方式は髪の毛によって超音波が反射するため精密な身長測定が不可能であり、超音波センサを被測定者の高さよりも高い位置に設けなければならないという不便さがあった。
【０００５】
したがって、本発明者は、物理的な装置を人体に接することなく不快感のない非接触方式よりも精密に被測定者の身長関連情報を取得することのできる技術について研究を行うことになった。
【０００６】
また、従来における体成分分析装置は、被測定者の体成分を分析するために被測定者の性別、年齢などのユーザ情報入力を必要としたため、ユーザ入力に伴う不便さがあった。
【０００７】
したがって、本発明者は被測定者の性別、年齢などのユーザ情報入力を必要とすることなく体成分を分析できることで、ユーザの便利性を向上させることのできる体成分分析技術に関する研究を行なった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−０００５３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、前述した趣旨の下に発明されたものであり、被測定者の映像から特定器官を認識し、認識された器官に基づいて該当の被測定者の身長関連情報を算出することのできる身長関連情報測定装置を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、被測定者の映像から特定器官を認識し、認識された器官に基づいて該当の被測定者の身長関連情報を算出することのできる体成分分析装置を提供することにある。
【００１１】
本発明の更なる目的は、身長関連情報を被測定者の体成分の分析時に反映してユーザ情報入力を必要とすることなく体成分分析が可能な体成分分析装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記のような目的を達成するための本発明の一実施形態によると、身長関連情報測定装置が位置制限される被測定者の映像を撮影し、撮影された被測定者の映像から特定器官を認識し、認識された器官に基づいて該当の被測定者の身長関連情報を算出することを特徴とする。
【００１３】
本発明の他の実施形態によると、体成分分析装置が被測定者の映像を撮影し、撮影された被測定者の映像から特定器官を認識し、認識された器官に基づいて該当の被測定者の身長関連情報を算出することを特徴とする。
【００１４】
本発明の更なる実施形態によると、体成分分析装置がさらに身長関連情報を被測定者の体成分の分析時に反映することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る身長関連情報測定装置は、被測定者の映像から特定器官を認識し、認識された器官に基づいて該当の被測定者の身長関連情報を算出することで物理的な装置が人体に接しないため不快感を感じることなく、器官認識によって被測定者の身長関連情報を推定することで、より精密な身長関連情報を取得することができる有効な効果がある。
【００１６】
また、本発明に係る体成分分析装置は、被測定者の映像から特定器官を認識し、認識された器官に基づいて該当の被測定者の身長関連情報を算出することで物理的な装置が人体に接しないため不快感を感じることなく、器官認識によって被測定者の身長関連情報を推定することによって、より精密な身長関連情報を取得することができる有効な効果がある。
【００１７】
また、本発明に係る体成分分析装置は、被測定者の性別、年齢などのユーザ情報入力を必要とすることなく身長関連情報を用いて体成分分析を可能にすることによって、ユーザの便宜性を向上させることができる有効な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る身長関連情報測定装置の一実施形態の構成を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る身長関連情報測定装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る身長関連情報測定装置の身長測定の概要図である。
【図４】本発明に係る身長関連情報測定装置の回転駆動部の一実施形態を示す図である。
【図５】本発明に係る身長関連情報測定装置の回転駆動部の他の実施形態を示す図である。
【図６】本発明に係る身長関連情報測定装置の線形駆動部の一実施形態を示す図である。
【図７】本発明に係る身長関連情報測定装置のカメラ部で複数のカメラを用いた実施形態を示す図である。
【図８】本発明に係る身長関連情報測定装置のカメラ部の前面に偏光レンズを設けた実施形態を示す図である。
【図９】本発明に係る身長関連情報測定装置のカメラ部を光学系が分散した形態に実現した実施形態を示す図である。
【図１０】本発明に係る体成分分析装置の一実施形態の構成を示す斜視図である。
【図１１】本発明に係る体成分分析装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【図１２】位置制限部を形成した体成分分析装置の一例を示す図である。
【図１３】距離検知センサを設けた体成分分析装置の一例を示す図である。
【図１４】本発明に係る体成分分析装置の身長測定の概要図である。
【図１５】本発明に係る体成分分析装置の体成分分析測定の概要図である。
【図１６】本発明に係る体成分分析装置の回転駆動部の一実施形態を示す図である。
【図１７】本発明に係る体成分分析装置の回転駆動部の更なる実施形態を示す図である。
【図１８】本発明に係る体成分分析装置の線形駆動部の一実施形態を示す図である。
【図１９】本発明に係る体成分分析装置のカメラ部として複数のカメラを用いた実施形態を示す図である。
【図２０】本発明に係る体成分分析装置のカメラ部の前面に偏光レンズを設けた実施形態を示す図である。
【図２１】本発明に係る体成分分析装置のカメラ部を光学系が分散した形態で実現した実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付する図面を参照しながら記述される好適な実施形態によって本発明を当業者が容易に理解かつ実現できるように詳説する。
【００２０】
本発明の説明において関連する公知機能または構成に対する具体的な説明が本発明実施形態の要旨を曖昧にすると判断される場合にはその詳説は省略する。
【００２１】
本発明の明細書全般にわたって用いられる用語は、本発明の実施形態における機能を考慮して定義された用語であり、ユーザまたは運用者の意図、慣例などによって十分に変形され得る事項であるため、この用語の定義は本明細書全般にわたる内容に基づいて下されなければならない。
【００２２】
図１は、本発明に係る身長関連情報測定装置の一実施形態の構成を示す斜視図、図２は、本発明に係る身長関連情報測定装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【００２３】
図１および図２に示すように、この実施形態に係る身長関連情報測定装置１００は、位置制限部１１０、カメラ部１２０、身長関連情報算出部１３０、および身長関連情報出力部１４０を備えてなる。
【００２４】
位置制限部１１０は、被測定者の測定位置を制限する。ここで、位置制限部１１０が被測定者が足を踏む位置を制限するように実現してもよい。例えば、図１に示すように下部体１０を構成し、この下部体に人の足裏の形の位置制限部１１０を形成して被測定者が人の足裏の形の位置制限部１１０に立つようにすることで足を踏む位置を制限することができる。
【００２５】
カメラ部１２０は、位置制限部１１０によって位置制限される被測定者の映像を撮影する。例えば、下部体１０の前面に結合される支持部２０の上段に上部体３０を結合し、この上部体３０にカメラ部１２０を固定または回転または移動自在に設けて、被測定者がカメラ部１２０を凝視する状態でカメラ部１２０が被測定者の映像を撮影するように実現してもよい。
【００２６】
ここで、下部体１０に形成された人の足裏の形の位置制限部１１０に被測定者が立つと、被測定者の位置が制限され、この状態でカメラ部１２０が被測定者の映像を撮影すると、位置制限された被測定者の映像が撮影されるようになる。
【００２７】
身長関連情報算出部１３０は、上部体３０に搭載されるマイクロ・プロセッサまたはこれによって実行されるソフトウェアの形態で実現してもよく、カメラ部１２０によって撮影される被測定者の映像から特定器官を認識し、認識された器官に基づいて該当の被測定者の身長関連情報を算出する。身長関連情報は、器官の高さ算出値または身長推定値であってもよい。
【００２８】
ここで、身長関連情報算出部１３０が認識された器官の高さを算出し、算出された器官の高さに基づいて被測定者の身長を推定するように実現してもよい。例えば、身長関連情報算出部１３０がカメラの高さ、算出された器官の高さ、および器官の高さから推定される推定値を合算して被測定者の身長を推定することができる。
【００２９】
ここで、より精密な測定のために、身長関連情報算出部１３０が器官の高さ算出時にカメラ部１２０と位置制限部１１０との間の水平距離を反映して器官の高さを算出するように実現してもよい。カメラ部１２０と位置制限部１１０との間の水平距離は予め正規化された設定値であってもよく、距離検知センサ（図示せず）などによってリアルタイムで取得された値であってもよい。
【００３０】
図３は、本発明に係る身長関連情報測定装置の身長測定の概要図である。図３において、Ｈは測定しようとする被測定者の身長、ｈ１はカメラの高さ、ｈ２は被測定者映像から算出される器官の高さ、ｈ３は器官の高さから推定される推定値、ｄはカメラ部１２０と位置制限部１１０との間の水平距離であると仮定する。
【００３１】
カメラの高さｈ１は、カメラ部１２０が固定された場合、固定された設定値、カメラ部１２０が上／下方向に移動自在な場合に上／下移動距離に応じて変動する設定値に予め決定されている値である。
【００３２】
被測定者映像から算出される器官の高さｈ２は、例えば、カメラによって撮影される全体の映像領域のうち基準となるｙ座標からカメラによって撮影される全体映像で認識された器官の中心位置のｙ座標間のピクセル数に応じて算出されてもよい。
【００３３】
ここで、各ピクセル当たりの高さは、カメラ部１２０と位置制限部１１０との間の水平距離ｄに応じて変わり、カメラ部１２０と位置制限部１１０との間の水平距離ｄを一定に維持するよう被測定者の位置を制限することで、各ピクセル当たりの高さを正規化して器官の高さｈ２を精密に算出することができる。
【００３４】
カメラによって撮影される全体の映像領域のうち基準となるｙ座標はカメラの傾斜角によって変わる値であり、カメラが正確に正面に向かうよう設けられた場合、基準となるｙ座標はカメラによって撮影される全体映像領域のうち中央になるｙ座標である。
【００３５】
一方、人体の目のような器官は身長と比例関係にあるため、複数の標本集団の人々から特定器官と身長との関係を分析して器官の高さから推定される推定値ｈ３を経験的または実験的に正規化することができる。
【００３６】
カメラの高さｈ１および器官の高さから推定される推定値ｈ３は予め決定された値であるため、身長関連情報算出部１３０は、被測定者映像から算出される器官の高さｈ２のみを算出すると、被測定者の身長Ｈ＝ｈ１＋ｈ２＋ｈ３を算出することができる。
【００３７】
例えば、身長関連情報算出部１３０がカメラによって撮影される全体映像から目のような特定器官の特徴点を検出して特定器官を認識し、認識された器官の中心位置のｙ座標を算出した後、カメラによって撮影される全体の映像領域のうち基準となるｙ座標からカメラによって撮影される全体映像で認識された器官の中心位置のｙ座標間のピクセル数を算出し、算出されたピクセル数から器官の高さｈ２を算出する。また、これによって被測定者の身長Ｈ＝ｈ１＋ｈ２＋ｈ３を算出する。
【００３８】
身長関連情報出力部１４０は、身長関連情報算出部１３０によって算出される身長関連情報を出力する。ここで、身長関連情報出力部１４０が身長関連情報を画面出力したり、音声出力したり、ネットワーク出力したり、または印刷出力するように実現してもよい。
【００３９】
例えば、身長関連情報出力部１４０が上部体３０の前面に形成されるＬＣＤパネルの形態に実現され、身長関連情報算出部１３０によって算出される身長関連情報を画面出力するように実現してもよい。
【００４０】
したがって、前述した本発明は被測定者の映像から特定器官を認識し、認識された器官に基づいて該当の被測定者の身長関連情報を算出することで物理的な装置が人体に接しないため不快感を感じることなく、器官認識によって被測定者の身長関連情報を推定することで精密な身長関連情報を取得することができる。
【００４１】
本発明の付加的な実施形態によると、身長関連情報測定装置１００がカメラの撮影角を自動または手動で変更する回転駆動部１５０をさらに備えてもよい。ここで、図４に示すように回転駆動部１５０がカメラ部１２０を上／下方向に回転駆動して撮影角を変更するように実現してもよい。
【００４２】
これとは異なって、図５に示すように回転駆動部１５０がカメラ部１２０の固定された身長関連情報出力部１４０を上／下方向に回転駆動して撮影角を変更するように実現してもよい。
【００４３】
すなわち、図４に示す実施形態は、カメラ部１２０そのものを上／下方向に回転駆動するよう回転駆動部１５０を構成することによって、図５に示す実施形態は、カメラ部１２０の固定された身長関連情報出力部１４０を上／下方向に回転駆動するよう回転駆動部１５０を構成することによって、被測定者の身長に応じてカメラの撮影角を上／下に自由に変更しながら被測定者の映像を撮影して特定器官を認識することができる。
【００４４】
本発明の付加的な実施形態によると、図６に示すように、身長関連情報測定装置１００がカメラの撮影位置を自動または手動で変更する線形駆動部１６０をさらに備えてもよい。線形駆動部１６０は、カメラ部１２０を上／下方向に線形駆動して撮影位置を変更する。
【００４５】
すなわち、図６に示す実施形態はカメラ部１２０を上／下方向に線形駆動するよう線形駆動部１６０を構成することによって、被測定者の身長に応じてカメラの位置を上／下に自由に移動しながら被測定者の映像を撮影して特定器官を認識することができる。
【００４６】
本発明の付加的な実施形態によると、図７に示すように、身長関連情報測定装置１００のカメラ部１２０が上／下方向に離隔された複数のカメラを備えてもよい。
【００４７】
すなわち、図７に示す実施形態は、上／下方向に離隔して設けられた複数のカメラのうち適した１つのカメラを選択して被測定者の映像を撮影するようカメラ部１２０を構成することで、被測定者の身長に応じて適切なカメラを選択して被測定者の映像を撮影し、特定器官を認識することができる。
【００４８】
本発明の付加的な実施形態によると、図８に示すように、身長関連情報測定装置１００がカメラ部１２０の前面に撮影角を拡張させる偏光レンズ１７０をさらに備えるように実現してもよい。
【００４９】
この実施形態は、カメラ部１２０の前面に撮影角を拡張させる偏光レンズ１７０を設け、近接の距離でカメラ部１２０によって撮影される被測定者の映像領域をさらに拡大させるためのものである。
【００５０】
本発明に係る身長関連情報測定装置１００のカメラ部１２０は、光学系（複数のレンズ）が一列に配列される一般的な形態のカメラを用いてもよく、図９に示すように、光学系（レンズおよびミラー）の分散された形態のスキャン方式のカメラを用いてもよい。
【００５１】
図９に示すカメラ部１２０は、光出力部１２１、球面レンズ１２２、回転ミラー１２３、および光検出部１２４を備えてなる。光出力部１２１は光を出力する。球面レンズ１２２は、光出力部１２１によって出力される光を屈折および集光させる。
【００５２】
回転ミラー１２３は、球面レンズ１２２によって屈折および集光される光を反射させて被測定者に入射させ、被測定者から反射される光を反射させて球面レンズに入射させる。光検出部１２４は、回転ミラー１２３によって反射して球面レンズ１２２によって屈折および集光される光を検出する。
【００５３】
すなわち、この実施形態は、光学系（レンズおよびミラー）の分散された形態のスキャン方式のカメラを用いて被測定者の映像を撮影することができる。
【００５４】
本発明の付加的な実施形態によると、身長関連情報測定装置１００が被測定者の体重を測定する体重測定部１８０、体重測定部１８０によって測定された体重に関する情報を出力する体重情報出力部１９０をさらに備えるように実現してもよい。
【００５５】
例えば、体重測定部１８０が、図１に示す下部体１０に設けられて被測定者が下部体１０に形成された人の足裏の形の位置制限部１１０に立つと、体重測定部１８０が被測定者の体重を測定するように実現してもよい。
【００５６】
一方、被測定者の体重に関する情報を出力する体重情報出力部１９０は、被測定者の身長関連情報を出力する身長関連情報出力部１４０と別の装置に実現してもよいが、好ましくは、体重情報出力部１９０および身長関連情報出力部１４０を同じ装置に実現してもよい。
【００５７】
すなわち、この実施形態は、本発明に係る身長関連情報測定装置１００によって被測定者の身長を測定すると同時に体重までも測定することができる。
【００５８】
本発明の付加的な実施形態によると、身長関連情報測定装置１００が被測定者の身長関連の情報測定を開始する起動信号の入力を受ける起動信号入力部２００をさらに備えてもよい。
【００５９】
ここで、起動信号入力部２００が特別なキー操作によって測定を開始する起動信号の入力を受けてもよいが、精密な測定のためにキー操作の必要のない音声入力や行動入力方式によって起動信号が入力されるように実現してもよい。
【００６０】
例えば、起動信号入力部２００が被測定者の音声を読み取って起動信号を検出するように実現し、「測定開始」などのような被測定者の音声入力を検出することによって測定を開始するように実現してもよい。
【００６１】
すなわち、本願発明に係る身長関連情報測定装置１００は、精密な測定のために被測定者の位置を位置制限部１１０によって制限している。もし、測定開始のためにユーザが特別なキー操作を実行すると、煩わしいだけではなく、キー操作のため被測定者の動きに応じて精密測定に影響を与える恐れがある。したがって、特別なキー操作を行うことなく測定を開始するために、音声入力または行動入力方式によって起動信号が入力できるように実現してもよい。
【００６２】
一方、本発明の付加的な実施形態によると、カメラ部１２０によって撮影される被測定者映像は、カメラ部の傾斜角に応じて各ピクセル別の実距離が異なるため、これに対する補正が必要である。
【００６３】
もし、カメラ部１２０が傾斜した状態で固定的に設けられる場合には、カメラ部のレンズ前面に非球面レンズ（図示せず）を設けてカメラ部１２０によって撮影される被測定者の映像を補正してもよい。
【００６４】
もし、カメラ部１２０が上／下で回転自在に設けられる場合には、カメラ部１２０の傾斜角に応じてソフトウェア的にカメラ部１２０によって撮影される被測定者映像を補正してもよい。したがって、このような映像補正によって精密な身長関連の情報取得が可能になる。
【００６５】
図１０は本発明に係る体成分分析装置の一実施形態の構成を示す斜視図、図１１は本発明に係る体成分分析装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【００６６】
図１０および図１１に図示すように、この実施形態に係る体成分分析装置１１００は、被測定者の身体に印加される電圧を測定して被測定者の生体インピーダンスを算出し、算出された生体インピーダンスから被測定者の体成分を分析する装置であり、カメラ部１１１０および身長関連情報算出部１１２０を備えてなる。
【００６７】
カメラ部１１１０は被測定者の映像を撮影する。図１０に示すように、下部体１０１０の前面に結合される支持部１０２０の上段に上部体１０３０を結合し、この上部体１０３０にカメラ部１１１０を固定または回転または移動自在に設け、被測定者がカメラ部１１１０を凝視する状態でカメラ部１１１０が被測定者の映像を撮影するように実現してもよい。
【００６８】
身長関連情報算出部１１２０は、上部体１０３０に搭載されるマイクロ・プロセッサまたはこれによって実行されるソフトウェアの形態に実現してもよく、カメラ部１１１０によって撮影される被測定者の映像から特定器官を認識し、認識された器官に基づいて該当の被測定者の身長関連情報を算出する。身長関連情報は、器官の高さ算出値または身長推定値であってもよい。
【００６９】
ここで、身長関連情報算出部１１２０が認識された器官の高さを算出し、算出された器官の高さに基づいて被測定者の身長を推定するように実現してもよい。例えば、身長関連情報算出部１１２０がカメラの高さ、算出された器官の高さ、および器官の高さから推定される推定値を合算して被測定者の身長を推定することができる。
【００７０】
ここで、より精密な測定のために、身長関連情報算出部１１２０が器官の高さ算出時にカメラ部１１１０と被測定者との間の水平距離を反映して器官の高さを算出するように実現してもよい。カメラ部１１１０と被測定者との間の水平距離は予め正規化された設定値であってもよく、リアルタイムで取得された値であってもよい。
【００７１】
一方、本発明の付加的な実施形態によると、被測定者との間の水平距離を正規化するために本発明に係る体成分分析装置１１００が、図１２に示すように位置制限部１１３０をさらに備えてもよい。位置制限部１１３０は、被測定者の測定位置を制限してカメラ部１１１０と被測定者との間の水平距離を一定にする。
【００７２】
ここで、位置制限部１１３０が足電極であってもよい。例えば、下部体１０１０に人の足裏の形の足電極を形成して、被測定者が人の足裏の形の足電極に立つようにすることで被測定者の測定位置を制限してもよい。
【００７３】
一方、本発明の付加的な実施形態によると、被測定者との間の水平距離をリアルタイムで取得するために、本発明に係る体成分分析装置１１００が、図１３に示すように距離検知センサ１１４０をさらに備えてもよい。距離検知センサ１１４０は、カメラ部１１１０と被測定者との間の水平距離を測定する。
【００７４】
図１４は、本発明に係る体成分分析装置の身長測定の概要図である。図１４において、Ｈは測定しようとする被測定者の身長、ｈ１はカメラの高さ、ｈ２は被測定者映像から算出される器官の高さ、ｈ３は器官の高さから推定される推定値、ｄはカメラ部１１０と被測定者との間の水平距離であると仮定する。
【００７５】
カメラの高さｈ１は、カメラ部１１１０が固定された場合、固定された設定値、カメラ部１１１０が上／下方向に移動自在な場合、上／下移動距離に応じて変動する設定値に予め決定されている値である。
【００７６】
被測定者映像から算出される器官の高さｈ２は、例えば、カメラによって撮影される全体の映像領域のうち基準となるｙ座標からカメラによって撮影される全体映像で認識された器官の中心位置のｙ座標間のピクセル数に応じて算出されてもよい。
【００７７】
ここで、各ピクセル当たりの高さは、カメラ部１１１０と被測定者との間の水平距離ｄに応じて変わり、カメラ部１１１０と被測定者との間の水平距離ｄを一定に維持するよう被測定者の位置を制限することで、各ピクセル当たりの高さを正規化して器官の高さｈ２を精密に算出することができる。被測定者の位置制限については後で具体的に説明する。
【００７８】
カメラによって撮影される全体の映像領域のうち基準となるｙ座標はカメラの傾斜角によって変わる値であり、カメラが正確に正面に向かうよう設けられた場合、基準となるｙ座標は、カメラによって撮影される全体映像領域のうち中央となるｙ座標である。
【００７９】
一方、人体の目のような器官は身長と比例関係にあるため、複数の標本集団の人々から特定器官と身長との関係を分析して器官の高さから推定される推定値ｈ３を経験的または実験的に正規化することができる。
【００８０】
カメラの高さｈ１および器官の高さから推定される推定値ｈ３は予め決定された値であるため、身長関連情報算出部１１２０は、被測定者映像から算出される器官の高さｈ２のみを算出すると、被測定者の身長Ｈ＝ｈ１＋ｈ２＋ｈ３を算出することができる。
【００８１】
例えば、身長関連情報算出部１１２０がカメラによって撮影される全体映像から目のような特定器官の特徴点を検出して特定器官を認識し、認識された器官の中心位置のｙ座標を算出した後、カメラによって撮影される全体の映像領域のうち基準となるｙ座標からカメラによって撮影される全体映像で認識された器官の中心位置のｙ座標間のピクセル数を算出し、算出されたピクセル数から器官の高さｈ２を算出する。また、これから被測定者の身長Ｈ＝ｈ１＋ｈ２＋ｈ３を算出する。
【００８２】
したがって、前述した本発明は、被測定者の映像から特定器官を認識し、認識された器官に基づいて該当の被測定者の身長関連情報を算出することで物理的な装置が人体に接しないため不快感を感じることなく、器官認識によって被測定者の身長関連情報を推定することで精密な身長関連情報を取得することができる。
【００８３】
本発明の付加的な実施形態によると、本発明に係る体成分分析装置１１００が一対の足電極体１１５０、手電極体１１６０、切り替え部１１７０、測定部１１８０、および体成分分析部１１９０を備えてなる。
【００８４】
一対の足電極体１１５０および手電極体１１６０には少なくとも１つの電流印加用電極１１５１、１１６１、少なくとも１つの電圧測定用電極１１５２、１１６２をそれぞれ備える。
【００８５】
切り替え部１１７０は、測定部位に応じて各足電極体１１５０および手電極体１１６０に含まれる電流印加用電極１１５１、１１６１の間の接続または接続解除を行って、同時に各足電極体１１５０および手電極体１１６０に含まれる電圧測定用電極１１５２、１１６２の間の接続または接続解除を行う。
【００８６】
測定部１１８０は、切り替え部１１７０によって接続された電流印加用電極１１５１、１１６１に接触した被測定者の身体部位に電流を印加し、切り替え部１１７０によって接続された電圧測定用電極１１５２、１１６２に接触された被測定者の身体部位において電圧を測定する。
【００８７】
体成分分析部１１９０は、測定部１１８０によって測定された電圧から被測定者の身体部位別の生体インピーダンスを算出し、算出された被測定者の身体部位別の生体インピーダンスから被測定者の体成分を分析する。
【００８８】
ここで、体成分分析部１１９０が身長関連情報算出部１１２０によって算出された身長関連情報を被測定者の体成分の分析時に反映する。体成分の分析時に被測定者の身長関連情報は主な変数であり、例えば、身長の自乗を生体インピーダンスで割った値をインピーダンス指数とし、このインピーダンス指数は身体の筋肉量に関わっている。
【００８９】
したがって、被測定者の身長関連情報を自動で算出し、これを被測定者の体成分の分析時に反映すると、被測定者の年齢、性別などのユーザ情報を別に入力しなくても被測定者の体成分を分析することができるため、ユーザの便宜性を向上させることができる。
【００９０】
図１５は、本発明に係る体成分分析装置の体成分分析測定の概要図である。図１５は、被測定者の部位別に体成分を分析するための人体の電気的モデルを示している。図１５に示す人体の電気的モデルは人体を１つの人体抵抗を有した伝導体であると仮定することなく、右腕、左腕、胴体、右足、および左足という各５個の人体抵抗を有する伝導体であると仮定している。
【００９１】
図に示すように、部位別の抵抗は、ＲＲＡ、ＲＬＡ、ＲＴ、ＲＲＬ、ＲＬＬで表している。抵抗Ｒ１およびＲ２は親指と手の平の抵抗を表し、手首部位から枝の形に外側にのびている。抵抗Ｒ３およびＲ４はかかとおよび足底前部の抵抗を表し、足首部位から枝を形成して外側にのびている。
【００９２】
測定のために被測定者は足電極Ｅ５、Ｅ６、Ｅ７、Ｅ８を踏んで手電極Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４を把持した後、背筋を伸ばした姿勢を取ると、体成分分析装置が人体の部位別に体成分を自動で分析して結果を出力する。
【００９３】
部位別の人体抵抗を測定する方法について説明すると、例えば、右腕の人体抵抗ＲＲＡを測定するためには切り替え部１１７０のスイッチング動作によって手電極Ｅ１と足電極Ｅ５との間で電流を流し、測定部１１８０が手電極Ｅ２と手電極Ｅ４との間で電圧を測定する。電流はＲ１→ＲＲＡ→ＲＴ→ＲＲＬ−Ｒ３を介して流れ、電圧はＲ２→ＲＲＡ→ＲＬＡ→Ｒ２に形成されるループで測定される。電流の流れた通路と電圧の測定されたループはＲＲＡで重なって右腕の人体抵抗ＲＲＡを測定する。このような測定によって体成分分析装置の電圧測定端子の入力インピーダンスが大きい場合、Ｒ１〜Ｒ４にかけた末端の人体抵抗値は右腕抵抗の測定に影響を与えない。これは接触抵抗が変化してＲ１〜Ｒ４の抵抗値が変化しても人体の部位別の抵抗値を測定することに影響を与えないことを意味する。
【００９４】
右側の他の部位の生体インピーダンスは右腕の測定と類似に測定される。手電極Ｅ１と足電極Ｅ５との間で電流を流し、手電極Ｅ４と足電極Ｅ８との間で電圧を測定すると胴の人体抵抗ＲＴを、足電極Ｅ６と足電極Ｅ８との間で電圧を測定すると右の足の人体抵抗ＲＲＬを求めることができる。左側の部位別生体インピーダンスを求めるためには手電極Ｅ３と足電極Ｅ７との間で電流を流し、手電極Ｅ２と手電極Ｅ４との間で電圧を測定すると左の腕の人体抵抗ＲＬＡを、足電極Ｅ６と足電極Ｅ８との間で電圧を測定すると左の足の人体抵抗ＲＬＬを求めることができる。
【００９５】
測定部１１８０によって人体抵抗が求められると、体成分分析部１９０が生体インピーダンス測定（ＢＩＡ：Bioelectrical Impedance Analysis）技術を用いて人体抵抗から被測定者の体成分を分析する。
【００９６】
生体インピーダンス測定技術は、人体の体水分を電気的な方法を用いて測定する技術である。弱い交流電流信号を人体に流す時は導電の高い体水分に沿って流れる。水分の多少は流れる通路の広狭を決定することになるが、これをインピーダンスという測定値に表す。
【００９７】
インピーダンスＺとは、電気の流れるときにこれを妨害する力である。インピーダンスは工学的には抵抗ＲとリアクタンスＸｃのベクトル和に決定される。
【００９８】
【数１】
0005396649.tif 000002
【００９９】
ところが、人体の場合、インピーダンスおよび抵抗値は約２〜３Ω程度しか差がなく、この差は無視できるほど小さい値であるため生体インピーダンス測定分野においてインピーダンスは抵抗値と同一であると見なす。
【０１００】
導体の抵抗Ｒは比抵抗ρと導体の長さＬに比例し、断面積Ａに反比例する。
【０１０１】
【数２】
0005396649.tif 000003
【０１０２】
上記の式から導体の体積Ｖは比抵抗ρ、導体の長さＬ、および抵抗Ｒの関数に表してもよい。
【０１０３】
【数３】
0005396649.tif 000004
【０１０４】
この式を人体に適用すると、導体の体積Ｖは人体の体水分に対応し、比抵抗ρは体水分の単位体積当たり抵抗Ｃに対応し、導体の長さＬは人体の身長に対応し、抵抗Ｒは人体抵抗、すなわち、人体の生体インピーダンスに対応するため、体水分を求める形は次の通りである。
【０１０５】
【数４】
0005396649.tif 000005
【０１０６】
身長は身長関連情報算出部１２０によって算出される値であり、体水分の単位体積当たり抵抗Ｃは体水分には単位体積当たり一定量の電解質が溶け合っているため、一定の定数値に表し得るため、測定部１８０によって人体抵抗、すなわち、人体の生体インピーダンス値を測定すると人体の体水分を求めることができる。
【０１０７】
身体を構成している体成分は、体水分、タンパク質、体脂肪、無機質（骨）の４種類の成分で主に構成されている。この４種類の成分が体重において占めている比率は性別と個人差があるものの、約５５：２０：２０：５程度である。ところが、この成分のうち体水分量と体脂肪量を把握すると残り成分を求めることができる。
【０１０８】
なぜなら、タンパク質および体水分は筋肉を形成する主成分であり、これは互いに比例的な関係を有する。すなわち、健康な筋肉は約７３％が水からなり、残りの２７％がタンパク質である。無機質は主に骨を形成している主成分であり、骨の重さは筋肉量と密接な関係を有する。したがって、体水分量からタンパク質量および無機質量を求めることができるため、体水分量および体脂肪量を把握すると、体成分を形成している４種類の成分の全てを把握することができる。
【０１０９】
すなわち、測定部１１８０によって人体の生体インピーダンス値を取得すると、体成分分析部１１９０を介して人体の体水分量を求めることができ、この体水分量からタンパク質量および無機質量を求めることができる。体水分量からタンパク質量および無機質量を除くと体脂肪量が求められる。したがって、人体の生体インピーダンス測定によって人体の体脂肪などの体成分分析が可能になる。
【０１１０】
一方、本発明の付加的な実施形態によると、体成分分析装置１１００が体成分情報出力部１１９２をさらに備えてもよい。体成分情報出力部１１９２は、体成分分析部１１９０によって分析された被測定者の体成分情報を出力する。ここで、体成分情報出力部１１９２が体成分情報を画面出力したり、音声出力したり、ネットワーク出力したり、または、印刷出力するように実現してもよい。
【０１１１】
例えば、体成分情報出力部１１９２が上部体１０３０の前面に形成されるＬＣＤパネルの形態に実現され、体成分分析部１１９０によって分析された被測定者の体成分情報を画面出力するように実現してもよい。したがって、体成分分析装置１１００が体成分情報出力部１１９２を介して体成分分析部１１９０によって分析された被測定者の体成分情報を出力することで、被測定者などを把握することができる。
【０１１２】
一方、本発明の付加的な実施形態によると、体成分分析装置１１００がカメラの撮影角を自動または手動に変更する回転駆動部１１９４をさらに備えてもよい。ここで、図１６に図示すように、回転駆動部１１９４がカメラ部１１１０を上／下方向に回転駆動して撮影角を変更するように実現してもよい。
【０１１３】
これとは異なって、図１７に図示すように回転駆動部１１９４がカメラ部１１１０の固定された体成分情報出力部１１９２を上／下方向に回転駆動して撮影角を変更するように実現してもよい。
【０１１４】
すなわち、図１６に示す実施形態は、カメラ部１１１０そのものを上／下方向に回転駆動するよう回転駆動部１１９４を構成することによって、図１７に示す実施形態は、カメラ部１１１０の固定された体成分情報出力部１１９２を上／下方向に回転駆動するよう回転駆動部１１９４を構成することによって、被測定者の身長に応じてカメラの撮影角を上／下に自由に変更しながら被測定者の映像を撮影して特定器官を認識することができる。
【０１１５】
一方、本発明の付加的な実施形態によると、図１８に図示すように、体成分分析装置１１００がカメラの撮影位置を自動または手動で変更する線形駆動部１１９６をさらに備えてもよい。線形駆動部１１９６は、カメラ部１１１０を上／下方向に線形駆動して撮影位置を変更する。
【０１１６】
すなわち、図１８に示す実施形態は、カメラ部１１１０を上／下方向に線形駆動するよう線形駆動部１１９６を構成することによって、被測定者の身長に応じてカメラの位置を上／下に自由移動しながら被測定者の映像を撮影して特定器官を認識することができる。
【０１１７】
一方、本発明の付加的な実施形態によると、図１９に図示すように、体成分分析装置１１００のカメラ部１１１０が上／下方向に離隔された複数のカメラを備えてもよい。
【０１１８】
すなわち、図１９に示す実施形態は上／下方向に離隔して設けられた複数のカメラのうち、適する１つのカメラを選択して被測定者の映像を撮影するようカメラ部１１１０を構成することで、被測定者の身長に応じて適切なカメラを選択し、被測定者の映像を撮影して特定器官を認識することができる。
【０１１９】
一方、本発明の付加的な実施形態によると、図２０に図示すように、体成分分析装置１１００がカメラ部１１１０の前面に撮影角を拡張させる偏光レンズ１１９８をさらに備えるように実現してもよい。
【０１２０】
この実施形態は、カメラ部１１１０の前面に撮影角を拡張させる偏光レンズ１１９８を設け、近接した距離でカメラ部１１１０によって撮影される被測定者の映像領域をさらに拡大するためのものである。
【０１２１】
一方、本発明の付加的な実施形態によると、体成分分析装置１１００のカメラ部１１１０は、光学系（複数のレンズ）が一列に配列される一般的な形態のカメラを用いてもよく、図２１に図示すように、光学系（レンズおよびミラー）が分散した形態のスキャン方式のカメラを用いてもよい。
【０１２２】
図２１に示すカメラ部１１１０は、光出力部１１１１、球面レンズ１１１２、回転ミラー１１１３、光検出部１１１４を備えてなる。光出力部１１１１は光を出力する。球面レンズ１１１２は光出力部１１１１によって出力される光を屈折および集光させる。
【０１２３】
回転ミラー１１１３は、球面レンズ１１１２によって屈折および集光される光を反射させて被測定者に入射させ、被測定者から反射される光を反射させて球面レンズに入射させる。光検出部１１１４は、回転ミラー１１１３により反射されて球面レンズ１１１２によって屈折および集光される光を検出する。
【０１２４】
すなわち、この実施形態は、光学系（レンズおよびミラー）の分散された形態のスキャン方式のカメラを用いて被測定者の映像を撮影した実施形態である。
【０１２５】
一方、本発明の付加的な実施形態によると、体成分分析装置１１００が被測定者の体重を測定する体重測定部１２００をさらに備えるように実現してもよい。
【０１２６】
例えば、体重測定部１２００が図１に示す下部体１０１０に設けられて被測定者が下部体１０１０に立つと、体重測定部１２００が被測定者の体重を測定するように実現してもよい。ここで、体成分分析部１１９０が体重測定部１２００によって測定された体重に関する情報を被測定者の体成分の分析時に反映するように実現してもよい。
【０１２７】
すなわち、この実施形態は本発明に係る体成分分析装置１１００によって被測定者の体成分を分析するとき、体重を測定して体成分の分析時に反映することで、より精密な体成分分析を可能にした実施形態である。
【０１２８】
一方、本発明の付加的な実施形態によると、体成分分析装置１１００が被測定者の体成分分析を開始する起動信号の入力を受ける起動信号入力部１３００をさらに備えてもよい。
【０１２９】
ここで、起動信号入力部１３００が特別なキー操作に応じて被測定者の体成分分析を開始する起動信号の入力を受けてもよいが、精密な測定のためにキー操作が必要のない音声入力や行動入力方式によって起動信号が入力されるように実現してもよい。
【０１３０】
例えば、起動信号入力部１３００が被測定者の音声を読み取って起動信号を検出するように実現し、「測定開始」などのような被測定者の音声入力を検出することによって測定を開始するように実現してもよい。
【０１３１】
もし、被測定者の体成分分析を開始するためにユーザが特別なキー操作を実行すると、煩わしいだけではなく、キー操作のため被測定者の動きに応じて精密測定に影響を与える恐れがある。したがって、特別なキー操作を行うことなく測定を開始するために、音声入力または行動入力方式によって起動信号が入力できるように実現してもよい。
【０１３２】
一方、本発明の付加的な実施形態によると、カメラ部１１１０によって撮影される被測定者映像は、カメラ部の傾斜角に応じて各ピクセル別の実距離が異なるため、これに対する補正が必要である。
【０１３３】
もし、カメラ部１１１０が傾斜した状態で固定的に設けられる場合には、カメラ部のレンズ前面に非球面レンズ（図示せず）を設けてカメラ部１１１０によって撮影される被測定者映像を補正してもよい。
【０１３４】
もし、カメラ部１１１０が上／下で回転自在に設けられる場合には、カメラ部１１１０の傾斜角に応じてソフトウェア的にカメラ部１１１０によって撮影される被測定者映像を補正してもよい。したがって、このような映像補正によって精密な身長関連の情報取得が可能になる。
【０１３５】
以上で説明したように、本発明は、被測定者の映像から特定器官を認識し、認識された器官に基づいて該当の被測定者の身長関連情報を算出することによって物理的な装置が人体に接しないため不快感を感じることなく、器官認識によって被測定者の身長関連情報を推定することによって精密な身長関連情報を取得することができるため、提示する本発明の目的を達成することができる。
【０１３６】
また、本発明は被測定者の映像から特定器官を認識し、認識された器官に基づいて該当の被測定者の身長関連情報を算出することによって物理的な装置が人体に接しないため不快感を感じることなく、器官認識によって被測定者の身長関連情報を推定することによって、より精密な身長関連情報を取得することができる有効な効果がある。
【０１３７】
また、本発明は、被測定者の性別、年齢などのユーザ情報入力を必要とせずに、身長関連情報を用いて体成分分析が可能であるため、ユーザの便宜性を向上させることによって、提示する本発明の目的を達成することができる。
【０１３８】
本発明は、多様なコンピュータ手段を介して様々な処理を実行することができるプログラム命令の形態で実現され、コンピュータ読取可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読取可能な媒体は、プログラム命令、データファイル、データ構造などの単独または組み合わせたものを含んでもよい。媒体に記録されるプログラム命令は、本発明の目的のために特別に設計されて構成されたものでもよく、コンピュータソフトウェア分野の技術を有する当業者にとって公知のものであり使用可能なものであってもよい。コンピュータ読取可能な記録媒体の例としては、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク及び磁気テープのような磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤのような光記録媒体、光ディスクのような光磁気媒体、及びＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリなどのようなプログラム命令を保存して実行するように特別に構成されたハードウェア装置が含まれてもよい。プログラム命令の例としては、コンパイラによって生成されるような機械語コード（machine code）だけでなく、インタプリタなどを用いてコンピュータによって実行され得る高級言語コード（higher level code）を含む。上述したハードウェア装置は、本発明の動作を行うために１つ以上のソフトウェアのレイヤで動作するように構成されてもよい。
【０１３９】
上述したように本発明を限定された実施形態と図面によって説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明が属する分野における通常の知識を有する者であれば、このような実施形態から多様な修正及び変形が可能である。
【０１４０】
したがって、本発明の範囲は、開示された実施形態に限定して定められるものではなく、特許請求の範囲だけではなく特許請求の範囲と均等なものなどによって定められるものである。
【産業上の利用可能性】
【０１４１】
本発明は、人体の器官の高さまたは身長などの身長関連情報を測定する技術分、またはその応用技術分野において産業上利用可能であり、体成分分析技術分野およびこの応用技術分野において産業上利用可能である。
【符号の説明】
【０１４２】
１０      下部体
２０      支持部
３０      上部体
１００      身長関連情報測定装置
１１０      位置制限部
１２０      カメラ部
１２１      光出力部
１２２      球面レンズ
１２３      回転ミラー
１２４      光検出部
１３０      身長関連情報算出部
１４０      身長関連情報出力部
１５０      回転駆動部
１６０      線形駆動部
１７０      偏光レンズ
１８０      体重測定部
１９０      体重情報出力部
２００      起動信号入力部
【図１】
0005396649.tif 000006
【図２】
0005396649.tif 000007
【図３】
0005396649.tif 000008
【図４】
0005396649.tif 000009
【図５】
0005396649.tif 000010
【図６】
0005396649.tif 000011
【図７】
0005396649.tif 000012
【図８】
0005396649.tif 000013
【図９】
0005396649.tif 000014
【図１０】
0005396649.tif 000015
【図１１】
0005396649.tif 000016
【図１２】
0005396649.tif 000017
【図１３】
0005396649.tif 000018
【図１４】
0005396649.tif 000019
【図１５】
0005396649.tif 000020
【図１６】
0005396649.tif 000021
【図１７】
0005396649.tif 000022
【図１８】
0005396649.tif 000023
【図１９】
0005396649.tif 000024
【図２０】
0005396649.tif 000025
【図２１】
0005396649.tif 000026