(57)【要約】【課題】弓道およびアーチェリーの指導に役立つ装置を提供する。【解決手段】弓を用いて矢を射る動作を解析する装置１０を提供する。この装置１０は、「離れ」の前後の動作を１秒間に少なくとも１００フレームの割合で高速ビデオ撮像された画像データ３０を解析し、画像データ３０に含まれるコマ間の差分が最大の画像を基準の静止画像３１として設定する機能２１と、画像データ３０に含まれる基準の静止画像３１の所定のコマ数後の画像を比較する静止画像３２とし、基準の静止画像３１と比較する静止画像３２との差分を取り出し、所定の着色を施してクロマキー合成する機能２４とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弓を用いて矢を射る動作を解析する装置であって、
離れの前後の動作を１秒間に少なくとも１００フレームの割合で高速ビデオ撮影された第１の画像データを解析し、前記第１の画像データに含まれるコマ間の差分が最大の画像を基準の静止画像として設定する機能と、
前記第１の画像データに含まれる前記基準の静止画像の所定のコマ数後またはコマ数前の画像を比較する静止画像とし、前記基準の静止画像と前記比較する静止画像との差分を取り出し、所定の着色を施してクロマキー合成する機能とを有する、装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記クロマキー合成する機能は、前記比較する静止画像として、矢の別れに対応する静止画像を設定する、装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記クロマキー合成する機能は、前記基準の静止画像の後の複数の前記所定のコマ数後の画像を複数の前記比較する静止画像とし、前記基準の静止画像と前記複数の比較する静止画像との複数の差分を取り出し、前記複数の差分のそれぞれに異なる着色を施してクロマキー合成する、装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかにおいて、
さらに、前記第１の画像データに含まれる画像から、矢の別れに対応する静止画像に含まれる矢の画像と、その前後の静止画像に含まれる矢の画像との変位に基づき、射られた矢の速度を求める機能を有する、装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかにおいて、
さらに、前記第１の画像データを通常のフレームレートの動画として再生する機能を有する、装置。
【請求項６】
クロマキー合成する機能を有する装置を用いて弓を用いて矢を射る動作を解析する方法であって、
前記装置が、離れの前後の動作が１秒間に少なくとも１００フレームの割合で高速ビデオ撮影された第１の画像データを解析し、前記第１の画像データに含まれるコマ間の差分が最大の画像を基準の静止画像として設定することと、
前記第１の画像データに含まれる前記基準の静止画像の所定のコマ数後またはコマ数前の画像を比較する静止画像とし、前記基準の静止画像と前記比較する静止画像との差分を取り出し、所定の着色を施してクロマキー合成することとを有する、方法。
【請求項７】
請求項６において、
前記クロマキー合成することは、前記比較する静止画像として、矢の別れに対応する静止画像を設定することを含む、方法。
【請求項８】
請求項６または７において、
前記クロマキー合成することは、前記基準の静止画像の後の複数の前記所定のコマ数後の画像を複数の前記比較する静止画像とし、前記基準の静止画像と前記複数の比較する静止画像との複数の差分を取り出し、前記複数の差分のそれぞれに異なる着色を施してクロマキー合成することを含む、方法。
【請求項９】
請求項６ないし８のいずれかにおいて、
前記第１の画像データに含まれる画像から、矢の別れに対応する静止画像に含まれる矢の画像と、その前後の静止画像に含まれる矢の画像との変位に基づき、射られた矢の速度を求めることを、さらに有する方法。
【請求項１０】
クロマキー合成する機能を有する装置により弓を用いて矢を射る動作を解析することを含むプログラムであって、
前記装置に、離れの前後の動作が１秒間に少なくとも１００フレームの割合で高速ビデオ撮影された第１の画像データを解析し、前記第１の画像データに含まれるコマ間の差分が最大の画像を基準の静止画像として設定することと、
前記第１の画像データに含まれる前記基準の静止画像の所定のコマ数後またはコマ数前の画像を比較する静止画像とし、前記基準の静止画像と前記比較する静止画像との差分を取り出し、所定の着色を施してクロマキー合成することとを実行させる命令を有するプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弓を用いて矢を射る動作を解析する装置および方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、体を動かして行うスポーツ、演技又は行為等の基本的な体の動かし方を指導するための指導装置が開示されている。この指導装置を用いた望ましい方法の１つとして、指導をうける受講者が行うスポーツ、演技又は行為等をビデオ・カメラで撮影し、そのビデオ画像を解析しながら時間を置かずに二分割された画面上で対比をしながら指導することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３１３３６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
弓道において、弓を用いて矢を射る動作の基本を８つの節（射法八節（弓道八節））に分けて説明・指導することが多い。射法八節の基本的内容は次の通りである。
１．足踏み（あしぶみ）
射位（しゃい：弓を射る位置）で的に向かって両足を踏み開く動作。
２．胴造り（どうづくり）
足踏みを基礎として、両脚の上に上体を安静におく動作・構え。
３．弓構え（ゆがまえ）
矢を番えて弓を引く前に行う準備動作。
４．打起し（うちおこし）
弓矢を持った両拳を上に持ち上げる動作。
５．引分け（ひきわけ）
打起こした位置から弓を押し弦を引いて、両拳を左右に開きながら引き下ろす動作。
６．会（かい）
引分けが完成（弓を引き切った状態）され、矢は的を狙っている状態。
７．離れ（はなれ）
矢を放つ、或は放たれること。
８．残心（ざんしん：残身とも書く）
矢が放たれた後の姿勢。
【０００５】
アーチェリーにおいても、弓を用いて矢を射る動作を上記と同様に以下のように説明することが多い。
１．スタンス（Stance、足踏み）
２．セット（Set、胴造り）
３．ノッキング（Nocking、矢つがえ）
４．セットアップ（Set up、打ちおこし）
５．ドローイング（Drawing、引き分け）
６．フルドロー（Full Draw、会）
７．リリース（Release、離れ）
８．フォロースルー（Follow Through、残心（残身））
【０００６】
これらの動作はいずれも重要であるが、特に、「会」、「離れ」、および「残身」の動作は重要であり、この過程において、「離れ」から矢は１ミリ秒以下で一方の手、たとえば右手（勝手）の中を離れ、弓は加速されながら、的に向かって前進し、弓のバネの力のほぼ０になる点付近で、矢と弦とが分離する（矢の別れ）。この間の時間は、平均測定値では２７ミリ秒程度である。的に的中することとは、離れの直前に狙った矢所から、矢の飛翔特性の方向が変化しないように空中の慣性運動に変えてやるかということである。そのためには、左手（押手）は銃身のように的にまっすぐに、右手は矢の方向を崩さないように、弦の矢を押す状態に移行することが重要である。さらに、矢の速度が器具の持つ力学的能力以上であることはこの間の操作者の筋肉運動で決定される。すなわち、弓道・アーチェリーは的を狙った矢を、如何にまっすぐに、早く空中に出してやるかということである。この古い歴史のある弓道・アーチェリーでは、技量の良し悪しは、人間の目ではほとんど見えないような変化が重要である。
【０００７】
さらに、弓道は、的中のみを追いかける競技ではなく、矢の速度をあげて、身体の力が無駄なく矢に凝縮されるようにすること、また、そのための修練を通じて人間性の向上、例えば集中力の向上を目指すことも、弓道の目標の１つである。
【０００８】
しかしながら、ビデオ画像を見て比較するような方法では、弓道・アーチェリーの技量の良し悪しの要因となる肉体能力を解析し、理解させることは容易ではない。さらに、鍛練した結果を自己評価することも難しい。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様は、弓を用いて矢を射る動作を解析する装置である。この装置は、離れの前後の動作、たとえば、会から残心に至る動作を、１秒間に少なくとも１００フレームの割合で高速ビデオ撮像された第１の画像データを解析し、第１の画像データに含まれるコマ間の差分が最大の画像を基準の静止画像として設定する機能と、第１の画像データに含まれる基準の静止画像の所定のコマ数後またはコマ数前の画像を比較する静止画像とし、基準の静止画像と比較する静止画像との差分を取り出し、所定の着色を施してクロマキー合成する機能とを有する。
【００１０】
「会」から「残心」に至る画像、特に、「離れ」の前後の画像の中で、「離れ」のときの弓の動きの変化が最も大きい。この装置においては、基準の静止画像を設定する機能が、コマ間の差分が最大の画像を基準に静止画像に設定することにより、「離れ」あるいはその直後のユーザの状態（姿勢、動き）を基準の静止画像に固定できる。
【００１１】
さらに、クロマキー合成する機能により、基準の静止画像に、基準の静止画像と比較する静止画像との差分が所定の色ではめ込まれた画像を生成できる。したがって、１つの静止画像上の色の異なる表示により、「離れ」以降の動作（姿勢、動き）を、１０ミリ秒あるいはそれ以下の短い時間単位で明瞭に把握できる。このため、複数の画像を比較して相違を探したり、補助線を引いて相違を検討したりする手間をかけずに、迅速に、また、短時間に、ユーザ自身の姿勢や筋肉の動きなどの問題点を直視できる。したがって、短期間で技能を向上できる。
【００１２】
弓道において、弦と矢の分離する位置「矢の別れ」を、「弦の別れ」、「弓の別れ」および「四寸の別れ」の三段階で説明することがある。この装置においては、基準の静止画像として「離れ」に近いコマの画像を設定できる。したがって、比較する静止画像の１つの典型的なものは「矢の別れ」の画像であり、平均的には、基準の静止画像から、２７ミリ秒後に相当する所定のコマ数後の画像を比較する静止画像に設定することが好ましい。
【００１３】
クロマキー合成する機能は、基準の静止画像の後の複数の所定のコマ数後の画像を複数の比較する静止画像とし、基準の静止画像と複数の比較する静止画像との複数の差分を取り出し、複数の差分のそれぞれに異なる着色を施してクロマキー合成することが望ましい。たとえば、基準の静止画像として「離れ」に対応する画像を設定し、基準の静止画像から３コマ程度後の画像を「矢の別れ」に対応する画像として設定することが可能である。ユーザが適宜選択したコマの画像を、１または複数の比較する静止画像として設定してもよい。
【００１４】
この装置は、さらに、第１の画像データに含まれる画像から、「矢の別れ」に対応する静止画像に含まれる矢の画像と、その後の静止画像に含まれる矢の画像との変位に基づき、射られた矢の速度を求める機能を有することが望ましい。矢の射速は、技量を判断するための１つの重要な要素である。
【００１５】
また、この装置は、さらに、高速ビデオ撮影された第１の画像を、通常のフレームレートの動画、たとえば、３０Ｈｚ（ｆｐｓ）で再生する機能を備えていてもよい。第１の画像を用いて、「離れ」の前後、たとえば、「会」から「残心」に至る動作をスローモーションで再生できる。
【００１６】
本発明の他の態様の１つは、クロマキー合成する機能を有する装置を用いて弓を用いて矢を射る動作を解析する方法であって、以下のステップを有する。
１．装置が、離れの前後の動作が１秒間に少なくとも１００フレームの割合で高速ビデオ撮像された第１の画像データを解析し、第１の画像データに含まれるコマ間の差分が最大の画像を基準の静止画像として設定すること。
２．第１の画像データに含まれる基準の静止画像の所定のコマ数後の画像を比較する静止画像とし、基準の静止画像と比較する静止画像との差分を取り出し、所定の着色を施してクロマキー合成すること。
【００１７】
ステップ２のクロマキー合成することは、比較する静止画像として、「矢の別れ」に対応する静止画像を設定することを含むことが望ましい。
【００１８】
さらに、ステップ２のクロマキー合成することは、基準の静止画像の後の複数の所定のコマ数後の画像を複数の比較する静止画像とし、基準の静止画像と複数の比較する静止画像との複数の差分を取り出し、複数の差分のそれぞれに異なる着色を施してクロマキー合成することを含むことが望ましい。
【００１９】
矢を射る動作を解析する方法は、さらに、以下のステップ３を含むことが望ましい。
３．第１の画像データに含まれる画像から、「矢の別れ」に対応する静止画像に含まれる矢の画像と、その前後の静止画像に含まれる矢の画像との変位に基づき、射られた矢の速度を求めること。
【００２０】
本発明の異なる他の態様の１つは、クロマキー合成する機能を有する装置により弓を用いて矢を射る動作を解析することを含むプログラムである。このプログラムは、上述した方法の各ステップを装置に実行させる命令を有する。このプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭなどの適当な記録媒体に記録して提供できる。また、インターネットなどのコンピュータ通信を用いて提供することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】画像解析システムの概要を示す図。
【図２】「離れ」の前を示す画像。
【図３】「離れ」の直後の状態のコマ画像を示す図。
【図４】「矢の別れ」の近傍の状態のコマ画像を示す図。
【図５】「矢の別れ」の次のコマ画像を示す図。
【図６】合成画像を示す図。
【図７】画像解析装置の動作の概要を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１に弓を用いて矢を射る動作を解析するシステムの概要を示している。このシステム１は、射手９の動きを高速ビデオ撮影するビデオカメラ８と、ビデオ画像を解析する解析装置１０と、ディスプレイ５と、適当なマンマシンインターフェイス６とを含む。解析装置１０は、典型的にはパーソナルコンピュータであり、以下に説明する機能を備えた画像解析用のソフトウェアをパーソナルコンピュータにインストールすることにより解析装置１０として使用することができる。
【００２３】
解析装置１０は、画像データを格納するメモリ１１と、スロー再生用の機能１２と、画像解析・合成機能２０とを含む。メモリ１１には、ビデオカメラ８により高速度で撮影された画像データ３０がロード（格納）されている。画像データ３０は、１００ｆｐｓ（毎秒１００フレーム）以上のフレームレートで撮像されたものが好ましく、以下では１２０ｆｐｓで撮像された画像データを例に説明する。画像データ（第１の画像データ）３０には、矢を射る動作のうち、「離れ」の前後の動作、たとえば、「会」から「残心」までの動作を高速度で撮影された画像データが含まれる。画像データ３０はフレーム間（コマ間）が約８．３ｍｓ（ミリ秒）の多数のフレーム（コマ画像）を含んでいる。
【００２４】
画像解析・合成機能（画像解析・合成手段、画像解析・合成機能ユニット）２０は、上記の画像データ（第１の画像データ）３０を解析し、画像データ３０に含まれるコマ間の差分が最大の画像を基準の静止画像（以降では基準画像）３１として設定する機能（基準画像設定手段、基準画像設定機能、基準画像設定機能ユニット）２１と、基準画像３１に差分をクロマキー合成した画像（以降では合成画像）３９を生成する画像合成機能（画像合成手段、画像合成機能ユニット）２２とを有する。画像合成機能２２は、画像データ３０に含まれる基準画像３１の所定のコマ数後またはコマ数前の画像を、比較する静止画像（以降では比較画像）３２として選択する機能２３と、基準画像３１と比較画像３２との差分を取り出し、所定の着色を施してクロマキー合成する機能２４とを含む。さらに、画像解析・合成機能２０は、画像データ３０を解析して矢速を計算する機能（矢速計算機能ユニット）２５を有する。
【００２５】
図２は、画像データ３０に含まれるコマ（フレーム）画像のうち、「離れ」の前の「会」の状態を示す画像３５の一例を示している。射手９は、弓９１を構え、弦９２に矢９３を番えた状態で弦９２を引いている。矢９３の先端（矢じり）９３ａは的を向き、射手９の右手（勝手）９５は、右手９５にはめた「ゆがけ」９４の弦枕に矢９３の筈９３ｂを保持している。また、射手９の左手９６は弓９１を保持している。
【００２６】
図３は、画像データ３０に含まれるコマ画像のうち、「離れ」の直後の状態を示す画像３１の一例を示している。「離れ」において、射手９の「ゆがけ」９４の弦枕から矢９３の筈９３ｂが滑り出る。このため、弓９１が図３に破線で示す状態から実線に示す状態に大きく動く。そして、弦９２が矢９３の筈９３ｂとともに、射手９の「ゆがけ」９４の弦枕から離れる。このときの弓９１の動きが、「離れ」の前後において最も高速であり、単位時間当たりの動きの幅が大きい。
【００２７】
したがって、この画像３１は、画像データ３０に含まれるコマ画像の中で、コマ間の差分が最も大きな画像となる。このため、画像解析・合成機能２０の基準画像設定機能２１は、画像データ３０に含まれるコマ間の差分を判断し、最も差分が大きなコマ画像３１を「離れ」の直後の状態を示す基準画像として設定する。たとえば、基準画像設定機能２１は、画像データ３０をＭＰＥＧ標準の画像データに変換し、フレーム間予測などの技術を用いてフレーム間の差分の最も大きな画像を選択できる。
【００２８】
図４は、画像データ３０に含まれるコマ画像のうち、「矢の別れ」の状態を示す画像３２の一例を示している。図３に示した「離れ」の直後から図４に示した「矢の別れ」までは平均で２７ｍｓ程度であることが本願発明者らにより求められている。この画像データ３０はコマ間が約８．３ｍｓである。したがって、図４は、基準画像３１から３コマ目のコマ画像を示している。
【００２９】
このため、画像解析・合成機能２０の画像合成機能２２に含まれている選択機能２３は、比較画像３２として、基準画像３１から３コマ目の画像を選択する。さらに、クロマキー合成する機能２４は、比較画像３２と、図４に破線で示した基準画像３１との差分をクリップアートとして取り出す。さらに、クロマキー合成する機能２４は、差分のクリップアートに基準画像３１とは異なる色を付けて、基準画像３１をベースにクロマキー貼り付け（クロマキー合成）し、図６に示す合成画像３９を生成する。
【００３０】
図５は、画像データ３０に含まれるコマ画像のうち、「矢の別れ」の静止画像３２の次のコマ画像３３の一例を示している。画像解析・合成機能２０の矢速計算機能２５は、このコマ画像３３に示された矢９３の特定の部分、たとえば、筈９３ｂの位置と、前のコマ画像３２の同じ筈９３ｂの位置とを比較することにより、「矢の別れ」の直後の矢９３の速度（矢速）ｖを計算する。「矢の別れ」の直後の矢９３の矢速ｖは、空気の抵抗あるいは風の影響をそれほど受けず、各々の射手９から放たれた矢９３の状態を比較するために最も適したパラメータの１つであると考えられる。
【００３１】
図６は、画像合成機能２２により生成された合成画像３９の一例を示す。たとえば、合成画像３９には、基準画像３１がモノクロで表示され、基準画像３１と比較画像３２との差分が赤色などの色つき（図６では、太い黒線で示す）で表示されている。したがって、ユーザは、合成画像３９を見ることにより、基準画像３１、すなわち「離れ」のときの射手９の姿勢（動作）と、比較画像３２、すなわち「矢の別れ」のときの射手９の姿勢（動作）との差を、色つきの画像により明確に理解できる。
【００３２】
図７に、画像解析・合成機能２０の処理の概要をフローチャートにより示している。まず、ステップ５１において、高速ビデオ撮影された画像データ（第１の画像データ）３０をメモリ１１にロードする。ステップ５２において、ロードされた画像データ３０を再生するか否かを選択する。画像データ３０を再生することが選択されると、ステップ５３において、スロー再生機能（スロー再生機能ユニット）１２が画像データ３０を、通常の動画のフレームレートである３０Ｈｚで再生する。したがって、ディスプレイ５に、画像データ３０に含まれる「離れ」の前後の動作が、４倍のスローモーションで再生される。
【００３３】
この画像解析・合成機能２０は、マニュアル設定機能２６を含んでおり、ユーザは、スローモーション再生された画像を見ながら、基準画像３１および比較画像３２を設定することが可能である。スロー再生中に、ステップ５４においてマニュアル設定が選択されると、ステップ５５において、マニュアル設定機能２６がマンマシンインターフェイス６を介したマニュアル設定を受け付ける。
【００３４】
ステップ５２において、再生不要が選択されると画像解析を開始し、ステップ５６において、基準画像設定機能２１が、画像データ３０に含まれるコマ画像の中から、差分が最大の画像を基準画像３１として選択する。マニュアル設定機能２６により基準画像３１が設定されている場合は、そちらが優先される。
【００３５】
ステップ５７において、画像合成機能２２の画像選択機能２３が、基準画像３１から所定のコマ数後、本例では３コマ目の画像を比較画像３２として選択する。マニュアル設定機能２６により比較画像３２が設定されている場合は、そちらが優先される。
【００３６】
ステップ５８において、画像合成機能２２のクロマキー合成機能２４が、基準画像３１と比較画像３２との差分をクリップアートとして抽出する。ステップ５９において、さらに、クロマキー合成機能２４が、差分のクリップアートに色を付け、基準画像３１にクロマキー合成し、合成画像３９を生成する。
【００３７】
ステップ６０において、比較画像３２として選択する画像が他にあれば、ステップ５７に戻って、新たな比較画像３２を選択し、ステップ５９において、差分のクリップアートに先の比較画像３２との差分とは異なる色を付けて（着色し）クロマキー合成する。新たな比較画像３２としては、「矢の別れ」の前のコマ画像を選択することができる。「離れ」から「矢の別れ」に至る数１０ｍｓの短時間のユーザの姿勢および動作をさらに詳しく色別で表示することができる。
【００３８】
また、新たな比較画像３２としては、「矢の別れ」の後の、弓返りの状態の画像などを選択することができる。新たな比較画像３２は、１つに限られず、複数であってもよい。また、画像合成機能２２の画像選択機能２３により、基準画像３１から適当なコマ数後の複数の画像が比較画像３２として選択されてもよい。また、マニュアル設定機能２６により、ユーザが適当な複数のコマ画像を比較画像３２として選択してもよい。さらに、「会」から「離れ」を経て「矢の別れ」およびその後に至るユーザの姿勢および動作を各コマに色分けして表示することも可能である。
【００３９】
ステップ６０において、比較画像３２が他になければ、ステップ６１において、合成画像３９をメモリ１１に出力し、合成画像３９をディスプレイ５に表示する。
【００４０】
さらに、ステップ６２において、矢速計算機能２５により、「矢の別れ」直後の矢速ｖを計算する。「矢の別れ」のコマ画像３２と、その次のコマ画像３３とに含まれる矢９３の特定部分、たとえば筈９３ｂの位置を画像解析し、コマ間隔（この例では、約８．３３ｍｓ）で割ることにより矢速（発射時の最高飛翔速度）ｖを得ることができる。この画像解析・合成機能２０においては、測定された矢速ｖを合成画像３９に加えて出力することが可能である。また、「矢の別れ」のコマ画像３２の前の静止画像、たとえば「離れ」のコマ画像３１の矢９３の特定部分の位置との差を画像解析により比較し、加速度を求めることも可能である。
【００４１】
このようにして製造された合成画像３９を参照することにより、矢９３が右手９５の「ゆがけ」９４の弦枕から離れた道程と、左手９６が弓９１を押し、弦９２が矢９３を押し出す道程とを１枚の静止画として表現することができる。この画像は、和弓を用いた弓道、および洋弓を用いたアーチェリーを行う射手が、自己反省したり、射手に指導方針を与えるため重要である。したがって、この画像解析・合成機能２０を含む解析装置１０は、弓道およびアーチェリーなどの、弓を用いて矢を射る動作を含むスポーツの修練の器具に好適である。
【００４２】
また、画像データ３０に含まれる何枚ものコマ数のずれた複数の画面を比較画像３２として採用し、それぞれ差分を取り、順次色を変えて、基準画像３１にクロマキー合成し、１枚の静止した合成画像３９にすることにより、離れてから矢が飛び去るまでの、肉体の動きの経過を一目で辿ることができる。したがって、複数の画像を見比べたり、補助線を入れたりするような手間をかけずに、短時間に、たとえば、矢を射る都度、射手が自ら動作を検証したり、指導者に射手の動作を検証してもらうことが可能となる。
【００４３】
さらに、矢速ｖを知ることができるので、弓９１のばね定数（弓の強さ）、矢９３の有効長さ、矢９３の重さなどのファクターより運動方程式を組み立て、矢９３を加速する力を計算することができる。矢速ｖの差は、射手の技量に大きく影響する。典型的には、矢速ｖには、射手の前鋸筋の発生する押手（左手）９６のエネルギーが反映されると考えられている。合成画像３９により、「離れ」から「矢の別れ」に至る左手９６の動きが明瞭に判るので、矢速ｖと、合成画像３９とにより、射手９は自らの技量を明瞭に把握できる。「離れ」の動機が左手（押手）にあるという大事なことがらや、押手は銃身であると同時に、発射の加速のエネルギーであるということがらが、たとえば、数ｍｍ程度の２つの画像のずれで示され、その差が色分けされた画像として合成画像３９に含まれる。弓道を行う人々の間では、このような動きは「押手離れ」、「鸚鵡の離れ」と称されており修練における重要な項目である。そして、この動きを習得することにより矢の速度を数％増大させることができることが知られている。
【００４４】
弓道およびアーチェリー等において、矢９３は１ミリ秒以下で右手（勝手、右利きを例にすると）９５の中を離れ、弓９１に加速されながら、的に向かって前進する。弓９１のバネの力のほぼ０になる点付近で、矢９３が弦９２から分離される。この間、平均測定値は２７ｍｓ（ミリ秒）程度である。「的に的中すること」とは、「離れ」の直前に狙った矢所から、矢９３の飛翔特性の方向が変化しないように空中の慣性運動に変えてやるかということである。左手９６は、銃身のように的にまっすぐに、右手９５は矢９３の方向を崩さないように、弦９２の矢９３を押す状態に移行することである。さらに、矢９３の速度ｖが器具の持つ力学的能力以上であることは、この時間の間の操作者（射手）９の筋肉運動で決定される。すなわち、弓道およびアーチェリーは、的を狙った矢９３を、いかにまっすぐに、早く空中に出してやるかということである。この古い歴史のある弓道およびアーチェリーといった矢９３を射ることは、人間の目で見えにくい（把握されにくい）速さの変化により、良し悪しが決まっていた。
【００４５】
近年、画像を取得できる技術の進展により、人間の目には把握されにくい速度の変化をスローモーションで示す技術が進歩した。しかしながら、テレビ標準（人間の目の能力に適合させた）の規格により、簡単には、弓道およびアーチェリー等において矢９３を射る技術に関わる肉体的な能力（技能）を解析できなかった。すなわち、高速ビデオが利用できるようになっても、弓道家が、スローモーション画面を見ながら、自己の技能や、他人の技能を修正することは難しかった。
【００４６】
この明細書に含まれる解析装置１０および方法においては、高速ビデオのウルトラスロー録画を利用し、「離れ」から「矢の別れ」までを取り出し、この間の右手９５および左手９６の動きを１コマ落とし、さらにクロマキー技術により合成することで、コマ落としされた画像を見比べて、身体の筋肉運動の不具合を見出すような時間を省略でき、弓道人が自己反省および指導を迅速に行わせることを可能とする。
【００４７】
この明細書に含まれる解析装置１０および方法においては、撮影と同時に動画から「離れ」の瞬間の静止画（基準画像）３１を取り出し、この画像３１から２７ｍｓ程度後の静止画（比較画像）３２を選出し、それらの画像の差分を取り出し、分離着色して、クロマキー技術により基準画像３１にはめ込み合成画像３９を生成する。この合成画像３９により、射手９の動作の方向、矢９３の加速力などの数値を求める基礎とするほか、合成画像３９を見ることにより修練の反省、指導に当たることが可能となる。この出力画像（合成画像）３９は、解析装置１０として機能するパーソナルコンピュータの画面（ディスプレイ）５で見ることができる。また、合成画像３９をプリントアウトすることも可能である。合成画像３９をみることにより、短時間で、たとえば、数秒後には射手９の姿勢や筋肉の動きなどの問題点を直視することが可能となる。このため、次の矢９３を離すまでに、前回の動作や姿勢を反省したり、修正することができる。
【００４８】
従来、弓道などの師範は、「離れ」から「矢の別れ」に至る右手９５および左手９６の運動の継続の終点を見て、その経過を推察して、修正箇所を指導されることが多い。「離れ」から「矢の別れ」に至る目には見えない速度で動く状態を想像して、その経路を推察することは、指導の達人であり、経験豊富であり、困難な仕事である。この解析装置１０および方法を利用することにより、「師範の目」を、さらに確かなものとし、射手９の技量を迅速に向上させることができる。
【００４９】
弓道、アーチェリーは日常の市民の運動であって、その修練には数年、数１０年を要する奥の深いスポーツである。何故ならば人間の目の能力以上で変化する物を扱うからである。この解析装置１０および方法により、その修練を補助することが可能であり、弓道およびアーチェリーなどの矢を射ることを含むスポーツの普及を促進させることができる。
【符号の説明】
【００５０】
１０    解析装置
２０    画像解析・合成機能
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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