(57)【要約】      （修正有）【課題】身体が寝位の状態において、身長を計測できる身体計測方法、身長測定装置及びプログラムを提供する。【解決手段】身長測定装置１は、被検者５の身体を複数の撮影位置で撮影し、撮影された画像に基づいて、身体の三次元画像を生成する。そして、身長測定装置１は、生成された三次元画像上に設定された複数の測定点を、二次元平面上の座標に変換し、変換された座標に基づいて、二次元平面に投影された測定点の間の距離を測定、又は、算出された距離に基づいて、身体の身長を算出する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
身長を計測する方法であって、
身体の各部位の位置に応じて、複数の区間を設定する設定ステップと、
設定された各区間の二次元平面上に投影される長さを測定、又は、算出する測定ステップと、
測定、又は、算出された各区間の長さを加算する加算ステップと
を有する身長計測方法。
【請求項２】
コンピュータが、身体の三次元画像を生成する生成ステップ
をさらに有し、
前記設定ステップにおいて、測定者が、生成された三次元画像上に、前記区間の端部となる複数の測定点を設定し、
前記測定ステップにおいて、コンピュータが、設定された複数の測定点を二次元平面に投影した投影測定点を特定し、特定された投影測定点の間の長さを、各区間の長さとして算出する
請求項１に記載の身長計測方法。
【請求項３】
身体を複数の撮影位置で撮影する撮影部と、
前記撮影部により撮影された画像に基づいて、身体の三次元画像を生成する３Ｄ生成部と、
前記３Ｄ生成部により生成された三次元画像上に設定された複数の測定点を、二次元平面上の座標に変換する投影部と、
前記投影部により変換された座標に基づいて、二次元平面に投影された測定点の間の距離を測定する距離測定部と、
前記距離測定部により算出された距離に基づいて、身体の身長を算出する身長算出部と
を有する身長測定装置。
【請求項４】
前記３Ｄ生成部により生成された三次元画像を表示させて、ユーザが測定点を設定する操作を受け付ける測定点受付部と、
前記測定点受付部により受け付けたユーザの操作に基づいて、三次元座標からなる測定点を設定する測定点設定部と
をさらに有し、
前記投影部は、前記測定点設定部により設定された測定点の三次元座標を、二次元平面の座標に変換する
請求項３に記載の身長測定装置。
【請求項５】
前記３Ｄ生成部により生成された三次元画像に基づいて、身体の特定部位に相当する画像領域を特定する部位特定部と、
前記部位特定部により特定された画像領域の位置に基づいて、三次元座標からなる測定点を設定する測定点設定部と
をさらに有し、
前記投影部は、前記測定点設定部により設定された測定点の三次元座標を、二次元平面の座標に変換する
請求項３に記載の身長測定装置。
【請求項６】
前記撮影部により撮影された画像に基づいて、身体を載せている平面台の平面を特定する平面特定部
をさらに有し、
前記投影部は、前記平面特定部により特定された平面を前記二次元平面として、二次元座標からなる測定点に変換する
請求項３に記載の身長測定装置。
【請求項７】
前記撮影部は、カメラを身体の少なくとも長軸方向に走査させながら、連続的に画像を撮影し、
前記３Ｄ生成部は、連続的に撮影された複数の画像を合成して、身体の三次元画像を生成する
請求項３に記載の身長測定装置。
【請求項８】
身体の各部位の位置に応じて、複数の区間を設定する設定ステップと、
設定された各区間の二次元平面上に投影される長さを測定、又は、算出する測定ステップと、
測定された各区間の長さを加算する加算ステップと
をコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、身長計測方法、身長測定装置、及び、身長測定プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年高齢化が進み、寝たきりとなる患者が増加している。このような患者に対する投薬及び栄養管理のためには、正確な身長及び体重を把握する必要がある。また、医療施設の入院時や介護施設の利用時において、対象者の栄養管理上、評価の必須項目は、身長、体重である。具体的には、安静時代謝量および活動量の算定に身長と体重のデータを使用し、摂取エネルギー量を決めることとなっている。体重に関しては、車椅子用、ベッド用の体重計等が開発されているが、身長に関しては、身長計は立位用のみである。そこで寝位において身体が屈曲した状態での身長を計測する方法が求められている。寝たきり状態の横位測定には、頭頂点からかかとまでを分割する３点、４点、５点法測定、又、石原式測定方法、及び、膝高による算出方法等が用いられている。これらの方法での測定は、各部分ごとにメジャーを当てて計測し合計するため、同一人物が同じ条件で行う必要があり、誤差が生じやすく、複数回計測し平均値をとるなどの問題があった。
【０００３】
例えば、特許文献１には、一端に基点板を固着した可撓性の細棒に、当て板を摺動自在に支承し、その当て板の細棒上での位置を読み取りまたは指示できるようにすることで、基点板を足の裏に密着させ、細棒を身体に沿わせて屈曲させた状態で、当て板を頭頂に接するようにスライドさせることによって、屈曲状態で寝た人体の身長の測定を可能とする身長計が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、人体の胸囲、胴囲に装着する採寸ベルトと、人体を照明するライトと、そのライトにより照明された人体の採寸ベルトを装着した状態で撮像するＣＣＤカメラと、その撮像された画像に基づいて、胸囲、胴囲などの人体のサイズを算出するパソコンとを備える人体サイズ測定システムが開示されている。
【０００５】
また、特許文献３には、基台と、この基台上に伸縮自在に立設された支柱と、この支柱の上部に水平方向へ伸縮自在に取り付けられた首骨位置設定手段と、前記支柱に対し上下動可能に取り付けられた腰骨位置設定手段と、この腰骨位置設定手段に旋回可能に取り付けられた先端が前記首骨位置設定手段に達する角度検出アームと、この角度アームの旋回角度を検出する検出手段とで構成された脊柱後湾測定装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−３２８１６６
【特許文献２】特開平１０−２６２９５０
【特許文献３】特開平７−１１１９８６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明によれば、身体が寝位の状態において、身長を計測できる身体計測方法、身長測定装置及びプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る身長計測方法は、身体の各部位の位置に応じて、複数の区間を設定する設定ステップと、設定された各区間の二次元平面上に投影される長さを測定、又は、算出する測定ステップと、測定、又は、算出された各区間の長さを加算する加算ステップとを有する。
【０００９】
好適には、コンピュータが、身体の三次元画像を生成する生成ステップをさらに有し、前記設定ステップにおいて、測定者が、生成された三次元画像上に、前記区間の端部となる複数の測定点を設定し、前記測定ステップにおいて、コンピュータが、設定された複数の測定点を二次元平面に投影した投影測定点を特定し、特定された投影測定点の間の長さを、各区間の長さとして算出する。
【００１０】
また、本発明に係る身長測定装置は、身体を複数の撮影位置で撮影する撮影部と、前記撮影部により撮影された画像に基づいて、身体の三次元画像を生成する３Ｄ生成部と、前記３Ｄ生成部により生成された三次元画像上に設定された複数の測定点を、二次元平面上の座標に変換する投影部と、前記投影部により変換された座標に基づいて、二次元平面に投影された測定点の間の距離を測定する距離測定部と、前記距離測定部により算出された距離に基づいて、身体の身長を算出する身長算出部とを有する。
【００１１】
好適には、前記３Ｄ生成部により生成された三次元画像を表示させて、ユーザが測定点を設定する操作を受け付ける測定点受付部と、前記測定点受付部により受け付けたユーザの操作に基づいて、三次元座標からなる測定点を設定する測定点設定部とをさらに有し、前記投影部は、前記測定点設定部により設定された測定点の三次元座標を、二次元平面の座標に変換する。
【００１２】
好適には、前記３Ｄ生成部により生成された三次元画像に基づいて、身体の特定部位に相当する画像領域を特定する部位特定部と、前記部位特定部により特定された画像領域の位置に基づいて、三次元座標からなる測定点を設定する測定点設定部とをさらに有し、前記投影部は、前記測定点設定部により設定された測定点の三次元座標を、二次元平面の座標に変換する。
【００１３】
好適には、前記撮影部により撮影された画像に基づいて、身体を載せている平面台の平面を特定する平面特定部をさらに有し、前記投影部は、前記平面特定部により特定された平面を前記二次元平面として、二次元座標からなる測定点に変換する。
【００１４】
好適には、前記撮影部は、カメラを身体の少なくとも長軸方向に走査させながら、連続的に画像を撮影し、前記３Ｄ生成部は、連続的に撮影された複数の画像を合成して、身体の三次元画像を生成する。
【００１５】
また、本発明に係るプログラムは、身体の各部位の位置に応じて、複数の区間を設定する設定ステップと、設定された各区間の二次元平面上に投影される長さを測定、又は、算出する測定ステップと、測定された各区間の長さを加算する加算ステップとをコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、被検者が寝位の状態において、身長を計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態に係る身長測定装置１のハードウェア構成を例示する概略構成図である。
【図２】本実施形態に係る身長測定プログラム１００の機能構成を例示する図である。
【図３】本実施形態における身長計測処理（Ｓ１０）を説明するフローチャートである。
【図４】本実施形態に係る身長計測方法を例示する概略図である。
【図５】変形例に係る身長測定装置１の機能構成を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態の構成を、図面を参照して説明する。ただし、本発明の範囲は、図示例に限定されるものではない。
【００１９】
図１は、本実施形態に係る身長測定装置１のハードウェア構成を例示する概略構成図である。
図１に例示するように、身長測定装置１は、カメラ２と身長計算装置３を、ＵＳＢ接続などによる有線、又は、無線による接続により構成する。
【００２０】
カメラ２は、被検者５の身体を撮影する。例えば、測定者は、カメラ２を身体の少なくとも長手方向に走査させながら連続的に画像を撮影する。カメラ２は、一眼、又は、ステレオタイプのいずれでも良い。
【００２１】
身長計算装置３は、汎用的パーソナルコンピュータである。身長計算装置３は、画像の表示機能、操作者とのユーザインタフェース、及び、ポインティングデバイスとを備えていれば良く、例えば、タブレット端末であっても良くこれに限らない。身長計算装置３には、身長測定プログラム１００がインストールされ、身長計算を実行する。
【００２２】
身長測定プログラム１００は、カメラ２により撮影された画像により、三次元画像を生成し、ユーザによって特定された測定点に基づいて、被検者５の身長を、測定、又は、算出する。
平面台４は、被検者５の身体を載せるベッド、又は、ストレッチャーであって、三次元画像により、特定された測定点の三次元座標を投影する二次元平面である。
【００２３】
図２は、本実施形態に係る身長測定プログラム１００の機能構成を例示する図である。
図２に例示するように、本実施形態による身長測定プログラム１００は、撮影部２０と、３Ｄ生成部２１と、投影部２２と、距離測定部２３と、身長算出部２４と、測定点受付部２５と、測定点設定部２６と、平面特定部２８とを備えている。
【００２４】
撮影部２０は、カメラ２により被検者５の身体を複数の位置で撮影する。例えば、撮影部２０は、カメラ２を身体の少なくとも長軸方向に走査させながら複数の位置から連続的に被検者５を撮影する。また、撮影部２０は、３Ｄスキャナを用いて被検者５の身体の周囲をスキャンしても良い。
【００２５】
３Ｄ生成部２１は、撮影部２０により撮影された画像に基づいて、被検者５の身体の三次元画像１０を生成する。例えば、３Ｄ生成部２１は、撮影部２０により撮影されたステレオ画像を基に、三次元座標を算出し三次元画像１０を生成する。また、３Ｄ生成部２１は、３Ｄスキャナにより測定された三次元座標から三次元画像１０を生成しても良い。
【００２６】
測定点受付部２５は、３Ｄ生成部２１により生成された三次元画像１０を身長計算装置３に表示させて、ユーザの操作を受け付ける。例えば、測定点受付部２５は、身長計算装置３のポインティングデバイスにより、ユーザの操作を受け付ける。測定点受付部２５は、三次元画像１０を回転、及び／若しくは、拡大させることにより、平面では判定しづらい測定点をユーザに容易に特定させることができる。
【００２７】
測定点設定部２６は、測定点受付部２５により受け付けたユーザの操作に基づいて、三次元座標からなる測定点を設定する。例えば、測定点受付部２６は、ユーザの操作に基づいて、測定点として設定する。具体的には、頭頂３０、第７頸椎３１、肩甲骨下部３２、胸椎腰椎移行部３３、大転子３４、膝関節３５、及び、足底３６等のうち、頭頂３０、及び、足底３６を含む、少なくとも２点以上を測定点として設定する。また、測定点の数は、これに限らず任意に増やしても良い。
【００２８】
平面特定部２８は、撮影部２０により撮影された画像に基づいて、被検者５の身体を載せている平面台４の平面を特定する。例えば、平面特定部２８は、撮影部２０により撮影された画像に基づいて生成された三次元画像１０の三次元座標のうち、Ｚ軸の値の共通部分を二次元平面４０として特定する。また、平面特定部２８は、三次元画像１０の平面抽出を行い、大きさが最大のものを平面台４として、平面関数を用いて二次元平面４０を特定しても良い。また、二次元平面４０は、平面台４、若しくは、平面台４と並行な平面であれば良く、これに限らない。
【００２９】
投影部２２は、測定点設定部２６により三次元画像上に設定された複数の測定点を、平面特定部２８により特定された二次元平面４０上の二次元座標からなる測定点に変換する。例えば、投影部２２は、測定点設定部２６により設定された測定点、頭頂３０、第７頸椎３１、肩甲骨下部３２、胸椎腰椎移行部３３、大転子３４、膝関節３５、及び、足底３６を、二次元平面４０上の座標である、頭頂３０ａ、第７頸椎３１ａ、肩甲骨下部３２ａ、胸椎腰椎移行部３３ａ、大転子３４ａ、膝関節３５ａ、及び、足底３６ａに変換する。具体的には、投影部２２は、測定点の三次元座標のＺ軸の値を、二次元平面４０の値と同一の値にする。
【００３０】
距離測定部２３は、投影部２２により変換された座標に基づいて、二次元平面４０に投影された測定点の２点間の直線距離を算出する。また、距離測定部２３は、測定点間の距離を、近傍点で近似曲線を算出しても良い。
【００３１】
身長算出部２４は、距離測定部２３により測定された測定点の間の距離に基づいて、被検者の身体の身長を算出する。具体的には、身長算出部２４は、距離測定部２３により算出された測定点の２点間の直線距離を合算する。また、身長算出部２４は、直線距離の合算の値を、測定点間の近似曲線に基づいて補正しても良い。
【００３２】
図３は、本実施形態における身長計測処理（Ｓ１０）を説明するフローチャートである。
図３に例示するように、ステップ１０１（Ｓ１０１）において、３Ｄ生成部２１は、撮影部２０により撮影された画像に基づいて、被検者５の身体の三次元画像１０を生成する。
【００３３】
ステップ１０２（Ｓ１０２）において、測定者は、Ｓ１０１において生成された三次元画像上の身体の各部位の位置に応じて、複数の区間を設定するために、前記区間の端部となる複数の測定点を設定する。測定点の設定は、三次元画像上のポインティングデバイスによる操作や、予め設定された人体モデルの自動認識による、測定点の設定でも良い。
【００３４】
ステップ１０３（Ｓ１０３）において、平面特定部２８は、撮影部２０により撮影された画像に基づいて、被検者５の身体を載せている平面台４の平面を特定し、投影部２２は、Ｓ１０２において設定された複数の測定点を二次元平面４０上に投影した投影測定点を特定する。測定点の二次元平面４０への投影は、例えば、三次元座標のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の座標値のＺ軸の値を０とすることで、平面台４を投影する二次元平面４０とすることができるが、二次元平面４０を平面台４に平行した平面として設定し、Ｚ軸の値を二次元平面４０と同じ値にすることによって投影しても良く、これに限らない。
【００３５】
ステップ１０４（Ｓ１０４）において、距離測定部２３は、Ｓ１０３において二次元平面４０上に特定された測定点の間の長さを、各区間の長さとして算出する。具体的には、投影測定点の２点間の直線距離を算出する。また、距離測定部２３は、測定点間の距離を、近傍点で近似曲線を算出しても良い。
【００３６】
ステップ１０５（Ｓ１０５）において、身長算出部２４は、Ｓ１０４において測定された各区間の長さを加算する。具体的には、身長算出部２４は、距離測定部２３により算出された測定点の２点間の各区間の長さを合算する。また、身長算出部２４は、Ｓ１０４により算出された直線距離の合算の値を、測定点間の近似曲線に基づいて補正しても良い。
【００３７】
図４は、本実施形態に係る身長計測方法を例示する概略図である。
図４ａに例示するように、身長測定装置１は、被検者の身体の三次元画像１０を生成し、測定者の操作により、生成された画像上に複数の区間を設定する。
図４ｂに例示するように、具体的には、測定者は、頭頂３０、第７頸椎３１、肩甲骨下部３２、胸椎腰椎移行部３３、大転子３４、膝関節３５、及び、足底３６等のうち、少なくとも頭頂３０、及び、足底３６を含む２点以上の測定点として設定する。また、これに限らず、測定点の数は任意に増やしても良い。また、測定点は、三次元の座標から特定部位に相当する画像領域を特定し、その位置に基づいて測定点を自動的に設定しても良い。
【００３８】
次に、身長測定装置１は、設定された複数の測定点を、二次元平面４０に投影した投影測定点を特定し、特定された投影測定点の間の長さを、各区間の長さとして測定し、測定された各区間の長さを加算し、被検者の身長を算出する。具体的には、投影測定点である頭頂３０ａ、第７頸椎３１ａ、肩甲骨下部３２ａ、胸椎腰椎移行部３３ａ、大転子３４ａ、膝関節３５ａ、及び、足底３６ａを結ぶ線５０の長さを測定する。本実施例における測定とは、測定点間の距離のコンピュータによる算出を含む。
【００３９】
以上説明したように、身長測定装置１は、本実施例によれば、被検者が、立位、若しくは、仰臥位の姿勢が姿勢をとれない場合においても、身長を計測することができる。
本発明の方法では、寝位における身体が屈曲した状態で、被検者の身長を、従来の方法に比べ、誤差を低減し容易に計測できる。また、寝位では、スキャンできない不可視部分ができるが、身長測定装置１は、被検者の半身でも人体形状がスキャン可能であれば３Ｄ形状から各部位の区間の長さを測定することができ身体の身長を計測することができる。また、三次元画像を回転、拡大、及び、縮小させることで、平面では分かりにくい測定点を容易に特定することができる。
【００４０】
以上、本実施形態について説明したが、これらに限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更、追加等が可能である。
【００４１】
［変形例］
図５は、変形例に係る身長測定装置１の機能構成を例示する図である。
図５に例示するように、変形例による身長測定装置１は、部位特定部２７を具備している。
以下、同符号の構成については、同様の動作をするため説明を省略する。
部位特定部２７は、３Ｄ生成部２１により生成された三次元画像１０に基づいて、身体の特定部位に相当する画像領域を特定する。部位特定部２７は、部位の特定方法として、例えば、人体モデルを記憶しておき、記憶された人体モデルと、被検者の三次元画像１０を比較し、類似点を探索することにより、関節等の部位を特定する。部位特定部２７により特定された部位において、測定者の操作により測定点を補正することも可能である。このように、身長測定装置１は、変形例に記載の特定方法は一例であってこれに限らない。
【００４２】
測定点設定部２６は、部位特定部２７により特定された画像領域の位置に基づいて、三次元座標からなる測定点を設定する。
【００４３】
以上、変形例に係る実施形態について説明したが、これらに限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更、追加等が可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１    身長測定装置
２    カメラ
３    身長計算装置
４    平面台
５    被検者
１０    三次元画像
２０    撮影部
２１    ３Ｄ生成部
２２    投影部
２３    距離測定部
２４    身長算出部
２５    測定点受付部
２６    測定点設定部
２７    部位特定部
２８    平面特定部
３０    頭頂
３１    第７頸椎
３２    肩甲骨下部
３３    胸椎腰椎移行部
３４    大転子
３５    膝関節
３６    足底
４０    二次元平面
【図１】
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【図２】
2016096988.tif 000004
【図３】
2016096988.tif 000005
【図４】
2016096988.tif 000006
【図５】
2016096988.tif 000007