(57)【要約】【課題】対象者の姿勢や身体のゆがみを容易に測定することを可能にすることができる技術を提供する。【解決手段】本発明の身体情報取得装置は、対象者に関するデータであり、且つ、胴部分を少なくとも含む身体の外形の３次元形状を表すデータである、身体形状データを取得する形状取得手段と、形状取得手段で取得された身体形状データに基づいて、対象者の身体形状の傾向を表す軸である姿勢軸を特定する特定手段と、特定手段で特定された姿勢軸に関する情報である姿勢情報を出力する出力手段と、を有することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象者に関するデータであり、且つ、胴部分を少なくとも含む身体の外形の３次元形状を表すデータである、身体形状データを取得する形状取得手段と、
前記形状取得手段で取得された前記身体形状データに基づいて、前記対象者の前記身体形状の傾向を表す軸である姿勢軸を特定する特定手段と、
前記特定手段で特定された前記姿勢軸に関する情報である姿勢情報を出力する出力手段と、
を有することを特徴とする身体情報取得装置。
【請求項２】
前記特定手段は、前記胴部分に対応する身体形状データに基づいて、前記姿勢軸を特定する
ことを特徴とする請求項１に記載の身体情報取得装置。
【請求項３】
前記出力手段から出力された前記姿勢情報に基づく画像を表示する表示手段、をさらに有する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の身体情報取得装置。
【請求項４】
前記表示手段は、前記姿勢軸の画像、予め定められた基準軸の画像、及び、前記身体の外形の画像を表示する
ことを特徴とする請求項３に記載の身体情報取得装置。
【請求項５】
前記特定手段で特定された前記姿勢軸に基づいて、予め定められた基準軸に対する前記姿勢軸の傾きの値を取得する傾き取得手段、を有し、
前記姿勢情報は、前記傾き取得手段で取得された前記傾きの値を少なくとも含む情報である
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の身体情報取得装置。
【請求項６】
前記基準軸は、重力方向と平行な軸である
ことを特徴とする請求項４または５に記載の身体情報取得装置。
【請求項７】
前記特定手段は、前記身体形状データに対して主成分分析を行うことにより、前記姿勢軸を特定する
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の身体情報取得装置。
【請求項８】
前記身体形状データは、前記身体の表面上の複数の点の３次元座標を含むデータであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の身体情報取得装置。
【請求項９】
対象者に関するデータであり、且つ、胴部分を少なくとも含む身体の外形の３次元形状を表すデータである、身体形状データを取得する形状取得ステップと、
前記形状取得ステップで取得された前記身体形状データに基づいて、前記対象者の前記身体形状の傾向を表す軸である姿勢軸を特定する特定ステップと、
前記特定ステップで特定された前記姿勢軸に関する情報である姿勢情報を出力する出力ステップと、
を有することを特徴とする身体情報取得方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の身体情報取得方法の各ステップ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、人の身体の外形に関わる情報を取得する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
身体のゆがみが健康や美容に影響を与えることが知られている。身体のゆがみの測定方法としては、モアレトポグラフィ法がよく利用されている。モアレトポグラフィ法は、２枚の格子によるモアレ縞発生原理を利用して、物体の３次元形状に応じた等高線モアレ縞を発生させて、この等高線モアレ縞によって物体の３次元形状を測定（特定）する方法である。モアレトポグラフィ法を用いた身体のゆがみの測定に関する技術は、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００３】
しかしながら、モアレトポグラフィ法を用いて身体のゆがみを測定する装置（モアレトポグラフィ装置）は、非常に大がかりな装置であるため、家庭で利用することは困難であり、主に医療機関で利用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１３７４６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、対象者の姿勢や身体のゆがみを容易に測定することを可能にすることができる技術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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を採用する。
【０００７】
本発明の身体情報取得装置は、対象者に関するデータであり、且つ、胴部分を少なくとも含む身体の外形の３次元形状を表すデータである、身体形状データを取得する形状取得手段と、形状取得手段で取得された身体形状データに基づいて、対象者の身体形状の傾向を表す軸である姿勢軸を特定する特定手段と、特定手段で特定された姿勢軸に関する情報である姿勢情報を出力する出力手段と、を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明の身体情報取得装置では、身体の外形の３次元形状を表す身体形状データを用いて、対象者の身体形状の傾向を表す軸である姿勢軸が特定される。即ち、本発明の身体情報取得装置では、身体形状データを用いて、上記姿勢軸を、対象者の姿勢や身体のゆがみの測定結果として得ることができる。これにより、大がかりな装置を使用することなく、対象者の姿勢や身体のゆがみを測定することが可能となる。
【０００９】
特定手段は、例えば、身体形状データに対して主成分分析を行うことにより、姿勢軸を特定する。身体形状データは、例えば、身体の表面上の複数の点の３次元座標を含むデータである。
【００１０】
また、特定手段は、胴部分に対応する身体形状データに基づいて、姿勢軸を特定することが好ましい。このような構成にすることにより、胴部分の姿勢や身体のゆがみをよく表す姿勢軸を特定することができる。
【００１１】
また、出力手段から出力された姿勢情報に基づく画像を表示する表示手段、をさらに有することが好ましい。それにより、特定された姿勢軸に関する情報を対象者に通知することができ、健康維持、生活習慣病予防、健康増進、美容維持、美容増進、等に対する対象者の意欲を高めることができる。
【００１２】
また、表示手段は、姿勢軸の画像、予め定められた基準軸の画像、及び、対象者の身体の外形の画像を表示することが好ましい。これらの画像を表示することにより、対象者は、自身の姿勢や身体のゆがみを容易に把握することが可能となる。
【００１３】
また、特定手段で特定された姿勢軸に基づいて、予め定められた基準軸に対する姿勢軸の傾きの値を取得する傾き取得手段、を有し、姿勢情報は、傾き取得手段で取得された傾きの値を少なくとも含む情報であることが好ましい。それにより、基準軸に対する姿勢軸の傾きの値を対象者に通知することが可能となる。その結果、対象者は、自身の姿勢や身体のゆがみを容易且つ詳細に把握することが可能となる。具体的には、対象者は、自身の姿勢や身体のゆがみを、数値（上記傾きの値）で把握することが可能となる。
【００１４】
また、基準軸は、重力方向と平行な軸であることが好ましい。対象者の姿勢が理想的な姿勢であり、身体のゆがみが無い場合、姿勢軸は重力方向と平行（または略平行）となることが考えられる。そのため、重力方向と平行な軸を基準軸として利用することにより、姿勢軸が理想的な軸からどの程度ずれているのかを対象者に通知することが可能となる。
【００１５】
なお、本発明は、上記構成ないし機能の少なくとも一部を有する身体情報取得装置として捉えることができる。また、本発明は、上記処理の少なくとも一部を含む身体情報取得方法、又は、斯かる方法をコンピュータに実行させるためのプログラム、又は、そのようなプログラムを非一時的に記録したコンピュータ読取可能な記録媒体として捉えることもできる。上記構成及び処理の各々は技術的な矛盾が生じない限り互いに組み合わせて本発明を構成することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、対象者の姿勢や身体のゆがみを容易に測定することを可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本実施形態に係る身体情報取得装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図２】図２は、身体形状データの一例を示す図である。
【図３】図３（ａ）〜３（ｃ）は、本実施形態に係る表示部が表示する画像の一例を示す図である。
【図４】図４は、本実施形態に係る身体情報取得装置の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１９】
＜装置構成＞
まず、本実施形態に係る身体情報取得装置１０の機能構成について、図１を用いて説明する。
図１は、本実施形態に係る身体情報取得装置１０の機能構成の一例を示すブロック図である。図１に示すように、身体情報取得装置１０は、形状取得部１１、特定部１２、傾き取得部１３、出力部１４、表示部１５、等を有する。
【００２０】
形状取得部１１は、対象者に関するデータであり、且つ、身体の外形の３次元形状を表すデータである、身体形状データを取得する。本実施形態では、胴部分の姿勢や身体のゆがみを測定することを目的としているため、形状取得部１１は、胴部分を少なくとも含む身体の外形の３次元形状を表す身体形状データを取得する。胴部分は、身体から、頭、腕、足を除いた部分である。
【００２１】
身体形状データとしては、人の身体の外形の３次元形状を表現できるものであれば、どのようなフォーマットのデータを用いてもよい。例えば、身体の外形面を構成する複数のポリゴンの情報（ポリゴンの頂点座標と法線ベクトルなど）が記述されたポリゴンデータであってもよいし、身体の外形面上の複数の点の座標が記述された点群データであってもよい。本実施形態では、図２に示すように、身体に対して前後の方向にＺ軸（前方が＋）、左右の方向にＸ軸（右方が＋）、上下の方向にＹ軸（上方が＋）をとった３次元座標系を用い、身体の外形面上の複数の点の３次元座標（ＸＹＺ座標）を記述した点群データからなる身体形状データを用いる。
【００２２】
形状取得部１０は、対象者の身体の３次元形状を計測する計測装置から身体形状データを直接取得してもよいし、記憶装置やネットワーク上のサーバ（例えばクラウドサーバやネットワークストレージ）から身体形状データを取得してもよい。形状取得部１０は、対象者の身体の３次元形状を計測することによって身体形状データを取得してもよい。
【００２３】
計測装置としては、例えば、アクティブ三角測量方式の非接触３次元スキャナなどを好ましく利用することができる。アクティブ三角測量方式とは、プロジェクタから所定のパターン光を計測対象（人の身体）の表面に投射し、計測対象表面上のパターンをカメラで撮影し、得られた画像からプロジェクタとカメラと計測対象表面上の点の位置関係を推定することにより、計測対象表面の３次元形状を計算する手法である。パターン光の投射の方法により、空間コード化法と時間コード化法があるが、いずれの方法を用いてもよいし、両者を組み合わせてもよい。身体の外形を測定する際には、裸の状態で体表面の形状を測定してもよいし、肌着などの衣服（薄くて身体にフィットする衣服が望ましい）を着用した状態で測定を行ってもよい。
【００２４】
なお、形状取得部１０が取得する身体形状データは、全身のデータであってもよいし、身体の一部のデータであってもよい。本実施形態では、胴部分（体幹部分）の３次元形状データを利用するため、胴部分のデータを少なくとも含んでいればよい。例えば、胴部分のみのデータでもよいし、上半身のみのデータでもよいし、上肢や下肢の一部又は全部を含むデータであってもよい。
【００２５】
特定部１２は、形状取得部１１で取得された身体形状データに基づいて、対象者の身体形状の傾向を表す軸である姿勢軸を特定する。対象者の全身の身体形状の傾向を表す軸が姿勢軸として特定されてもよいし、胴部分や肩から腰までの部分など、身体の一部分の身体形状の傾向を表す軸が姿勢軸として特定されてもよい。
本実施形態では、特定部１２は、身体形状データに対して主成分分析を行うことにより、姿勢軸を特定する。具体的には、特定部１２は、身体形状データに対して主成分分析を行い、主成分分析によって得られた第１主成分に対応する軸を、姿勢軸として特定する。それにより、身体形状データが表す３次元形状の長手方向と平行な軸を、姿勢軸として特定することができる。
また、本実施形態では、特定部１２は、胴部分に対応する身体形状データに基づいて、姿勢軸を特定する。それにより、胴部分の姿勢や身体のゆがみをよく表す姿勢軸を特定することができる。例えば、股下から首に向かう方向と略平行な軸を、姿勢軸として特定することができる。
【００２６】
なお、姿勢軸の特定方法は、主成分分析を用いた上記方法に限らない。対象者の身体形状の傾向を表す軸を特定することができれば、どのような方法が使用されてもよい。
また、姿勢軸を特定する際に使用する身体形状データは、胴部分に対応する身体形状データに限らない。例えば、脇下から股下までの部分に対応する身体形状データ、肩上から腰までの部分に対応する身体形状データ、脇下から腰までの部分に対応する身体形状データ、肩上から股下での部分に対応する身体形状データ、等を用いて姿勢軸が特定されてもよい。また、胴部分以外の部分をさらに含む身体形状データを用いて、姿勢軸が特定されてもよい。例えば、股下から膝上までの部分をさらに含む身体形状データを用いて、姿勢軸が特定されてもよい。
また、特定部１２は、形状取得部１１で取得された身体形状データの全部を使用して姿勢軸を特定してもよいし、形状取得部１１で取得された身体形状データの一部を使用して姿勢軸を特定してもよい。形状取得部１１で、胴部分に対応する身体形状データが取得されてもよいし、胴部分以外の部分をさらに含む身体形状データが取得されてもよい。
【００２７】
傾き取得部１３は、特定部１２で特定された姿勢軸に基づいて、予め定められた基準軸に対する姿勢軸の傾きの値を取得（算出）する。傾きの値（傾き値）は、例えば、基準軸に対する姿勢軸の角度である。対象者の姿勢が理想的な姿勢であり、身体のゆがみが無い場合、姿勢軸は重力方向と平行（または略平行）となることが考えられる。そこで、本実施形態では、重力方向と平行な軸を基準軸として使用した。
【００２８】
なお、基準軸は、重力方向と平行な軸に限らない。基準軸は、基準となる軸であればどのような軸であってもよい。姿勢が良く且つ身体のゆがみが無い複数の人物について姿勢軸を特定してそのまま基準軸として決定してもよいし、特定した複数の姿勢軸の統計値（最頻値、平均値、中間値、等）を基準軸として決定してもよい。また対象者によっては、腰が曲がっている人やスポーツ競技者に見られるように筋肉の付き方が左右のいずれかに偏っている人もいるので、対象者の身体形状の特徴に合わせて予め複数の基準軸を選択肢として用意しておき、その中から対象者の状態に適した基準軸が決定（選択）されるようにしてもよい。
【００２９】
出力部１４は、特定部１２で特定された姿勢軸に関する情報である姿勢情報を生成し、生成した姿勢情報を表示部１５に出力する。本実施形態では、出力部１４は、姿勢ベクトル値、基準ベクトル値、身体形状データ、及び、傾き値を含む情報が姿勢情報として生成される。姿勢ベクトル値は、姿勢軸の方向を表すベクトルの各要素の値であり、基準ベクトル値は、基準軸の方向を表すベクトルの各要素の値である。
【００３０】
なお、姿勢情報は、上記情報に限らない。例えば、姿勢情報は、姿勢ベクトル値のみを含む情報であってもよいし、傾き値のみを含む情報であってもよい。傾き値を用いずに、特定部１２の特定結果を用いて、姿勢情報が生成される場合には、身体情報取得装置１０は、傾き取得部１３を有していなくてもよい。例えば、姿勢ベクトル値のみを含む情報が姿勢情報として生成される場合には、身体情報取得装置１０は、傾き取得部１３を有していなくてもよい。
【００３１】
また、出力部１４は、姿勢情報を表示部１５以外の機能部（装置）に出力してもよい。例えば、出力部１４は、ネットワーク上に姿勢情報をアップロードしてもよいし、身体情報取得装置１０に接続された外部装置に姿勢情報を直接出力してもよい。対象者が利用可能な形式で姿勢情報がネットワーク上にアップロードされれば、特定された姿勢軸に関する情報を対象者が把握可能となる。対象者が利用可能な装置に姿勢情報が出力されても、特定された姿勢軸に関する情報を対象者が把握可能となる。身体情報取得装置１０の外部装置としては、例えば、記憶装置、表示装置、携帯端末、等を使用することができる。記
憶装置としては、出力部１４が表示部１５に姿勢情報を出力しない場合は、身体情報取得装置１０は、表示部１５を有していなくてもよい。
【００３２】
表示部１５は、出力部１４から出力された姿勢情報に基づく画像を表示する。それにより、特定された姿勢軸に関する情報を対象者に通知することができる。表示部１５としては、液晶表示パネル、有機ＥＬ表示パネル、プラズマ表示パネル、等を使用することができる。
【００３３】
身体情報取得装置１０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、補助記憶装置（例えば、フラッシュメモリ、ハードディスク）、入力装置（例えば、マウス、タッチパネル）、表示装置などを有するコンピュータにより構成することができる。上述した各機能は、補助記憶装置に格納されたプログラムがＲＡＭにロードされ、ＣＰＵにより実行されることで実現されるものである。この種のコンピュータとしては、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、タブレット端末、携帯電話、ゲーム機などを例示できる。なお、上述した機能の一部又は全部をＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などで実現してもよいし、他のコンピュータ（例えばクラウドサーバ）で処理してもよい。
【００３４】
＜表示画像＞
次に、表示部１５が表示する画像について、図３（ａ）〜３（ｃ）を用いて説明する。
図３（ａ）〜３（ｃ）は、表示部１５が表示する画像の一例を示す図である。
【００３５】
本実施形態では、図３（ａ）に示すような画像が表示される。
図３（ａ）の例では、姿勢軸の画像２１、基準軸の画像２２、対象者の身体の外形の画像２３、及び、傾き値の画像２４、が表示されている。例えば、姿勢軸の画像２１は、姿勢ベクトル値に基づいて生成することができ、基準軸の画像２２は、基準ベクトル値に基づいて生成することができる。そして、対象者の身体の外形の画像２３は、身体形状データに基づいて生成することができ、傾き値の画像２４、傾き値に基づいて生成することができる。基準軸は予め定められているため、基準軸の画像は予め用意することもできる。
図３（ａ）には、姿勢軸の特定に用いられる身体形状データの範囲の一例を示す破線も示されている。
【００３６】
姿勢軸の画像２１を表示することにより、対象者に姿勢軸を通知することができる。その結果、対象者は、自身の姿勢や身体のゆがみを把握することが可能となる。
また、基準軸の画像２２をさらに表示することにより、対象者に、姿勢軸と基準軸を通知することができ、基準軸に対して姿勢軸がどの程度ずれているのかを通知することができる。本実施形態では、重力方向と平行な基準軸（理想的な姿勢軸に相当する基準軸）が使用されるため、自身の姿勢軸が理想的な軸からどの程度ずれているのかを対象者に通知することができる。その結果、対象者は、自身の姿勢や身体のゆがみを容易に把握することが可能となる。
また、対象者の身体の外形の画像２３をさらに表示することにより、対象者は、姿勢軸の画像２１と基準軸の画像２２の意味を容易に把握することが可能となり、自身の姿勢や身体のゆがみをより容易に把握することが可能となる。
また、傾き値の画像２４を表示することにより、傾き値を対象者に通知することができる。その結果、対象者は、自身の姿勢や身体のゆがみを容易且つ詳細に把握することが可能となる。具体的には、対象者は、自身の姿勢や身体のゆがみを、数値（傾き値）で把握することが可能となる。
【００３７】
なお、表示部１５が表示する画像は図３（ａ）の画像に限らない。姿勢軸の画像２１と傾き値の画像２４の少なくとも一方が表示され、姿勢軸の画像２１、基準軸の画像２２、
対象者の身体の外形の画像２３、及び、傾き値の画像２４の少なくともいずれかが表示されなくてもよい。例えば、図３（ｂ）に示すように、姿勢軸の画像２１、基準軸の画像２２、及び、対象者の身体の外形の画像２３が表示され、傾き値の画像２４が表示されなくてもよい。図３（ｃ）に示すように、傾き値の画像２４が表示され、姿勢軸の画像２１、基準軸の画像２２、及び、対象者の身体の外形の画像２３が表示されなくてもよい。
【００３８】
＜装置動作＞
次に、身体情報取得装置１０の動作について、図４を用いて説明する
図４は、身体情報取得装置１０の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【００３９】
まず、形状取得部１１が、身体情報取得装置１０の外部から身体形状データを取得する（Ｓ１１）。ここでは、対象者の全身に対応する身体形状データが取得されたとする。形状取得部１１は、取得した身体形状データを、特定部１２と出力部１４に出力する。
【００４０】
次に、特定部１２が、Ｓ１１で取得された身体形状データに基づいて、対象者の姿勢軸を特定する（Ｓ１２）。具体的には、特定部１２は、Ｓ１１で取得された身体形状データから、対象者の胴体に対応する身体形状データを抽出する。そして、特定部１２は、抽出した身体形状データに対して主成分分析を行い、主成分分析によって得られた第１主成分に対応する軸を、姿勢軸として特定する。特定部１２は、特定した姿勢軸を、傾き取得部１３と出力部１４に通知する。
【００４１】
そして、傾き取得部１３が、Ｓ１２で特定された姿勢軸に基づいて、予め定められた基準軸に対する姿勢軸の傾きの値（傾き値）を算出する（Ｓ１３）。ここでは、基準軸に対する姿勢軸の角度が、傾き値として算出されたとする。傾き取得部１３は、算出した傾き値を出力部１４に出力する。
【００４２】
次に、出力部１４が、Ｓ１１で取得された身体形状データ、Ｓ１２で特定された姿勢軸、及び、Ｓ１４で算出された傾き値、に基づいて、姿勢情報を生成する（Ｓ１４）。ここでは、姿勢ベクトル値、基準ベクトル値、身体形状データ、及び、傾き値を含む情報が姿勢情報として生成されたとする。出力部１４は、生成した姿勢情報を表示部１５に出力する。
【００４３】
そして、表示部１５が、Ｓ１４で生成された姿勢情報に基づく画像を表示する（Ｓ１５）。ここでは、図３（ａ）に示す画像が表示されたとする。
【００４４】
以上述べたように、本実施形態では、身体の外形の３次元形状を表す身体形状データを用いて、対象者の身体形状の傾向を表す軸である姿勢軸が特定される。即ち、本実施形態では、身体形状データを用いて、上記姿勢軸を、対象者の姿勢や身体のゆがみの測定結果として得ることができる。上述したように、身体形状データは、簡易な装置を用いた測定を行うことにより、得ることができる。従って、本実施形態によれば、大がかりな装置を使用することなく、対象者の姿勢や身体のゆがみを測定することが可能となる。そして、特定された姿勢軸に関する情報を対象者に通知することにより、健康維持、生活習慣病予防、健康増進、美容維持、美容増進、等に対する対象者の意欲を高めることができる。
【符号の説明】
【００４５】
１０：身体情報取得装置
１１：形状取得部
１２：特定部
１３：傾き取得部
１４：出力部
１５：表示部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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