ハイスピードカメラと一般カメラで撮影比較検証

ハイスピードカメラと一般カメラで撮影比較検証

本日より24日まで当社は夏季休業に入ります。
案内でもお知らせしました通り、各担当者の携帯は不通となりますので、各担当者への連絡やお問合せはメール・お問合せフォームからお願い申し上げます。

 

前回にに引き続き、ディテクト社のハイスピードカメラ「HAS-U2」で撮影した検証内容です。

 

今回は一般のデジタルビデオカメラと比較をしてみます。

 

カメラはPanasonicのV500。
家電量販店で購入したものです。

 

V500(現在は製造中止、後継機としてW580もしくはV480)はマニュアルでシャッタースピードの調整ができる点を重宝しています。

 

今回の撮影は
・照明は屋内照明のみで追加照明を使用しない
・ハイスピードカメラは300fps
・一般カメラは60fpsで、シャッタースピードを1/500

として検証しました。

 

 

 

 

バットスイングだと一般カメラでも大丈夫な気もしますね。

バットがボールに当たった瞬間などを捉えるにはハイスピードカメラが必要ですが、大まかなバットの軌道や、身体の動きを見るには一般カメラで十分な気もしました。

 

1コマ1コマを見てみます。
まずはハイスピードカメラ「HAS-U2」

ハイスピードカメラと一般カメラで撮影比較検証

 

 

次に一般カメラ

ハイスピードカメラと一般カメラで撮影比較検証

 

一般カメラのいいところは、フルハイビジョン映像ですのでキレイで解像度が高い点でしょう。

 

このように、カメラの特性を踏まえた上で、何を撮影し、何を知りたいのか、を明確にすれば撮影をどのようにすればいいのかご提案できます。

 

予算をかければもっと高機能なハイスピードカメラを使用したりできます。

 

しかし、現場で即座にフィードバックのように研究以外の用途では使えないこともございます。

処理に時間を要したりし、いつまでも被験者を待たせてしまう…。

 

・今撮影しているが何かと不都合が多い
・これから分析を検討している

 

などなど、お気軽にご相談ください!

 

 

ディテクト社ハイスピードカメラ「HAS-U2」でバッティングフォーム撮影

ディテクト社ハイスピードカメラ「HAS-U2」でバッティングフォーム撮影

 

ディテクト社のハイスピードカメラ「HAS-U2」の取扱を開始いたしました。

 

ディテクト社ハイスピードカメラ「HAS-U2」でバッティングフォーム撮影

 

そこで、島根大学医学部附属病院リハビリテーション部のご協力をいただきまして、様々なサンプル撮影と、カメラの検証を行って参りました(`・ω・´)ゞ

 

リハビリでの使用を想定し、照明を設置せず通常の電灯のみで撮影をしました。

明るさの関係から300fpsくらいがちょうどよかった感じ。

 

バッティングフォームで、バットがどれくらいの鮮明さで撮影できたのでしょうか。

 

 

 

フレームレートを上げると、解像度が落ちる…。
ま、当然ですが…

 

HAS-U2では300fpsで800×600で撮影することができました。

 

何よりも便利だったのは、USB3.0バスパワー動作なので、煩わしい準備や配線が不要な点です!

ノートパソコンに直結で簡単操作ができ、カメラも小さいので持ち運びが大変便利でした。

 

 

1コマ1コマを見てみると

ディテクト社ハイスピードカメラ「HAS-U2」でバッティングフォーム撮影

 

ある程度の分析には使用できるいい結果が出たのでは、と考えますヾ(*´∀`*)ノ

 

さらに細かく見たかったり、ゴルフスイングで使用するには

・屋外で撮影や、照明を使用し、フレームレートを上げる
・屋外で撮影や、照明を使用し、シャッタースピードを小さくする

といったところでしょうか。

 

USB3.0バスパワー動作で簡単ハイスピード撮影!
お気軽にお問合せください!

 

宮崎医療福祉専門学校にてスポーツ分野での活用を検討!

宮崎医療福祉専門学校にてスポーツ分野での活用を検討!

今日から8月がスタートですね!

夏真っ盛り★

皆様もご自愛ください。

 

さて、今回は宮崎医療福祉専門学校へお伺いして参りました(`・ω・´)ゞ

 

移動はPHEVを初体験

宮崎県へは車で向かったのですが、今回は三菱自動車でPHEVの無料モニターに当選したので、PHEVで向かいました!

 

宮崎医療福祉専門学校にてスポーツ分野での活用を検討!

 

電気だけで約60kmの走行…

EVチャージできる場所を探して…

その度に約30分待って…

 

私はプリウス選びます(。-ω-)

 

 

スポーツと理学療法の融合

宮崎医療福祉専門学校では理学療法士養成学科にて映像分析を導入いただいています!

 

PT養成においてもちろん映像分析を活用いただくのですが、宮崎医療福祉専門学校の運営母体である日章学園はスポーツが大盛ん!!

 

宮崎医療福祉専門学校の玄関には

各種大会で優秀な成績を収めた結果が並び…

宮崎医療福祉専門学校にてスポーツ分野での活用を検討!

 

さらに奥にはもっとたくさん…

宮崎医療福祉専門学校にてスポーツ分野での活用を検討!

 

プロ選手も数多く輩出しているスポーツ推進校なのです!

宮崎医療福祉専門学校にてスポーツ分野での活用を検討!

 

身体のプロである理学療法士がスポーツ選手のトレーナーになることは多いですが、まさにここはその現場でした!

 

 

宮崎医療福祉専門学校にてスポーツ分野での活用を検討!

 

今回の活用事例の一部を許可をいただき公開しております↓
http://am-kagaku.com/dartfish/amkagaku2261/

 

「映像により見せて伝える」

これを率先して実践いただいている素晴らしい事例でしたヾ(*´∀`*)ノ

 

 

映像分析で映像から加速度を計算してみた

映像分析で映像から加速度を計算してみた

理論上は

位置を時間で微分すると速度
速度を時間で微分すると加速度

ってなりますよね。

 

映像分析では、映像から任意の点の位置座標を算出することができますので、映像から加速度を求められないか試してみました。

 

映像の座標の単位

映像分析で映像から加速度を計算してみた

 

腕を真下から肩の高さくらいまで振るという単純な運動を行いました。

任意の点を自動追尾(トラッキング)を行います。

 

今回は同時に加速度計も使用したので、加速度計を自動追尾させました。

 

その点の位置情報を座標として表示。

映像分析で映像から加速度を計算してみた

 

さぁ、ここまではいいのですが、映像座標の単位って「ピクセル」ですよね…。

 

そこで、映像中に映っている加速度計の幅4.2cmを基準としcmで表示しました。

さらに原点は出発(開始)地点に設定。

 

得られた位置座標が

映像分析で映像から加速度を計算してみた

 

Excelで微分って…

なので、差分をとる方法で行いました。
映像は1/60秒での時間軸なので、誤差は大きくなりますが今回は試しなのでこのまま続行。

 

加速度計から得られた加速度データのX成分と、映像から得られた加速度のX成分を比較したのが下図です。

映像分析で映像から加速度を計算してみた
※赤線が加速度計、濃青が映像からのデータで30区間移動平均

 

加速度計は重力によるセンサ誤差がある?

今回はX成分のみで比較しました。

映像からのデータはただ差分をとっただけなので、バラつきが大きいことがわかります。

 

しかし、理論上から推測される加速度に近似するのは映像からのデータではないでしょうか。

 

映像からのデータはほぼ±1Gを振幅しています。

 

これに対し、加速度計のX成分は-1Gを極小とした振幅。
加速度のX成分の平均は計算するまでもなくマイナスとなるので、位置はどんどんマイナス方向に下がることになります。

 

ここで、重力の1Gを考慮しても波形は映像と異なります。

 

もっと単純な運動で違いができる原因を検討

映像分析で映像から加速度を計算してみた

 

今回は映像からのデータから加速度の値を求め、それがどれほど加速度計の値と相違するのかがぼんやりとわかりました。

次回はもっと単純な横だけの運動などで、さらに検討してみたいと思います。

 

ただ、加速度計も映像からも波形は似たものが出ているので、単位や重力の考慮など誤差がわかればいいのでは、と考えます。

 

映像は2次元平面ですが、加速度はX,Y,Zの3次元ですので、使い分けが必要ですね!

 

 

動作分析の講習会~熊本保健科学大学 保健科学部~

動作分析の講習会~熊本保健科学大学 保健科学部~

熊本保健科学大学の保健科学部にて動作分析の講習会を行って参りました(`・ω・´)ゞ

 

動作分析の講習会~熊本保健科学大学 保健科学部~

 

今回は

・映像分析でできること・できないこと

・加速度計測でわかること

を主に学生さんへお伝えして参りました。

 

そもそも加速度って?

動作分析の講習会~熊本保健科学大学 保健科学部~

 

上のグラフは太ももに装着した加速度計で得られた波形です。

波形だけ見てもどんな時なのか、がわからないため映像も一緒に撮影していました。

さて、加速度って一体何なのでしょうか…。

 

多くの学生さんは「速度」や「位置」と同じように考えていたのでその点から説明しました。

確かに、加速度を時間で積分すれば速度になり、さらに積分すると位置になります。
大きく関係していますが、グラフにすると全く違うものになることを説明させていただきました。

 

物理療法を教えていただく

動作分析の講習会~熊本保健科学大学 保健科学部~

色々な先生方とお話をさせていただく中で、最近よく耳にするのが「物理療法」です。

今回は講習会の前に物理療法に関して、山元教授より色々とご指導いただき、参考文献もいくつかお借りすることができました。

 

物理的な刺激を与える、ていうイメージだけは持っていましたが、実際はもっと複雑な原理と、大きな効果があることを知り、大変興味がわいてきました(*・∀・*)

我々営業も日々勉強ですね!

 

 

競泳での飛び込みを分析

競泳での飛び込みを分析

 

株式会社ワンダーイヤーズ様とコラボしているスイミングチェック

 

海外からの反応があり、飛び込みに関して分析をしてみました。

膝の角度と入水時の角度を算出してみました。

 

競泳での飛び込みを分析

 

他に何か提案できないだろうか…

そこで、頭と右膝の軌跡を追って、座標として数値化してみました。

数値化の際に原点を設定していなかったので、Y座標でプラスマイナスが逆になっていますが…

 

2選手の頭の軌跡です↓

 

競泳での飛び込みを分析

 

 

2選手の右膝の軌跡です↓

 

競泳での飛び込みを分析

 

 

グラフを並行移動して、原点スタートにします。
以下、頭・右膝の順番に並べます。

競泳での飛び込みを分析

 

競泳での飛び込みを分析

 

このようにすると、2選手の違いがわかりやすくなりますね。

特に膝で無駄?な動きがあるのが素人判断ですが見えてきました。

 

 

座標間の移動速度も算出してみました ↓

 

競泳での飛び込みを分析

 

競泳での飛び込みを分析

 

水泳に関しては、これからも株式会社ワンダーイヤーズ様と様々な分析に取り組んで参ります!

 

 

映像分析で飛行機の上昇角度を求めてみた

映像分析で飛行機の上昇角度を求めてみた

 

飛行機に乗ってるときって、皆さんは何をしてますか?

本を読んだり、寝たり、などなど…。

 

つい先日、最前方の席に座ったときのことです。

カーテンが斜めになってるのを見て、思わず写真をパシャリしました。

 

重力(垂直)方向がわかるから上昇角度もわかる?

映像分析で飛行機の上昇角度を求めてみた

 

斜めになったカーテン。

重力方向に対しての角度を求めたら上昇角度になりますよね??

 

 

映像分析で飛行機の上昇角度を求めてみた

 

 

上昇角度をθとして、カーテンの垂直方向への角度をXとすれば、下図のようになります。

 

映像分析で飛行機の上昇角度を求めてみた

 

X + ∠XYO = ∠XOA

∠XYO = 90° なので

X = ∠XOA – 90° ・・・①

 

ここで、
∠XOA = 90° + θ(∠BOA)

 

なので、①に代入すると

X = 90° + θ – 90°
= θ

 

となるので、カーテンの角度が飛行機の上昇角度だとわかりますヾ(*´∀`*)ノ

 

映像分析で飛行機の上昇角度を求めてみた

 

この写真を撮影したときは、11.2°で上昇してたんですね~

今回は写真だったのですが、次回は離陸を開始してからずっとカーテンを撮影してみたいと思います。

 

 

飛行機が何度で飛び立って、高度の上昇とともにどれくらいの角度変化をして上昇するのかがずっと追えますよね!

色々と試してみると、興味深いことが多いですね(。-ω-)

 

 

函館で映像分析の講習会とデモンストレーション

函館で映像分析の講習会とデモンストレーション

 

函館で講習会と映像分析システム(ダートフィッシュ)のデモンストレーションを行ってきました。

 

講習会、デモンストレーションと写真を撮れなかったのは残念でしたが、ご参加いただいた先生方のお役に立てればと思います。

 

ロボットスーツHALの効果測定

最近、よくご相談いただく内容に

 

「ロボットスーツHALの効果測定をどのように行うか」

 

と言うことです。

 

一概に効果と言っても、着目する部分により分析方法も違えば、検証内容も違いますので難しい判断ですが…。

 

函館で映像分析の講習会とデモンストレーション

HALの効果については、学会などでも発表も増えて参りました。

 

弊社としては、このような事例がございましたよ、と情報をお渡しし、それを踏まえて各先生方にご判断いただいております。

 

現在当HPで紹介している内容は↓
http://am-kagaku.com/?s=HAL

 

全国各地にHALの検討会も立ち上がっております。

今後の課題など、お困りのことがございましたら、お気軽に弊社へご相談ください。

 

 

映像分析をより正確に行う方法~シャッタースピードの調整

映像分析をより正確に行う方法~シャッタースピードの調整

 

映像分析を行う際に、何を分析したいのか、によってどのように撮影を行うのか、をしっかりと検討しなければなりません。

 

また、映像分析を行う=動いているもの、です。

静止しているものを分析するのでしたら、写真で大丈夫ですから…。

 

そこで今回は、映像分析を行う上で大切な要素の内

「シャッタースピード」

について検討してみます。

 

シャッタースピードって何?

シャッタースピードとは、シャッターが開いている時間のことです。

シャッタースピードが遅い→光がたくさん当たる
シャッタースピードが速い→光の当たる量が少なくなる

これだけを見ると、シャッタースピードは遅い方がいい!って思います。

 

しかし、映像分析を行うに当たり覚えておかないといけないのは、

 

「シャッタースピードが速いほど動いている被写体をブラさずに写し止めることができる」

 

と言うことです。次で検証してみたいと思います。

 

シャッタースピードについては、以下のサイトで動画と共に詳しく説明されています。
http://www.nikon-image.com/enjoy/phototech/manual/04/03.html

 

シャッタースピードの違いを検証

シャッタースピードを変えるとどう映像が違うのか。
実際に検証しました。

用いたカメラはPanasonicのデジタルビデオカメラ「W570M」です。

 

まずはAUTO撮影

映像分析をより正確に行う方法~シャッタースピードの調整

 

水玉が躍動的に動いているのがわかります!

しかし、映像分析を行おうとすると、どこにどれくらいの大きさの水玉があるのか、はわかりません。

 

次にシャッタースピード1/8000秒にしました。

映像分析をより正確に行う方法~シャッタースピードの調整

 

水玉が1粒1粒くっきり止まっているかのように写っています!

躍動感はありませんが、映像分析には最適です。

 

設定毎にを並べてみると

映像分析をより正確に行う方法~シャッタースピードの調整

 

1/8000のように速くすると、光の当たる時間が少なくなるので、AUTOに比べると暗いこともわかります。

 

屋外では1/8000でも撮影が可能ですが、屋内ではかなり明るくしないと暗くなり何が写っているのかわからなくなってしまいます。

 

ここで、弊社が行うように動作分析ではどのくらいのシャッタースピードがいいのか。

 

もちろん毎回、撮影の度に検証を行いますが

映像分析をより正確に行う方法~シャッタースピードの調整

 

人間の動きだと、1/250~1/750くらいで十分だと思います。

ウォーキングでは1/500で撮影しています。

 

「何を分析したいのか」に応じて撮影方法もご提案させていただいております。

お気軽にお問合せ・ご相談ください。

最後に、撮影した動画を公開しましたので、参考にしてください!

 

映像分析の講習会

映像分析の講習会

 

連休の最終日ですが…

映像分析システム(ダートフィッシュ)の講習会を行って参りました。

 

連休の最終日ですが、病院では患者様が少ないので、講習会には持ってこいなのです。

 

勉強熱心な先生方がたくさん集まっていただきました。

 

導入したシステムを使いこなしていただくために、アフターサポートとしてとことんお付き合いいたします!

 

お気軽にお問合せください。