JP7415567B2 - Climbing support device, computer program, climbing support method, learning model generation method and display system - Google Patents
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Description
本発明は、クライミング支援装置、コンピュータプログラム、クライミング支援方法、学習モデル生成方法及び表示システムに関する。 The present invention relates to a climbing support device, a computer program, a climbing support method, a learning model generation method, and a display system.
近年、色々なスポーツの中で「登るスポーツ」の一つであるボルダリングに人気が集まりつつある。ボルダリングは、気軽に始めることができ、楽しみながら運動ができるので、フィットネス効果の高いスポーツとして注目されている。 In recent years, bouldering, which is one of the ``climbing sports'' among various sports, has been gaining popularity. Bouldering is attracting attention as a highly effective sport for fitness because it is easy to get started and is a fun way to exercise.
特許文献1には、ウエアラブル端末を身に着けた利用者に、クライミング時の左右の手足の移動先(目標のホールド)を案内することにより、初心者等の不慣れな利用者に経路を案内する情報処理装置が開示されている。
しかし、特許文献1の装置では、利用者の手足を順番に案内するだけなので、スタートからゴールまでの全体のコース取り(コースの全体像や全体の登り方の把握)をすることができない。また、うまく登るためには、コース取りに基づく身体全体の重心移動も把握する必要があるが、特許文献1の装置では、そのような案内はなされていない。また、特許文献1の装置は、利用者の位置を確認するためにホールドにビーコンを取り付ける必要があり、設備の導入コストが高くなる。
However, since the device disclosed in
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、クライミング技術を上達させることができるクライミング支援装置、コンピュータプログラム、クライミング支援方法、学習モデル生成方法及び表示システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and aims to provide a climbing support device, a computer program, a climbing support method, a learning model generation method, and a display system that can improve climbing skills. .
本発明の実施の形態に係るクライミング支援装置は、クライミング壁のコース情報を取得するコース情報取得部と、前記クライミング壁におけるクライマの第1時点での骨格情報を取得する骨格情報取得部と、取得したコース情報及び骨格情報を入力データとし、前記第1時点より後の第2時点以降での前記クライマの時系列の骨格情報を推定する学習モデルとを備える。 A climbing support device according to an embodiment of the present invention includes: a course information acquisition unit that acquires course information of a climbing wall; a skeletal information acquisition unit that acquires skeletal information of a climber at a first time point on the climbing wall; and a learning model that uses the course information and skeletal information obtained as input data and estimates time-series skeletal information of the climber after a second time point after the first time point.
本発明の実施の形態に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、クライミング壁のコース情報を取得する処理と、前記クライミング壁におけるクライマの第1時点での骨格情報を取得する処理と、取得したコース情報及び骨格情報を学習モデルに入力して前記第1時点より後の第2時点以降での前記クライマの時系列の骨格情報を推定する処理とを実行させる。 A computer program according to an embodiment of the present invention causes a computer to perform a process of acquiring course information of a climbing wall, a process of acquiring skeletal information of a climber at a first point in time on the climbing wall, and a process of acquiring course information of a climber on the climbing wall. A process of inputting skeletal information into a learning model and estimating time-series skeletal information of the climber after a second time point after the first time point is executed.
本発明の実施の形態に係るクライミング支援方法は、クライミング壁のコース情報を取得し、前記クライミング壁におけるクライマの第1時点での骨格情報を取得し、取得されたコース情報及び骨格情報を学習モデルに入力データして前記第1時点より後の第2時点以降での前記クライマの時系列の骨格情報を推定する。 A climbing support method according to an embodiment of the present invention acquires course information of a climbing wall, acquires skeletal information of a climber at a first point in time on the climbing wall, and uses the acquired course information and skeletal information as a learning model. input data to estimate time-series skeletal information of the climber from a second point in time after the first point in time.
本発明の実施の形態に係る学習モデル生成方法は、クライミング壁のコース情報を取得し、前記クライミング壁におけるクライマの各入力時点の時系列の骨格情報を取得し、取得したコース情報及び時系列の骨格情報を入力データとし、前記入力時点以降の前記クライマの時系列の骨格情報を出力データとする学習データに基づいてクライミング方法を学習した学習モデルを生成する。 A learning model generation method according to an embodiment of the present invention acquires course information of a climbing wall, acquires time-series skeleton information at each input point of a climber on the climbing wall, and acquires the acquired course information and time-series skeleton information. A learning model that has learned a climbing method is generated based on learning data that uses skeletal information as input data and uses time-series skeletal information of the climber after the input time as output data.
本発明の実施の形態に係る表示システムは、クライマのクライミング方法を学習した学習モデルが推定する時系列の骨格情報に基づいてクライマの仮想画像を生成する生成部と、前記生成部で生成した仮想画像を表示する表示部とを備える。 A display system according to an embodiment of the present invention includes a generation unit that generates a virtual image of a climber based on time-series skeletal information estimated by a learning model that has learned a climbing method of the climber, and a virtual image generated by the generation unit. and a display section that displays images.
本発明によれば、クライミング技術を上達させることができる。 According to the present invention, climbing skills can be improved.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は本実施の形態のクライミング支援システムの構成の一例を示す模式図である。クライミング支援システムは、表示システムでもあり、クライミング支援装置としてのサーバ50を備える。クライミング支援システムは、ユーザ(クライマ)が使用するユーザ端末装置10、クライミングジムなどのスポーツ施設に設置されたクライミング壁25、スポーツ施設に設置された施設用端末装置20、施設用端末装置20に接続されたカメラ21及びプロジェクタ22などを備える。サーバ50、ユーザ端末装置10及び施設用端末装置20は、通信ネットワーク1を介して接続されている。クライミング支援システムは、ユーザ(クライマ)の熟練度(例えば、初心者、熟練者など)に応じて、インストラクタやトレーナが不在であっても、クライミング壁25を正しく登る登り方を習得できるように支援するものである。なお、本明細書では、クライミングの一例としてボルダリングの場合について説明するが、本実施の形態は、ボルダリング以外の「登るスポーツ」にも適用可能である。
Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the configuration of a climbing support system according to the present embodiment. The climbing support system is also a display system and includes a
図2はユーザ端末装置10の構成の一例を示すブロック図である。ユーザ端末装置10は、例えば、スマートフォンとすることができるが、タブレット端末、ノート型パーソナルコンピュータ等であってもよい。ユーザ端末装置10は、装置全体を制御する制御部11、カメラ部12、通信部13、記憶部14、操作部15、表示パネル16及び処理部17を備える。処理部17は、学習部171、行動予測部172及び出力処理部173を備える。
FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of the
制御部11は、CPU、ROM及びRAMなどで構成することができる。制御部11は、クライミング支援アプリを実行することができる。
The
カメラ部12は、動画及び静止画を撮影することができる。
The
通信部13は、通信ネットワーク1を介してサーバ50との間の通信機能を提供する。通信部13は、例えば、カメラ部12で撮影した画像(動画及び静止画)をサーバ50へ送信することができる。
The
記憶部14は、半導体メモリ等で構成することができ、カメラ部12で撮影した画像、通信部13を介して受信した情報、制御部11による処理結果、クライミング支援アプリなどの所要の情報を記憶することができる。
The
表示パネル16は、液晶パネル又は有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイ等で構成することができる。操作部15は、例えば、表示パネル16に組み込まれたタッチパネルで構成することができ、ユーザが表示パネル16上で行う所定の操作を行うことができる。また、操作部15は、表示パネル16に表示したキ-ボード上の操作を行うことができる。なお、操作部15は、ハードウェアキーボード、マウスなどでもよい。
The
処理部17は、必須の構成ではないが、詳細は後述する。
Although the
施設用端末装置20は、例えば、スマートフォン、タブレット端末、ノート型パーソナルコンピュータ、デスクトップ型のパーソナルコンピュータ等を用いることができる。施設用端末装置20は、カメラ21で撮影した動画及び静止画をサーバ50へ送信することができる。また、施設用端末装置20は、サーバ50が送信した情報を受信し、受信した情報を画像として出力し、プロジェクタ22を介して画像をクライミング壁25に投影することができる。
The
図3はクライミング壁25の一例を示す模式図である。クライミング壁25は、例えば、5m程度の高さの壁であり、壁面には、カラフルなホールドという突起物が多数設けられている。壁面は、複数の傾斜面で構成される場合もある。ボルダリングは、ユーザが、ホールドを使って設定されたコースに沿ってクライミング壁25を登るスポーツである。スタートからゴールまでの間の複数のホールドがコース毎に設定されている。コースは、例えば、ホールドの近くに貼られたテープの色(テープの形状、テープに書かれた数字なども含む)、ホールド自体の色などによって区別することができる。
FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of the
図4はサーバ50の構成の一例を示すブロック図である。サーバ50は、サーバ50全体を制御する制御部51、通信部52、記憶部53、ユーザDB54及び処理部55を備える。処理部55は、学習部551、行動予測部552及び出力処理部553を備える。制御部51は、CPU、ROM及びRAMなどで構成することができる。制御部51は、クライミング支援ソフトウエアを実行することができる。
FIG. 4 is a block diagram showing an example of the configuration of the
通信部52は、通信ネットワーク1を介してユーザ端末装置10及び施設用端末装置20との間の通信機能を提供する。通信部52は、ユーザ端末装置10及び施設用端末装置20との間で所要の情報の送受信を行うことができる。
The
記憶部53は、HDD又は半導体メモリ等で構成することができ、通信部52を介して受信した情報、制御部51による処理結果、クライミング支援ソフトウエアなどの所要の情報を記憶することができる。
The
ユーザDB54は、ユーザ毎に、ユーザ名、メールアドレス、電話番号、ユーザのボルダリングの熟練度、施設の利用履歴、ユーザの身長、体重、年齢、性別などを記録している。ユーザDB54に記録される情報は、ユーザ端末装置10又は施設用端末装置20から入力することができる。
The
処理部55は、画像取得部としての機能を有し、通信部52を介して、カメラ21又はユーザ端末装置10のカメラ部12で撮影したクライミング壁25の画像を取得することができる。
The
処理部55は、選択部としての機能を有し、取得した画像に基づいてクライミングコースを選択することができる。クライミング壁の画像には、種々のホールドの画像も含まれる。ホールドは、コースの難易度に応じて、色分け、あるいは文字又は記号で区別されている。これらの色、文字又は記号を画像処理で認識することにより、例えば、同じ色のホールドだけを他のホールドと区別して認識することができ、所要のコースを選択することができる。なお、コースの選択は、ユーザ端末装置10でユーザが決定してもよい。例えば、ユーザが所望の難易度を選択することにより、選択された難易度に基づくホールドが決定されてクライミングコースを選択することができる。
The
処理部55は、コース情報生成部及びコース情報取得部としての機能を有し、所要の又は選択したクライミングコースに基づいてコース情報を生成することができる。具体的には、処理部55は、クライミングコース上の各ホールドの位置情報、種類、壁の状態情報に基づいてコース情報を生成する。
The
図5はコース情報の一例を示す模式図である。図5の例では、コースのスタートからゴールまで、ホールドH1、H2、…、Hmがあるとする。コース情報は、それぞれのホールド毎にX座標、Y座標、Z座標、壁の傾斜(凹凸を含めてもよい)、ホールドの種類(例えば、形状や大きさなど)等の項目で構成される。X座標、Y座標、Z座標は、例えば、クライミング壁25の所定位置を基準として求めることができる。図5に示すように、ホールドH1に対して、X座標がHx1、Y座標がHy1、Z座標がHz1、壁の傾斜がHα1、ホールドの種類がty1の如く定められている。他のホールドについても同様である。なお、一つのクライミング壁25に対して、コース情報は、1つに限定されるものではなく、例えば、図5に示すようなコース情報が、コースの難易度に応じて複数あってもよい。
FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of course information. In the example of FIG. 5, it is assumed that there are holds H1, H2, . . . , Hm from the start of the course to the finish. The course information is composed of items such as the X coordinate, Y coordinate, Z coordinate, slope of the wall (which may include irregularities), and the type of hold (for example, shape and size) for each hold. For example, the X coordinate, Y coordinate, and Z coordinate can be determined using a predetermined position of the
なお、コース情報を生成又は取得する場合、カメラ等で撮影した画像だけでなく、測距センサ、レーザ、超音波センサなどのセンサを用いて、コース上のホールドの各種情報を取得してもよい。 In addition, when generating or acquiring course information, in addition to images taken with a camera, etc., sensors such as distance sensors, lasers, and ultrasonic sensors may be used to acquire various information on holds on the course. .
処理部55は、通信部52を介して、カメラ21又はユーザ端末装置10のカメラ部12で撮影したクライミング壁25におけるユーザの画像を取得することができる。処理部55は、骨格情報取得部としての機能を有し、ユーザの画像に基づいて骨格情報を取得することができる。なお、骨格情報は、画像に基づいて取得する方法に限定されるものではなく、3Dレーザ、ユーザに装着した慣性センサなどから取得することもできる。
The
より具体的には、処理部55は、2D画像(動画像)に基づいて人体の姿勢の特徴点をディープラーニングに利用して検知する技術(例えば、OpenPose、VisionPose)を用いることにより、人体の複数の所定部位(関節など)の位置を推定し、推定した所定部位の位置に基づいてユーザの姿勢を判定することができる。
More specifically, the
図6は人体の所定部位の一例を示す模式図である。図6に示すように、所定部位は、例えば、右目、左目、鼻、右耳、左耳、首、右肩、左肩、右手首、左手首、右肘、左肘、右腰、左腰、右膝、左膝、右足首、左足首とすることができる。なお、所定部位は、これらの部位の一部でもよい。 FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of a predetermined part of the human body. As shown in FIG. 6, the predetermined parts include, for example, the right eye, left eye, nose, right ear, left ear, neck, right shoulder, left shoulder, right wrist, left wrist, right elbow, left elbow, right hip, left hip, It can be the right knee, left knee, right ankle, or left ankle. Note that the predetermined portion may be a part of these portions.
図7は骨格情報の一例を示す模式図である。図7の例では、人体の部位として、NO.1からNO.18までのIDが付されている。骨格情報は、それぞれの部位毎にX座標、Y座標、Z座標、信頼度などの項目で構成されている。X座標、Y座標、Z座標は、例えば、クライミング壁25の所定位置を基準として求めることができる。図7に示すように、部位NO.1に対して、X座標がx1(t)、Y座標がY1(t)、Z座標がz1(t)、信頼度がR1(t)の如く定められている。他の部位についても同様である。ここで、tは、動画の任意のフレームの時刻とすることができる。すなわち、フレームごとに図7に示すような骨格情報を取得することができる。
FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of skeleton information. In the example of FIG. 7, NO. 1 to NO. IDs up to 18 are attached. The skeletal information is composed of items such as X coordinate, Y coordinate, Z coordinate, and reliability for each part. For example, the X coordinate, Y coordinate, and Z coordinate can be determined using a predetermined position of the
次に、学習部551による学習モデルの生成方法について説明する。
Next, a method of generating a learning model by the
学習部551は、例えば、CPU(例えば、複数のプロセッサコアを実装したマルチ・プロセッサなど)、GPU(Graphics Processing Units)、DSP(Digital Signal Processors)、FPGA(Field-Programmable Gate Arrays)などのハードウェアを組み合わせることによって構成することができる。なお、学習部551は、ニューラルネットワークモデルを用いてもよく、他の機械学習を用いてもよい。
The
学習部551は、取得したコース情報及び時系列の骨格情報を入力データとし、入力データの時点以降の時系列の骨格情報を出力データとする学習データに基づいてクライミング方法を学習した学習モデルを生成することができる。学習データは、スタートからゴールまでのクライミングを成功したユーザのデータを大量に収集したものでもよく、熟練者のデータを用いてもよい。以下、学習方法について説明する。
The
図8は学習モデル551aの生成方法の第1例を示す模式図である。学習モデル551aは、深層学習(ディープラーニング)を含むニューラルネットワークモデルであり、例えば、RNN(Recurrent Neural Network)やRNNの拡張であるLSTM(Long short-term memory)、Seq2Seqなどを用いることができるが、他のモデルでもよい。学習モデル551aは、入力層、出力層及び複数の中間層から構成されている。なお、図8では、便宜上、2つ中間層を図示しているが、中間層の層数は2つに限定されず、3つ以上であってもよい。
FIG. 8 is a schematic diagram showing a first example of a method for generating the
入力層、出力層及び中間層には、複数のノード(ニューロン)が存在し、各層のノードは、前後の層に存在するノードと一方向に所望の重みで結合されている。入力層のノードの数と同数の成分を有するベクトルが、学習モデル551aの学習用の入力データとして与えられ、出力層のノードの数と同数の成分を有するベクトルが、学習モデル551aの学習用の出力データとして与えられる。
A plurality of nodes (neurons) exist in the input layer, output layer, and intermediate layer, and the nodes in each layer are connected in one direction with the nodes in the previous and subsequent layers with a desired weight. A vector having the same number of components as the number of nodes in the input layer is given as input data for learning of the
学習用の入力データは、コース情報及び骨格情報を結合してベクトル化したものとすることができる。図8に示すように、学習用の入力データは、時刻t1、t2、…、tnの時系列データとすることができる。なお、骨格情報は、時刻ごとに変化するが、コース情報は変化しない。学習用の出力データは、骨格情報をベクトル化したものとすることができる。図8に示すように、学習用の出力データは、時刻t1より後の時刻t2を最初の時点とする、時刻t2、t3、…、t(n+1)の時系列データとすることができる。学習用データによって、ノード間の重み係数などのパラメータを決定することにより、学習モデル551aを生成することができる。これにより、学習モデル551aは、コース情報及びユーザのある時点での骨格情報を入力データとして、当該時点以降でのユーザの時系列の骨格情報を推定することができる。
The input data for learning can be vectorized by combining course information and skeleton information. As shown in FIG. 8, the input data for learning can be time series data of times t1, t2, ..., tn. Note that although the skeleton information changes from time to time, the course information does not change. The output data for learning can be vectorized skeleton information. As shown in FIG. 8, the output data for learning can be time series data of times t2, t3, . . . , t(n+1), with the first time being time t2 after time t1. The
図9は学習モデル551aの生成方法の第2例を示す模式図である。学習用の入力データは、コース情報及び骨格情報を結合してベクトル化したものとすることができる。図9に示すように、学習用の入力データは、時刻tiの時系列データとすることができる。なお、骨格情報は、時刻ごとに変化するが、コース情報は変化しない場合もある。学習用の出力データは、骨格情報をベクトル化したものとすることができる。図9に示すように、学習用の出力データは、時刻tiより後の時刻t(i+1)以降の、時刻t(i+1)、t(i+2)、…、t(i+k)の時系列データとすることができる。学習用データによって、ノード間の重み係数などのパラメータを決定することにより、学習モデル551aを生成することができる。これにより、学習モデル551aは、コース情報及びユーザのある時点での骨格情報を入力データとして、当該時点以降でのユーザの時系列の骨格情報を推定することができる。なお、コース情報は、スタートからゴールまでのコース全体であってもよいが、クライミング途中のユーザの現在地点からゴールまでのようにコースの一部でもよい。
FIG. 9 is a schematic diagram showing a second example of the method for generating the
図10は学習モデル551aの生成方法の第3例を示す模式図である。第2例との相違は、学習用の入力データに付随情報が追加されている点である。付随情報は、例えば、ユーザの身長及び体重を含む体形情報とすることができる。これにより、ユーザの体形を考慮した骨格情報を推定することができる。また、付随情報は、クライミングコースの難易度及びユーザの上達度の少なくとも一つを表す指標としてもよい。これにより、クライミングコースの難易度やユーザの上達度を考慮した骨格情報を推定することができる。
FIG. 10 is a schematic diagram showing a third example of the method for generating the
なお、学習モデルは、クライミング壁25別に生成してもよく、同じクライミング壁25であっても、クライミングコース別に生成してもよく、ユーザの熟練度別に生成してもよい。また、コース情報は、コースを撮影した画像の特徴量でもよい。例えば、コースを撮影した画像を畳み込みニューラルネットワークに入力し、畳み込みニューラルネットワークが出力した特徴量をコース情報として用いてもい。
Note that the learning model may be generated for each
次に、生成された学習モデル551aを用いて最適な登り方を推定する方法について説明する。
Next, a method of estimating the optimal way to climb using the generated
行動予測部552は、クライミングコースのコース情報及びユーザの骨格情報を学習モデル551aに入力して、当該クライミングコースでの最適な登り方を示す時系列の骨格情報を推定することができる。例えば、行動予測部552は、ユーザのスタート時点での骨格情報に基づいて、スタート時点より後の時点以降の時系列の骨格情報を推定できる。ユーザのスタート時点での骨格情報は、ユーザが、スタート時点でホールドを掴んだ状態での骨格情報でもよく、あるいは、ユーザがスタート時点でのホールドの掴み方が分からない場合には、骨格情報として、初期値(例えば、0、0、…など)を与えて、スタート時点での骨格情報としてもよい。また、行動予測部552は、ユーザのクライミング途中の時点での骨格情報に基づいて、当該時点より後の時点以降の時系列の骨格情報を推定できる。
The
上述のように、学習モデル551aは、コース情報及び時系列の骨格情報を含む学習データに基づいて生成されているので、スタートからゴールまでのコース全体の状態が反映された形で時系列の骨格情報を推定することができる。これにより、コースの全体像を把握した上で、コース全体の登り方やコース取りに基づく身体全体の重心移動も把握することができ、クライミング技術を上達させることができる。
As described above, since the
図11は学習モデル551aによる推定方法の第1例を示す模式図である。図11に示す推定方法は、図8に示す生成方法に対応する。入力データは、コース情報及び骨格情報を結合してベクトル化したものとすることができる。図11に示すように、入力データとして、時刻tiでの時系列データを学習モデル551aに入力すると、学習モデル551aは、時刻tiより後の時刻t(i+1)での骨格情報の推定値を出力する。学習モデル551aに時系列の入力データ(例えば、i=1、2、…)を入力することにより、学習モデル551aは、時刻t(i+1)の骨格情報(i=1、2、…の時系列の骨格情報)の推定値を出力することができる。
FIG. 11 is a schematic diagram showing a first example of the estimation method using the
図12は学習モデル551aによる推定方法の第2例を示す模式図である。図12に示す推定方法は、図9に示す生成方法に対応する。図12に示すように、入力データとして、時刻tiでの時系列データを学習モデル551aに入力すると、学習モデル551aは、時刻tiより後の時刻t(i+1)以降の、時刻t(i+1)、t(i+2)、…、t(i+k)での骨格情報の推定値を出力することができる。
FIG. 12 is a schematic diagram showing a second example of the estimation method using the
図13は学習モデル551aによる推定方法の第3例を示す模式図である。図13に示す推定方法は、図10に示す生成方法に対応する。図13に示すように、入力データとして、時刻tiでの時系列データに付随情報を加えることができる。付随情報は、例えば、ユーザの身長及び体重を含む体形情報とすることができる。これにより、ユーザの体形を考慮した骨格情報を推定することができる。また、付随情報は、クライミングコースの難易度及びユーザの上達度の少なくとも一つを表す指標としてもよい。これにより、クライミングコースの難易度やユーザの上達度を考慮した骨格情報を推定することができる。
FIG. 13 is a schematic diagram showing a third example of the estimation method using the
出力処理部553は、出力部としての機能を有し、学習モデル551aが推定した時系列の骨格情報に対応するユーザの仮想画像(例えば、アバターなどの視覚情報)を出力することができる。
The
図14は仮想画像の一例を示す模式図である。時系列の骨格情報に基づく仮想画像は、重心移動を含む身体全体の動きを表す動画とすることができ、左右の手足の次の移動位置だけでなく、コース取りや、体の姿勢、体全体の動きを動画で把握できるので、例えば、インストラクタやトレーナが不在であっても、クライミング技術を上達させることができる。なお、仮想画像は、ユーザの性別、体形や熟練度などに応じて表示態様が異なるキャラクタの画像でもよい。また、キャラクタの画像などの仮想画像は、予めユーザ端末装置10で選択可能に表示し、ユーザが所望のキャラクタの画像を選択できるようにしてもよい。
FIG. 14 is a schematic diagram showing an example of a virtual image. A virtual image based on time-series skeletal information can be a video that shows the movement of the entire body, including the movement of the center of gravity. Since you can see the movement of the climber in the video, you can improve your climbing technique, for example, even if an instructor or trainer is not present. Note that the virtual image may be an image of a character whose display mode differs depending on the user's gender, body shape, skill level, and the like. Further, virtual images such as character images may be displayed in advance in a selectable manner on the
図15はクライミングコースの選択方法の一例を示す模式図である。以下では、ユーザ端末装置10でクライミング壁25の画像を撮影してクライミングコースを選択する方法について説明するが、これに限定されるものではなく、施設用端末装置20及びカメラ21を用いて同様の処理をすることができる。
FIG. 15 is a schematic diagram showing an example of a climbing course selection method. In the following, a method for selecting a climbing course by taking an image of the
図15に示すように、表示パネル16の表示画面101には、撮影したクライミング壁25の画像が表示される。選択画面102には、コース別の難易度が、例えば、選択可能な複数のアイコンで表示される。図15の例では、4~5級、6~9級、初段…二段のアイコンが表示されている。他の級又は段のアイコンは、画面をスクロールすることによって表示することができる。ユーザが、例えば、6~9級のアイコンを選択すると、クライミング壁25の画像上で、選択された難易度に対応する複数のホールドが識別可能な表示態様103(図の例では、丸印で囲まれている)で表示される。ユーザが決定アイコン104を操作することにより、選択されたクライミングコースが決定され、決定されたクライミングコースのコース情報が生成される。
As shown in FIG. 15, the photographed image of the
図16は仮想画像の表示方法の一例を示す模式図である。図16において、実線で示す画像は、実際のユーザ又はユーザの画像を示し、破線で示す画像は仮想画像(最適な登り方を示す画像)である。まず、実線で示す画像が、クライミング壁25を登る実際のユーザであるとする。この場合、出力処理部553は、プロジェクタ22を介して仮想画像をクライミング壁25へ投影することができる。出力処理部553は、プロジェクタ22を介してクライミング壁25を登るユーザの動きに同期させて仮想画像をクライミング壁25に投影することができる。同期とは、例えば、同じ時刻であって、同じ表示レート(フレーム速度)という意味とすることができる。これにより、クライミング途中で自身の登り方と正しい登り方との違いを体の各部位について把握することができ、例えば、インストラクタやトレーナが不在であっても、クライミング技術を上達させることができる。
FIG. 16 is a schematic diagram showing an example of a method for displaying a virtual image. In FIG. 16, the image indicated by a solid line is an actual user or an image of the user, and the image indicated by a broken line is a virtual image (an image indicating the optimal way to climb). First, assume that the image indicated by the solid line is an actual user climbing the
次に、実線で示す画像がユーザの画像であるとする。この場合、出力処理部553は、表示パネル16に表示されたユーザの画像と仮想画像とを同期させて表示することができる。表示パネル16は、ユーザの画像と仮想画像とを区別可能な表示態様であって重畳させて表示することができる。これにより、クライミング途中で自身の登り方と正しい登り方との違いを体の各部位について把握することができ、例えば、インストラクタやトレーナが不在であっても、クライミング技術を上達させることができる。
Next, assume that the image indicated by the solid line is the user's image. In this case, the
処理部55は、クライミング壁25を登るユーザの骨格情報を取得し、取得した骨格情報及びコース情報を入力データとして学習モデル551aが推定する骨格情報に基づいて、仮想画像を更新することできる。表示パネル16は、更新された仮想画像を表示することができる。これにより、ユーザがクライミング壁25の登る途中で、仮に正しい登り方からずれた間違った登り方を始めたとしても、ユーザの現時点での状況に応じて仮想画像を更新するので、ユーザは、ゴールまでの正しい登り方を把握することができる。なお、骨格情報を介さずに仮想画像を直接出力する手段として、U-Net(Auto Encoder)などを用いてもよい。
The
図17は学習モデル551aの生成方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。以下では、便宜上、処理の主体を制御部51として説明する。制御部51は、コース情報を取得し(S11)、熟練者又はクライミングの成功者の時系列骨格データ(時系列の骨格情報)を取得する(S12)。
FIG. 17 is a flowchart illustrating an example of the processing procedure of the method for generating the
制御部51は、取得した情報を学習用データとして用いて学習モデル551aの生成又は更新を行い(S13)、学習用データの有無を判定する(S14)。学習用データがある場合(S14でYES)、制御部51は、ステップS11以降の処理を繰り返し、学習用データがない場合(S14でNO)、学習モデル551aを記憶部53に記録し(S15)、処理を終了する。
The
図18は学習モデル551aによる最適な登り方の推定方法の処理手順の一例を示すフローチャートである。制御部51は、コース情報を取得し(S21)、ユーザの第1時点での骨格データを取得する(S22)。制御部51は、コース情報及び骨格データを学習モデル551aに入力して、第2時点又は第2時点以降の時系列の骨格データを推定する(S23)。第2時点は、第1時点より後の時点であり、例えば、1フレーム後でもよく、数フレーム後でもよい。図17及び図18に示す処理は、ユーザの体形や熟練度に応じて、別個に行ってもよい。また、ステップS11及びS21において、コース情報に加えて、ユーザの体形や熟練度などの付随情報を取得するようにしてもよい。
FIG. 18 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure of a method for estimating the optimal climbing method using the
制御部51は、推定した時系列の骨格データに基づいて仮想画像を生成し(S24)、ユーザの画像と仮想画像とを同期させて出力し(S25)、ユーザがゴールに到達したか否かを判定する(S26)。ユーザがゴールに到達していない場合(S26でNO)、制御部51は、ステップS22以降の処理を繰り返し、ゴールに到達した場合(S26でYES)、処理を終了する。
The
サーバ50は、CPU(プロセッサ)、RAMなどを備えたコンピュータを用いて実現することもできる。図17及び図18に示すような処理の手順を定めたコンピュータプログラム(記録媒体に記録可能)をコンピュータに備えられた記録媒体読取部で読み取り、読み取ったコンピュータプログラムをRAMにロードし、コンピュータプログラムをCPU(プロセッサ)で実行することにより、コンピュータ上でサーバ50を実現することができる。
The
上述の実施の形態では、サーバ50が、処理部55を備える構成であったが、ユーザ端末装置10が、処理部17を備え、サーバ50と同様の処理を行うようにしてもよい。この場合、学習部171、行動予測部172及び出力処理部173は、それぞれ学習部551、行動予測部552及び出力処理部553と同様の機能を有する。
In the above-described embodiment, the
上述のように、本実施の形態によれば、登るスポーツにおいて、熟練者の技術やスキルを伝授し、初心者や不慣れなユーザや利用者に対して登り方のナビゲーション機能を提供することができ、上手な登り方や最適な登り方を支援することができる。 As described above, according to the present embodiment, in the climbing sport, it is possible to teach techniques and skills of experts and provide beginners and inexperienced users with a navigation function for how to climb. It can help you find the best way to climb and the best way to climb.
上述の実施の形態では、プロジェクタ22を用いて仮想画像をクライミング壁25に投影する構成であったが、AR又はVR技術を用いたウエアブルデバイスを装着したユーザに提供してもよい。また、レーザポイントによる指示出ししてもよい。
In the embodiment described above, the virtual image is projected onto the
本実施の形態のクライミング支援装置は、クライミング壁のコース情報を取得するコース情報取得部と、前記クライミング壁におけるクライマの第1時点での骨格情報を取得する骨格情報取得部と、取得したコース情報及び骨格情報を入力データとし、前記第1時点より後の第2時点以降での前記クライマの時系列の骨格情報を推定する学習モデルとを備える。 The climbing support device of the present embodiment includes a course information acquisition unit that acquires course information of a climbing wall, a skeletal information acquisition unit that acquires skeletal information of a climber at a first point in time on the climbing wall, and the acquired course information. and a learning model that uses the skeleton information as input data and estimates time-series skeleton information of the climber after a second time point after the first time point.
本実施の形態のコンピュータプログラムは、コンピュータに、クライミング壁のコース情報を取得する処理と、前記クライミング壁におけるクライマの第1時点での骨格情報を取得する処理と、取得したコース情報及び骨格情報を学習モデルに入力して前記第1時点より後の第2時点以降での前記クライマの時系列の骨格情報を推定する処理とを実行させる。 The computer program of this embodiment causes a computer to perform a process of acquiring course information of a climbing wall, a process of acquiring skeletal information of a climber at a first point in time on the climbing wall, and a process of acquiring course information and skeletal information of the climber on the climbing wall. A process of inputting the information into a learning model and estimating time-series skeletal information of the climber from a second time point onward after the first time point is executed.
本実施の形態のクライミング支援方法は、クライミング壁のコース情報を取得し、前記クライミング壁におけるクライマの第1時点での骨格情報を取得し、取得されたコース情報及び骨格情報を学習モデルに入力データして前記第1時点より後の第2時点以降での前記クライマの時系列の骨格情報を推定する。 The climbing support method of the present embodiment acquires course information of a climbing wall, acquires skeletal information of a climber at a first point in time on the climbing wall, and inputs the acquired course information and skeletal information into a learning model. Then, time-series skeletal information of the climber is estimated from a second point in time after the first point in time.
コース情報取得部は、クライミング壁のコース情報を取得する。コース情報は、クライミング壁のスタートからゴールまでの複数のホールドそれぞれの位置情報(例えば、基準座標からのx座標、y座標、z座標など)、複数のホールドそれぞれの種類(例えば、大きさ、形状など)、複数のホールドそれぞれが設けられた壁の状態情報(例えば、壁の傾斜角度や凹凸など)を含む。なお、一つのクライミング壁に対して、コース情報は、1つに限定されるものではなく、例えば、難易度に応じて複数あってもよい。 The course information acquisition unit acquires course information of the climbing wall. The course information includes the position information of each of the multiple holds from the start of the climbing wall to the goal (e.g., x coordinate, y coordinate, z coordinate from the reference coordinates, etc.), the type of each of the multiple holds (e.g., size, shape, etc.) etc.), and includes state information (for example, the inclination angle and unevenness of the wall) of the wall on which each of the plurality of holds is provided. Note that the number of course information for one climbing wall is not limited to one, and there may be a plurality of pieces of course information depending on the difficulty level, for example.
骨格情報取得部は、クライミング壁におけるクライマの第1時点での骨格情報を取得する。骨格情報は、クライマの所定部位の位置情報を含む。所定部位は、人体の部位であり、例えば、右目、左目、鼻、右耳、左耳、首、右肩、左肩、右手首、左手首、右肘、左肘、右腰、左腰、右膝、左膝、右足首、左足首とすることができる。なお、所定部位は、これらの部位の一部でもよい。位置座標は、例えば、基準座標からのx座標、y座標、z座標とすることができる。第1時点は、例えば、クライマのスタート時点でもよく、クライミング途中の任意の時点でもよい。 The skeletal information acquisition unit acquires skeletal information of the climber on the climbing wall at a first point in time. The skeleton information includes position information of a predetermined part of the climber. The predetermined parts are parts of the human body, for example, right eye, left eye, nose, right ear, left ear, neck, right shoulder, left shoulder, right wrist, left wrist, right elbow, left elbow, right hip, left hip, right It can be the knee, left knee, right ankle, or left ankle. Note that the predetermined portion may be a part of these portions. The position coordinates can be, for example, the x, y, and z coordinates from the reference coordinates. The first point in time may be, for example, the start point of the climb or any point during the climb.
学習モデルは、コース情報及び時系列の骨格情報を含む学習データに基づいて予め生成されている。学習モデルは、取得したコース情報及び骨格情報を入力データとし、第1時点より後の第2時点以降でのクライマの時系列の骨格情報を推定する。例えば、学習モデルは、クライマのスタート時点での骨格情報に基づいて、スタート時点より後の時点以降の時系列の骨格情報を推定できる。スタート時点での骨格情報は、クライマが、スタート時点でホールドを掴んだ状態での骨格情報でもよく、あるいは、クライマがスタート時点でのホールドの掴み方が分からず、ホールドを掴んでいない場合には、骨格情報として、初期値(例えば、0、0、…など)を与えて、スタート時点での骨格情報としてもよい。また、学習モデルは、クライマのクライミング途中の時点での骨格情報に基づいて、当該時点より後の時点以降の時系列の骨格情報を推定できる。 The learning model is generated in advance based on learning data including course information and time-series skeleton information. The learning model uses the acquired course information and skeletal information as input data, and estimates time-series skeletal information of the climber from a second time point onward after the first time point. For example, the learning model can estimate time-series skeletal information after the start time based on the skeletal information at the start time of the climber. The skeletal information at the start may be the skeletal information of the climber holding the hold at the start, or if the climber does not know how to hold the hold at the start and is not holding the hold. , an initial value (for example, 0, 0, . . . ) may be given as the skeleton information to serve as the skeleton information at the start point. Furthermore, the learning model can estimate time-series skeletal information from a point after the climber's point in time based on the skeletal information at a point in time during the climb of the climber.
上述のように、学習モデルは、コース情報及び時系列の骨格情報を含む学習データに基づいて生成されているので、スタートからゴールまでのコース全体の状態が反映された形で時系列の骨格情報を推定することができる。これにより、コースの全体像を把握した上で、コース全体の登り方やコース取りに基づく身体全体の重心移動も把握することができ、クライミング技術を上達させることができる。 As mentioned above, the learning model is generated based on learning data that includes course information and time-series skeleton information, so the time-series skeleton information is generated in a manner that reflects the overall state of the course from the start to the goal. can be estimated. This makes it possible to grasp the overall picture of the course, and also understand how to climb the course as a whole and how the center of gravity of the entire body shifts based on the course taken, thereby improving climbing techniques.
本実施の形態のクライミング支援装置は、前記学習モデルが推定した時系列の骨格情報に対応するクライマの仮想画像を出力する出力部を備える。 The climbing support device of this embodiment includes an output unit that outputs a virtual image of the climber corresponding to the time-series skeleton information estimated by the learning model.
出力部は、学習モデルが推定した時系列の骨格情報に対応するクライマの仮想画像を出力する。時系列の骨格情報に基づくクライマの仮想画像は、重心移動を含む身体全体の動きを表す動画とすることができ、左右の手足の次の移動位置だけでなく、コース取りや、体の姿勢、体全体の動きを動画で把握できるので、例えば、インストラクタやトレーナが不在であっても、クライミング技術を上達させることができる。 The output unit outputs a virtual image of the climber corresponding to the time-series skeleton information estimated by the learning model. A virtual image of a climber based on time-series skeletal information can be a video that shows the movement of the entire body, including the movement of the center of gravity, and not only the next movement position of the left and right limbs, but also the course taking, body posture, Since the movement of the entire body can be seen in video, it is possible to improve climbing techniques, for example, even when an instructor or trainer is not present.
本実施の形態のクライミング支援装置において、前記出力部は、前記仮想画像を前記クライミング壁へ投影するプロジェクタを含む。 In the climbing support device of this embodiment, the output unit includes a projector that projects the virtual image onto the climbing wall.
出力部は、仮想画像をクライミング壁へ投影するプロジェクタを含む。プロジェクタによって仮想画像をクライミング壁へ投影するので、クライマ自身が、クライミングの開始時点でスタートからゴールまでの正しい登り方を把握することができ、あるいは、クライミング途中で自身の登り方と正しい登り方との違いを体の各部位について把握することができ、例えば、インストラクタやトレーナが不在であっても、クライミング技術を上達させることができる。 The output section includes a projector that projects the virtual image onto the climbing wall. Since a virtual image is projected onto the climbing wall using a projector, climbers themselves can understand the correct way to climb from the start to the goal at the beginning of the climb, or they can check their own climbing method and the correct way to climb during the climb. It is possible to understand the differences in each part of the body, and for example, it is possible to improve climbing techniques even if an instructor or trainer is not present.
本実施の形態のクライミング支援装置において、前記第1時点は、クライミングの開始時点又はクライミングの途中時点である。 In the climbing support device of this embodiment, the first time point is the start time of climbing or the middle time of climbing.
第1時点は、クライミングの開始時点又はクライミングの途中時点である。クライミング開始時点での骨格情報は、ユーザが、開始時点でホールドを掴んだ状態での骨格情報でもよく、あるいは、ユーザが開始時点でのホールドの掴み方が分からない場合には、骨格情報として、初期値(例えば、0、0、…など)を与えて、開始時点での骨格情報としてもよい。これにより、クライミングの開始時点において、スタートからゴールまでの正しい登り方を把握できる。また、クライミングの途中でも、その地点からゴールまでの正しい登り方を把握できる。 The first point in time is the start point of climbing or a point in the middle of climbing. The skeletal information at the start of climbing may be the skeletal information in the state where the user is holding the hold at the start, or if the user does not know how to hold the hold at the start, the skeletal information may be An initial value (for example, 0, 0, . . . ) may be given as skeleton information at the starting point. This allows the user to know the correct way to climb from the start to the goal at the beginning of the climb. Also, even in the middle of climbing, you can figure out the correct way to climb from that point to the goal.
本実施の形態のクライミング支援装置は、前記クライミング壁の画像を取得する画像取得部と、前記画像取得部で取得した画像に基づいてクライミングコースを選択する選択部と、前記選択部で選択したクライミングコースに基づいて前記コース情報を生成するコース情報生成部とを備え、前記コース情報取得部は、前記コース情報生成部で生成したコース情報を取得する。 The climbing support device according to the present embodiment includes an image acquisition unit that acquires an image of the climbing wall, a selection unit that selects a climbing course based on the image acquired by the image acquisition unit, and a climbing wall selected by the selection unit. and a course information generation section that generates the course information based on a course, and the course information acquisition section acquires the course information generated by the course information generation section.
画像取得部は、クライミング壁の画像を取得する。クライミング壁の画像には、種々のホールドの画像も含まれる。ホールドは、コースの難易度に応じて、色分け、あるいは文字又は記号で区別されている。 The image acquisition unit acquires an image of the climbing wall. Images of the climbing wall also include images of various holds. The holds are distinguished by color or by letters or symbols depending on the difficulty of the course.
選択部は、取得した画像に基づいてクライミングコースを選択する。例えば、クライマの所望の難易度を選択することにより、選択された難易度に基づくホールドが決定されてクライミングコースを選択できる。 The selection unit selects a climbing course based on the acquired image. For example, by selecting a desired difficulty level for a climber, holds are determined based on the selected difficulty level, and a climbing course can be selected.
コース情報生成部は、選択したクライミングコースに基づいてコース情報を生成する。具体的には、選択したクライミングコース上の各ホールドの位置情報、種類、壁の状態情報に基づいてコース情報を生成する。 The course information generation unit generates course information based on the selected climbing course. Specifically, course information is generated based on the position information, type, and wall condition information of each hold on the selected climbing course.
コース情報取得部は、生成したコース情報を取得することができる。これにより、クライマ自身の熟練度に応じて所望のクライミングコースを選択してコース情報を取得することができる。 The course information acquisition unit can acquire the generated course information. Thereby, it is possible to select a desired climbing course according to the climber's skill level and obtain course information.
本実施の形態のクライミング支援装置において、前記コース情報生成部は、前記クライミングコース上の複数のホールドそれぞれの位置情報、前記複数のホールドそれぞれの種類、前記複数のホールドそれぞれが設けられた壁の状態情報を含むコース情報を生成する。 In the climbing support device according to the present embodiment, the course information generation unit includes position information of each of the plurality of holds on the climbing course, the type of each of the plurality of holds, and the state of the wall on which each of the plurality of holds is provided. Generate course information containing information.
コース情報生成部は、クライミングコース上の複数のホールドそれぞれの位置情報、複数のホールドそれぞれの種類、複数のホールドそれぞれが設けられた壁の状態情報を含むコース情報を生成することができる。これにより、クライマ自身の熟練度に応じて所望のクライミングコースを選択してコース情報を生成することができる。 The course information generation unit can generate course information including position information of each of the plurality of holds on the climbing course, types of each of the plurality of holds, and state information of the wall on which each of the plurality of holds is provided. Thereby, it is possible to select a desired climbing course according to the climber's own skill level and generate course information.
本実施の形態のクライミング支援装置において、前記骨格情報は、前記クライマの所定部位の位置情報を含む。 In the climbing support device of this embodiment, the skeleton information includes position information of a predetermined part of the climber.
骨格情報は、クライマの所定部位の位置情報を含む。所定部位は、人体の部位であり、例えば、右目、左目、鼻、右耳、左耳、首、右肩、左肩、右手首、左手首、右肘、左肘、右腰、左腰、右膝、左膝、右足首、左足首とすることができる。これにより、体の姿勢や体全体の動きを把握することができる。 The skeleton information includes position information of a predetermined part of the climber. The predetermined parts are parts of the human body, for example, right eye, left eye, nose, right ear, left ear, neck, right shoulder, left shoulder, right wrist, left wrist, right elbow, left elbow, right hip, left hip, right It can be the knee, left knee, right ankle, or left ankle. This allows you to understand your body posture and overall body movements.
本実施の形態のクライミング支援装置において、前記学習モデルは、クライマの身長及び体重を含む体形情報を入力データとして、前記クライマの骨格情報を推定する。 In the climbing support device of this embodiment, the learning model estimates the skeletal information of the climber using body shape information including height and weight of the climber as input data.
学習モデルは、クライマの身長及び体重を含む体形情報を入力データとして、クライマの骨格情報を推定することができる。これにより、クライマの体形を考慮した正しい登り方を把握することができる。 The learning model can estimate the skeletal information of the climber using body shape information including the climber's height and weight as input data. This allows you to understand the correct way to climb, taking into account the climber's body shape.
本実施の形態のクライミング支援装置において、前記学習モデルは、クライミングコースの難易度及びクライマの上達度の少なくとも一つを表す指標を入力データとして、前記クライマの骨格情報を推定する。 In the climbing support device of the present embodiment, the learning model estimates the skeletal information of the climber using as input data an index representing at least one of the difficulty level of the climbing course and the climber's level of improvement.
学習モデルは、クライミングコースの難易度及びクライマの上達度の少なくとも一つを表す指標を入力データとして、クライマの骨格情報を推定することができる。これにより、クライミングコースの難易度やクライマの上達度(熟練度)を考慮した正しい登り方を把握することができる。 The learning model can estimate the skeletal information of the climber using as input data an index representing at least one of the difficulty level of the climbing course and the climber's skill level. This allows you to understand the correct way to climb, taking into account the difficulty of the climbing course and the climber's proficiency level.
本実施の形態の学習モデル生成方法は、クライミング壁のコース情報を取得し、前記クライミング壁におけるクライマの各入力時点の時系列の骨格情報を取得し、取得したコース情報及び時系列の骨格情報を入力データとし、前記入力時点以降の前記クライマの時系列の骨格情報を出力データとする学習データに基づいてクライミング方法を学習した学習モデルを生成する。 The learning model generation method of the present embodiment acquires course information of a climbing wall, acquires time-series skeletal information at each input point of the climber on the climbing wall, and uses the acquired course information and time-series skeletal information. A learning model that has learned a climbing method is generated based on learning data in which the input data is time-series skeletal information of the climber after the input time as output data.
学習モデル生成方法は、クライミング壁のコース情報を取得する。コース情報は、クライミング壁のスタートからゴールまでの複数のホールドそれぞれの位置情報(例えば、基準座標からのx座標、y座標、z座標など)、複数のホールドそれぞれの種類(例えば、大きさ、形状など)、複数のホールドそれぞれが設けられた壁の状態情報(例えば、壁の傾斜角度や凹凸など)を含む。なお、一つのクライミング壁に対して、コース情報は、1つに限定されるものではなく、例えば、難易度に応じて複数あってもよい。 The learning model generation method acquires course information of a climbing wall. The course information includes the position information of each of the multiple holds from the start of the climbing wall to the goal (e.g., x coordinate, y coordinate, z coordinate from the reference coordinates, etc.), the type of each of the multiple holds (e.g., size, shape, etc.) etc.), and includes state information (for example, the inclination angle and unevenness of the wall) of the wall on which each of the plurality of holds is provided. Note that the number of course information for one climbing wall is not limited to one, and there may be a plurality of pieces of course information depending on the difficulty level, for example.
学習モデル生成方法は、クライミング壁におけるクライマの各入力時点の時系列の骨格情報を取得する。骨格情報は、クライマの所定部位の位置情報を含む。所定部位は、人体の部位であり、例えば、右目、左目、鼻、右耳、左耳、首、右肩、左肩、右手首、左手首、右肘、左肘、右腰、左腰、右膝、左膝、右足首、左足首とすることができる。なお、所定部位は、これらの部位の一部でもよい。位置座標は、例えば、基準座標からのx座標、y座標、z座標とすることができる。 The learning model generation method acquires time-series skeletal information at each input point of the climber on the climbing wall. The skeleton information includes position information of a predetermined part of the climber. The predetermined parts are parts of the human body, for example, right eye, left eye, nose, right ear, left ear, neck, right shoulder, left shoulder, right wrist, left wrist, right elbow, left elbow, right hip, left hip, right It can be the knee, left knee, right ankle, or left ankle. Note that the predetermined portion may be a part of these portions. The position coordinates can be, for example, the x, y, and z coordinates from the reference coordinates.
学習モデル生成方法は、取得したコース情報及び時系列の骨格情報を入力データとし、入力時点以降のクライマの時系列の骨格情報を出力データとする学習データに基づいてクライミング方法を学習した学習モデルを生成する。学習データは、スタートからゴールまでのクライミングを成功したユーザのデータを大量に収集したものでもよく、ユーザの体形情報、上達度、クライミングコースの難易度等に分類した学習データを用いてもよい。 The learning model generation method uses acquired course information and time-series skeletal information as input data, and creates a learning model that has learned climbing methods based on learning data that uses time-series skeletal information of the climber after the input time as output data. generate. The learning data may be obtained by collecting a large amount of data on users who have successfully climbed from the start to the goal, or may be learning data categorized by user body shape information, skill level, difficulty level of the climbing course, etc.
これにより、学習モデルは、コース情報及びクライマのある時点での骨格情報を入力データとし、当該時点以降でのクライマの時系列の骨格情報を推定することができる。 Thereby, the learning model uses the course information and the skeletal information of the climber at a certain point as input data, and can estimate the time-series skeletal information of the climber after that point.
本実施の形態の学習モデル生成方法は、クライマの身長及び体重を含む体形情報を入力データとする学習データに基づいて前記学習モデルを生成する。 The learning model generation method of this embodiment generates the learning model based on learning data whose input data is body shape information including height and weight of the climber.
学習モデル生成方法は、クライマの身長及び体重を含む体形情報を入力データとする学習データに基づいて学習モデルを生成することができる。これにより、クライマの体形を考慮した骨格情報を推定することができる。 The learning model generation method can generate a learning model based on learning data that uses body shape information including height and weight of a climber as input data. This makes it possible to estimate skeletal information that takes into account the climber's body shape.
本実施の形態の学習モデル生成方法は、クライミングコースの難易度及びクライマの上達度の少なくとも一つを表す指標を入力データとする学習データに基づいて前記学習モデルを生成する。 The learning model generation method of this embodiment generates the learning model based on learning data whose input data is an index representing at least one of the difficulty level of the climbing course and the climber's skill level.
学習モデル生成方法は、クライミングコースの難易度及びクライマの上達度の少なくとも一つを表す指標を入力データとする学習データに基づいて学習モデルを生成することができる。これにより、クライミングコースの難易度やクライマの上達度を考慮した骨格情報を推定することができる。 The learning model generation method can generate a learning model based on learning data whose input data is an index representing at least one of the difficulty level of a climbing course and the climber's skill level. This makes it possible to estimate skeletal information that takes into account the difficulty of the climbing course and the climber's skill level.
本実施の形態の表示システムは、クライマのクライミング方法を学習した学習モデルが推定する時系列の骨格情報に基づいてクライマの仮想画像を生成する生成部と、前記生成部で生成した仮想画像を表示する表示部とを備える。 The display system of this embodiment includes a generation unit that generates a virtual image of a climber based on time-series skeletal information estimated by a learning model that has learned the climbing method of the climber, and a display system that displays the virtual image generated by the generation unit. and a display section.
生成部は、クライマのクライミング方法を学習した学習モデルが推定する時系列の骨格情報に基づいてクライマの仮想画像を生成する。時系列の骨格情報に基づくクライマの仮想画像は、重心移動を含む身体全体の動きを表す動画とすることができ、左右の手足の次の移動位置だけでなく、コース取りや、体の姿勢、体全体の動きを動画で把握できる。 The generation unit generates a virtual image of the climber based on time-series skeletal information estimated by a learning model that has learned the climber's climbing method. A virtual image of a climber based on time-series skeletal information can be a video that shows the movement of the entire body, including the movement of the center of gravity, and not only the next movement position of the left and right limbs, but also the course taking, body posture, You can see the movements of your entire body in the video.
表示部は、生成した仮想画像を表示する。これにより、コース取りや、体の姿勢、体全体の動きを動画で把握できるので、例えば、インストラクタやトレーナが不在であっても、クライミング技術を上達させることができる。 The display unit displays the generated virtual image. This makes it possible to understand course planning, body posture, and overall body movement through video, so it is possible to improve climbing techniques, for example, even in the absence of an instructor or trainer.
本実施の形態の表示システムは、クライミング壁におけるクライマの画像を取得する画像取得部を備え、前記表示部は、前記クライマの画像と前記仮想画像とを同期させて表示する。 The display system of the present embodiment includes an image acquisition section that acquires an image of a climber on a climbing wall, and the display section synchronizes and displays the image of the climber and the virtual image.
画像取得部は、クライミング壁におけるクライマの画像を取得する。クライマの画像は、例えば、クライミング途中のクライマの画像とすることができる。表示部は、クライマの画像と仮想画像とを同期させて表示する。同期とは、例えば、同じ時刻であって、同じ表示レート(フレーム速度)という意味とすることができる。表示部は、クライマの画像と仮想画像とを区別可能な表示態様であって重畳させて表示画面上に表示することができる。これにより、クライミング途中で自身の登り方と正しい登り方との違いを体の各部位について把握することができ、例えば、インストラクタやトレーナが不在であっても、クライミング技術を上達させることができる。 The image acquisition unit acquires an image of the climber on the climbing wall. The image of the climber can be, for example, an image of the climber in the middle of climbing. The display unit displays the image of the climber and the virtual image in synchronization. Synchronization can mean, for example, the same time and the same display rate (frame rate). The display unit has a display mode in which the image of the climber and the virtual image can be distinguished, and can be displayed in a superimposed manner on the display screen. This allows the user to understand the difference between his own climbing method and the correct climbing method for each part of his body while climbing, and allows him to improve his climbing technique, for example, even in the absence of an instructor or trainer.
本実施の形態の表示システムにおいて、前記表示部は、プロジェクタを含み、前記プロジェクタは、クライミング壁を登るクライマの動きに同期させて前記仮想画像を前記クライミング壁に投影する。 In the display system of this embodiment, the display unit includes a projector, and the projector projects the virtual image onto the climbing wall in synchronization with the movement of a climber climbing the climbing wall.
表示部は、プロジェクタを含む。プロジェクタは、クライミング壁を登るクライマの動きに同期させて仮想画像をクライミング壁に投影する。これにより、クライミング途中で自身の登り方と正しい登り方との違いを体の各部位について把握することができ、例えば、インストラクタやトレーナが不在であっても、クライミング技術を上達させることができる。 The display section includes a projector. The projector projects a virtual image onto the climbing wall in synchronization with the movement of the climber climbing the wall. This allows the user to understand the difference between his own climbing method and the correct climbing method for each part of his body while climbing, and allows him to improve his climbing technique, for example, even in the absence of an instructor or trainer.
本実施の形態の表示システムは、クライミング壁を登るクライマの骨格情報を取得する骨格情報取得部と、前記クライミング壁のコース情報を取得するコース情報取得部と、取得した骨格情報及びコース情報を入力データとして前記学習モデルが推定する骨格情報に基づいて、前記生成部が生成する仮想画像を更新する更新部とを備え、前記表示部は、前記更新部で更新された仮想画像を表示する。 The display system of this embodiment includes a skeletal information acquisition unit that acquires skeletal information of a climber climbing a climbing wall, a course information acquisition unit that acquires course information of the climbing wall, and inputs the acquired skeletal information and course information. and an updating section that updates the virtual image generated by the generating section based on skeleton information estimated by the learning model as data, and the display section displays the virtual image updated by the updating section.
骨格情報取得部は、クライミング壁を登るクライマの骨格情報を取得する。コース情報取得部は、クライマが登るクライミング壁のコース情報を取得する。更新部は、取得した骨格情報及びコース情報を入力データとして学習モデルが推定する骨格情報に基づいて、生成部が生成する仮想画像を更新する。表示部は、更新部で更新された仮想画像を表示する。これにより、クライマがクライミング壁の登る途中で、仮に正しい登り方からずれた間違った登り方を始めたとしても、クライマの状況に応じて仮想画像を更新するので、ゴールまでの正しい登り方を把握することができる。 The skeletal information acquisition unit acquires skeletal information of a climber climbing a climbing wall. The course information acquisition unit acquires course information of a climbing wall that a climber climbs. The updating unit updates the virtual image generated by the generation unit based on the skeletal information estimated by the learning model using the acquired skeletal information and course information as input data. The display unit displays the virtual image updated by the update unit. As a result, even if a climber starts climbing the wrong way from the correct way while climbing the climbing wall, the virtual image will be updated according to the climber's situation, so they will know the correct way to climb to the goal. can do.
1 通信ネットワーク
10 ユーザ端末装置
11 制御部
12 カメラ部
13 通信部
14 記憶部
15 操作部
16 表示パネル
17 処理部
171 学習部
172 行動予測部
173 出力処理部
20 施設用端末装置
21 カメラ
22 プロジェクタ
50 サーバ
51 制御部
52 通信部
53 記憶部
54 ユーザDB
55 処理部
551 学習部
551a 学習モデル
552 行動予測部
553 出力処理部
1
55
Claims (17)
前記クライミング壁におけるクライマの第1時点での骨格情報を取得する骨格情報取得部と、
取得したコース情報及び骨格情報を入力データとし、前記第1時点より後の第2時点以降での前記クライマの時系列の骨格情報を推定する学習モデルと
を備えるクライミング支援装置。 a course information acquisition unit that acquires course information for a climbing wall;
a skeletal information acquisition unit that acquires skeletal information at a first point in time of the climber on the climbing wall;
A climbing support device comprising: a learning model that uses the acquired course information and skeletal information as input data and estimates time-series skeletal information of the climber after a second time point after the first time point.
前記仮想画像を前記クライミング壁へ投影するプロジェクタを含む請求項2に記載のクライミング支援装置。 The output section is
The climbing support device according to claim 2, further comprising a projector that projects the virtual image onto the climbing wall.
前記画像取得部で取得した画像に基づいてクライミングコースを選択する選択部と、
前記選択部で選択したクライミングコースに基づいて前記コース情報を生成するコース情報生成部と
を備え、
前記コース情報取得部は、
前記コース情報生成部で生成したコース情報を取得する請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のクライミング支援装置。 an image acquisition unit that acquires an image of the climbing wall;
a selection unit that selects a climbing course based on the image acquired by the image acquisition unit;
a course information generation unit that generates the course information based on the climbing course selected by the selection unit;
The course information acquisition unit
The climbing support device according to any one of claims 1 to 4, wherein the climbing support device acquires course information generated by the course information generation unit.
前記クライミングコース上の複数のホールドそれぞれの位置情報、前記複数のホールドそれぞれの種類、前記複数のホールドそれぞれが設けられた壁の状態情報を含むコース情報を生成する請求項5に記載のクライミング支援装置。 The course information generation unit includes:
The climbing support device according to claim 5, wherein the climbing support device generates course information including position information of each of the plurality of holds on the climbing course, types of each of the plurality of holds, and state information of a wall on which each of the plurality of holds is provided. .
前記クライマの所定部位の位置情報を含む請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のクライミング支援装置。 The skeleton information is
The climbing support device according to any one of claims 1 to 6, including position information of a predetermined part of the climber.
クライマの身長及び体重を含む体形情報を入力データとして、前記クライマの骨格情報を推定する請求項1から請求項7のいずれか一項に記載のクライミング支援装置。 The learning model is
The climbing support device according to any one of claims 1 to 7, wherein skeletal information of the climber is estimated using body shape information including the climber's height and weight as input data.
クライミングコースの難易度及びクライマの上達度の少なくとも一つを表す指標を入力データとして、前記クライマの骨格情報を推定する請求項1から請求項8のいずれか一項に記載のクライミング支援装置。 The learning model is
The climbing support device according to any one of claims 1 to 8, wherein the skeletal information of the climber is estimated by using as input data an index representing at least one of the difficulty level of the climbing course and the climber's skill level.
クライミング壁のコース情報を取得する処理と、
前記クライミング壁におけるクライマの第1時点での骨格情報を取得する処理と、
取得したコース情報及び骨格情報を学習モデルに入力して前記第1時点より後の第2時点以降での前記クライマの時系列の骨格情報を推定する処理と
を実行させるコンピュータプログラム。 to the computer,
Processing to obtain climbing wall course information;
a process of acquiring skeletal information at a first point in time of the climber on the climbing wall;
A computer program that executes a process of inputting acquired course information and skeletal information into a learning model to estimate time-series skeletal information of the climber from a second time point onward after the first time point.
前記クライミング壁におけるクライマの第1時点での骨格情報を取得し、
取得されたコース情報及び骨格情報を学習モデルに入力データして前記第1時点より後の第2時点以降での前記クライマの時系列の骨格情報を推定するクライミング支援方法。 Get climbing wall course information,
obtaining skeletal information of the climber on the climbing wall at a first point in time;
A climbing support method that inputs acquired course information and skeletal information into a learning model to estimate time-series skeletal information of the climber after a second time point after the first time point.
前記クライミング壁におけるクライマの各入力時点の時系列の骨格情報を取得し、
取得したコース情報及び時系列の骨格情報を入力データとし、前記入力時点以降の前記クライマの時系列の骨格情報を出力データとする学習データに基づいてクライミング方法を学習した学習モデルを生成する学習モデル生成方法。 Get climbing wall course information,
Obtaining time-series skeleton information at each input point of the climber on the climbing wall,
A learning model that generates a learning model that has learned a climbing method based on learning data in which the acquired course information and time-series skeleton information are used as input data, and the time-series skeleton information of the climber after the input time is used as output data. Generation method.
前記生成部で生成した仮想画像を表示する表示部と、
クライミング壁におけるクライマの画像を取得する画像取得部と
を備え、
前記表示部は、
前記クライマの画像と前記仮想画像とを同期させて表示する表示システム。 a generation unit that generates a virtual image of the climber based on time-series skeletal information estimated by a learning model that has learned how to climb the climber;
a display unit that displays the virtual image generated by the generation unit ;
an image acquisition unit that acquires an image of a climber on a climbing wall;
Equipped with
The display section is
A display system that synchronizes and displays the image of the climber and the virtual image .
前記プロジェクタは、
クライミング壁を登るクライマの動きに同期させて前記仮想画像を前記クライミング壁に投影する請求項15に記載の表示システム。 The display unit includes a projector,
The projector includes:
The display system according to claim 15, wherein the virtual image is projected onto the climbing wall in synchronization with the movement of a climber climbing the climbing wall.
前記クライミング壁のコース情報を取得するコース情報取得部と、
取得した骨格情報及びコース情報を入力データとして前記学習モデルが推定する骨格情報に基づいて、前記生成部が生成する仮想画像を更新する更新部と
を備え、
前記表示部は、
前記更新部で更新された仮想画像を表示する請求項15から請求項16のいずれか一項に記載の表示システム。 a skeletal information acquisition unit that acquires skeletal information of a climber climbing a climbing wall;
a course information acquisition unit that acquires course information of the climbing wall;
an updating unit that updates the virtual image generated by the generating unit based on the skeletal information estimated by the learning model using the acquired skeletal information and course information as input data,
The display section is
The display system according to any one of claims 15 to 16 , which displays a virtual image updated by the update unit.
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