動作分析
ビデオ式動作分析ソフトウェア WINanalyze2D/3D
《 高度な画像処理アルゴリズムによる動作分析 》
世界で初めてマーカーレスで自動追尾を可能にした動作分析ソフトウェアです。
本ソフトウェア専用に開発された独自のパターン認識アルゴリズムを搭載。
隠れた区間の補間処理はニューラルネットにより自動化します。
最新情報
- 領域解析ソフトウェアRegionTrackリリース。（2007年5月）
- WindowsVistaへの対応を完了しました。（2007年1月）
- リアルタイム版RealtimeTrackerリリース。（2006年10月）
- 床反力計測用トレッドミルとの統合計測に対応しました。連続歩行による動作分析が可能です。
特徴
- 高度に開発された画像処理アルゴリズムは反射マーカーや色マーカーなしでも自動追尾による動作分析が可能。
- サブピクセル処理により高精度な動作分析。デジタイズの精度は1/100ピクセル。
- 隠れた区間のデータはニューラルネット（人工知能）により自動補間。
- 高速度カメラで撮影した映像の分析に最適
- 国際的に豊富な納入実績
機能
- 30コマ/秒の民生ビデオ（DV・VHS・Hi8）の画像はノンインタレース化処理により60コマ/秒で動作分析が可能。
- 手動でデジタイズを行う場合は、位置予測の他に画像処理による操作アシスト。
- 複数オブジェクトや多視点のオブジェクトを同時にデジタイズ。
- グラフと動画像の同期再生。
- 各種画像フィルタによる画質改善や特徴抽出。
- 最大32倍の拡大表示により細部まで正確にデジタイズが可能。
- キャリブレーションは、座標変換とレンズの歪を補正します。結果（誤差）も表示します。
- 重心点や質量中心点はボディモデルモジュールにより自動で算出されます。
- 分析結果は、表計算・3次元表示・筋力推定などの外部プログラムで読込可能なASCII形式で出力。
- EMG・フォースプレート・加速度計などの外部アナログ信号のデータをグラフに挿入表示。
仕様
| 原産国 |
ドイツ |
| カメラ台数 |
1〜10台 |
| 入力画像 |
AVI形式・BLD形式・BMP形式※1・MPEG形式※2 |
| 色対応 |
モノクロ・カラー |
| 追尾方式 |
パターン認識 |
| 分析点数 |
無制限 |
| 精度 |
サブピクセル（1/100ピクセル） |
| データ補間 |
あり ※ニューラルネット自動補間 |
| データ平滑化 |
あり ※ローパスフィルタ |
| データ出力 |
ASCII形式 （表計算などの外部プログラムから読込可能） |
| キャリブレーション |
レンズの歪補正：あり。誤差の表示：あり。 |
| 分析項目 |
変位・速度・加速度・2点間距離・角度・角速度・角加速度・重心・質量中心・フォース・モーメント・軌跡・スティックピクチャ |
※1：付属または市販のソフトウェアによりファイル形式の変換が必要です。
※2：市販のソフトウェアによりファイル形式の変換が必要です。
強力な画像処理アルゴリズム
先端的画像処理で著名なフラウンフォッファ研究所（ドイツ国）と動作分析で実績のあるミクロマクサービス社が共同開発しました。最大の特徴はパターン認識とAIによる強力な自動追尾です。特徴を捉えるので反射マーカーや色マーカーのような2値化の環境をつくる必要がありません。ユーザーが指定したオブジェクトの特徴を認識し連続的に自動追尾します。オブジェクトが複数ある場合は、個別または複数同時に追尾することができます。処理の過程をモニタできるのでオブジェクトが目標からズレた場合や、修正や微調が必要なときは処理を中断して任意の時点からやり直すことができます。
最大32倍のデジタルズーム
正確なデジタイズと快適な操作を行うために画像は自由に拡大縮小することができます。倍率は、1/8〜32倍まで選択できます。
各種画像処理フィルタ
『ContrastEnhancement』『LowPass』『HighPass』『Sobol』『Mediam』など、輪郭抽出や輪郭強調、ノイズ除去などのフィルタを動画像に適用することができます。そのままでは分析が困難な動画像もフィルタを適用することにより分析を可能にします。
マニュアルトラッキングモード
従来のマニュアルトラッキングでは、直前数ポイントのオブジェクト位置を参照し、次のフレームでのオブジェクト位置を予測する方法がとられてきました。この方式はオブジェクトが直線的・規則的に移動する場合には適していますが、実際のオブジェクトの動きは直線的であることはほとんどなく、その都度手動で1フレーム毎に修正することが求められてきました。本動作分析は、連続自動追尾の他に1コマ毎の自動追尾も可能です。本動作分析の自動追尾アルゴリズムは、オブジェクトの移動が不規則な場合でも正確に位置検出を行います。全てのフレームの処理を凝視しながら手動で行うことから開放されるとともに、手動操作よりも高精度なデジタイズが可能です。
画像処理によるデジタイズの高精度化
マニュアルトラッキングの欠点は、デジタイズの誤差が一定でないことです。画像処理によるデジタイズは数学的な手法により行われる為、常に安定した結果を出力することができます。また、マニュアルトラッキングでは実現できない圧倒的な高精度（サブピクセル：1/100）を実現することが可能です。
洗練されたソフトウェアデザイン
人間工学に基づいて設計されたGUIにより、操作は極めて簡単＆快適です。動作分析の経験の少いユーザーが初めて使用する場合でも少ない操作で簡単に結果を得ることができます。また、プロフェッショナル用途にも対応するシステムの安定性や多機能性を有しています。
ボディモデル
身体動作を分析する際、運動学的な各体節の質量中心点や身体の重心を求めることがあります。本動作分析には、国際的に著名な4つのモデルをビルトイン。新たに任意のモデルを登録することも可能です。
高速度ビデオカメラに最適
膨大なフレーム数を分析しなければならない用途での動作分析に圧倒的な威力を発揮します。例えば、高速度ビデオカメラを250FPS（コマ/秒）の設定で12秒間記録した場合、250コマ×12秒＝3000フレームを処理することになります。マニュアル方式のデジタイズでは気の遠くなる作業ですが、本動作分析を使用することにより処理を自動化することができます。60FPSの標準ビデオを使用する場合の記録時間が数分または数時間におよぶ用途でも同様です。
行動分析
人や動物の行動をビデオを使って分析することができます。ゲーム分析や小動物の観察など各種マーカーやセンサーの着用が不可能な用途でも自動追尾が可能です。
ニューラルネット（人工知能）による自動補間
隠れた区間のデータはニューラルネット（人工知能）により自動補間します。区間が複数の場合でも1度の操作で、全て自動的に補間します。従来の補間方式（直線補間法・スプライン補間法）では、区間ごとに設定が必要となり、また、設定条件によってはベストなフィッティングが得られませんでした。ニューラルネット（人工知能）を使用した場合には与えられた条件の中で最も適した結果を得ることができます。
2次元動作分析システム WINANA2D-MB
ノート型コンピュータと高速度プログレッシブスキャンカメラがセットになった動作分析システムです。バッテリ駆動により屋外での動作分析が可能です。
3次元動作分析システム WINANA3D-4HSV
デスクトップ型コンピュータと高速度プログレッシブスキャンカメラ4台がセットになった動作分析システムです。4台のカメラは同期ユニットにより完全に同期します。
次世代のビデオカメラに対応
最新技術のハードウェアを使用して常に最先端の動作分析システムを構築することができます。現在、計測用ビデオカメラの分野では、メガピクセル（100万画素）対応による画像の高精細化や、高速度化、メモリ方式によるデジタル化が著しく進んでいます。これら次世代の仕様にもWINanalyzeは正確に対応します。
適用分野
・ロボット研究開発の動作分析
・バイオメカニクスの動作分析
・人間工学の動作分析
・工業計測の動作分析
・生産ラインの動作分析
・嚥下の動作分析
・歩行の動作分析
・モーションキャプチャ
コーチングや教育現場でのフィードバック用として
『画像の記録』→『デジタイズ』→『結果の出力』までの操作を極めて簡単に短時間で行うことができます。即時性が求められる用途にも対応します。
授業用など複数ライセンスの同時購入については別途お問い合わせください。
研究開発
本動作分析の心臓部である画像処理アルゴリズムはDr.Robert Frischholzの研究チームにより開発されました。
R.W.Frischholz, K.P.Spinnler
"A class of Algorithms for Real-Time Subpixel Registration" ,Europto Conference, Munich, June 1993.
Dr.N.Bauer, R.W.Frischholz
"Three Dimensional Automatic Motion Analysis"
ISATA 28th Symposium, Proceedings on Robotics, Motion and Machine Vision in the Automotive Industries, September 1995
R. Frischholz, K. Spinnler
"Automatische dreidimensionale Bewegungsanalyse" ,FhG-IIS Tatigkeitsbericht 1994, Erlangen, September 1994.
R. Frischholz, T. Wittenberg
"Computer Aided Visual Motion Analysis" ,Advances in Quantitative Laryngoscopy using Motion-, Image- and Signal Analysis, Erlangen, 1997.
R. Frischholz
"Software zur automatischen Bewegungsanalyse" ,Biomechanik und Motorik, DVS Band 75, Czwalina Verlag, Hamburg, 1997.
R. Frischholz
"Automatische Bewegungsanalyse fur digitale Bildsequenzen"
Tagungsband zum 1. Workshop Industrielle Bildverarbeitung, Fraunhofer Institut fur Integrierte Schaltungen IIS, Erlangen, 1997.
R. Frischholz
"Beitrage zur automatischen dreidimensionalen Bewegungsanalyse" ,(ISBN 3-8265-3733-5), Dissertation, Shaker Verlag, 1998.
T. Wittenberg, R. Frischholz, J. Ernst, C. v. As, F. Hilgers, M. Tigges, U. Eysholdt
"Rechnerunterstutzte Bewegungsanalyse der Pharyngo-Osophagealen Schleimhaut nach Laryngektomie"
M. Gross (Editor). Aktuelle phoniatrisch-padaudiologische Aspekte 1998/99, Band 6. Median Verlag, pp.134-138 (1999).
R. Frischholz
"Motion Tracking" ,B. Jahne, Handbook of Computer Vision and Applications (ISBN 0123797705), Academic Press, 1999.
R. Frischholz
"Motion Tracking" ,B. Jahne, Computer Vision and Applications (ISBN 0123797772), Academic Press, 2000.
動作分析をサポートします。
『これから動作分析を始める』方や、『動作分析のことがよくわからない』『動作分析で悩んでいる』方は是非ご相談ください。弊社の専門スタッフがあなたの研究をサポートします。また、研究以外の目的（授業用・教材作成・コーチング・診断など）で応用的に動作分析を使用してみたいという要望に対してもベストなソリューションを提供します。
お問い合わせ
輸入総代理店
株式会社ベルテック・ジャパン
〒251-0024
神奈川県藤沢市鵠沼橘1-1-2FIC鵠沼ビル3F
TEL:0466-27-0022 FAX:0466-27-0188
