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人体計測学（/ ænθrəˈpɒmɪtrɪ / ）ⓘ は、古代ギリシャ語のἄνθρωπος( ánthrōpos )「人間の」とμέτρον( métron )「測定」に由来し、人間の個体の測定を指します。 [ 1 ]身体人類学の初期のツールであり、識別、人間の身体的変異の理解、古人類学、および身体的特徴と人種的および心理的特徴を関連付けるさまざまな試みに使用されてきました。 [ 1 ]人体計測は、人間の身体の物理的特性、主に身体の大きさと形状の寸法記述子を体系的に測定します。 [ 1 ] [ 2 ]
生活水準を分析する一般的な方法やアプローチでは十分役に立たなかったため、人類計測史は歴史家が関心のある疑問に答えるのに非常に役立つようになった。[ 3 ]
今日、人体計測学は、工業デザイン、服飾デザイン、人間工学、建築などの分野で重要な役割を果たしており、人口における身体寸法の分布に関する統計データは、製品の最適化に活用されています。生活様式、栄養、そして人口の民族構成の変化は、身体寸法の分布の変化（例えば肥満の増加）につながり、人体計測データの定期的な更新を必要とします。
人体計測の歴史には、頭蓋計測、古人類学、生物人類学、骨相学、人相学、法医学、犯罪学、系統地理学、人類の起源、頭蓋顔面記述など、科学的および疑似科学的なさまざまな概念が含まれており、また、さまざまな人体計測と個人のアイデンティティ、精神類型、性格、頭蓋冠と脳の大きさ、その他の要因との相関関係も含まれています。
歴史上のさまざまな時代において、人体計測学の応用は、正確な科学的記述や疫学的分析から、優生学や露骨な人種差別的社会運動の根拠まで多岐に渡ってきた。[ 4 ]その誤用の一つが、信用を失った疑似科学である骨相学である。
成長学とは、人間の身体的成長のあらゆる側面を研究する広範な用語である。
人間の身長は、様々な複雑な生物学的、遺伝的、環境的要因などにより、個人間および集団間で大きく異なります。また、方法論的および実際的な問題により、統計的サンプリングにおいても、その測定にはかなりの誤差が生じる可能性があります。
遺伝的にも環境的にも均質な集団における平均身長は、多くの場合、多数の個人間で比例関係にある。このような集団内で身長に著しいばらつき（集団の平均から約20%の偏差）が見られる場合、それは特定の遺伝子や内分泌異常によって引き起こされる巨人症や小人症によることがある。[ 5 ]最も「一般的な」体型（人口の66%）の間でもかなりのばらつきがあり、そのため「平均的」な人はいないと考えられる。[ 1 ]
例えば、最も極端な人口比較では、ボリビアの女性の平均身長は142.2 cm (4フィート 8.0インチ)であるのに対し、ディナル アルプスの男性の平均身長は185.6 cm (6フィート 1.1インチ)であり、平均差は43.4 cm (1フィート 5.1インチ)である。同様に、最も身長が低いチャンドラ バハドゥル ダンギと最も身長が高いロバート ワドローの身長は、それぞれ53～272 cm (1フィート 9インチ～8フィート 11インチ)であった。[ 6 ] [ 7 ]
ほとんどの女性の成長が止まる年齢範囲は15～18歳で、ほとんどの男性の成長が止まる年齢範囲は18～21歳です。[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]
人間の体重は個人差が大きく、集団間でも大きく異なり、記録されている成人の極端な例としては、体重が2.1 kg (4.7 lb)のルシア・ザラテと、体重が640 kg (1,400 lb)のジョン・ブラウワー・ミノックが挙げられ、集団の極端な例としては、バングラデシュの49.6 kg (109.3 lb)からミクロネシアの87.4 kg (192.7 lb)まであります。[ 15 ] [ 16 ]
成人の脳の大きさは、女性では974.9 cm 3 (59.49 cu in)から1,498.1 cm 3 (91.42 cu in)まで、男性では1,052.9 cm 3 (64.25 cu in)から1,498.5 cm 3 (91.44 cu in)まで変化し、平均はそれぞれ1,130 cm 3 (69 cu in)と1,260 cm 3 (77 cu in)である。[ 17 ] [ 18 ]右大脳半球は通常左大脳半球よりも大きいが、小脳半球は通常ほぼ同じ大きさである。
人間の胃の大きさは成人で大きく異なり、ある研究では容積が520 cm 3 (32 cu in)から1,536 cm 3 (93.7 cu in)まで、重量が77グラム (2.7 oz)から453グラム (16.0 oz)までと示されている。[ 19 ]
男性と女性の生殖器にはかなりの個人差があり、陰茎のサイズは大きく異なり[ 20 ] [ 21 ]、膣のサイズは健康な成人で大きく異なります[ 22 ] 。
人間の美しさや身体的な魅力は、歴史を通じて人々の関心の的であり、しばしば人体計測基準と結びついてきた。美容、顔の対称性、ウエスト・ヒップ比などは、計測が基本的であると考えられている代表的な例である。
今日、人類計測学の研究は、祖先が異なる環境に住んでいた集団間の体型の違いが持つ進化上の意義を調査するために行われている。人類集団は、他の大型哺乳類と同様に気候変動パターンを示しており、寒冷地に住む人は温暖地に住む人よりも体が大きい傾向があるというベルクマンの法則と、寒冷地に住む人は温暖地に住む人よりも手足が短くずんぐりしている傾向があるというアレンの法則に従っている。
人類学者は、微小進化レベルでは、人体計測学的変異を用いて小規模な集団の歴史を再構築する。例えば、ジョン・レレトフォードによる20世紀初頭のアイルランドの人体計測学的データの研究では、体型比率の地理的なパターンに、数世紀前のイングランド人とノルマン人による侵略の痕跡が今も残っていることが示されている。
同様に、人体計測指標、すなわち人間の身長の比較が人体計測傾向を示すために使用されました。この研究は、Jörg Batenと Sandew Hira によって実施され、人間の身長は栄養の質によって決定され、その栄養の質はかつてより発展した国で高かったという人類学的発見に基づいています。この研究は、スリナムとインドネシアに送られた中国南部の契約移民のデータセットに基づいており、13,000 人が含まれました。[ 23 ]
今日では、人体計測は3次元スキャナーで行うことができます。医療における3次元スキャナーの使用を調査するグローバルな共同研究が2007年3月に開始されました。ボディベンチマーク研究では、3次元スキャナーを使用して個人の身体スキャンの体積とセグメント体積を計算することを調査します。目的は、ボディボリュームインデックスが医療における長期的なコンピュータベースの人体計測として使用できる可能性があるかどうかを確立することです。2001年に英国は、スキャナーを使用してこれまでで最大のサイズ調査を実施しました。それ以来、英国の先駆的なステップに続いて、いくつかの国の調査が行われており、特にSizeUSA、SizeMexico、およびSizeThailandがあり、後者は現在も進行中です。SizeUKは、国民の身長と体重が増加したが、予想ほどではなかったことを示しました。最後の女性の調査が行われた1951年以降、女性の平均体重は62kgから65kgに増加しました 。しかし、最近の研究では、被験者の姿勢が測定結果に大きく影響すること、[ 24 ] 3Dボディスキャナーの精度が業界の許容範囲に十分かどうか、また、測定結果がすべての用途（例：衣服の製造）に関連するかどうかが不明であることが示されています。[ 25 ]
足底圧測定装置は、(i)床面設置型と (ii)靴内設置型の 2 つの主要なカテゴリに分類されます。基盤となる技術は、圧電センサアレイから光の屈折まで多岐にわたりますが、[ 26 ] [ 27 ] [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ]すべての最新技術によって生成されるデータの最終的な形式は、足底表面下に作用する圧力の 2D 画像または 2D 画像時系列のいずれかです。これらのデータから他の変数を計算することができます (データ分析を参照) 。
市販の足底圧測定システムで生成される画像の空間的および時間的解像度は、それぞれ約 3 ～ 10 mm および 25 ～ 500 Hz の範囲です。センサー技術により、より細かい解像度は制限されます。このような解像度では、約 500 個のセンサーの接触領域が得られます(表面積が約 100 cm 2の典型的な成人の足の場合)。[ 31 ]通常の歩行中の立脚期の持続時間は約 0.6 秒で、[ 32 ]ハードウェアの仕様に応じて、各ステップで約 150,000 個の圧力値が記録されます。
直接測定には、死体から採取した脳の検査、あるいは近年ではMRIなどの画像診断技術を用いた生体測定が含まれる。こうした測定は、神経科学や知能の研究に用いられる。脳容積データやその他の頭蓋計測データは、主流科学において現代の動物種を比較したり、考古学における人類の進化を分析したりするために利用されている。
人体計測は、疫学や医療人類学においても利用されており、例えば、様々な身体測定値（身長、体重、体脂肪率など）と医療結果との関係を明らかにするのに役立つ。また、人体計測は、資源の乏しい医療現場における栄養失調の診断にも頻繁に用いられている。
法医学人類学者は、法的な場面で人間の骨格を研究します。法医学人類学者は、様々な骨格分析を通して生物学的プロファイルを作成し、故人の身元特定を支援することができます。また、法医学人類学者は、祖先特定のための頭蓋顔面計測値の解釈を支援するために、 Fordiscプログラムを使用します。
生物学的プロファイルの一部は、個人の祖先との親和性です。[ 33 ]ヨーロッパまたは中東の祖先が相当数いる人は、一般的に下顎 前突症がほとんどないか全くなく、比較的長く狭い顔、額から前に突き出た目立つ眉弓、狭く涙形の鼻腔、「敷居」のある鼻孔、塔形の鼻骨、三角形の口蓋、角張って傾斜した眼窩の形状を持っています。アフリカの祖先が相当数いる人は、通常、広くて丸い鼻腔、ダムや鼻敷居がなく、かまぼこ型の鼻骨、顎と口の領域に顕著な顔面突出（下顎前突症）、長方形の口蓋、正方形または長方形の眼窩の形状を持っています。東アジアの祖先が相当数いる人は、比較的小さな下顎前突症であることが多く、鼻敷居やダムはありません。楕円形の鼻腔、テント型の鼻骨、馬蹄形の口蓋、丸みを帯びた傾斜のない眼窩の形状。[ 34 ]これらの特徴の多くは、特定の祖先の間での頻度の問題にすぎず、1つまたは複数の特徴の有無によって、個人が自動的に祖先グループに分類されるわけではありません。
人間工学の専門家は、快適性、健康、安全性、生産性を向上させるために、機器、システム、作業方法の設計に人間工学の理解を適用します。これには、人間の解剖学、生理学、生体力学的特性に関連する身体的人間工学、知覚、記憶、推論、人間とコンピュータの相互作用を含む運動反応、精神的負荷、意思決定、熟練したパフォーマンス、人間の信頼性、作業ストレス、トレーニング、ユーザーエクスペリエンスに関連する認知的人間工学、コミュニケーション、クルーリソース管理、作業設計、スケジュール、チームワーク、参加、コミュニティ、協力作業、新しい作業プログラム、仮想組織、テレワークの指標に関連する組織的人間工学、気候、温度、圧力、振動、光によって影響を受ける人間の指標に関連する環境的人間工学、視覚的人間工学、その他が含まれます。[ 35 ] [ 36 ]
生体認証とは、人間の特徴や特性による識別を指します。生体認証は、コンピュータ科学において識別およびアクセス制御の一形態として使用されます。[ 37 ]また、監視対象グループ内の個人を識別するためにも使用されます。生体認証識別子は、個人を識別および記述するために使用される、特徴的で測定可能な特性です。[ 38 ]生体認証識別子は、生理学的特性と行動的特性に分類されることがよくあります。[ 39 ]サブクラスには、皮膚紋理とソフト生体認証が含まれます。
米軍は1945年から1988年の間に米軍兵士の身体計測調査を40回以上実施しており、その中には240項目の測定項目を含む1988年の陸軍身体計測調査（ANSUR）も含まれる。これらの調査の統計データは75,000人以上の個人を対象としている。[ 40 ]
CAESARは、比較のために消費者の身体測定値の最も広範なサンプルを収集および整理するために、政府（米国空軍とNATOが代表）と業界（ SAEインターナショナルが代表）のパートナーシップとして1997年に開始されました。[ 41 ]
このプロジェクトでは、米国とカナダの一般市民2,400名、ヨーロッパの一般市民2,000名に関するデータを収集・整理し、データベースを構築しました。このデータベースには、18歳から65歳までの男女を対象に、体重、民族、性別、地域、社会経済的地位といった様々な属性における身体計測値のばらつきを記録しています。調査は1998年4月から2000年初頭にかけて実施され、立位、全身スキャン、リラックスした座位の3つの姿勢で、被験者1人につき3回のスキャンを行いました。
データ収集方法は標準化され、文書化されたため、データベースは一貫して拡張および更新できます。高解像度の体表面測定は、3D表面人体計測法を使用して行われました。この技術は、数秒で人体表面の3次元で数十万点をキャプチャできます。巻尺、人体計測器、その他の類似機器を使用した従来の測定システムに比べて多くの利点があります。表面形状の詳細と、測定値の相対的な3D位置を提供し、コンピュータ支援設計（CAD）または製造（CAM）ツールへの容易な転送を可能にします。結果として得られるスキャンは測定者に依存しないため、標準化が容易になります。自動ランドマーク認識（ALR）技術を使用して、3Dボディスキャンから解剖学的ランドマークを自動的に抽出しました。各被験者に80個のランドマークが配置されました。100を超える単変量測定値が提供され、そのうち60以上はスキャンから、約40は従来の測定法を使用して得られました。
年齢、民族、性別、地理的地域、教育レベル、現在の職業、世帯収入などの人口統計データも収集された。[ 42 ] [ 43 ]
民間企業や政府機関に勤務する科学者は、衣類やその他のアイテムのサイズ範囲を決定するために人体計測研究を実施しています。一例として、足の寸法は靴の製造と販売に使用されます。測定装置は、小売用の靴のサイズを直接決定するために使用することも（例：ブランノック装置）、カスタム製造のために足の詳細な寸法を決定するために使用することもできます（例：ALINEr）。[ 44 ]
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