用惯性传感器量化的单平面水中运动和姿势估计

科学领域:

• 生物力学 生物力学
• 运动技术技术 运动技术
• 康复工程 康复工程

背景情况:

• 传统的基于标记器的运动捕捉用于水中运动是昂贵的和劳动密集型的.
• 需要可访问的,客观的方法来量化人类在水生环境中的运动.
• 目前的技术限制了对水生炼表现的详细分析.

研究的目的:

• 为了同时验证惯性测量单元 (IMU) 传感器和无标记计算机视觉 (CV) 的估计,在水中运动时量化单平面人体运动.
• 评估IMU和CV方法作为传统运动捕捉的替代方案的适用性.
• 确定这些新方法的有效性,以获得水生环境中的关键性能指标.

主要方法:

• 与IMU传感器和CV相比较的并发有效性分析对已建立的运动捕捉系统进行估计.
• 使用衍生指标量化单平面水中运动 (膝盖和部曲-延伸) 的量化:运动范围,持续时间和角速度.
• 使用类内相关系数 (ICC) 来评估测量技术之间的一致性.

主要成果:

• 无论是IMU传感器还是CV姿势估计都显示出与所有性能指标的传统方法有很好的一致性 (ICC ≥ 0.94).
• 在所有衍生指标中观察到高可靠性,包括运动范围,持续时间和角速度.
• 提出的方法在量化水中运动期间的单平面运动方面证明有效.

结论:

• IMU传感器和CV姿势估计提供了可靠和可访问的替代方案,用于在水环境中客观地量化炼.
• 这些技术代表了克服在专业环境中传统动作捕捉的局限性的重要一步.
• 这些发现支持IMU和CV系统的整合,以加强水生活动的分析和监测.