Tecnicas Para La Valoracion Optica

TRBAJO DE NOTA PENDIENTE

KINEGRAMA

PRESENTADO A:

DIANA LEDEZMA

MOVIMIENTO CORPORAL HUMANO

PROGRAMA DE FISIOTERAPIA II

FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD

UNIVERSIDAD MARIANA

SAN JUAN DE PASTO 2013

TRBAJO DE NOTA PENDIENTE

KINEGRAMA

MOVIMIENTO CORPORAL HUMANO

PROGRAMA DE FISIOTERAPIA II

FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD

UNIVERSIDAD MARIANA

SAN JUAN DE PASTO 2013 

TÉCNICAS DE CAPTURA ÓPTICA PARA LA VALORACIÓN

DEL DESEMPEÑO DEPORTIVO

Hoy en día hay muchas tecnologías disponibles que se utilizan para cuantificar el movimiento de los deportistas. Sin embargo, las recientes innovaciones en sistemas de captura óptica de movimiento han añadido capacidades sin precedentes, permitiendo que el mismo programa sea utilizado por los entrenadores para dar retroalimentaciones a su técnica, por los médicos para evaluar la recuperación de la lesión de sus atletas, los ingenieros para evaluar cómo interactúan los atletas con los implementos, y por investigadores para estudiar la biomecánica de los movimientos complejos, así como acciones de fuerza de alta velocidad.

Metodología de captura óptica tridimensional (3D)

Muchos sistemas de captura de movimiento miden el movimiento global humano, incluyendo la fotogrametría, los sistemas optoeléctricos, el campo magnético, acelerometrìa o la goniometría. Cada uno de estos diferentes métodos tiene sus propios beneficios y deficiencias. Sin embargo, en la última década, los métodos de optoeléctricos emergieron como la herramienta preferida para medir el movimiento humano. Los factores responsables de esta preferencia han sido, en gran medida, la excepcional exactitud de la medida y una amplia gama aceptable de equipos de captura de imagen. En la actualidad, las tecnologías optoeléctricas capturan el movimiento con chips especializados de alta resolución y usan los procesadores dentro de la cámara para identificar los marcadores reflectivos y calcular sus posiciones en la imagen. Estos marcadores pueden ser discos, hemisferios o esferas que están cubiertas con retro-revestimientos reflectivos. LED infrarrojos registrados por cámaras contrastan con el fondo, permitiéndole al sistema detectar sus posiciones en tiempo real. Las aplicaciones típicas implican cuatro o más cámaras que cubren todo el espacio en el que la acción va a llevarse a cabo, desde uno a cientos de retro-marcadores reflectivos se colocan sobre el sujeto en los sitios de interés para ser rastreados. Las coordenadas 2D se pasan a la computadora, normalmente a través de un Gigabit Ethernet, donde el software del ordenador determina en tiempo real las coordenadas 3D de los marcadores de datos de dos o más cámaras.

Hay una rica historia de la utilización de métodos ópticos para cuantificar el movimiento humano. El método de cámara fija que ha sido más comúnmente utilizado es la transformación lineal directa, que ha sido descrita por Abdel-Aziz & Karara. El método se basa en la condición de que existe una relación colineal entre el punto en el espacio, el centro de la perspectiva de la lente de la cámara y la posición de la imagen.

El método consiste en medir el uso de coordenadas tridimensionales y bidimensionales de la pantalla de seis o más puntos no planares en el campo de visión, para calcular los parámetros internos y externos de la cámara, desde dos o más cámaras. Entonces, las coordenadas tridimensionales de puntos desconocidos se calculan con estos parámetros junto con datos de coordenadas de pantalla de al menos dos cámaras. Este método ha sido bien aceptado en el ámbito de biomecánica porque no requiere de equipos costosos o calibrados, permite la flexibilidad de ubicación de la cámara y ha demostrado ser suficientemente preciso. Sin embargo, para algunos volúmenes el método ha demostrado tener limitaciones. Wood & Marshall (1986) demostraron que el método TLD es exacto si el espacio calibrado cubre al menos el 70% del volumen de movimiento. En lugar de utilizar un objeto de calibración fija, los sistemas comerciales emplean ahora una “varilla de calibración” donde una varilla, (que contiene tres o más marcadores cuyas distancias entre ellos son conocidas), es movida durante un período de tiempo a través del espacio de captura. Luego el sistema, interactivamente vuelve a calcular los parámetros internos y externos de la cámara hasta que la media residual de las intersecciones de los rayos disminuya a un valor deseado.

Captura del movimiento

Una vez que se calibran las cámaras, el sistema está listo para capturar los datos de los marcadores colocados en el deportista. Sofisticadas rutinas o plantillas son utilizadas para crear trayectorias de los marcadores en un sistema de referencia cuadro a cuadro en el tiempo y resolver las oclusiones posibles.

Los softwares ópticos pueden trabajar en tiempo real, permitiendo la visualización inmediata de los datos, o en modo diferido, grabando el movimiento para su posterior análisis. Los datos se pueden mostrar de acuerdo a como se recolecten: marcador de datos en 3D, los datos analógicos y las imágenes de vídeo de referencia, así como el estado actual del sistema.

El operador puede ver los datos reconstruidos en un área de trabajo 3D tal como se produce el movimiento, o ver movimientos almacenados con fines de revisión. El sistema Nexus está diseñado para ser fácil de integrar tanto en entornos grandes como pequeños. El diseño modular de los componentes le da una arquitectura totalmente graduable, hecho que permite agregar más capacidad cuando sea necesario. Por ejemplo, un sistema de captura óptica con tres cámaras ha sido utilizado para rastrear los movimientos de las 124 extremidades durante un salto vertical. Por el contrario, los biomecánicos normalmente utilizan ocho cámaras en el análisis del pateo,

...