Concepção e implementação de um sistema para analise cinematica de movimentos humanos

Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Educação Física

Programa de Pós-Graduação em Educação Física

Resumo: Esta pesquisa consiste da concepção e implementação de um sistema para análise cinemática de movimentos humanos, baseado em registros de vídeo. O conceito orientador do sistema é apresentado. Problemas inerentes à análise cinemática tridimensional de movimentos são equacionados e soluções propostas. As soluções implementadas são testadas e exemplos de aplicação do sistema são mostrados. As características principais do sistema proposto são a independência em relação a equipamentos dedicados, a possibilidade de utilizar marcadores passivos e ativos sob condições experimentais diversas, a confiabilidade dos resultados, a simplicidade de operação e o baixo custo. Duas câmeras ou mais registram o movimento de interesse. As seqüências de imagens são digitalizadas e armazenadas no disco rígido do computador. Essas imagens são medidas e analisadas no software dedicado ao sistema, onde algoritmos de medição manual e automática estão disponíveis. No software estão implementadas ferramentas para busca automática de marcas, reconhecimento de padrões e processamento de imagens. A fim de permitir a análise tridimensional de movimentos, procedimentos foram implementados para calibração de câmeras, reconstrução de coordenadas, sincronização de registros para câmeras não sincronizáveis por hardware e avaliação da qualidade das aquisições

Abstract: This research consists in the conception and implementation of a system for kinematic analysis of human movements, based on video registers. The guide concept is presented. Problems inherent to the three-dimensional kinematic analysis of human movements are formulated and solutions proposed. The implemented solutions are tested and applied examples shown. The main features of the proposed system are the independence in relation to dedicated hardware, the possibility to use passive and active markers under distinct experimental condition, the goodness of the results, the simplicity to operate and the low cost. Two video cameras or more register the movement of interest. The image sequences are digitalised and saved on the hard disk. The images are measured and analysed in a dedicated software, where algorithms to manual and automatic measurement are available. In the software were implemented tools for automatic tracking of markers, pattern recognition and image processing. In order to allow the three-dimensional analysis of movements, procedures are implemented for cameras calibration, co-ordinates reconstruction, register synchronisation from non-synchronised cameras and the estimation of the goodness from results

Tese (doutorado)

Ciencia do Desporto

Doutor em Educação Física