墨威智能运动实验室(一)

在此前,我们已向大家介绍过多次墨威智能对于人体姿态识别分析指导的研究,这次向大家介绍在墨威智能的运动研究中是如何采集运动信息及如何分析的。

数据采集是研究的基础,在以往,运动分析研究主要靠摄像设备,对运动物体进行拍摄,在逐帧研究动作特点。这里插入一个小故事,可以说是运动分析技术的奠基事件。

1872年的一天,美国加州的一个酒馆里,两名客人对马匹奔跑时四蹄是如何运动的产生了争执,一人说马在奔跑时总有一刻是四蹄腾空的,另一方则认为始终有一只马蹄着地,但人眼很难通过肉眼看清快速奔跑时的马蹄是如何运动的,谁也说服不了谁。一名叫爱德华的英国摄影师打算使用摄影的办法探究这件事的真相。于是他在跑道上并排架设了24个照相机,快门通过绊线控制,当马匹跑过后,照相机依次拍摄下马匹奔跑时马蹄的运动,马蹄的运动方式得以揭示。人们第一次通过摄像的方式去研究了一种运动的规律。在此基础上后人还发明了电影。可以说运动分析的历史甚至长过电影的历史。

现如今,通过视频采集运动图像进行分析已变得稀松平常,但研究分析的落脚点其实是数据,而不是图像,人们需要通过更多更先进的方法,从视频、动作等中得到可以进行分析的数据。例如通过图相识别算法,得出视频中的物体是什么、在做什么运动等。也有一些研究者不使用图像,依靠采集压力、姿态等数据的传感器,采集运动时的信息,进而进行运动分析。过去墨威智能也基本采用姿态传感器作为数据采集的基础,辅以摄像机,对运动动作进行验证。

类似上图,墨威智能运动实验室由运动器械、数据记录器材组成,数据记录器材还包括下图这种高精度姿态传感器,它也是运动数据采集最重要的工具。

将传感器安装在鞋、衣服等上面,随着人体的运动,姿态传感器可以记录到人体运动的动作数据。

墨威智能的运动平台可以实时收集到运动时传感器收集来的各项姿态数据,如下图

这些数据再经过滤噪、转化等,转变成计算机软件、运动分析人员能够识别和分析的数据,以供研究。例如,通过将数据转化为如下图的波形图,就能让运动分析人员较为直观的看到运动时的大致规律。但它离精准的运动分析还差得很远。

当运动分析方法发现某些数据产生了不好解释的问题,就要从图一中那些摄像机中调取那一时刻的运动到底发生了什么,从而验证和改进运动分析算法。

在未来,运动分析方法会越来越先进、准确,能从更多场景中帮助人们了解自己的运动方式,保护自己。墨威从未停止。

 

PengFei Lu

PengFei Lu

鲁鹏飞(Chester Lu),毕业于石河子大学预防医学专业,医学学士学位,现任墨威嘉慧医研主管。曾在医疗、公共卫生机构工作,熟悉中国的医疗环境与流程,正致力于将墨威智能人体姿态识别分析指导技术在中国医疗市场的落地转化。

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