技術(shù)文章
廠家供應(yīng)動(dòng)作捕捉數(shù)據(jù)綜合分析系統(tǒng)
閱讀:523 發(fā)布時(shí)間:2022-2-28美國motionmonitorTM 一站式動(dòng)作實(shí)時(shí)捕捉與多源數(shù)據(jù)*實(shí)時(shí)同步分析系統(tǒng)
整合能力強(qiáng)、的實(shí)時(shí)3D運(yùn)動(dòng)捕捉分析系統(tǒng),可集成各捕捉分析硬件,數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步分析,用于涉及復(fù)雜運(yùn)動(dòng)分析的臨床、生物力學(xué)、神經(jīng)控制和運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)應(yīng)用。
美國MotionMonitor是套一站式交鑰匙3D運(yùn)動(dòng)捕捉系與分析統(tǒng),旨在集成各種硬件,包括但不限于運(yùn)動(dòng)跟蹤器、EMG()、測(cè)力臺(tái)、儀器式跑步機(jī)、儀器式樓梯、手傳感器、EEG腦電圖、定量腦電圖(quantitative EEG,qEEG)系統(tǒng)、數(shù)字視頻、事件標(biāo)記和其他模擬設(shè)備、虛擬現(xiàn)實(shí)和觸覺設(shè)備,同時(shí)*實(shí)時(shí)同步采集、分析多源數(shù)據(jù)。
從豐富分析工具集合中生成的數(shù)據(jù)可立即通過所有數(shù)據(jù)輸出的圖形顯示進(jìn)行回放。令人驚嘆的3D計(jì)算機(jī)渲染對(duì)象動(dòng)畫可以被視為骨架、簡(jiǎn)筆畫或人形。集成使用市場(chǎng)上廣泛硬件實(shí)現(xiàn)對(duì)人體運(yùn)動(dòng)、大腦活動(dòng)、眼球運(yùn)動(dòng)、肌肉募集和作用在身體上的外力實(shí)時(shí)測(cè)量。
MotionMonitor可以集成和準(zhǔn)確定位市場(chǎng)上運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)所有主流廠家硬件,數(shù)據(jù)*同步。確保您選擇的組件協(xié)同工作,并使用的計(jì)算機(jī)渲染和圖形顯示實(shí)時(shí)呈現(xiàn)。數(shù)據(jù)輸出包括關(guān)節(jié)力和力矩,以及從虛擬環(huán)境同步接收的用戶定義變量,以及所有運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù),包括用自上而下或自下而上的逆動(dòng)力學(xué)模型計(jì)算的聯(lián)合力和矩。為您*的研究需求提供全面、系統(tǒng)化、高質(zhì)量的數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)可在不需要編程的直觀下拉菜單中使用。用戶可編寫腳本定義額外的數(shù)據(jù)和事件,并與統(tǒng)計(jì)模塊一起擴(kuò)展固有功能。
使用該系統(tǒng)您可以集成各種硬件,并實(shí)時(shí)同步動(dòng)作分析所有方面:
·自定義全面解決方案,以確保您實(shí)現(xiàn)研究目標(biāo)......
確定哪種技術(shù)和配置對(duì)于您的*需求是的
·集成市面上任何動(dòng)作捕捉分析硬件,以利用每種技術(shù)的優(yōu)勢(shì),確保性比價(jià)。
Delsys慣性測(cè)量單元同步數(shù)據(jù)采集分析系,動(dòng)作測(cè)量數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng),多個(gè)動(dòng)作運(yùn)動(dòng)捕捉分析系統(tǒng)整合,3d動(dòng)作捕捉系統(tǒng),全身動(dòng)作運(yùn)動(dòng)捕捉分析系統(tǒng),人身動(dòng)作運(yùn)動(dòng)捕獲分析系統(tǒng),運(yùn)動(dòng)測(cè)量數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng),Haw動(dòng)作捕捉相機(jī)同步數(shù)據(jù)采集分析系,全身體動(dòng)作運(yùn)動(dòng)收集分析系統(tǒng),全身體動(dòng)作運(yùn)動(dòng)抓捕分析系統(tǒng)
·避免處理多個(gè)供應(yīng)商的麻煩,MotionMmonitor支持團(tuán)隊(duì)一鍵式呼叫將解決硬件和軟件相關(guān)問題。
·便捷、強(qiáng)大、的分析:
系統(tǒng)內(nèi)置的下拉菜單,一鍵式按鈕進(jìn)行全面、系統(tǒng)化的高質(zhì)量數(shù)據(jù)分析,也可以自定義界面,創(chuàng)建圖標(biāo)驅(qū)動(dòng)接口,便于快速和簡(jiǎn)單的設(shè)置,集合和分析過程。圖標(biāo)確保以所有運(yùn)算符以一致方式收集數(shù)據(jù),從而減少了過程中的錯(cuò)誤引入。
該系統(tǒng)是動(dòng)作運(yùn)動(dòng)捕捉分析業(yè)界集成能力強(qiáng)的平臺(tái),包含但不僅限于如下品牌:
- 美國Ascension的 trakSTAR位置跟蹤器
- Polhemus 的 Fastrak位置跟蹤器
- Polhemus 的Polhemus 的Patriot位置跟蹤器
- Polhemus 的Liberty 位置跟蹤器
- Polhemus 的G4位置跟蹤器
- Motion Analysis Corp的Haw動(dòng)作捕捉相機(jī)
- Motion Analysis Corp的Eagle動(dòng)作捕捉相機(jī)
- Motion Analysis Corp的Osprey 動(dòng)作捕捉相機(jī)
- Motion Analysis Corp的Kestrel 動(dòng)作捕捉相機(jī)
- Qualisys 的 Oqus動(dòng)作捕捉相機(jī)
- Qualisys 的 Miqus相機(jī)
- VICON 的 Vero相機(jī)
- VICON 的 Bonita相機(jī)
- VICON 的 Vantage相機(jī)
- VICON 的 T 系列相機(jī)
- VICON 的 MX 相機(jī)
- Natural Point 的 Optitrak Flex 動(dòng)作捕捉相機(jī)
- Natural Point 的 OPrime 動(dòng)作捕捉相機(jī)
- PhaseSpace 的 Impulse 和 Impulse2動(dòng)作捕捉手套、相機(jī)和捕捉系統(tǒng)
- Phoenix Technologies Incorporated 的 Visualeyez 3D動(dòng)作捕捉系統(tǒng)
- thern Digital 的 Optotrak 3020 和 Certus
- Metria Innovation 的 MPT 莫爾相位跟蹤系統(tǒng)
- Xsens慣性測(cè)量單元
- Delsys慣性測(cè)量單元
- APDM慣性測(cè)量單元
- InterSense慣性測(cè)量單元
- Bertec測(cè)力臺(tái)
- AMTI 測(cè)力臺(tái)
- Kistler 測(cè)力臺(tái)
- Bertec儀表式樓梯
- AMTI 儀表式樓梯
-bertec儀表式跑步機(jī)(提供跑步機(jī)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)控制)
-ATI微型稱重傳感器
-AMTI微型稱重傳感器
-Bertec 微型稱重傳感器
為什么選擇該系統(tǒng)?
-集各家之長(zhǎng)為我所用,系統(tǒng)化全面的數(shù)據(jù)及分析、整合
●一套交鑰匙3D動(dòng)作與運(yùn)動(dòng)捕捉、分析系統(tǒng),平臺(tái)旨在分析各種動(dòng)作與運(yùn)動(dòng)的所有方面
●集各家之長(zhǎng)為我所用:支持并提供廣泛市面上幾乎所有動(dòng)作、運(yùn)動(dòng)硬件
●能夠?qū)⒛难芯哭D(zhuǎn)化為您自己的臨床、教學(xué)、人體工程學(xué)或運(yùn)動(dòng)應(yīng)用
●全套、完整的多多尺度的生物力學(xué)研究和康復(fù)軟件
●根據(jù)需求一站式靈活選配,滿足各種運(yùn)動(dòng)與動(dòng)作捕捉、監(jiān)測(cè)、分析
●提供更加全面化、系統(tǒng)化的運(yùn)動(dòng)動(dòng)作捕獲分析數(shù)據(jù)(包括骨骼、肌肉、血管、神經(jīng)以及外部刺激等)
●完整的一站式交鑰匙3D動(dòng)作捕捉分析系統(tǒng):集成所有市面主流動(dòng)作、運(yùn)動(dòng)硬件之長(zhǎng),全面系統(tǒng)化的數(shù)據(jù)深挖、分析、整合。
●支持從廣泛的硬件(所有市面主流動(dòng)作、運(yùn)動(dòng)硬件)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集。
●使用測(cè)力臺(tái)、手傳感器、EMG、眼動(dòng)追蹤、視頻、EEG、虛擬現(xiàn)實(shí)、觸覺和模擬數(shù)據(jù)同步采集運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),簡(jiǎn)化采集和分析。
●通過原始或處理數(shù)據(jù)的圖形顯示提供即時(shí)回放。
●無需編程工作——從設(shè)置到數(shù)據(jù)收集再到分析,操作可以通過單選按鈕和下拉菜單完成。
●提供跨各種硬件系統(tǒng)的通用軟件平臺(tái),可取各家之長(zhǎng)、更高性價(jià)比。
●廣泛的功能和能力的多樣性,支持各種應(yīng)用程序。
●市場(chǎng)上的數(shù)據(jù)采集、分析和可視化系統(tǒng)可測(cè)量人體運(yùn)動(dòng)、動(dòng)作的所有方面。
基礎(chǔ)硬件:motionmonitor可集成各種捕捉硬件的系統(tǒng)裝置及*同步采集分析多源數(shù)據(jù)的軟件
據(jù)您的需求量身定制的方案幫助您確定合適的motionmonitor系統(tǒng)配置(臺(tái)式機(jī)或各種便攜式筆記本配置中選擇)
支持各種捕捉技術(shù):確保技術(shù)性價(jià)比
我們幫助您應(yīng)用選擇、配置和測(cè)試佳運(yùn)動(dòng)學(xué)技術(shù)或技術(shù)混合、組合。
包括電磁跟蹤器、莫爾相位跟蹤器、慣性測(cè)量單元、無標(biāo)記光學(xué)相機(jī)、主動(dòng)光學(xué)相機(jī)、被動(dòng)光學(xué)捕捉相機(jī)、無源光學(xué)相機(jī)等等
支持各種外圍設(shè)備:實(shí)現(xiàn)人體動(dòng)作捕捉分析所有方面
我們幫助您選擇并集成外圍系統(tǒng),確保實(shí)現(xiàn)您*的目標(biāo)。
各種捕捉相機(jī)、位置跟蹤器、EMG()、測(cè)力臺(tái)、儀器式跑步機(jī)、儀器式樓梯、手傳感器、EEG腦電圖、定量腦電圖(quantitative EEG,qEEG)系統(tǒng)、數(shù)字視頻、事件標(biāo)記和其他模擬設(shè)備、虛擬現(xiàn)實(shí)和觸覺設(shè)備等等。
脊椎按摩療動(dòng)作捕捉分析系統(tǒng),三維動(dòng)作捕獲系統(tǒng),全身動(dòng)作采集分析系統(tǒng),平衡評(píng)估動(dòng)作捕捉分析系統(tǒng),3d動(dòng)作捕捉系統(tǒng),跟蹤內(nèi)部標(biāo)志動(dòng)作捕捉分析系統(tǒng),3D動(dòng)作采集分析系統(tǒng),人體運(yùn)動(dòng)評(píng)估篩選再訓(xùn)練系統(tǒng),步態(tài)報(bào)告采集分析系統(tǒng),Haw動(dòng)作捕捉相機(jī)同步數(shù)據(jù)采集分析系
一站交鑰匙式服務(wù):避免處理多個(gè)供應(yīng)商的麻煩,MotionMmonitor支持團(tuán)隊(duì)一鍵式呼叫將解決硬件和軟件相關(guān)問題:
步態(tài)同步數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng),全身體動(dòng)作運(yùn)動(dòng)收集分析系統(tǒng),腦電同步數(shù)據(jù)采集分析系,身體全部動(dòng)作運(yùn)動(dòng)捕捉分析系統(tǒng),動(dòng)作捕捉數(shù)據(jù)整合系統(tǒng),Haw動(dòng)作捕捉相機(jī)同步數(shù)據(jù)采集分析系,人身動(dòng)作運(yùn)動(dòng)捕獲分析系統(tǒng),頭部和脊柱追蹤測(cè)試分析系統(tǒng),動(dòng)作所有數(shù)據(jù)同步分析系統(tǒng),運(yùn)動(dòng)/動(dòng)作捕捉分析系統(tǒng)
我們進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安裝和培訓(xùn),旨在專注于您的特定應(yīng)用,目標(biāo)是收集有意義的數(shù)據(jù)。
典型應(yīng)用簡(jiǎn)介:
MotionMonitor在涉及人體運(yùn)動(dòng)研究的廣泛應(yīng)用中提供實(shí)時(shí)解決方案。旨在分析人體運(yùn)動(dòng)的所有方面,從可能影響人體運(yùn)動(dòng)的外部刺激開始;響應(yīng)該模擬的大腦活動(dòng)的測(cè)量和可視化;然后測(cè)量和分析影響運(yùn)動(dòng)所需的肌肉募集;報(bào)告標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng) 學(xué)和由此產(chǎn)生的聯(lián)合力。刺激以各種格式進(jìn)行監(jiān)控,從一維目標(biāo)到在WorldViz和Unity中創(chuàng)建的3D沉浸式虛擬。視覺刺激呈現(xiàn)在簡(jiǎn)單的平面屏幕、頭戴式顯示器、立體投影屏幕和的Bertec沉浸式穹頂上。大腦活動(dòng)從 3 個(gè)不同的 EEG 系 統(tǒng)同步捕獲,提供輕松識(shí)別事件和關(guān)聯(lián)運(yùn)動(dòng)的能力。所有的 EMG 系統(tǒng)都對(duì)肌肉募集進(jìn)行了物理測(cè)量。此外,可以使用具有用戶定義的優(yōu)化程序的集成肌肉模型對(duì)單個(gè)肌肉活動(dòng)進(jìn)行建模。反向動(dòng)力學(xué)來自 10 個(gè)不同的動(dòng)作捕捉系統(tǒng)和所有的測(cè)力臺(tái)生產(chǎn)商收集的數(shù)據(jù)。 軟件在用于捕獲數(shù)據(jù)的技術(shù)的廣度和它所包含的分析深度方面。
1、生物力學(xué)與生命科學(xué)
我們的方案裝置支持從骨科到運(yùn)動(dòng)機(jī)能學(xué)、運(yùn)動(dòng)科學(xué)、運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練、力量與調(diào)節(jié)和運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)的生命科學(xué)研究。功能包括:
多種可視化方法,以有效的方式顯示您需要的數(shù)據(jù),包括文本;條形圖或時(shí)間序列圖;動(dòng)畫;或 3D 可視化。
無需編程即可從下拉菜單中獲取原始和處理過的數(shù)據(jù),例如運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)。用戶定義的公式和腳本允許對(duì)步態(tài)分析、平衡、伸手和抓握等進(jìn)行特定于應(yīng)用程序的分析。
各種生物力學(xué)建模功能,包括自定義關(guān)節(jié)中心定義和局部坐標(biāo)系的能力。支持標(biāo)準(zhǔn)方法,例如國際生物力學(xué)協(xié)會(huì) (ISB) 的建議和用戶定義的模型??梢愿?、分析和可視化手、足和脊柱的各個(gè)骨骼。
CT-MRI 配準(zhǔn),用于創(chuàng)建具有特定主題骨骼幾何形狀的 3D 渲染。解剖標(biāo)志可以從掃描中自動(dòng)提取并用于定義生物力學(xué)模型。
集成肌肉建模,使用用戶定義或?qū)氲?OpenSim 模型,直接從運(yùn)動(dòng)捕捉數(shù)據(jù)中可視化和分析肌肉力和力矩。
支持多種運(yùn)動(dòng)捕捉技術(shù),包括相機(jī)、慣性和電磁傳感器。多種運(yùn)動(dòng)學(xué)技術(shù)可以組合成一個(gè)實(shí)時(shí)混合運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng),以同時(shí)利用每種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。
二、神經(jīng)科學(xué)與運(yùn)動(dòng)控制
幫助科學(xué)家解決神經(jīng)系統(tǒng)、感覺和肌肉骨骼系統(tǒng)以及身體在物理中的運(yùn)動(dòng)之間的功能聯(lián)系問題
人體運(yùn)動(dòng)源于神經(jīng)、肌肉和骨骼系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)互動(dòng)。盡管了解運(yùn)動(dòng)神經(jīng)肌肉和肌肉骨骼功能的潛在機(jī)制,但目前還沒有對(duì)復(fù)合神經(jīng)肌肉骨骼系統(tǒng)中神經(jīng)機(jī)械相互作用的相關(guān)實(shí)驗(yàn)理解。這是理解人類運(yùn)動(dòng)的主要挑戰(zhàn)。
為了解決這個(gè)問題,MotionMonitor開發(fā)了綜合多尺度建模平臺(tái),包括肌肉、骨骼和神經(jīng)模型等等。我們使用的高密度 (HD-EMG) 與盲源分離相結(jié)合,將干擾 HD-EMG 信號(hào)識(shí)別到由同時(shí)控制許多肌肉纖維的脊髓運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元放電的尖峰列車集合中。我們開發(fā)了由體內(nèi)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元放電驅(qū)動(dòng)的多尺度肌肉骨骼建模公式,用于計(jì)算所得肌肉骨骼力的高保真估計(jì)。這將使神經(jīng)控制的肌肉組織如何與骨骼組織相互作用的分析能力,因此將為了解神經(jīng)肌肉/骨科疾病的病因、診斷和治療開辟新的途徑。
全身動(dòng)作捕捉系統(tǒng),人體運(yùn)動(dòng)動(dòng)作綜合捕捉分析系統(tǒng),運(yùn)動(dòng)多種生物力學(xué)建模系統(tǒng),舉重動(dòng)作捕捉分析系統(tǒng),眼球追蹤和3D凝視捕捉分析系統(tǒng),APDM慣性測(cè)量單元同步數(shù)據(jù)采集分析系,脊椎按摩療動(dòng)作捕捉分析系統(tǒng),各種運(yùn)動(dòng)動(dòng)作捕獲分析裝置,騎行動(dòng)作捕捉分析系統(tǒng),棒球運(yùn)動(dòng)監(jiān)視器測(cè)試分析系統(tǒng)
神經(jīng)科學(xué)和運(yùn)動(dòng)控制的研究受益于內(nèi)置于我們方案的各種硬件和分析。
使用任何 Tobii 頭戴式眼動(dòng)追蹤系統(tǒng)來捕捉與其他數(shù)據(jù)同步的實(shí)時(shí) 3D 眼動(dòng)數(shù)據(jù)。分析視線交叉點(diǎn)。
使用 Biosemi 或 AntNeuro 硬件捕獲 EEG 數(shù)據(jù)。適用于坐姿、站立和活躍的任務(wù)。根據(jù)其他運(yùn)動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)在 EEG 數(shù)據(jù)中創(chuàng)建用戶定義的興趣點(diǎn)。
實(shí)時(shí)呈現(xiàn)視覺、聽覺和觸覺提示??梢允褂煤?jiǎn)單的幾何形狀、條形圖或時(shí)間序列圖或特定于應(yīng)用程序的視覺效果(如紅綠燈)以多種方式呈現(xiàn)用戶定義的視覺提示。
使用 監(jiān)視器r 與 Unity 和 World Viz 的雙向通信將視覺反饋擴(kuò)展到虛擬現(xiàn)實(shí)。 3D 可視化可以以多種方式呈現(xiàn)。一些例子包括:
手部實(shí)驗(yàn)室:專為上肢研究設(shè)計(jì)的立體屏幕和桁架系統(tǒng)。為主體提供與屏幕上或屏幕前呈現(xiàn)的 3D 虛擬對(duì)象進(jìn)行交互的能力。
沉浸式顯示器:一個(gè)完整的硬件和軟件解決方案,當(dāng)手臂的可視化被隱藏或擾動(dòng)時(shí),使用同位半鏡屏幕進(jìn)行研究。
綜合研究環(huán)境系統(tǒng) (IRES):與 Bertec 合作創(chuàng)建的研究質(zhì)量環(huán)境。配備帶 3D 動(dòng)作捕捉系統(tǒng)和儀表跑步機(jī)的沉浸式 VR 圓頂。
三、康復(fù)與人體工程學(xué):
我們的方案裝置可以協(xié)助師、運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練師和人體工程學(xué)專家進(jìn)行評(píng)估、篩查和再培訓(xùn):
實(shí)時(shí)信息提供了評(píng)估績(jī)效并向工作人員或患者提供即時(shí)反饋的能力。
同步的外圍數(shù)據(jù),例如 EMG 和測(cè)力臺(tái),允許對(duì)可能導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)的其他因素進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)之外的研究。
用戶定義的、圖標(biāo)驅(qū)動(dòng)的界面為您*的協(xié)議提供定制,以確保可靠和簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)收集和分析。
實(shí)時(shí)生物反饋和虛擬現(xiàn)實(shí),使用多種方式顯示數(shù)據(jù),將評(píng)估擴(kuò)展到訓(xùn)練和行為改變。
原始的、處理過的或用戶定義的數(shù)據(jù)允許評(píng)估康復(fù)技術(shù)或工作場(chǎng)所環(huán)境的有效性??梢粤⒓瓷勺远x報(bào)告以與臨床醫(yī)生、風(fēng)險(xiǎn)管理人員和其他人共享此數(shù)據(jù)。
在數(shù)據(jù)收集過程中,可以跟蹤、動(dòng)畫和分析真實(shí)的物體,例如工具或茶杯,以監(jiān)控工人或患者與周圍環(huán)境的互動(dòng)。
定制的交鑰匙解決方案,包括便攜式系統(tǒng),使用各種動(dòng)作捕捉技術(shù),允許在任何環(huán)境下收集數(shù)據(jù)。
四、運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)
我們的方案裝置通過許多*的功能提供監(jiān)控運(yùn)動(dòng)員和提高表現(xiàn)的能力,包括:
使用佳的運(yùn)動(dòng)跟蹤技術(shù)來跟蹤、動(dòng)畫和分析運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)對(duì)象,如高爾夫、擊球、投球、網(wǎng)球、保齡球、騎自行車等。
執(zhí)行運(yùn)動(dòng)特定分析以進(jìn)行評(píng)估、篩選和重返賽場(chǎng)。
以各種方法訪問和可視化數(shù)據(jù),包括報(bào)告摘要、條形圖和時(shí)間序列圖、自定義動(dòng)畫和跟蹤。
使用音頻反饋為培訓(xùn)和性能增強(qiáng)提供實(shí)時(shí)反饋。使用虛擬現(xiàn)實(shí)擴(kuò)展實(shí)時(shí)反饋,為運(yùn)動(dòng)員創(chuàng)造身臨其境的體驗(yàn)。
使用我們的運(yùn)動(dòng)監(jiān)視器特殊用途應(yīng)用程序?qū)μ囟ㄟ\(yùn)動(dòng)或與運(yùn)動(dòng)相關(guān)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行簡(jiǎn)化的數(shù)據(jù)收集和分析,例如:
運(yùn)動(dòng)監(jiān)視器跳躍版: PT、AT 和教練的理想工具,可使用反向運(yùn)動(dòng)、深蹲或俯沖快速評(píng)估生物力學(xué)和神經(jīng)肌肉性能。
棒球運(yùn)動(dòng)監(jiān)視器:研究質(zhì)量的動(dòng)作捕捉解決方案,具有用于跟蹤和分析球員投球和擊球動(dòng)作的簡(jiǎn)化流程。
更多詳細(xì)配置方案,請(qǐng)咨詢產(chǎn)品顧問:李經(jīng)理,
運(yùn)動(dòng)分析測(cè)試分析系統(tǒng),3D動(dòng)作運(yùn)動(dòng)實(shí)時(shí)捕捉分析系統(tǒng),APDM慣性測(cè)量單元同步數(shù)據(jù)采集分析系,人體運(yùn)動(dòng)動(dòng)作數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng),人體動(dòng)作運(yùn)動(dòng)抓取分析系統(tǒng),Liberty 位置跟蹤器同步數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng),人體動(dòng)作力學(xué)捕獲系統(tǒng),動(dòng)作運(yùn)動(dòng)捕捉跟蹤分析系統(tǒng),3D動(dòng)作捕捉數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng),動(dòng)作捕捉綜合協(xié)同系統(tǒng)
我公司另外同一站式細(xì)胞組織材料生物力學(xué)和生物打印等生物醫(yī)學(xué)工程科研服務(wù)-10年經(jīng)驗(yàn)支持,
針對(duì)體育運(yùn)動(dòng)的3D動(dòng)作捕捉系統(tǒng)指南
近年來,動(dòng)作捕捉在消費(fèi)、醫(yī)療、工業(yè)等不同級(jí)別的產(chǎn)品數(shù)量都在不斷增加,體育人士必須緊跟的產(chǎn)品和的應(yīng)用實(shí)踐。
動(dòng)作捕捉在運(yùn)動(dòng)和醫(yī)療健康行業(yè)的應(yīng)用近年一直在增長(zhǎng),特別是在競(jìng)技和康復(fù)治療領(lǐng)域。隨著技術(shù)從研究機(jī)構(gòu)逐漸延伸至臨床和商業(yè)培訓(xùn)領(lǐng)域,如何利用這些數(shù)據(jù)助力商業(yè)決策和行業(yè)擴(kuò)展面臨進(jìn)一步挑戰(zhàn)。
在本文中,我們著眼于國內(nèi)外動(dòng)作捕捉系統(tǒng)中的一些產(chǎn)品,并展示了這一特定技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和局限性,以及的產(chǎn)品選擇。
什么是3D動(dòng)作捕捉?
動(dòng)作捕捉是一個(gè)非常寬松的術(shù)語。但是,它通常是指在三個(gè)維度上對(duì)人體運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄。
現(xiàn)在,IMU傳感器已經(jīng)進(jìn)入市場(chǎng),帶陀螺儀的加速度計(jì)看起來就像是真正的動(dòng)作捕捉,但是用幾個(gè)傳感器測(cè)量運(yùn)動(dòng)與捕捉實(shí)際運(yùn)動(dòng)中的身體之間是有區(qū)別的。
提到“動(dòng)作捕捉"時(shí),大多數(shù)讀者會(huì)在身體上構(gòu)想出反射性標(biāo)記,從而在三個(gè)維度上將運(yùn)動(dòng)員數(shù)字化,但了解構(gòu)成真正3D記錄的數(shù)據(jù)內(nèi)容極其重要。
小型傳感器確實(shí)具有收集方向數(shù)據(jù)的能力,但是除非將其收集到整個(gè)身體,否則這些系統(tǒng)僅僅能夠視為動(dòng)作傳感器,而非真正的“動(dòng)作捕捉"。真正的3D運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)如下:
創(chuàng)建完整和*真實(shí)的全身運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)記錄。
提供參考點(diǎn)的解剖學(xué)方向。
需要直接記錄三個(gè)維度的數(shù)據(jù)。
能夠以高頻率收集彈道活動(dòng)。
從此列表中可以看出,除非滿足所有要求,否則很容易將原始的和脫離上下文的單個(gè)傳感器記錄混淆為動(dòng)作捕捉。
動(dòng)作捕捉如果采用IMU慣性傳感器技術(shù)可以從計(jì)算中創(chuàng)建動(dòng)作捕獲數(shù)據(jù),但又增加了測(cè)量身體運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的難度挑戰(zhàn)。如果是無標(biāo)記相機(jī)(例如Microsoft Kinect設(shè)備)一般采用紅外激光和相機(jī)來創(chuàng)建三個(gè)維度的深度,但是這些系統(tǒng)在體育領(lǐng)域的應(yīng)用均存在一些局限性。
動(dòng)作捕捉如何工作?
動(dòng)作捕捉的工作一部分是標(biāo)記和跟蹤身體運(yùn)動(dòng),另一部分是將該信息轉(zhuǎn)換為對(duì)影視、體育和醫(yī)療行業(yè)中的研究和應(yīng)用都有價(jià)值的數(shù)據(jù)。
動(dòng)作捕捉用戶需要的細(xì)節(jié)和度決定了如何收集數(shù)據(jù),因?yàn)槊總€(gè)系統(tǒng)都具有信息的準(zhǔn)確性和靈活性方面的能力制約。一些動(dòng)作捕捉系統(tǒng)設(shè)計(jì)用于室內(nèi)使用,少數(shù)僅具有有限的室外功能。捕獲全身運(yùn)動(dòng)要求系統(tǒng)一般在受控的環(huán)境中運(yùn)行,以使其可以穩(wěn)定運(yùn)行以正確收集數(shù)據(jù)。
動(dòng)作捕捉系統(tǒng)存在兩個(gè)明確的硬件選項(xiàng):標(biāo)記器或光學(xué)系統(tǒng)以及無標(biāo)記器解決方案??梢允褂靡曨l進(jìn)行動(dòng)作捕捉,但是大多數(shù)研究級(jí)系統(tǒng)更喜歡使用紅外攝像頭和反射標(biāo)記。一些不那么的系統(tǒng)正變得越來越流行,因?yàn)樗鼈儍r(jià)格低廉并且可以解決一些簡(jiǎn)單的問題,例如在跑臺(tái)上利用攝像頭進(jìn)行跑步分析。這些新的,精度較差的系統(tǒng)現(xiàn)在僅占運(yùn)動(dòng)捕捉市場(chǎng)的一小部分。目前我們需要更為精準(zhǔn)、性價(jià)比更高的解決方案來將體育市場(chǎng)進(jìn)一步商業(yè)化,IMU慣性解決方案在精準(zhǔn)度和性價(jià)比兩個(gè)維度看來是更好的選擇。
通常帶有IMU慣性傳感器的可穿戴緊身衣由于其便攜性而變得越來越流行,但它們普遍被視為臨床選擇。
高性能的動(dòng)作捕捉系統(tǒng)是如此出色,以至于他們可以看到面部表情和手指的細(xì)微動(dòng)作,例如彈鋼琴的手的動(dòng)作變化。
在不過度簡(jiǎn)化過程的情況下,動(dòng)作捕捉開始于記錄來自攝像機(jī)和貼有標(biāo)簽的身體部位的運(yùn)動(dòng),或者通過使用更多有限的攝像機(jī)和IMU傳感器來估算運(yùn)動(dòng)變化。
捕獲數(shù)據(jù)后,將執(zhí)行其他過濾和計(jì)算以清理數(shù)據(jù)并確保運(yùn)動(dòng)偽像不會(huì)產(chǎn)生虛假報(bào)告。反射標(biāo)記會(huì)按照特定的指導(dǎo)原則放置在人體上,以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和性,由于肌肉和皮膚可以高速移動(dòng),這給數(shù)據(jù)質(zhì)量帶來了挑戰(zhàn)。選擇解剖學(xué)界標(biāo)是因?yàn)槠淇煽啃院退鼈冊(cè)谶B接關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)中的價(jià)值。
無標(biāo)記系統(tǒng)需要根據(jù)實(shí)際場(chǎng)景進(jìn)行適當(dāng)?shù)臄z像機(jī)設(shè)置,因?yàn)榇蠖鄶?shù)系統(tǒng)著眼于定位靜止的運(yùn)動(dòng),例如就位行走,上下蹲以及執(zhí)行其他基本功能。
一步是獲取數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)換為報(bào)表,或者將其轉(zhuǎn)換為動(dòng)畫或仿真模擬。除了動(dòng)作捕捉所收集的數(shù)據(jù)外,一些公司還創(chuàng)建了使用戶能夠組合多個(gè)數(shù)據(jù)集(例如測(cè)力板和EMG讀數(shù))的解決方案。
過去幾年中,大多數(shù)研發(fā)都集中在光學(xué)系統(tǒng)的軟件領(lǐng)域以及無標(biāo)記和IMU解決方案的硬件領(lǐng)域。所有類型的解決方案都需要大量的數(shù)據(jù)平滑和清理工作,但是與光學(xué)選件相比,IMU通常需要做更多的工作。
動(dòng)作捕捉硬件的不同應(yīng)用方向
在大多數(shù)情況下,動(dòng)作捕捉硬件是專為研究或非常的臨床需求而設(shè)計(jì)的。視頻分析作為教練的生物反饋訓(xùn)練項(xiàng)目已經(jīng)非常普遍。光學(xué)市場(chǎng)(也稱為基于相機(jī)的系統(tǒng))傾向于項(xiàng)目研究,而IMU傳感器市場(chǎng)則傾向于以臨床和運(yùn)動(dòng)性能為導(dǎo)向的體育和醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用級(jí)市場(chǎng)。
例如,Motus為投擲運(yùn)動(dòng)員(例如投球(棒球),保齡球(板球)和傳球(美式足球)的運(yùn)動(dòng)員)提供了單個(gè)傳感器產(chǎn)品。盡管該系統(tǒng)捕獲肘部附近的運(yùn)動(dòng),但主要是一種計(jì)算,因?yàn)樵谄渌麛?shù)據(jù)集(例如軀干和腿)不可用時(shí)做出了許多假設(shè)。
出于多種原因,我們不應(yīng)該將傳統(tǒng)視頻(即使使用多臺(tái)攝像機(jī))作為運(yùn)動(dòng)捕捉的產(chǎn)品。運(yùn)動(dòng)捕捉的明顯的價(jià)值在于,技術(shù)可以自動(dòng)分析數(shù)據(jù),而無需軟件用戶手動(dòng)進(jìn)行分析。
某些視頻系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)執(zhí)行運(yùn)動(dòng)捕捉等視頻,對(duì)一系列攝像機(jī)進(jìn)行數(shù)字化處理以計(jì)算運(yùn)動(dòng)變化,但是這種技術(shù)的問題在于照明限制和其他視覺數(shù)據(jù)因素會(huì)限制高精度要求。
直接標(biāo)記的數(shù)據(jù)則更為穩(wěn)定,也有更可靠歷史記錄,但是由于直接標(biāo)記操作太復(fù)雜不太切合實(shí)際應(yīng)用。
標(biāo)記通常是像小球一樣的附件,大小類似于彈珠或運(yùn)動(dòng)員佩戴的反光圈。一些系統(tǒng)使用類似包裹物的附件,例如運(yùn)動(dòng)帶和綁帶,而某些系統(tǒng)為參加訓(xùn)練的用戶提供特定緊身衣。無標(biāo)記攝像機(jī)僅使用硬件來捕獲視頻,但它們提供的數(shù)據(jù)信息少得多,并且要求硬件與用戶的距離非常近,例如幾英尺遠(yuǎn)。這些系統(tǒng)目前無法評(píng)估運(yùn)動(dòng)速度很快或要求高排量的運(yùn)動(dòng)。
了解動(dòng)作捕捉軟件
大多數(shù)用戶選擇動(dòng)作捕捉的軟件功能都有兩個(gè)目的:將運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為動(dòng)畫,以用于科學(xué)重放或娛樂用途。幾乎所有公司都提供重播選項(xiàng),并且某些軟件使觀看者可以選擇透視圖和動(dòng)畫樣式,例如線條(簡(jiǎn)筆畫),骨架或人物。的軟件可以單獨(dú)測(cè)量非常的運(yùn)動(dòng),也可以根據(jù)分析方法的應(yīng)用創(chuàng)建報(bào)告。
用于體育運(yùn)動(dòng)的動(dòng)作捕捉軟件的目標(biāo)是顯示運(yùn)動(dòng)而無視覺碎片。 像視頻一樣,動(dòng)作捕捉有助于連接其他視覺效果較差的數(shù)據(jù)集,例如EMG和力分析。研究人員可以看到運(yùn)動(dòng)和肌肉募集之間的關(guān)系,以及必要時(shí)地面反作用力。
有時(shí),帶有動(dòng)作捕捉的運(yùn)動(dòng)實(shí)際上并沒有進(jìn)行測(cè)量,因?yàn)橛脩糁幌Mㄐ砸晥D與量化的測(cè)量(例如來自傳感器的動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù))同步。有時(shí)使用動(dòng)作捕捉軟件執(zhí)行手動(dòng)分析,尤其是在周期性運(yùn)動(dòng)的研究中。耐力運(yùn)動(dòng)-通常是周期性的運(yùn)動(dòng),例如跑步-通常進(jìn)行平均或統(tǒng)計(jì)地評(píng)估重復(fù)運(yùn)動(dòng),以深入了解生物力學(xué)故障或可能的技術(shù)錯(cuò)誤。
軟件平臺(tái)的范圍包括從非常昂貴的套件到簡(jiǎn)化的3D播放器。某些軟件平臺(tái)只是文件管理器,因?yàn)橛布峁┥痰钠谕瞧脚_(tái)市場(chǎng)將允許對(duì)模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。因此,他們減少了軟件開發(fā),只專注于硬件。單硬件和單軟件的產(chǎn)品很少,但是存在一些只提供其中的小公司。
動(dòng)作捕捉在體育運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用
從業(yè)人員經(jīng)常使用動(dòng)作捕捉解決方案從各個(gè)角度觀察身體的功能并提取關(guān)節(jié)角度。在體育行業(yè)的那些人,例如生物力學(xué)家,想要數(shù)據(jù)來研究運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)方式,而醫(yī)學(xué)專家則想看看為什么有些運(yùn)動(dòng)員先受到傷害。運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?qū)κ軅?,期間和之后的功能障礙恢復(fù)感興趣,并且體能監(jiān)測(cè)需要了解使運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)方面取得成功的重要影響因素。
我們觀察到的一般模式是,當(dāng)身體基線數(shù)據(jù)下降時(shí),會(huì)出現(xiàn)性能下降和受傷風(fēng)險(xiǎn)增加,教練和醫(yī)療人員有時(shí)會(huì)使用動(dòng)作捕捉技術(shù)來分析重要或復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)傷害,降低受傷風(fēng)險(xiǎn),提升身體能力和運(yùn)動(dòng)水平。
常見的動(dòng)作捕捉用途是步態(tài)分析。盡管其他運(yùn)動(dòng)在體育運(yùn)動(dòng)中也很重要,但是幾乎所有基于陸地的運(yùn)動(dòng)都會(huì)包括某種跑步運(yùn)動(dòng),無論是短跑,慢跑還是步行。一些康復(fù)和運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)診所已經(jīng)為受傷的運(yùn)動(dòng)員在再培訓(xùn)計(jì)劃上花費(fèi)了大量資源,有一些康復(fù)機(jī)構(gòu)使用運(yùn)動(dòng)捕捉分析來進(jìn)行品牌或機(jī)構(gòu)營(yíng)銷,但是目前越來越多的康復(fù)和體育訓(xùn)練機(jī)構(gòu)將其作為基于干預(yù)的真正有治療效果的康復(fù)測(cè)評(píng)解決方案。
以往的動(dòng)作捕捉系統(tǒng)設(shè)備龐大,不適合團(tuán)體使用,新一代的IMU動(dòng)作捕捉技術(shù)已經(jīng)可以提供即時(shí)反饋解決方案,而且占地更小,在成本降低的基礎(chǔ)上擁有更高的精準(zhǔn)度,適合大規(guī)模鋪設(shè)。
較小的應(yīng)用程序(例如單個(gè)IMU傳感器解決方案)可以有效利用智能設(shè)備進(jìn)行生物反饋。但是,由于圖片不完整,它不是真正的運(yùn)動(dòng)捕捉,因此您不應(yīng)將其與完整的分析相混淆。
像視頻分析一樣,讓運(yùn)動(dòng)員有機(jī)會(huì)以不同的速度和視角在屏幕上看到自己是非常寶貴的。大多數(shù)從事奧林匹克運(yùn)動(dòng)的精英運(yùn)動(dòng)員用到某種形式的動(dòng)作捕捉,這已日漸成為體育分析和訓(xùn)練的基礎(chǔ)工作。