Captura e reconstrução da marcha humana utilizando marcadores passivos
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Data de Publicação: | 2016 |
Tipo de documento: | Dissertação |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UFSCAR |
Texto Completo: | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/8067 |
Resumo: | The computational analysis of human mobility can aid in treatment and rehabilitation of people who have some kind of physical disability. Physiotherapeutic studies, called kinematics, aims to correct body’s dysfunction, caused by genetic malformations, degenerative diseases or posture problems. A computer system can be used to precisely describe motion, anatomical position and angular terms during gait. Therefore, the movements need to be captured and represented in three-dimensional space to be evaluated. This work is a study, development and evaluation of a system for capturing human movement based on recorded videos, using low cost computing resources and adapted to the reality of gait analysis. The automation of computing movements capture, as well as aid in neurological, motor or orthopedic rehabilitation will expand its application to community. In this context, a study was conducted about computing methods of human movements capture by passive markers, and defined the four main steps: calibration and synchronization of the cameras, detection and three-dimensional reconstruction. Computer experiments were made to facilitate the theoretical understanding of this work. Kinematic analyzes data were used as a study case for the implementati |
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Reis Filho, Ivan José dosLiziér, Mario Augusto de Souzahttp://lattes.cnpq.br/1257131701222446http://lattes.cnpq.br/3851285336488013d8abc1f6-3f96-4907-8137-61893358b65a2016-10-20T19:39:09Z2016-10-20T19:39:09Z2016-05-20REIS FILHO, Ivan José dos. Captura e reconstrução da marcha humana utilizando marcadores passivos. 2016. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2016. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/8067.https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/8067The computational analysis of human mobility can aid in treatment and rehabilitation of people who have some kind of physical disability. Physiotherapeutic studies, called kinematics, aims to correct body’s dysfunction, caused by genetic malformations, degenerative diseases or posture problems. A computer system can be used to precisely describe motion, anatomical position and angular terms during gait. Therefore, the movements need to be captured and represented in three-dimensional space to be evaluated. This work is a study, development and evaluation of a system for capturing human movement based on recorded videos, using low cost computing resources and adapted to the reality of gait analysis. The automation of computing movements capture, as well as aid in neurological, motor or orthopedic rehabilitation will expand its application to community. In this context, a study was conducted about computing methods of human movements capture by passive markers, and defined the four main steps: calibration and synchronization of the cameras, detection and three-dimensional reconstruction. Computer experiments were made to facilitate the theoretical understanding of this work. Kinematic analyzes data were used as a study case for the implementatiA análise computacional de movimentos humanos pode auxiliar no tratamento e reabilitação de pessoas que possuem algum tipo de deficiência motora. Estudos na fisioterapia, chamado de avaliação cinemática, tem por objetivo direcionar tratamentos para corrigir as disfunções do corpo, causadas pela má formação genética, doenças degenerativas ou problemas de postura. Um sistema computacional pode ser utilizado para descrever precisamente os movimentos, posição anatômica e termos angulares durante o período da marcha. Para tanto, os movimentos precisam ser capturados e reconstruídos no espaço tridimensional para posteriormente serem avaliados. Este trabalho consiste no estudo, desenvolvimento e avaliação de um sistema para captura de movimentos humanos baseado em registros de vídeos, utilizando recursos computacionais de baixo custo e adaptado a realidade da análise de marcha. A automatização da captura computacional destes movimentos, além de auxiliar na reabilitação motora neurológica e ou ortopédica de pessoas que possuem alguma deficiência do gênero, ampliará sua aplicação na comunidade. Nesse contexto, foi realizado o levantamento bibliográfico das principais técnicas de captura computacional de movimentos, e no caso dos sistemas ópticos com marcadores passivos, e definido quatro etapas principais: calibração, sincronização das câmeras, detecção e reconstrução tridimensional. Ainda, experimentos computacionais foram realizados para o entendimento prático e teórico do trabalho. Registros de marcha de crianças foram utilizados como estudo de caso para a implementação das etapas de calibração, detecção dos marcadores e reconstrução tridimensional.Não recebi financiamentoporUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Ciência da Computação - PPGCCUFSCarCaptura de movimentosMarcadores passivosDetecção de marcadoresTransformada de HoughReconstrução 3dMotion CapturePassive markersMarkers detectionHough transform3D ReconstructionCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::SISTEMAS DE COMPUTACAOCaptura e reconstrução da marcha humana utilizando marcadores passivosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisOnline60007f3688e-fe47-4679-b951-141657400623info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALDissIJRF.pdfDissIJRF.pdfapplication/pdf11147756https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/8067/1/DissIJRF.pdfc2f35d4805dd8c9a93b43189bacf2899MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81957https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/8067/2/license.txtae0398b6f8b235e40ad82cba6c50031dMD52TEXTDissIJRF.pdf.txtDissIJRF.pdf.txtExtracted texttext/plain109830https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/8067/3/DissIJRF.pdf.txt597cab97679d8dee5046cd937966e83aMD53THUMBNAILDissIJRF.pdf.jpgDissIJRF.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg9600https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/8067/4/DissIJRF.pdf.jpg30b9a93a10031483d0510aad952cfac2MD54ufscar/80672023-09-18 18:31:02.416oai:repositorio.ufscar.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-09-18T18:31:02Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false |
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