Fehlerabschätzung des Bewegungserfassungssystems Simi Motion Shape® anhand statischer Posen eines Humanoiden

Einleitung Die videobasierte markerlose Bewegungserfassung gewinnt im Leistungssport zunehmend an Bedeutung, um präzise kinematische Analysen auch unter realen Wettkampfbedingungen zu gewährleisten bzw. deren Praktikabilität zu erhöhen. Ziel dieser Arbeit war es daher, die Genauigkeit der automatischen videobasierten Posenerkennung des Bewegungserfassungssystems Simi Motion Shape® zu untersuchen und eine erste Fehlerabschätzung für statische Posen eines Humanoiden vorzunehmen. Methode Ein an Seilen aufgehängter Humanoid wurde in eine statische Laufpose mit bekannten Gelenkwinkeln versetzt, mit acht Videokameras mit einer Bildrate von 100 fps aufgezeichnet und anschließend über ein Zeitintervall von 20 s (Reliabilität) bzw. 2 s (Validität) mit der Software Simi Motion Shape® hinsichtlich von Gelenkwinkeln (Sprung-, Knie-, Hüft-, Ellbogen- und Schultergelenke) analysiert. Zur Prüfung der Reliabilität wurden jeweils zehn Berechnungswiederholungen (BW) durchgeführt. Zur Überprüfung der Validität wurden Winkeländerungen zur Nullpose mit bekannten ebenen Winkeländerungen des Humanoiden verglichen. Es wurden stets Rohdaten verwendet. Ergebnisse Reliabilität: Die Standardabweichung der zehn Mittelwerte der BW beträgt für die Winkel der betrachteten Gelenke 0,30°. Die Standardabweichungen der einzelnen BW betragen im Mittel 0,39° im Zeitverlauf der Bildsequenz (SDmin = 0,06°, SDmax = 1,10°). Validität: Die Differenzen der ebenen Winkeländerungen schwanken für alle Gelenke mit einer Standardabweichung von 5,93° (RMSE 6,35°; max = 13,63°). Diskussion Die Reliabilität und Validität der Methode wurden untersucht, mit sehr gutem Ergebnis für die Reliabilität. Die Werte der Validitätsuntersuchung ordnen sich in den Bereich vergleichbarer Studien ein. Neben der Güteprüfung können nun für verschiedene Szenarien bestmögliche Tracking-Konfigurationen zur Gelenkwinkelbestimmung mit Simi Motion Shape® gefunden werden. Weitere Einflussfaktoren (Haltung, Kleidung, Kamerakonfigurationen, KI-Gewichtung) sollen zukünftig untersucht werden.
© Copyright 2024 15. Symposium der dvs-Sektion "Sportinformatik und Sporttechnologie": Zwischen Geistesakrobatik und praktischer Anwendung: Innovationen in der Sportinformatik und Sporttechnologie. Veröffentlicht von Technische Universität Dortmund. Alle Rechte vorbehalten.

Bibliographische Detailangaben
Schlagworte:
Notationen:Naturwissenschaften und Technik
Veröffentlicht in:15. Symposium der dvs-Sektion "Sportinformatik und Sporttechnologie": Zwischen Geistesakrobatik und praktischer Anwendung: Innovationen in der Sportinformatik und Sporttechnologie
Sprache:Deutsch
Veröffentlicht: Dortmund Technische Universität Dortmund 2024
Online-Zugang:https://eldorado.tu-dortmund.de/items/9f6c6010-d273-4ddd-9150-c18a2e9ace15/full
Seiten:154-159
Dokumentenarten:Artikel
Level:hoch