Статья

Название статьи СОВМЕСТНАЯ ОБРАБОТКА ПОКАЗАНИЙ ИНЕРЦИАЛЬНОГО БЛОКА И СИСТЕМЫ ВИДЕОАНАЛИЗА
Автор А.Н. Бобылев, П.А. Кручинин, В.А. Чертополохов
Рубрика РАЗДЕЛ II. МЕДИЦИНСКАЯ ДИАГНОСТИКА И ТЕРАПИЯ
Месяц, год 10, 2014
Индекс УДК 531.15:612.087
DOI
Аннотация Рассматривается задача определения параметров относительного расположения осей чувствительности инерциального измерительного блока и маркеров системы видеоанализа, закрепленных на твердом теле. Такая задача актуальна при построении аппаратно-программных комплексов совместной обработки данных видеоанализа движений человека и инерциальных сенсоров при измерениях для биомеханических систем. Предполагается, что маркеры видеоанализа и блок инерциальных сенсоров закреплены на части тела человека, которая моделируется недеформируемым твердым телом. Для определения параметров относительного положения осей чувствительности инерциального измерительного блока и маркеров системы видеоанализа используется «калибровочный» участок измерений с интенсивными движениями. Записаны уравнения математической модели, которые используют кинематические соотношения сложного пространственного движения, и связывают показания измерительных систем. В число определяемых параметров введены неизвестные систематические и случайные погрешности измерений. Предложен алгоритм идентификации параметров, использующий метод наименьших квадратов с применением технологии мер оцениваемости. Алгоритм опробован экспериментально на макете, имитирующем описанную ситуацию. При тестировании точность решения задачи определения компонент матрицы взаимной ориентации соответствовала повороту на 3о.

Скачать в PDF

Ключевые слова Математическая модель; система видеоанализа; инерциальный блок.
Библиографический список 1. Piazza1 T., Lundstrцm J., Kunz A., Fjeld M. Predicting Missing Markers in Real-Time Optical Motion Capture // Lecture Notes in Computer Science. – 2009. – Vol. 5903. – P. 125-136.
2. Воронов А.В., Доценко В.И., Титаренко Н.Ю. Трёхмерный (объёмный) компьютерный видеоанализ движений в оценке прогноза и эффективности нейрореабилитации пациентов с резидуальным нейромоторным дефицитом // Медицинский алфавит. – 2010. – T. 21, № 4. – С. 10-15.
3. Померанцев А.А., Коршиков В.М., Воробьев Г.А. Алгоритмизация реконструкции пространственных координат для кинематического анализа техники спортивных движений,
выходящих из фронтальной плоскости с использованием одной видеокамеры // Вестник спортивной науки. – 2010. – № 2. – C. 15-20.
4. Кручинин П.А. О моделях погрешностей при обработке измерений в биомеханике // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2010. – № 9 (110). – С. 21-25.
5. Kuo A.D. A Least-Squares Estimation Approach to Improving the Precision of Inverse Dynamics Computations // Journal of Biomechanical Engineering. – 1998. – Vol. 120, Feb. – P. 148-159.
6. Мишанов А.Ю., Кручинин П.А. Меры оцениваемости в задаче восстановления показаний системы видеоанализа движений человека по измерениям нормальной реакции опоры
// Российский журнал биомеханики. – 2008. –T. 12, № 3. – C. 58-73.
7. Бобылев А.Н., Болотин Ю.В., Воронов А.В., Кручинин П.А. О двух модификациях метода наименьших квадратов в задаче восстановления утерянной информации системы видео-
анализа по показаниям акселерометра // Российский журнал биомеханики. – 2012. – T. 16, № 1.– C. 89-101.
8. Tautges J., Zinke A., Krьger B., Baumann J., Weber A., Helten T., Mьller M., Seidel H.-P., Eberhardt B. Motion Reconstruction Using Sparse Accelerometer Data // ACM Trans. Graph. – 2011. – Vol. 30, № 3. –P. 18:1-18:12.
9. Александров В.В. и др. Оптимальное управление движением. – М.: Физматлит, 2005. –376 c.
10. Бугров Д., Лебедев А., Чертополохов В. Оценка угловой скорости вращения тела при помощи системы трекинга // Вестник Московского университета. Сер. 1. Математика и механика. – 2014. – № 1. – С. 68-71.

Comments are closed.