Aplikacja do czasowo-przestrzennej analizy chodu za pomocą czujnika głębi

Praca inżynierska, 2022

Autor: Magdalena Kryczka
Promotor: Jakub Wagner

Wyróżnienie w konkursie Engineer 4 Science 2022


Streszczenie

Opracowano aplikację w języku środowiska MATLAB pozwalającą na czasowo-przestrzenną analizę chodu człowieka. Aplikacja ta umożliwia rejestrację sekwencji obrazów głębi za pomocą czujnika Microsoft Kinect v2 oraz estymację wybranych parametrów czasowo-przestrzennych, charakteryzujących chód człowieka zarejestrowany na nagraniu.

Zaimplementowano algorytm służący do przetwarzania danych o położeniu stóp w kolejnych chwilach czasowych w celu wyznaczenia wartości wybranych parametrów charakteryzujących chód człowieka. Pierwszym etapem algorytmu jest pozyskanie współrzędnych położenia stóp podczas przejścia zarejestrowanego na nagraniu i wygładzenie przebiegu tych współrzędnych. Kolejnym krokiem jest różniczkowanie położenia stóp po czasie w celu otrzymania wartości chwilowej prędkości stóp. Następnie wartości prędkości chwilowej są poddawane progowaniu w celu określenia, czy w danych chwilach stopy są w ruchu czy w spoczynku. Po tej operacji wyznaczane są chwile czasowe odpowiadające momentom kontaktu stopy z podłożem i momentom oderwania się stopy od podłoża. Ostatnim krokiem jest wyliczenie wartości parametrów czasowo-przestrzennych na podstawie wyznaczonych chwil czasowych i współrzędnych położenia stóp w tych chwilach czasowych.

Skuteczność zaimplementowanego algorytmu estymacji czasowo-przestrzennych parametrów chodu została sprawdzona poprzez porównanie otrzymanych wyników z wynikami uzyskanymi za pomocą platformy tensometrycznej Zebris.