오버헤드 고해상도 산업용 카메라 시스템은 발 착지 안정성을 분석하기 위한 특수 상향식 검증 도구 역할을 합니다. 이 카메라들은 보행 경로 바로 위에 설치되어 피험자의 발 전체 궤적을 기록하며, 이는 이미지 인식 알고리즘에 대한 원시 입력으로 제공됩니다. 이 특정 설정은 주로 보폭 변화를 계산하는 데 사용되며, 이는 착용자가 진동 간섭과 같은 외부 요인에 노출될 때 신발 성능을 평가하는 데 중요한 지표입니다.
핵심 통찰 전통적인 모션 캡처는 신체 역학에 초점을 맞추는 반면, 오버헤드 산업용 시스템은 발 궤적 및 간격을 분리하기 위해 특별히 제작되었습니다. 엄격하게 수직적인 관점을 포착함으로써, 이 시스템은 스트레스 하에서 신발이 안정성을 얼마나 잘 유지하는지를 정량화하는 데 필요한 정확한 데이터를 제공합니다.
오버헤드 보행 분석의 메커니즘
수직 시점
관절 굴곡을 분석하는 측면 카메라와 달리, 오버헤드 시스템은 보행로 위에 고정됩니다.
이 수직적인 관점은 방해 없이 발의 전체 2D 궤적을 포착합니다. 이는 신체의 이동 경로에 상대적인 발 착지 위치를 명확하게 보여주는 지도를 생성합니다.
데이터 획득 및 처리
이 시스템은 초당 13프레임과 같은 고정된 속도로 고화질 프레임을 기록합니다.
이 이미지들은 고급 이미지 인식 알고리즘의 기초 데이터 세트 역할을 합니다. 소프트웨어는 단순히 수동 측정을 사용하는 대신, 프레임별로 발 위치 추적을 자동화합니다.
안정성 정량화
이 특정 구성의 주요 출력은 보폭 변화 측정입니다.
좌우 발 착지 간의 거리를 분석함으로써 연구자들은 안정성을 정량화할 수 있습니다. 이는 피험자가 진동 간섭에 노출될 때 특히 관련이 있으며, 신발이 사용자가 일관된 보행을 유지하도록 얼마나 잘 돕는지를 보여줍니다.
절충점 이해
특수성 대 전체론
오버헤드 산업용 카메라가 지면 평면에서 발 착지를 추적하는 특정 문제를 해결한다는 것을 이해하는 것이 중요합니다.
이것들은 3D 모션 캡처 시스템을 대체하지 않습니다. 더 넓은 산업 관행에서 언급된 바와 같이, 반사 마커를 사용하는 고프레임 속도 3D 시스템은 관절 각도, 무게 중심 이동 및 신체 분절 회전을 모니터링하는 데 필요합니다.
샘플링 속도 고려 사항
설명된 오버헤드 시스템은 종종 키네마틱 모션 캡처의 고주파 샘플링에 비해 낮은 프레임 속도(예: 13fps)로 작동합니다.
이는 오버헤드 시스템을 궤적 매핑 및 패턴 인식에 이상적으로 만들지만, 걷기 스윙 단계 동안 관절의 고속 미세 움직임을 분석하는 데는 덜 적합합니다.
목표에 맞는 올바른 선택
올바른 분석 방법을 선택하려면 테스트하려는 특정 성능 속성을 정의해야 합니다.
- 주요 초점이 발 착지 안정성인 경우: 오버헤드 산업용 카메라 시스템을 사용하여 진동 스트레스 하에서 보폭 변화 및 궤적 일관성을 정밀하게 계산하십시오.
- 주요 초점이 생체 역학적 효율성인 경우: 반사 마커가 있는 3D 모션 캡처 시스템을 사용하여 관절 각도, 무게 중심 및 키네마틱 조정을 추적하십시오.
요약: 발이 어디에 착지하는지 증명해야 할 때는 오버헤드 비전 시스템을 사용하고, 발을 어떻게 움직여서 거기에 도달하는지 이해해야 할 때는 3D 모션 캡처를 사용하십시오.
요약 표:
| 기능 | 오버헤드 산업용 카메라 시스템 | 3D 모션 캡처 시스템 |
|---|---|---|
| 주요 시점 | 수직 (상향식) | 다각도 (측면/전면) |
| 주요 지표 | 보폭 및 발 궤적 | 관절 각도 및 무게 중심 |
| 최적 사용 사례 | 발 착지 안정성 | 생체 역학적 효율성 |
| 데이터 입력 | 이미지 인식 알고리즘 | 반사 마커 |
| 샘플링 속도 | 표준 (예: 13fps) | 고주파 (키네마틱) |
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참고문헌
- Flavia Marrone, Marco Tarabini. Alterations in Step Width and Reaction Times in Walking Subjects Exposed to Mediolateral Foot-Transmitted Vibration. DOI: 10.3390/vibration7020019
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