SUMediPose: ’n 2D-3D Pose-estimasie Datastel
- SUMediPose is ’n hoë-presisie 2D-3D pose-estimasie datastel wat ontwikkel is om die tekort aan anatomies akkurate data in merkerlose bewegingsanalise aan te spreek. Deur merker-gebaseerde Vicon-opnames met gesinchroniseerde multi-kamera video te kombineer, bied dit betroubare grondwaarheid-data vir die opleiding en validering van modelle.
- Met duisende opnames en miljoene datapunte stel die datastel navorsers in staat om meer akkurate en robuuste pose-estimasie oplossings te ontwikkel. Dit ondersteun gevorderde biomeganiese analise en dra by tot verbeterde toepassings in mediese en sportwetenskaplike omgewings.
Biomeganiese navorsing staar al lank ’n groot uitdaging in die gesig: die verkryging van presiese data oor menslike beweging. Hoogs akkurate merker-gebaseerde bewegingsvasleggingstelsels is duur en nie wyd toeganklik nie. Terselfdertyd word meer buigsame merkerlose stelsels, wat op rekenaarvisie staatmaak, beperk deur ’n tekort aan anatomies presiese data vir opleiding en validering.
Om hierdie gaping aan te spreek, het Professor Rensu Theart, PhD-kandidaat Chris-Mari Schreuder, en MEng-gegradueerde Lizé Steyn van die Departement Elektriese en Elektroniese Ingenieurswese, saam met Oloff Bergh, bestuursontleder van die Neuromechanics Unit, ’n nuwe multimodale datastel ontwikkel om gevorderde menslike pose-estimasie te ondersteun. Hierdie projek bied ’n omvattende en akkurate hulpbron vir die mediese en sportwetenskaplike gemeenskappe.
Fig 1: ’n Grafiese voorstelling van ’n 2D-3D pose-estimasie datastel
Ontwikkeling van die SUMediPose Datastel
Die navorsingspan het die SUMediPose-datastel geskep, ’n versameling opnames van 28 deelnemers (data van 26 is volledig beskikbaar) wat agt standaard krag- en kondisioneringsoefeninge uitvoer, soos hurksitte (squats), deadlifts en lunges. Elke oefening is teen drie verskillende snelhede uitgevoer om ’n wye reeks bewegingsdinamika vas te vang.
Om die hoogste vlak van akkuraatheid te verseker, het die span ’n dubbel-opname metode gebruik. Die Vicon-stelsel, ’n toonaangewende merker-gebaseerde tegnologie, het presiese 3D-merkerkoördinate vasgelê. ’n Professionele persoon het ’n uitgebreide stel merkers op elke deelnemer geplaas volgens bedryfstandaarde, wat anatomiese korrektheid verseker.
Terselfdertyd het ’n selfgeboude stelsel van ses kameras die bewegings vanuit ’n volle 360° perspektief opgeneem. Die span het daarna die data gesinchroniseer en die presiese 3D-merkerdata op die 2D-videorame geprojekteer.
Fig 2: ’n Anatomiese diagram van merkerplasings op deelnemers
Samestelling en Waarde van die Datastel
Die finale SUMediPose-datastel is ’n omvattende hulpbron vir die opleiding en validering van pose-estimasie modelle. Dit bevat 3 444 opnames, bestaande uit 2 896 943 beeldrame en 3 804 413 ooreenstemmende 3D- en 2D-merkergebaseerde sleutelpuntkoördinate.
Die datastel bied verskeie voordele vir navorsers:
- Hoë-presisie grondwaarheid: Die gebruik van ’n professioneel bestuurde merker-gebaseerde stelsel verseker anatomiese akkuraatheid van die 3D- en geprojekteerde 2D-annotasies.
- Multimodale bruikbaarheid: Die direkte verband tussen beeld-, 2D- en 3D-data ondersteun die ontwikkeling van modelle vir beide 2D- en 3D-pose-estimasie.
- Buigsaamheid vir navorsing: Alle intrinsieke en ekstrinsieke kamera-kalibrasieparameters word ingesluit, wat navorsers toelaat om hul eie 3D- en 2D-projeksies uit te voer en die rou 3D-data aan te pas vir spesifieke toepassings.
Gevolgtrekking
Deur ’n robuuste en anatomies presiese datastel te bied, rus SUMediPose navorsers toe met ’n beter hulpmiddel om die volgende generasie merkerlose bewegingsvasleggingstelsels te ontwikkel.
Dit ondersteun meer gedetailleerde en akkurate kinematiese en kinetiese modellering in beide mediese en sportkontekste.
Laai die volledige navorsingsartikel af en lees dit hier: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352340925003117?via%3Dihub
Verwante stories
Ingenieurswese en tegnologie
Ingenieurswese Opedag in ’n heringerigte spasie
Grys wolke en ’n donderstorm het min impak gehad om voornemende studente en hulle gesinne te ontmoedig om die 2026-weergawe van die Fakulteit Ingenieurswese se...
Ingenieurswese en tegnologie
Verbetering van Klantbetrokkenheid in E-handel: Die Verbetering van E-bemarking Oopkoerse deur Modelvrye Versterkingsleer
Verbetering van Klantbetrokkenheid in E-handel: Die Verbetering van E-bemarking Oopkoerse deur Modelvrye Versterkingsleer
Bemarking is ’n kernkomponent van...
Ingenieurswese en tegnologie
Die Ontwikkeling van ’n Slim Moniteringstelsel vir Sonkrag-PV Aanlegte deur AES-geënkripteerde LoRa Draadlose Sensornetwerke te Gebruik
Sonfotovoltaïese (PV) tegnologie is ’n kernkomponent van volhoubare energie-oplossings. Tog bring die versekering van doeltreffendheid en betroubaarheid van...