การวินิจฉัยท่าทางด้วยคอมพิวเตอร์

การทำงานของระบบกล้ามเนื้อและโครงกระดูกของมนุษย์นั้นเป็นหนึ่งในระบบที่เก่าแก่ที่สุด ระบบกล้ามเนื้อและโครงกระดูกเป็นระบบบริหารที่ดำเนินการโดยตรง ระบบนี้ให้เงื่อนไขที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการโต้ตอบระหว่างร่างกายกับสภาพแวดล้อมภายนอก ดังนั้น การเบี่ยงเบนใดๆ ในพารามิเตอร์การทำงานของระบบกล้ามเนื้อและโครงกระดูกโดยทั่วไปจะนำไปสู่การลดลงของกิจกรรมการเคลื่อนไหว การรบกวนสภาวะปกติของการโต้ตอบระหว่างร่างกายกับสภาพแวดล้อม และเป็นผลให้เกิดความผิดปกติในสุขภาพของมนุษย์

ความรู้เกี่ยวกับรูปแบบชีวกลศาสตร์ของการทำงานของระบบโครงกระดูกและกล้ามเนื้อช่วยให้สามารถจัดการปฏิสัมพันธ์ของร่างกายกับสิ่งแวดล้อมได้อย่างประสบความสำเร็จเพื่อพัฒนาทักษะการเคลื่อนไหว ป้องกันโรค รักษาสุขภาพ และสร้างเงื่อนไขปกติให้กับชีวิตมนุษย์ เพื่อให้แน่ใจว่ากระบวนการศึกษาปัญหาของไบโอไดนามิกส์ของกระดูกสันหลัง การพัฒนาวิธีการวินิจฉัยท่าทาง การใช้วิธีการทางกายภาพเพื่อรักษาการทำงานปกติและการฟื้นฟูหลังจากได้รับบาดเจ็บ การผ่าตัด การบำบัดด้วยการเคลื่อนไหว การปฏิบัติสมัยใหม่มีความจำเป็นอย่างยิ่งต่อเครื่องมือและเทคโนโลยีการจัดการ เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์เป็นหนึ่งในเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด

การพัฒนาอย่างรวดเร็วของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลและอุปกรณ์วิดีโอในช่วงทศวรรษ 1990 มีส่วนช่วยในการพัฒนาวิธีการประเมินพัฒนาการทางร่างกายของมนุษย์โดยอัตโนมัติ การวินิจฉัยท่าทางที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นและอุปกรณ์วัดความแม่นยำสูงที่ซับซ้อนซึ่งสามารถบันทึกพารามิเตอร์ที่จำเป็นทั้งหมดได้ปรากฏขึ้น จากมุมมองนี้ ความสามารถด้านฮาร์ดแวร์ของเครื่องวิเคราะห์วิดีโอคอมพิวเตอร์สำหรับการจัดระเบียบเชิงพื้นที่ของร่างกายมนุษย์ภายใต้เงื่อนไขต่างๆ ของการโต้ตอบแรงโน้มถ่วงจึงมีความน่าสนใจอย่างมาก

ในการประเมินพัฒนาการทางกายภาพของเด็กนักเรียน ขอแนะนำให้ใช้เทคโนโลยีการวินิจฉัยท่าทางด้วยคอมพิวเตอร์ที่เราพัฒนาขึ้นโดยใช้คอมเพล็กซ์คอมพิวเตอร์วิดีโอ การอ่านพิกัดของจุดต่างๆ ของวัตถุที่ศึกษาจะดำเนินการจากเฟรมนิ่งของวิดีโอแกรมที่สร้างซ้ำบนจอภาพวิดีโอโดยใช้กล้องวิดีโอดิจิทัล ใช้เป็นแบบจำลองของระบบโครงกระดูกและกล้ามเนื้อ โดยใช้โซ่จลนศาสตร์แบบแยกสาขา 14 ส่วน ซึ่งลิงก์สอดคล้องกับส่วนต่างๆ ของร่างกายมนุษย์ตามลักษณะทางเรขาคณิต และจุดอ้างอิงสอดคล้องกับพิกัดของข้อต่อหลัก

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]

ข้อกำหนดทางชีวกลศาสตร์สำหรับวิดีโอดิจิทัล

เครื่องหมายที่แตกต่างกันจะถูกแนบเข้ากับร่างกายมนุษย์ในตำแหน่งจุดตรวจวัดร่างกาย

วางวัตถุหรือไม้บรรทัดที่เป็นมาตราส่วนและแบ่งออกเป็นส่วนสีต่างๆ ขนาด 10 เซนติเมตรไว้ในระนาบของวัตถุ

กล้องวิดีโอดิจิทัลวางอยู่บนขาตั้งกล้องและนิ่งอยู่ห่างจากวัตถุที่จะถ่ายภาพประมาณ 3-5 เมตร (ฟังก์ชันซูมเป็นมาตรฐาน)

แกนออปติกของเลนส์กล้องวิดีโอจะวางในแนวตั้งฉากกับระนาบของวัตถุที่จะถ่าย โหมดสแนปช็อต (SNAPSHOT) จะถูกเลือกบนกล้องวิดีโอดิจิทัล

ท่าทาง (ตำแหน่ง) ของบุคคล ในการวัด บุคคลนั้นจะอยู่ในท่าทาง (ตำแหน่ง) แนวตั้งที่เป็นธรรมชาติ มีลักษณะเฉพาะ และเป็นนิสัย หรืออยู่ในร่างกายที่เรียกว่ามานุษยวิทยา คือ ส้นเท้าชิดกัน นิ้วเท้าแยกออกจากกัน ขาตรง ท้องพับเข้า แขนลงตามลำตัว มือห้อยอิสระ นิ้วตรงและประกบเข้าหากัน ศีรษะจะคงที่ โดยให้ขอบบนของกระดูกทรากัสของใบหูและขอบล่างของเบ้าตาอยู่ในระนาบแนวนอนเดียวกัน

ท่านี้จะคงไว้ตลอดการบันทึกวิดีโอเพื่อให้แน่ใจว่าภาพมีความชัดเจนและความสอดคล้องของความสัมพันธ์เชิงพื้นที่ของจุดมานุษยวิทยา

ในการถ่ายทำวิดีโอทุกประเภท บุคคลที่ถ่ายต้องถอดเสื้อผ้าออกเหลือเพียงชุดชั้นในหรือกางเกงว่ายน้ำและต้องเดินเท้าเปล่า

ตัวชี้วัดที่ได้:

• ความยาว(ความสูง)ลำตัว - วัด(คำนวณ) จากความสูงของจุดยอดเหนือพื้นที่รองรับ
• ความยาวลำตัว - ความแตกต่างของความสูงระหว่างจุดกระดูกอกส่วนบนและจุดหัวหน่าว
• ความยาวของแขนส่วนบนแสดงถึงความแตกต่างของความสูงระหว่างจุดไหล่และปลายเท้า
• ความยาวไหล่ - ความแตกต่างระหว่างความสูงของไหล่และจุดรัศมี
• ความยาวปลายแขน - ความแตกต่างของความสูงระหว่างจุดเรเดียลและจุดซับคูเลต
• ความยาวของมือ - ความแตกต่างของความสูงระหว่างจุดนิ้วโป้งและนิ้วนาง
• ความยาวของขาส่วนล่างคำนวณเป็นครึ่งหนึ่งของผลรวมความสูงของจุดอุ้งเชิงกรานด้านหน้าและจุดหัวหน่าว
• ความยาวต้นขา - ความยาวของขาส่วนล่างลบด้วยความสูงของกระดูกแข้ง
• ความยาวหน้าแข้ง - ความแตกต่างของความสูงระหว่างจุดแข้งด้านบนและด้านล่าง
• ความยาวเท้า - ระยะห่างระหว่างส้นเท้าและจุดปลายเท้า;
• เส้นผ่านศูนย์กลางไหล่ (ความกว้างไหล่) - ระยะห่างระหว่างจุดไหล่ขวาและซ้าย
• เส้นผ่านศูนย์กลางของโทรแคนเตอร์ - ระยะห่างระหว่างจุดที่ยื่นออกมามากที่สุดของโทรแคนเตอร์ที่ใหญ่กว่าของกระดูกต้นขา
• เส้นผ่านศูนย์กลางตามขวางของกระดูกอกกลาง - ระยะห่างแนวนอนระหว่างจุดที่ยื่นออกมามากที่สุดของพื้นผิวด้านข้างของหน้าอกในระดับของจุดกลางกระดูกอก ซึ่งสอดคล้องกับระดับของขอบด้านบนของซี่โครงที่สี่
• เส้นผ่านศูนย์กลางตามขวางของกระดูกอกส่วนล่างของหน้าอก - ระยะห่างแนวนอนระหว่างจุดที่ยื่นออกมาของพื้นผิวด้านข้างของหน้าอกในระดับของจุดกระดูกอกส่วนล่าง
• เส้นผ่านศูนย์กลางกลางกระดูกอกด้านหน้า-ด้านหลัง (ซากิตตัล) - วัดในระนาบแนวนอนตามแนวแกนซากิตตัลของจุดกลางกระดูกอก
• เส้นผ่านศูนย์กลางสันอุ้งเชิงกราน - ระยะห่างที่มากที่สุดระหว่างจุดสันอุ้งเชิงกรานสองจุด หรือระยะห่างระหว่างจุดที่ไกลที่สุดของสันอุ้งเชิงกราน
• เส้นผ่านศูนย์กลางกระดูกต้นขาส่วนนอก - ระยะห่างแนวนอนระหว่างจุดที่ยื่นออกมามากที่สุดของต้นขาส่วนบน

การประมวลผลภาพดิจิทัลอัตโนมัติดำเนินการโดยใช้โปรแกรม "TORSO"

อัลกอริทึมสำหรับการทำงานกับโปรแกรมประกอบด้วยสี่ขั้นตอน:

• สร้างบัญชีใหม่;
• การแปลงภาพเป็นดิจิทัล;
• การประมวลผลทางสถิติของผลลัพธ์ที่ได้;
• การสร้างรายงาน

การวัดและประเมินฟังก์ชันการรองรับของสปริงของเท้าจะดำเนินการโดยใช้โปรแกรม "Big foot" ซึ่งพัฒนาขึ้นร่วมกับ KN Sergienko และ DP Valikov โปรแกรมนี้สามารถทำงานได้ทั้งในสภาพแวดล้อมการทำงานของ MS Windows 95/98/ME และใน Windows NT/2000

[ 5 ], [ 6 ], [ 7 ]