Záznam a analýza dynamických znakov človeka • statické a dynamické znaky • aké sú možnosti záznamu dynamických znakov • prečo skúmame dynamické znaky • príklady konkrétnych štúdií • štúdium dynamických znakov na ÚA • využitie drona • demonštrácia a praktické úlohy náplň cvičenia Čo sú statické a dynamické znaky človeka? statické znaky • anatomické • viditeľné a neviditeľné • dĺžkové a šírkové rozmery • znaky celkovej stavby tela, hlavy, tváre • menia sa pomaly, v dlhodobom horizonte pod tlakom vnútorných a vonkajších faktorov dynamické znaky • vysoko premenlivé • dajú sa naučiť aj kopírovať • spôsob pohybu, mimika, gestikulácia, reč... Aké sú možnosti záznamu pohybu? Čo všetko môžeme zaznamenať s dnešnými prostriedkami? 2D (fotografia, videozáznam) meranie vzdialeností a uhlov trackovanie bodov náčrt trajektórií trackovanie objektov v reálnom čase 2D (fotografia, videozáznam) najjednoduchšie systémy filtrujú pozadie 2D (fotografia, videozáznam) shadow biometrics silhouette biometrics problémy: škálovanie 2D (fotografia, videozáznam) problémy: distorzia optiky fotoaparátu 2D (fotografia, videozáznam) problémy: nízke nastavenie FPS, strata tretej dimenzie 2D (fotografia, videozáznam) https://youtu.be/4t0YG_TOhps 3D marker ✓vysoká presnosť ✓trackuje reálne body (markery) ✘technologická náročnosť ✘ekonomická náročnosť ✘priestorová náročnosť ✘štandardizácia záznamu✓360° záznam 3D markerless ✓možnosť záznamu bez vedomia objektu ✘limitovaná vzdialenosť snímania ✘menšia presnosť✓technologicky nenáročné ✓ekonomicky dostupné 3D 3D Prečo skúmame ľudský pohyb a čo všetko ho ovplyvňuje? šport medicína zábavný priemyselidentifikácia systém schopný sémanticky porozumieť určitému charakteristickému pohybu klinické využitie pri snímaní motorických príznakov Parkinsonovej choroby nedostatočná citlivosť snímania jemnej motoriky rúk rehabilitačné cvičenia v interaktívnom prostredí vhodné ako doplnková forma rehabilitácie v domácom prostredí https://www.youtube.com/watch?v=eXVspNUeiWw facial expression re-targeting https://www.youtube.com/watch?v=pgaEE27nsQw využite evolučných algoritmov na modelovanie chôdze s rôznymi vstupnými parametrami animácia, robotika rozpoznanie gestikulácie rúk ovládanie virtuálneho prostredia http://disa.fi.muni.cz/ Antropologie českých baseballistů Mgr. Martin Čuta, Ph.D. kinematická analýza zameraná na stanovenie najčastejších zranení českých baseballistov a popísanie príčiny vzniku chronických ochorení najčastejšie v ramennom kĺbe - štruktúry rotátorovej manžety v lakťovom kĺbe - oblasť mediálneho epikondylu Analýza pohybu (v klasickém tanci) z antropologické perspektivy Mgr. Marta Gimunová kinematická analýza a povrchová elektromyografia porovnania rozdielov v prevedení piruety en dehors ! zistenie intenzity a časového zapojenia vybraných svalov trupu tela a dolných končatín u profesionálnej tanečnice v priebehu prevedenia prvku https://youtu.be/9CZ02V44qNg?t=5s Jízda na koloběžce: antropologicko-ergonomické zhodnocení Bc. Ondřej Sitek antropometria kolobežkárov kinematická analýza jazdy na kolobežke u kolobežkárov a nekolobežkárov ergonomické zhodnotenie Kristýna Vičanová Hodnocení variability dynamického záznamu lidské chůze 2D videozáznam zhodnotenie interindividuálnej variability popísanie možnosti využitia pri identifikácií Čo je Kinect? • RGB-D senzor • vytvorený k hernej konzole Xbox na bezdotykovú interakciu s virtuálnym prostredím • odhaduje fyzické postavenie osoby a priradzuje jej kĺbne spoje • schopný rozpoznať aktivitu a sémanticky jej porozumieť • dokáže zaznamenávať výrazy tváre a pohyby prstov rúk • v kombinácií RGB videa a dát o hĺbke využitelný aj ako 3D skener • uvoľnenie SDK viedlo k rozšíreniu využitia v rôznych oblastiach • k dnešnému dňu cca 1600 článkov na ScienceDirect Ako funguje? hardware SDK depth data ➞ per-pixel body part ➞ joint estimation body part recognition algorithm Čo všetko dokáže? point cloud mesh skeleton tracking workshop pre študentov data translačné súradnice rotačné súradnice mimika synchronizácia viacerých senzorov synchronizácia viacerých senzorov DEMO výhody • markerless • automatická detekcia postavy a priradenie kĺbnych spojov • zanedbateľný vplyv materiálov a farieb oblečenia • ľahký a prenosný • možnosť synchronizovaného snímania viacerých senzorov • cenovo dostupný nevýhody • navrhnutý do prostredia interiéru • limitovaná vzdialenosť snímania (0,8-3m) • nepreskúmaný vplyv oblečenia s rôznou hrúbkou • problém so záznamom komplexných postavení a pohybov • problém s rozpoznaním špecifických aktivít Ako môže byť Kinect využitý pri zázname chôdze? ! Čo môžeme a sledovať a získať zo záznamu? biomechanika chôdze gait cyklus - interval medzi dvoma identickými pohybmi počas chôdze krok - interval medzi dvoma dotykmi päty na podložku u opačných nôh za začiatok každého cyklu je považovaný dopad päty na podložku (heel strike) 2 smery - siluety a skeleton tracking využitie drona DJI Phantom 2 využitie drona GoPro HERO 4 4K video, 240 FPS situačný záznam terénnych lokalít situačný záznam terénnych lokalít fotogrammetria trackovanie objektov z výšky v kontexte analýzy davov? siluety? literatúra software Brekel www.brekel.com Praktická časť 1. záznam chôdze s kamerou GoPro na 3 rôznych hodnotách FPS ! 2. analýza záznamov v Kinovea software (meranie uhlu v kolennom kĺbe), rozdelenie gait cyklu na fázy ! 3. porovnanie výsledkov 1. záznam postavy pomocou Kinectu v software BrekelBody ! 2. Prehľad spracovania 3D súradnicových dát (Brekel calculator) ! 3. Výpočet telesnej výšky zo záznamu s použitím regresnej rovnice ! 4. Porovnanie výsledkov s tradične nameranou telesnou výškou (antropometer) ! euklidovská vzdialenosť