Extracción y seguimiento de los miembros inferiores durante la marcha

Abstract

El propósito principal de esta investigación ha sido el desarrollo de métodos que permitan el análisis de la marcha sin uso de marcadores. Los marcadores alteran el gesto natural del movimiento, son incómodos y su ubicación varía entre experimentos sucesivos. El método desarrollado captura el movimiento en el plano sagital mediante una cámara convencional, estima el fondo y segmenta la silueta de los miembros inferiores, y mediante una transformación de distancia que esqueletoniza la silueta, detecta y sigue los puntos articulares que corresponden a la cadera, rodillas y tobillos. El método se evaluó en 22 diferentes videos, 12 capturados en condiciones semicontroladas y 10 videos en condiciones ambientales. Los resultados obtenidos se compararon con aquellos obtenidos por el método convencional (con marcadores), mediante un estimador llamado distancia de Fréchet encontrándose una similitud del 65% entre los desplazamientos angulares de cadera y rodilla. Este método podría ser utilizado en aplicaciones clínicas de análisis de marcha. / Abstract. The main goal of this investigation has been the development of methods which allow markerless gait analysis. Markers alter the natural movement gesture, they are uncomfortable and their location vary between consecutive experiments. The developed method captures the movement in sagittal plane using a conventional camera, estimates the background and segmentates the lower limb silhouette. By means of a distance transformation it skeletonizes the silhouette, detects and tracks the joint points corresponding to the hip, knees and ankles. The method was evaluated in 22 different videos, 10 captured in semi-controlled conditions and 12 in environmental conditions. The obtained results were compared with those obtained by the conventional method (with markers), by means of Fréchet distance estimation, finding a 65% similarity between angular displacements of hip and knee. This method could be easily used in clinical applications.