Tratamiento de la Imagen en la Optimización Deportivafp.educaragon.org/files/9.Tratamiento imagen.pdf · 1 Tratamiento de la Imagen en la Optimización Deportiva Enrique Navarro

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Tratamiento de la Imagen en la Optimización Deportiva

Enrique Navarro

Facultad de Ciencias de la Actividad Física y del DeporteUNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID

2º CONGRESO INTERNACIONAL DE ENSEÑANZAS DEPORTIVAS EN LAS ZONAS DE MONTAÑA:

PROFESIONALES DE ALTURAHUESCA 23-25 OCTUBRE 2008

LABORATORIO DE BIOMECLABORATORIO DE BIOMECLABORATORIO DE BIOMECLABORATORIO DE BIOMECÁÁÁÁNICA NICA NICA NICA DEPORTIVADEPORTIVADEPORTIVADEPORTIVA

LABORATORIO DE BIOMECLABORATORIO DE BIOMECLABORATORIO DE BIOMECLABORATORIO DE BIOMECÁÁÁÁNICA NICA NICA NICA DEPORTIVADEPORTIVADEPORTIVADEPORTIVA



1. Optimización de la Técnica Deportiva2. Análisis de la técnica mediante video3. Análisis Biomecánico del esquí en 3D


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¿¿QuQuéé Elementos entran en juego en el rendimiento del deportista?Elementos entran en juego en el rendimiento del deportista?

RENDIMIENTORENDIMIENTO

RESULTADORESULTADO

GASTO ENERGÉTICOY MECÁNICO

GASTO ENERGÉTICOY MECÁNICO

TACTICADEPORTIVATACTICADEPORTIVA

TÉCNICA INDIVIDUALTÉCNICA INDIVIDUAL

CONDICIONFÍSICA

CONDICIONFÍSICA

MODELOREFERENCIA

MODELOREFERENCIA

CONTROLMENTALCONTROLMENTAL

ENTRENAMIENTOENTRENAMIENTO

MATERIALMATERIALTECNOLOGÍATECNOLOGÍA

La biomecánica deportiva aplica las leyes de la mecánica a los movimientos realizados durante la práctica de la actividad física y el deporte con el objetivo principal de mejorar el rendimiento del deportista (McGinnis, 1999, Bartlett, 1999)

La biomecánica deportiva aplica las leyes de la mecánica a los movimientos realizados durante la práctica de la actividad física y el deporte con el objetivo principal de mejorar el rendimiento del deportista (McGinnis, 1999, Bartlett, 1999)

Rendimiento= resultado / gasto energético

Gasto Metabólico + Gasto Mecánico

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Objetivos Específicos de la Biomecánica DeportivaObjetivos Específicos de la Biomecánica Deportiva

MATERIALDEPORTIVO

MATERIALDEPORTIVO

PATRÓNTÉCNICA

PATRÓNTÉCNICA

DISEÑO MATERIAL DEPORTIVO

DISEÑO MATERIAL DEPORTIVO

OPTIMIZACIÓN DE LA TÉCNICA DEPORTIVA

OPTIMIZACIÓN DE LA TÉCNICA DEPORTIVA

ENTRENAMIENTOTÉCNICA

ENTRENAMIENTOTÉCNICA

PREPARACIÓNFÍSICA

PREPARACIÓNFÍSICA

APOYO ENTRENAMIENTO

DEPORTIVO

APOYO ENTRENAMIENTO

DEPORTIVO

Procedimientos de la Biomecánica DeportivaProcedimientos de la Biomecánica DeportivaProcedimientos de la Biomecánica Deportiva

•Análisis Biomecánico Teórico•Análisis Biomecánico Teórico

Técnicas de Adquisición de Datos

Técnicas de Adquisición de Datos

•Análisis Biomecánico Cualitativo•Análisis Biomecánico Cualitativo•Análisis Biomecánico Instrumental•Análisis Biomecánico Instrumental

Simulación por Ordenador

Simulación por Ordenador

VisiónVisión

VídeoVídeo

4

Investigación Científica

Investigación Investigación CientíficaCientífica

Desarrollo TecnológicoDesarrollo Desarrollo TecnológicoTecnológico

LA INVESTIGACION Y TECNOLOGLA INVESTIGACION Y TECNOLOGÍÍAA

(1979)

Braune y Fischer s. XIX

Sistema de Análisis del movimiento en 3DSistema de AnSistema de Anáálisis del movimiento en 3Dlisis del movimiento en 3DInstrumentaciónInstrumentación

5

Sistema Evaluación RendimientoSistema Evaluación Rendimiento

Tratamiento de DatosTratamiento de Datos

EntrenadorEntrenadorInformaciónInformación

Herramientas de Análisis del Rendimiento DeportivoHerramientas de AnHerramientas de Anáálisis del Rendimiento Deportivolisis del Rendimiento Deportivo

Registro de DatosRegistro de DatosProcesamiento de DatosProcesamiento de Datos

MODELOREFERENCIA

MODELOREFERENCIA

ENTRENAMIENTOENTRENAMIENTO

MATERIALMATERIALTECNOLOGÍATECNOLOGÍA

DeportistaDeportista





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EntrenamientoTécnica

Biomecánica

Aprendizaje Motor

SujetoSujeto MovimientoMovimiento

Análisis CualitativoAnálisis CualitativoInformaciónInformación

Feedback IntrínsecoFeedback Intrínseco

Feedback ExtrínsecoFeedback Extrínseco

Análisis Biomecánico Cualitativo

Análisis Biomecánico Cualitativo

Entrenador

AnAnáálisis Biomeclisis Biomecáánico aplicadonico aplicadoal Control del Entrenamientoal Control del Entrenamiento

PlanificaciónEntrenamientoPlanificaciónEntrenamiento

Control Técnica Control Técnica

CompeticiónCompeticiónSesión EntrenamientoSesión Entrenamiento

Análisis EntrenamientoAnálisis Entrenamiento

Análisis BiomecánicoAnálisis Biomecánico

7

Investigación Científica

Investigación Investigación CientíficaCientífica

Desarrollo TecnológicoDesarrollo Desarrollo TecnológicoTecnológico

TECNOLOGÍADOMÉSTICATECNOLOGÍADOMÉSTICA

EVOLUCION DEL CONOCIMIENTOEVOLUCION DEL CONOCIMIENTO

LA INVESTIGACION Y TECNOLOGLA INVESTIGACION Y TECNOLOGÍÍAA

video Digital25 imágenes/s = 50 campos/s

video Digital25 imágenes/s = 50 campos/s

Mini DV*.mov

Mini DV*.mov

Análisis de la Técnica basado en el video

AnAnáálisis de la Tlisis de la Téécnica basado cnica basado en el videoen el video InstrumentaciónInstrumentación

8

Cámaras de Vídeo Alta Velocidad

Cámaras de Vídeo Alta Velocidad

250: 480x420: 34.1s500: 320x280: 8.2 s1000:240x280: 8.2.s

250: 480x420: 34.1s500: 320x280: 8.2 s1000:240x280: 8.2.s

Análisis de la Técnica basado en el video

AnAnáálisis de la Tlisis de la Téécnica basado cnica basado en el videoen el video InstrumentaciónInstrumentación

Formatos de almacenamientoFormatos de almacenamientoCAMARAS DE CAMARAS DE VIDEOVIDEO DIGITAL: IMAGENESDIGITAL: IMAGENES

Cinta MiniDvCinta MiniDv

Vídeo Digital: Para transformar la información analógica de las imágenes en digital se usan los códec(acrónimo de codificador/decodificador).


AVIAVI

MOVMOVMPEGMPEG

9

Formatos de almacenamientoFormatos de almacenamientoCAMARAS DE CAMARAS DE VIDEOVIDEO DIGITAL: IMAGENESDIGITAL: IMAGENES

Memoria Digital: HD, SDMemoria Digital: HD, SD



AVIAVI

MOVMOVMPEGMPEG

VISUALIZACION DE LAS IMAGENESVISUALIZACION DE LAS IMAGENES

Magnetoscopio cámaraMagnetoscopio cámara

Ordenador con Puerto Fireware IEEE 1394Ordenador con Puerto Fireware IEEE 1394

Software de Captura Edición de EdiciónSoftware de Captura Edición de Edición

Adobe PremierAdobe PremierPinnaclePinnacleDartfishDartfish

10

VISUALIZACION DE LAS IMAGENESVISUALIZACION DE LAS IMAGENES

Quick Time PlayerQuick Time PlayerPinnaclePinnacleDartfishDartfish

Vídeo Digital HD: MOV, MPG2Vídeo Digital HD: MOV, MPG2

Puerto USBPuerto USB

Software de Captura Edición de EdiciónSoftware de Captura Edición de Edición

PROTOCOLO:PROTOCOLO:

SISTEMA DE ANALISIS CUALITATIVO DE LA TECNICA DEPORTIVASISTEMA DE ANALISIS CUALITATIVO DE LA TECNICA DEPORTIVA

Grabación del movimiento Grabación del movimiento

Captura de Imágenes: Creación de Ficheros video (*.AVI, *.MOV)Captura de Imágenes: Creación de Ficheros video (*.AVI, *.MOV)

Edición de Imágenes y SecuenciasEdición de Imágenes y Secuencias

Tiempo RealTiempo Real

Tiempo DiferidoTiempo Diferido

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ANALISIS BIOMECANALISIS BIOMECÁÁNICO CUALITATIVO EN ESQUI EN PISTANICO CUALITATIVO EN ESQUI EN PISTA

Grabación del movimiento con cámara MiniDV (para posterior análisis post entrenamiento)Grabación del movimiento con cámara MiniDV (para posterior análisis post entrenamiento)

Captura del movimiento en imágenes Desdobladas a 50 HzCaptura del movimiento en imágenes Desdobladas a 50 Hz

Visualización y feedbackVisualización y feedback

Instalación: Dos cámaras, una lateral a la pista y otra frontal. Cada esquiador realiza una bajada pasando puertas utilizando diferentes técnicas (viraje por extensión, por flexión,..)

Instalación: Dos cámaras, una lateral a la pista y otra frontal. Cada esquiador realiza una bajada pasando puertas utilizando diferentes técnicas (viraje por extensión, por flexión,..)

ANALISIS BIOMECANALISIS BIOMECÁÁNICO OBSERVACIONAL EN ESQUI POST ENTRENONICO OBSERVACIONAL EN ESQUI POST ENTRENO

Grabación del movimiento en Cámara MiniDvGrabación del movimiento en Cámara MiniDv

Captura del movimiento en imágenes Desdobladas a 50 HzCaptura del movimiento en imágenes Desdobladas a 50 Hz

Edición Imágenes: Análisis BiomecánicoEdición Imágenes: Análisis Biomecánico

Visualización: REPORTVisualización: REPORT

Visor de Windows XPVisor de Windows XP PowerPointPowerPoint

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VirajesVirajesFasesFases

Fase de IniciaciónCAMBIO DE CANTOSFase de Iniciación

CAMBIO DE CANTOS

Fase de ConducciónFase de Conducción

Fase de IniciaciónCAMBIO DE CANTOSFase de Iniciación

CAMBIO DE CANTOSFase de ConducciónFase de Conducción

VirajesVirajes

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ANALISIS BIOMECANALISIS BIOMECÁÁNICO OBSERVACIONAL EN ESQUI POST ENTRENONICO OBSERVACIONAL EN ESQUI POST ENTRENO

Sincronización ImágenesSincronización Imágenes





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XY

Z

(X, Y, Z)

(U1, V1)

Foco 1

(U2, V2)

Foco 2

( ) ( ) ( )422272322622225212 ,,,,,,, LUZULLYULLXULL −=−+−+−

( ) ( ) ( )11222721022629225282 ,,,,,,, LVZVLLYVLLXVLL −=−+−+−

( ) ( ) ( )11111711011619115181 ,,,,,,, LVZVLLYVLLXVLL −=−+−+−

( ) ( ) ( )411171311612115111 ,,,,,,, LUZULLYULLXULL −=−+−+−

Cálculo de las coordenadas 3D de puntos a partir de las coordenadas proyectadas en dos o más cámaras

Cálculo de las coordenadas 3D de puntos a partir de las coordenadas proyectadas en dos o más cámaras

Sistema de Análisis del movimiento en 3DSistema de AnSistema de Anáálisis del movimiento en 3Dlisis del movimiento en 3DDefiniciónDefinición

Filmación del Movimiento y del

objeto de Calibración desde dos puntos de vista diferentes

• Se colocan y ajustan las cámaras• Se filma el Sistema de Calibración• Se filma el movimiento

• Se colocan y ajustan las cámaras• Se filma el Sistema de Calibración• Se filma el movimiento

Sistema de Análisis del movimiento en 3DSistema de AnSistema de Anáálisis del movimiento en 3Dlisis del movimiento en 3DProtocoloProtocolo

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• Se marcan los puntos del cuerpo en cada fotograma (digitalización manual)

• Se marcan los puntos del cuerpo en cada fotograma (digitalización manual)

Marcación de puntos en las secuencias


Marcación de puntos en las secuencias

CálculoCoordenadas 3D


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SINCRONIZACION DE IMÁGENES CON OTROS REGISTROS

ANALISIS BIOMECANALISIS BIOMECÁÁNICO EN EL ESQUINICO EN EL ESQUI

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Cámaras Luz Visible (Alta y Baja Frecuencia) Cámaras Luz Infrarroja (Alta y Baja Frecuencia)

Sistema de Captura Automática del Movimiento en 3D

Sistema de Captura AutomSistema de Captura Automáática del tica del Movimiento en 3DMovimiento en 3D InstrumentaciónInstrumentación

•Marcadores Pasivos de material reflectante •Distintos tamaños según resolución •Adheridos al cuerpo


Sistema de Captura AutomSistema de Captura Automáática del tica del Movimiento en 3DMovimiento en 3D InstrumentaciónInstrumentación

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•Visualización del movimiento en 3D desde cualquier punto vista

•Análisis Cinemático de puntos del cuerpo, del centro de masas y de los segmentos como sólidos rígidos

•Análisis Dinámico Inverso• Compatibilidad con otros sistemas como Plataformas de Fuerza, Electromiografos o acelerómetros.

•Visualización del movimiento en 3D desde cualquier punto vista

•Análisis Cinemático de puntos del cuerpo, del centro de masas y de los segmentos como sólidos rígidos

•Análisis Dinámico Inverso• Compatibilidad con otros sistemas como Plataformas de Fuerza, Electromiografos o acelerómetros.


Sistema de Captura AutomSistema de Captura Automáática del tica del Movimiento en 3DMovimiento en 3D ProtocoloProtocolo


Sistema de Captura AutomSistema de Captura Automáática del tica del Movimiento en 3DMovimiento en 3D UtilizaciónUtilización

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Enrique Navarro Enrique Navarro Facultad de Ciencias de la Actividad Física y del DeporteFacultad de Ciencias de la Actividad Física y del DeporteUNIVERSIDA POLITÉCNICA DE MADRIDUNIVERSIDA POLITÉCNICA DE MADRID

Gracias por su Atención

Gracias por su Gracias por su AtenciónAtención

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