Application of Gait Recognition Techniques to Pole Vaulting Analysis

Abstract

Videoanalyysiä käytetään laajalti suoritustekniikan analysointiin eri urheilulajeissa kuten golfissa, juoksussa ja uinnissa. Tämä tutkielma soveltaa kävelytyylin tunnistamiseen kehitettyjä menetelmiä seiväshyppysuorituksen analysointiin ja kuvaa työn yhteydessä kehitetyn menetelmän piirteiden uuttamiseksi. Videomateriaali on Turun Seudun Urheiluakatemian tuottama yksittäinen seiväshyppysuoritus.

Kävelytyyli vaihtelee ihmisissä tietyissä yksityiskohdissa, mikä tekee yksilöllisen tunnistuksen mahdolliseksi. Kävelytyylin tunnistamista on tutkittu biometrisenä tunnisteena sovellettavaksi turvallisuuden kannalta kriittisissä ympäristöissä. Ihmisen liikkeen havaitseminen ja analysointi ovat myös keskeinen osa videopohjaisia ihmisen ja tietokoneen välisiä vuorovaikutusjärjestelmiä. Nämä ihmiskehon seurantaan ja mallintamiseen tarkoitetut menetelmät jakavat yhteisiä ongelmia tutkielman tavoitteille, kuten taustan mallinnus, kohteen paikantaminen, siluetin muodostaminen ja piirteiden poiminta.

Analyysin päätavoitteena oli urheilijan askeleiden temporaalisten ja spatiaalisten sijaintien määritys. Toissijaisina tavoitteina oli määrittää askelkestot sekä askelpaikkojen ja urheilijan vyötärön vaakasuorat etäisyydet. Tuotetut piirrevektorit visualisoitiin menetelmän oikeellisuuden arvioimiseksi ja suorituksen analysointia varten.

Videon ympäristö oli voimakkaasti kontrolloitu ilman häiritsevää tekijöitä kuten taustalla olevaa liikettä. Taustan vähennysmenetelmä ja suodattimien käyttö onnistui kohtuullisesti tuottamaan siluetit. Alueellista peitettä ja K:n keskiarvon ryhmittelyanalyysiä käytettiin askelien sijainnin määrittämiseen. Askelien ajoitukset määritettiin käyttämällä projisointimenetelmää temporaalisessa ulottuvuudessa askelien sijainteihin.