{"id":100301,"date":"2018-03-11T10:21:41","date_gmt":"2018-03-11T10:21:41","guid":{"rendered":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/sin-categoria\/analisis-calibracion-y-optimizacion-de-sistemas-de-medicion-por-coordenadas-sin-contacto-aplicacion-a-un-sistema-de-analisis-de-movimiento-humano\/"},"modified":"2018-03-11T10:21:41","modified_gmt":"2018-03-11T10:21:41","slug":"analisis-calibracion-y-optimizacion-de-sistemas-de-medicion-por-coordenadas-sin-contacto-aplicacion-a-un-sistema-de-analisis-de-movimiento-humano","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/tecnologia-industrial\/analisis-calibracion-y-optimizacion-de-sistemas-de-medicion-por-coordenadas-sin-contacto-aplicacion-a-un-sistema-de-analisis-de-movimiento-humano\/","title":{"rendered":"An\u00e1lisis, calibraci\u00f3n y optimizaci\u00f3n de sistemas de medici\u00f3n por coordenadas sin contacto. aplicaci\u00f3n a un sistema de an\u00e1lisis de movimiento humano"},"content":{"rendered":"<h2>Tesis doctoral de <strong> Ana Cristina Royo S\u00e1nchez <\/strong><\/h2>\n<p>El trabajo de la presente tesis se enmarca dentro de la metrolog\u00eda dimensional, y m\u00e1s en concreto, en la aplicaci\u00f3n de la visi\u00f3n industrial a la medici\u00f3n y an\u00e1lisis del movimiento humano. la motivaci\u00f3n del desarrollo de la presente tesis, es el aumento considerable en los \u00faltimos a\u00f1os, de la utilizaci\u00f3n de sistemas de an\u00e1lisis de movimiento humano . De entre estos los que destacan por ser los m\u00e1s precisos y exactos son los sistemas \u00f3pticos. los sistemas \u00f3pticos de an\u00e1lisis de movimiento humano, son sistemas de medici\u00f3n por coordenadas sin contacto de alto rango, que se utilizan para medir las coordenadas tridimensionales de puntos clave respecto de un sistema de referencia a lo largo del tiempo. como en cualquier sistema de medici\u00f3n por coordenadas, es fundamental conocer las caracter\u00edsticas metrol\u00f3gicas de los resultados de estas medidas para conocer su calidad. De ah\u00ed la importancia de determinar los errores caracter\u00edsticos que se producen en estos sistemas, para caracterizarlos como sistemas de medida calculando la incertidumbre y, en su caso, correcci\u00f3n a aplicar al resultado de una medici\u00f3n. para determinar los errores caracter\u00edsticos de sistemas de an\u00e1lisis de movimiento humano, se han creado procedimientos de caracterizaci\u00f3n temporal y espacial. El procedimiento de caracterizaci\u00f3n temporal, consiste en la ca\u00edda por gravedad de una bola retro-reflectante a lo largo de una de las barras verticales centrales del calibrador, inmediatamente despu\u00e9s del apagado de la luz (se\u00f1al usada para determinar el fotograma de sincronizaci\u00f3n), o dejando que transcurra 1 minuto tras el apagado de la luz. El procedimiento de caracterizaci\u00f3n espacial consta de cuatro experimentos diferentes, realizados con una barra a la que se fijan una serie de marcadores colocados en posiciones medidas, y por tanto, conocidas. El primero es el de cuantificaci\u00f3n del ruido residual de medida o experimento est\u00e1tico, la barra permanece quieta durante la captura. El segundo el de cuantificaci\u00f3n de la exactitud horizontal, el individuo realiza un movimiento mientras transporta la barra manteni\u00e9ndola en horizontal. El tercero el de cuantificaci\u00f3n de la exactitud vertical, el individuo recorre el volumen calibrado con la barra en vertical. El cuarto el individuo permanece quieto en el centro del volumen calibrado y mueve la barra recorriendo todo el volumen de calibraci\u00f3n. uno de estos sistemas de an\u00e1lisis de movimiento humano, es el sistema \u00f3ptico orthobio, que fue desarrollado en 1995, con la realizaci\u00f3n de un proyecto interdisciplinar llevado a cabo entre el departamento de ingenier\u00eda de dise\u00f1o y fabricaci\u00f3n de la universidad de zaragoza, y el departamento de fisiatr\u00eda y enfermer\u00eda de dicha universidad. con los procedimientos de caracterizaci\u00f3n creados se pone a prueba el sistema orthobio. De la caracterizaci\u00f3n temporal se deduce que, no hay p\u00e9rdidas de fotogramas durante el corte estudiado y que la diferencia de sincronismo entre las c\u00e1maras podr\u00eda llegar en condiciones muy desfavorables hasta 0,15% por segundo. Este experimento podr\u00eda servir para realizar una calibraci\u00f3n con la bola previa a la captura, para determinar el error debido a la mala sincronizaci\u00f3n, y calcular as\u00ed, el sincronismo a aplicar durante el gesto. De este modo se corrige el desfase por software y se aumenta la precisi\u00f3n de la triangulaci\u00f3n. de la caracterizaci\u00f3n espacial se deduce que, la correcta disposici\u00f3n de las c\u00e1maras es un factor determinante en la exactitud de las medidas. Otros factores que influyen son: \u00c2\u00bfel tipo de exploraci\u00f3n de imagen utilizada, mejores resultados con imagen progresiva; \u00c2\u00bfla velocidad de obturaci\u00f3n y la exposici\u00f3n usada en la c\u00e1mara para capturar los ensayos, mejores resultados al aumentar la velocidad de obturaci\u00f3n y reducir la exposici\u00f3n; \u00c2\u00bfel campo de captura grabado por la c\u00e1mara, mejores resultados al reducir el campo de captura; \u00c2\u00bfel n\u00famero de c\u00e1maras utilizado en la digitalizaci\u00f3n, mejores resultados al aumentar el n\u00famero de c\u00e1maras. tambi\u00e9n se observa que la velocidad con la que se ejecutan los movimientos, no tiene mucha influencia sobre la exactitud de las medidas. as\u00ed con las mejores condiciones, buena disposici\u00f3n de 3 c\u00e1maras, tipo de exploraci\u00f3n progresiva a 25 fotogramas por segundo, velocidad de obturaci\u00f3n de 1\/4000, exposici\u00f3n -4 y movimientos lentos, los resultados obtenidos son: \u00c2\u00bfpara la exactitud lineal, el promedio del error medio est\u00e1 entre 0,42mm y 2,57mm y la variaci\u00f3n, medida como desviaci\u00f3n t\u00edpica, entre 0,36mm y 2,47mm (para una distancia de 916,12mm) \u00c2\u00bfpara la exactitud angular, el promedio del error medio est\u00e1 entre 0,06\u00c2\u00ba y 0,20\u00c2\u00ba y la variaci\u00f3n, medida como desviaci\u00f3n t\u00edpica, entre 0,1\u00c2\u00ba y 0,13\u00c2\u00ba (para un \u00e1ngulo de 22\u00c2\u00ba). la caracterizaci\u00f3n espacial tambi\u00e9n se prueba en el sistema comercial vicon. Las condiciones de captura son 6 c\u00e1maras alrededor del volumen calibrado, tipo de exploraci\u00f3n progresiva a 100 fotogramas por segundo. Los resultados obtenidos para los movimientos lentos son: \u00c2\u00bfpara la exactitud lineal, el promedio del error medio est\u00e1 entre 0,08mm y 0,76mm y la variaci\u00f3n, medida como desviaci\u00f3n t\u00edpica, entre 0,09mm y 0,79mm (para una distancia de 940,30mm) \u00c2\u00bfpara la exactitud angular, el promedio del error medio est\u00e1 entre 0,03\u00c2\u00ba y 0,26\u00c2\u00ba y la variaci\u00f3n, medida como desviaci\u00f3n t\u00edpica, entre 0,01\u00c2\u00ba y 0,12\u00c2\u00ba (para un \u00e1ngulo de 25,57\u00c2\u00ba). para mejorar los resultados del sistema orthobio, se crea un procedimiento de optimizaci\u00f3n en dos etapas utilizando como m\u00e9todo de calibraci\u00f3n el propuesto por tsai y un calibrador m\u00e1s sencillo al existente. En el procedimiento de calibraci\u00f3n primero, se buscan estimaciones iniciales de los par\u00e1metros intr\u00ednsecos y extr\u00ednsecos, excepto de la distancia focal de cada c\u00e1mara que se considera constante, y posteriormente, se hace una optimizaci\u00f3n no lineal de todos estos par\u00e1metros a la vez. El nuevo calibrador est\u00e1 formado por dos elementos, una pieza triangular plana con 4 marcadores retro-reflectantes, que sirve como anclaje del origen y sistema de referencia mundo y una barra de dimensi\u00f3n conocida con 2 marcadores retro-reflectantes en sus extremos. de nuevo se pone a prueba el sistema orthobio, y los resultados obtenidos para movimientos lentos son: \u00c2\u00bfpara la exactitud lineal, el promedio del error medio est\u00e1 por debajo de 0,87mm y la variaci\u00f3n, medida como desviaci\u00f3n t\u00edpica, por debajo de 1,1mm (para una distancia de 916,12mm) la conclusi\u00f3n final es que el sistema orthobio optimizado, ha conseguido precisiones similares a las alcanzadas por los sistemas de an\u00e1lisis de movimiento humano ya existentes en el mercado. para trabajos futuros se piensa estudiar la posibilidad de utilizar las nuevas c\u00e1maras digitales ccd con sincronismo externo y mayor frecuencia de captura, que permitan aumentar la precisi\u00f3n en los ensayos. Estas c\u00e1maras permiten trabajar con resoluciones de varios mega p\u00edxeles y frecuencias de captura que van desde 50 hasta varios cientos de im\u00e1genes por segundo, con lo que es posible alcanzar altas prestaciones con una elevada velocidad de proceso. Junto con estas c\u00e1maras se piensa usar como protocolo de comunicaci\u00f3n, por ejemplo el fire wire, que permite la transferencia de im\u00e1genes con un ancho de banda suficiente, y la simplificaci\u00f3n de los procedimientos de captura y almacenamiento en pc de secuencias de im\u00e1genes de muy alta calidad. Adem\u00e1s, el vertiginoso aumento de la velocidad de proceso y de la capacidad de almacenamiento de los pcs, hace que estos sistemas puedan seguir desarroll\u00e1ndose en plataformas de bajo coste.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Datos acad\u00e9micos de la tesis doctoral \u00ab<strong>An\u00e1lisis, calibraci\u00f3n y optimizaci\u00f3n de sistemas de medici\u00f3n por coordenadas sin contacto. aplicaci\u00f3n a un sistema de an\u00e1lisis de movimiento humano<\/strong>\u00ab<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>T\u00edtulo de la tesis:<\/strong>\u00a0 An\u00e1lisis, calibraci\u00f3n y optimizaci\u00f3n de sistemas de medici\u00f3n por coordenadas sin contacto. aplicaci\u00f3n a un sistema de an\u00e1lisis de movimiento humano <\/li>\n<li><strong>Autor:<\/strong>\u00a0 Ana Cristina Royo S\u00e1nchez <\/li>\n<li><strong>Universidad:<\/strong>\u00a0 Zaragoza<\/li>\n<li><strong>Fecha de lectura de la tesis:<\/strong>\u00a0 16\/04\/2010<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Direcci\u00f3n y tribunal<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Director de la tesis<\/strong>\n<ul>\n<li>Juan  Jose Aguilar Martin<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li><strong>Tribunal<\/strong>\n<ul>\n<li>Presidente del tribunal: Francisco Hern\u00e1ndez abad <\/li>\n<li>Carlos Larraz duerto (vocal)<\/li>\n<li>Manuel Ochoa vives (vocal)<\/li>\n<li>Luis Berges muro (vocal)<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Tesis doctoral de Ana Cristina Royo S\u00e1nchez El trabajo de la presente tesis se enmarca dentro de la metrolog\u00eda dimensional, [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"default","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[32374,6874,2453,13610],"tags":[204339,137516,18670,120982,17087,38536],"class_list":["post-100301","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-estudios-de-tiempo-y-movimiento","category-instrumentos-opticos","category-tecnologia-industrial","category-zaragoza","tag-ana-cristina-royo-sanchez","tag-carlos-larraz-duerto","tag-francisco-hernandez-abad","tag-juan-jose-aguilar-martin","tag-luis-berges-muro","tag-manuel-ochoa-vives"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/100301","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=100301"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/100301\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=100301"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=100301"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=100301"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}