Pose Estimation/fr

Visual3D offre la possibilité de choisir entre deux méthodes différentes pour calculer la position et l'orientation d'un segment. La première méthode (héritée) définit chaque segment comme étant indépendant des autres. de tel sorte que la position et l'orientation du segment est calculée en fonction des marqueurs fixés au segment rigid. La deuxième méthode requière que les liens et hiérachie qui existes entre les différents segment d'une articulation soient explicitement définit.

[Présentation MS PowerPoint sur l'estimation de la pose de segments]

Le lien ci-haut offre une présentation MS PowerPoint sur l'estimation de pose de segment, ainsi que les deux méthodes intégrées dans Visual3D (6 DDL et Cinématique inverse). (Présentement disponible en Anglais seulement)

Six degrés de liberté

Aussi connue sous le nom d'optimization de segment (Segment Optimization).

Un ensemble de 3 marqueurs ou plus, fixés à un segment rigide, est utilisé pour calculer les movements du segment et, à chaque point de données, calculer la pose (position et orientation) du segment.

Le nom de cette méthode fait référence au fait que six variables sont utilisées pour décrire la pose de chacune des articulations (3 variables décrivent la position de l'origine, et 3 variables décrivent les rotations en fonction des principaux axes de rotations du segment).

Cinématique inverse

Aussi connue sous le nom d'optimisation globale (Global Optimization).

Une autre méthode, différente de la 6 DDL, définit explicitement chaque articulation, en identifiant quels segments la compose, et ses propriétés. Les movements calculés par rapport à certains degrés de liberté peuvent être, dans certain cas, beaucoup grands qu'en réalité étant donné les erreurs de calcules et l'artefact des tissues mous.

Lu and O’Connor (1999) présentent une méthode d'optimization globale définissant les contraint physiques réelles du modèle afin de minimiser les erreurs de calcules et de l'artéfact des tissues mous. Lu and O’Connor utilisent le terme Global Optimization, malgré que d'autres au sein de la communauté biomécanique préfère utiliser le terme Cinématique inverse (Visual3D utilise le terme Cinématique inverse, même si la technique implémentée est basée sur les travaux de Lu and O’Connor.)

Choisir entre 6 DDL et CI

Posez-vous les questions suivantes:
- A quel point sont ces deux techniques semblables en terme données?
- Laquelle de ces deux techniques est la plus valide si différences il y a?
- Est-ce que ceux techniques peuvent données des résultats différents en fonction du type de recherche?

Il est presque impossible de répondre à ces questions étant donné les différentes qualités de données en fonction du laboration, du type de movement étudié, de la quantité et du type d'artéfact de tissues mous et de la validité des contraintes établies pour les articulations avec la CI.

L'article de Lu and O'Connors rapporte que la méthode de cinétique inverse (qu'ils nomment l'optimisation globale) offre de meilleurs résultats lorsque comparé à ceux de la méthode de 6 DDL (qu'il nomment Optimisation de segment). L'étude de Lu and O'Connor n'utilisait qu'un simple modèle d'erreurs de tissues mous et présumait que les contraintes était une représentation valide des sujets (toutes les articulations étaient toutes de type sphéroïde)

De façon générale, une simple inspection visuel des données à l'aide de Visual3D est un bon indicateur de l'utilité d'utiliser la méthode de cinématique inverse. Si lors de l'inspection des données, plusieurs articulations sont "désarticulées" ou "incongrues", il est probable que la méthode de cinématique inverse soit recommandée. (À titre d'exemple, il est arrivé d'observer les extrémités superieures lors d'un lancement au baseball ou au golf, où l'épaule se sépare complètement. La cinématique inverse peut grandement améliorer ce genre de données)