Optikai elven digitalizált járásadatok feldolgozása

OData támogatás
Konzulens:
Kertész Zsolt László
Irányítástechnika és Informatika Tanszék

A biomechanika fejlődése adta meg a lehetőséget az egyes testrészekre ható erők, az erők által okozott terhelések és mozgások vizsgálatára. A mozgás megfigyelése és ábrázolása már az őskorban elkezdődött, de a vizsgálatának módszerei napjainkig jelentős fejlődésen mentek keresztül. A mozgáselemzés célja a testrészek működésének megismerése a mindennapi mozgásformák ¬– mint például a járás, futás úszás – során, de alkalmazásának vannak olyan speciális esetei is, mint az implantátumok elmozdulásának vizsgálata vagy a film- és játékkarakterek alakjainak a mozgatása. Ezek a technikák lehetőséget adnak az új terápiás módszerek és eljárások számszerű összehasonlítására, a hipotézisek bizonyítására. A járásból és a méréséből származó értékekből gyakran egyéb, a mozgáshoz csak közvetve kapcsolódó egészségügyi problémákra is következtetni lehet.

Diplomamunkám célja, hogy a BME Goethe Gait Lab mozgásvizsgáló laboratórium számára készítsek egy programot, mely lehetőséget biztosít a járás mérése során nyert adatok zajszűrésére, az ehhez kapcsolódó számítások elvégzésére és mozgásparaméterek meghatározására, valamint a mozgás vizualizációjára.

Dolgozatomban bemutatom a program megírásához és használatához nélkülözhetetlen anatómiai és matematika elméleti hátteret, az elkészült programot illetve annak továbbfejlesztési lehetőségeit. A testmozgás – és ezen belül a járás – a csontváz az izomzat és az idegrendszer együttműködésén alapul. A járás képességének változását számos sérülés, elváltozás okozhatja, melyet egészségügyi szakemberek igyekeznek különféle sebészeti vagy rehabilitációs módszerrel helyrehozni. A mozgásmérések célja ezen módszerek objektív vizsgálata, az eredményeinek kvantitatív alátámasztása. Az eszközök palettája az ízületi szögmérőtől a markerekkel és digitális kamerákkal megvalósított rendszerekig terjed. A mérési eredmények gyakran zajjal terheltek, melyek különféle matematikai módszerekkel jól szűrhetőek. A szűrt adatokon végzett további matematikai műveletek biztosítják sarokütés és emelés, illetve a lábfej emelés időpontjának és koordinátáinak meghatározását. Az így előállított koordináta és idő értékek alapján a járáshoz kapcsolódó paraméterek (lépéstávolság és –szélesség, ciklusidők, stb.) meghatározhatóak, melyhez a zajszűrt adatokra illesztett függvényeket vesszük alapul. A függvényillesztés történhet interpolációval illetve approximációval attól függően, hogy a mintapontokat mennyire tekintjük pontosnak.

A vizualizáció egy kiegészítő lehetőséget biztosít a járás szemléletesebbé tételére, így az eredmények érthetőbbé válnak a vizsgált személy és a többi szakember számára egyaránt.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.