Download Tratamiento de la Imagen en la Optimización Deportiva

2º CONGRESO INTERNACIONAL DE ENSEÑANZAS
DEPORTIVAS EN LAS ZONAS DE MONTAÑA:
PROFESIONALES DE ALTURA
HUESCA 23-25 OCTUBRE 2008
LABORATORIO
BIOMEC
LABORATORIO DE
DE BIOMECÁ
BIOMECÁ
NICA
BIOMECÁÁNICA
DEPORTIVA
DEPORTIVA
Tratamiento de la Imagen en la
Optimización Deportiva
Enrique Navarro
Facultad de Ciencias de la Actividad Física y del Deporte
UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID
Tratamiento
Tratamiento de
de la
la Imagen
Imagen en
en la
la
Optimización
Deportiva
Optimización Deportiva
1.
1. Optimización
Optimización de
de la
la Técnica
Técnica Deportiva
Deportiva
2.
2. Análisis
Análisis de
de la
la técnica
técnica mediante
mediante video
video
3.
Análisis
Biomecánico
del
esquí
en
3. Análisis Biomecánico del esquí en 3D
3D
1
¿Qué
Qué Elementos entran en juego en el rendimiento del deportista?
GASTO
GASTO
ENERGÉTICO
ENERGÉTICO
YY MECÁNICO
MECÁNICO
RENDIMIENTO
RENDIMIENTO
RESULTADO
RESULTADO
TACTICA
TACTICA
DEPORTIVA
DEPORTIVA
TÉCNICA
TÉCNICA
INDIVIDUAL
INDIVIDUAL
CONDICION
CONDICION
FÍSICA
FÍSICA
MODELO
MODELO
REFERENCIA
REFERENCIA
ENTRENAMIENTO
ENTRENAMIENTO
CONTROL
CONTROL
MENTAL
MENTAL
TECNOLOGÍA
TECNOLOGÍA
MATERIAL
MATERIAL
La
La biomecánica
biomecánica deportiva
deportiva aplica
aplica las
las leyes
leyes
de
de la
la mecánica
mecánica aa los
los movimientos
movimientos
realizados
realizados durante
durante la
la práctica
práctica de
de la
la
actividad
actividad física
física yy el
el deporte
deporte con
con el
el
objetivo
objetivo principal
principal de
de mejorar
mejorar el
el
rendimiento
rendimiento del
del deportista
deportista (McGinnis,
(McGinnis,
1999,
1999, Bartlett,
Bartlett, 1999)
1999)
Rendimiento= resultado / gasto energético
Gasto Metabólico + Gasto Mecánico
2
Objetivos
Objetivos Específicos
Específicos de
de la
la Biomecánica
Biomecánica Deportiva
Deportiva
PATRÓN
PATRÓN
TÉCNICA
TÉCNICA
ENTRENAMIENTO
ENTRENAMIENTO
TÉCNICA
TÉCNICA
OPTIMIZACIÓN
OPTIMIZACIÓN DE
DE LA
LA
TÉCNICA
DEPORTIVA
TÉCNICA DEPORTIVA
APOYO
APOYO
ENTRENAMIENTO
ENTRENAMIENTO
DEPORTIVO
DEPORTIVO
PREPARACIÓN
PREPARACIÓN
FÍSICA
FÍSICA
DISEÑO
DISEÑO MATERIAL
MATERIAL
DEPORTIVO
DEPORTIVO
MATERIAL
MATERIAL
DEPORTIVO
DEPORTIVO
Procedimientos
Procedimientos de
de la
la Biomecánica
Biomecánica Deportiva
Deportiva
••Análisis
Análisis Biomecánico
Biomecánico Teórico
Teórico
••Análisis
Biomecánico
Cualitativo
Análisis Biomecánico Cualitativo
••Análisis
Análisis Biomecánico
Biomecánico Instrumental
Instrumental
Simulación
Simulación por
por
Ordenador
Ordenador
Visión
Visión
Vídeo
Vídeo
Técnicas
Técnicas de
de
Adquisición
de
Adquisición de Datos
Datos
3
LA INVESTIGACION Y TECNOLOGÍ
TECNOLOGÍA
Investigación
Investigación
Científica
Científica
Desarrollo
Desarrollo
Tecnológico
Tecnológico
Sistema
álisis del
An
Sistema de
de Aná
Análisis
del movimiento
movimiento en
en 3D
3D
Instrumentación
Instrumentación
(1979)
Braune y Fischer s. XIX
4
Herramientas
álisis del
An
Herramientas de
de Aná
Análisis
del Rendimiento
Rendimiento Deportivo
Deportivo
MODELO
MODELO
REFERENCIA
REFERENCIA
ENTRENAMIENTO
ENTRENAMIENTO
TECNOLOGÍA
TECNOLOGÍA
MATERIAL
MATERIAL
Sistema
Sistema Evaluación
Evaluación Rendimiento
Rendimiento
Registro
Registro de
de Datos
Datos
Procesamiento
de
Procesamiento de Datos
Datos
Entrenador
Entrenador
Deportista
Deportista
Tratamiento
Tratamiento de
de Datos
Datos
Información
Información
Tratamiento
Tratamiento de
de la
la Imagen
Imagen en
en la
la
Optimización
Deportiva
Optimización Deportiva
1.
1. Optimización
Optimización de
de la
la Técnica
Técnica Deportiva
Deportiva
2.
2. Análisis
Análisis de
de la
la técnica
técnica mediante
mediante video
video
3.
Análisis
Biomecánico
del
esquí
en
3. Análisis Biomecánico del esquí en 3D
3D
5
Entrenamiento
Técnica
Biomecánica
Aprendizaje Motor
Feedback
Feedback Intrínseco
Intrínseco
Movimiento
Movimiento
Sujeto
Sujeto
Entrenador
Feedback
Feedback Extrínseco
Extrínseco
Análisis
Análisis
Análisis
Cualitativo
Análisis
Cualitativo
Biomecánico
Biomecánico
Cualitativo
Cualitativo
Información
Información
Aná
Análisis Biomecá
Biomecánico aplicado
al Control del Entrenamiento
Planificación
Planificación
Entrenamiento
Entrenamiento
Sesión
Sesión Entrenamiento
Entrenamiento
Competición
Competición
Análisis
Análisis Entrenamiento
Entrenamiento
Control
Control Técnica
Técnica
Análisis
Análisis
Biomecánico
Biomecánico
6
LA INVESTIGACION Y TECNOLOGÍ
TECNOLOGÍA
Investigación
Investigación
Científica
Científica
Desarrollo
Desarrollo
Tecnológico
Tecnológico
EVOLUCION
EVOLUCION DEL
DEL
CONOCIMIENTO
CONOCIMIENTO
TECNOLOGÍA
TECNOLOGÍA
DOMÉSTICA
DOMÉSTICA
Aná
álisis de
écnica basado
An
T
Análisis
de la
la Té
Técnica
basado Instrumentación
Instrumentación
en
en el
el video
video
video
video Digital
Digital
25
25 imágenes/s
imágenes/s == 50
50 campos/s
campos/s
Mini
Mini DV
DV
*.mov
*.mov
7
Aná
álisis de
écnica basado
An
T
Análisis
de la
la Té
Técnica
basado Instrumentación
Instrumentación
en
el
video
en el video
Cámaras
Cámaras de
de Vídeo
Vídeo Alta
Alta
Velocidad
Velocidad
250:
250: 480x420:
480x420: 34.1s
34.1s
500:
500: 320x280:
320x280: 8.2
8.2 ss
1000:240x280:
8.2.s
1000:240x280: 8.2.s
CAMARAS DE VIDEO DIGITAL: IMAGENES
Formatos
Formatos de
de almacenamiento
almacenamiento
Cinta
Cinta MiniDv
MiniDv
Vídeo
Vídeo Digital:
Digital: Para
Para transformar
transformar la
la información
información
analógica
de
las
imágenes
en
digital
analógica de las imágenes en digital se
se usan
usan los
los códec
códec
(acrónimo
(acrónimo de
de codificador/decodificador).
codificador/decodificador).
AVI
AVI
MOV
MOV
MPEG
MPEG
8
CAMARAS DE VIDEO DIGITAL: IMAGENES
Formatos
Formatos de
de almacenamiento
almacenamiento
Memoria
Memoria Digital:
Digital: HD,
HD, SD
SD
Vídeo
Vídeo Digital:
Digital: Para
Para transformar
transformar la
la información
información
analógica
de
las
imágenes
en
digital
analógica de las imágenes en digital se
se usan
usan los
los códec
códec
(acrónimo
de
codificador/decodificador).
(acrónimo de codificador/decodificador).
AVI
AVI
MOV
MOV
MPEG
MPEG
VISUALIZACION DE LAS IMAGENES
Magnetoscopio
Magnetoscopio cámara
cámara
Ordenador
Ordenador con
con Puerto
Puerto
Fireware
IEEE
1394
Fireware IEEE 1394
Software
Software de
de Captura
Captura
Edición
de
Edición
Edición de Edición
Adobe
Adobe Premier
Premier
Pinnacle
Pinnacle
Dartfish
Dartfish
9
VISUALIZACION DE LAS IMAGENES
Vídeo
Vídeo Digital
Digital HD:
HD: MOV,
MOV, MPG2
MPG2
Puerto
USB
Puerto USB
Software
Software de
de Captura
Captura
Edición
Edición de
de Edición
Edición
Quick
Quick Time
Time Player
Player
Pinnacle
Pinnacle
Dartfish
Dartfish
SISTEMA DE ANALISIS CUALITATIVO DE LA TECNICA DEPORTIVA
PROTOCOLO:
PROTOCOLO:
Grabación
Grabación del
del movimiento
movimiento
Captura
Captura de
de Imágenes:
Imágenes: Creación
Creación de
de
Ficheros
video
(*.AVI,
Ficheros video (*.AVI, *.MOV)
*.MOV)
Edición
Edición de
de Imágenes
Imágenes yy Secuencias
Secuencias
Tiempo
Tiempo Real
Real
Tiempo
Tiempo
Diferido
Diferido
10
ANALISIS BIOMECÁ
BIOMECÁNICO CUALITATIVO EN ESQUI EN PISTA
Instalación:
Instalación: Dos
Dos cámaras,
cámaras, una
una lateral
lateral aa la
la pista
pista yy otra
otra
frontal.
Cada
esquiador
realiza
una
bajada
frontal. Cada esquiador realiza una bajada pasando
pasando puertas
puertas
utilizando
utilizando diferentes
diferentes técnicas
técnicas (viraje
(viraje por
por extensión,
extensión, por
por
flexión,..)
flexión,..)
Grabación
Grabación del
del movimiento
movimiento con
con cámara
cámara MiniDV
MiniDV (para
(para posterior
posterior
análisis
post
entrenamiento)
análisis post entrenamiento)
Captura
Captura del
del movimiento
movimiento en
en imágenes
imágenes Desdobladas
Desdobladas aa 50
50 Hz
Hz
Visualización
Visualización yy feedback
feedback
ANALISIS BIOMECÁ
BIOMECÁNICO OBSERVACIONAL EN ESQUI POST ENTRENO
Grabación
Grabación del
del movimiento
movimiento en
en Cámara
Cámara MiniDv
MiniDv
Captura
Captura del
del movimiento
movimiento en
en imágenes
imágenes Desdobladas
Desdobladas aa 50
50 Hz
Hz
Edición
Imágenes:
Análisis
Biomecánico
Edición Imágenes: Análisis Biomecánico
Visor
Visor de
de Windows
Windows XP
XP
PowerPoint
PowerPoint
Visualización:
Visualización: REPORT
REPORT
11
Fases
Fases
Virajes
Fase
Fase de
de Conducción
Conducción
Fase
Fase de
de Iniciación
Iniciación
CAMBIO
CAMBIO DE
DE CANTOS
CANTOS
Virajes
Fase
Fase de
de Conducción
Conducción
Fase
Fase de
de Iniciación
Iniciación
CAMBIO
CAMBIO DE
DE CANTOS
CANTOS
12
ANALISIS BIOMECÁ
BIOMECÁNICO OBSERVACIONAL EN ESQUI POST ENTRENO
Sincronización
Sincronización Imágenes
Imágenes
Tratamiento
Tratamiento de
de la
la Imagen
Imagen en
en la
la
Optimización
Deportiva
Optimización Deportiva
1.
1. Optimización
Optimización de
de la
la Técnica
Técnica Deportiva
Deportiva
2.
2. Análisis
Análisis de
de la
la técnica
técnica mediante
mediante video
video
3.
Análisis
Biomecánico
del
esquí
en
3. Análisis Biomecánico del esquí en 3D
3D
13
Sistema
álisis del
An
Z en
Sistema de
de Aná
Análisis
del movimiento
movimiento
en 3D
3D
Definición
Definición
(X, Y, Z)
(U1, V1)
Y
X
Foco 1
(L
(L
1,1
1,8
− L1,5U1 )X + (L1,2 − L1,6U1 )Y + (L 1,3 − L1,7 U1 )Z = U1 − L1,4
(U2, V2)
− L 1,5 V1 )X + (L 1,9 − L 1,6 V1 )Y + (L 1,10 − L 1,7 V1 )Z = V1 − L 1,11
(L
(L
Foco 2
2,1 − L 2,5U 2 )X + (L 2,2 − L 2,6 U 2 )Y + (L 2,3 − L 2,7 U 2 )Z = U 2 − L 2,4
2,8
− L 2,5 V2 )X + (L 2,9 − L 2,6 V2 )Y + (L 2,10 − L 2,7 V2 )Z = V2 − L 2,11
Cálculo
Cálculo de
de las
las coordenadas
coordenadas 3D
3D de
de puntos
puntos aa partir
partir de
de las
las
coordenadas
proyectadas
en
dos
o
más
cámaras
coordenadas proyectadas en dos o más cámaras
Sistema
álisis del
An
Sistema de
de Aná
Análisis
del movimiento
movimiento en
en 3D
3D
Protocolo
Protocolo
Filmación del
Movimiento y del
objeto de
Calibración desde
dos puntos de
vista diferentes
••Se
Se colocan
colocan yy ajustan
ajustan las
las cámaras
cámaras
••Se
filma
el
Sistema
de
Se filma el Sistema de Calibración
Calibración
••Se
Se filma
filma el
el movimiento
movimiento
14
Sistema
álisis del
An
Sistema de
de Aná
Análisis
del movimiento
movimiento en
en 3D
3D
Protocolo
Protocolo
Marcación de puntos
en las secuencias
••Se
Se marcan
marcan los
los puntos
puntos del
del cuerpo
cuerpo en
en cada
cada
fotograma
(digitalización
manual)
fotograma (digitalización manual)
Sistema
álisis del
An
Sistema de
de Aná
Análisis
del movimiento
movimiento en
en 3D
3D
Protocolo
Protocolo
Cálculo
Coordenadas 3D
Marcación de puntos
en las secuencias
15
SINCRONIZACION DE IMÁGENES CON OTROS
REGISTROS
ANALISIS BIOMECÁ
BIOMECÁNICO EN EL ESQUI
16
Sistema
ática del
Autom
Sistema de
de Captura
Captura Automá
Automática
del
Movimiento
en
3D
Movimiento en 3D
Instrumentación
Instrumentación
Cámaras Luz Visible (Alta y Baja Frecuencia)
Cámaras Luz Infrarroja (Alta y Baja Frecuencia)
Sistema
ática del
Autom
Sistema de
de Captura
Captura Automá
Automática
del
Movimiento
en
3D
Movimiento en 3D
Instrumentación
Instrumentación
• Marcadores Pasivos de material reflectante
• Distintos tamaños según resolución
• Adheridos al cuerpo
17
Sistema
ática del
Autom
Sistema de
de Captura
Captura Automá
Automática
del
Movimiento
en
3D
Movimiento en 3D
Protocolo
Protocolo
••Visualización
Visualización del
del movimiento
movimiento en
en 3D
3D desde
desde cualquier
cualquier punto
punto
vista
vista
••Análisis
Análisis Cinemático
Cinemático de
de puntos
puntos del
del cuerpo,
cuerpo, del
del centro
centro de
de
masas
masas yy de
de los
los segmentos
segmentos como
como sólidos
sólidos rígidos
rígidos
••Análisis
Análisis Dinámico
Dinámico Inverso
Inverso
••Compatibilidad
con
Compatibilidad con otros
otros sistemas
sistemas como
como Plataformas
Plataformas de
de
Fuerza,
Electromiografos
o
acelerómetros.
Fuerza, Electromiografos o acelerómetros.
Sistema
ática del
Autom
Sistema de
de Captura
Captura Automá
Automática
del
Movimiento
en
3D
Movimiento en 3D
Utilización
Utilización
18
Gracias
Gracias por
por su
su
Atención
Atención
Enrique Navarro
Facultad de Ciencias de la Actividad Física y del Deporte
UNIVERSIDA POLITÉCNICA DE MADRID
19