裁判支持系统（JSS）分腿角度测量精度评估——与VICON光学运动捕捉系统的对比研究

《Scientific Reports》：Evaluating the accuracy of the judging support system in artistic gymnastics compared to the 3D motion analysis system

　　

摘要

本研究通过与光学运动捕捉系统（VICON）——运动捕捉领域的金标准——进行比较，评估了由裁判支持系统（JSS）采集的分腿角度数据的测量精度。该系统是一种用于艺术体操的无标记运动分析系统。九名女子高校艺术体操运动员完成了劈叉跳试验，同时使用两种系统进行录制。我们将劈叉角度定义为左右腿矢量之间的夹角，每个矢量从髋关节中心延伸至脚尖中心，并比较了两种系统之间的时间序列波形和最大劈叉角度。采用Bland-Altman分析和一致性相关系数评估最大劈叉角度的一致性，并采用动态时间规整评估时间序列运动模式的相似性。JSS显示的最大劈叉角度略大于VICON，平均差异为?1.1°，未观察到显著的成比例偏差。尽管如此，各试验的一致性相关系数较高，时间序列波形在腾空阶段显示出相似的模式，包括最大劈叉角度。时间差异主要出现在起跳和落地阶段。这些发现表明，JSS能够捕获劈叉跳过程中劈叉角度的主要时间序列运动学特征，其结果与使用VICON获得的结果总体相当，支持其作为体操领域实用生物力学测量工具的潜在应用。