利用移动观察者拍摄的视频进行时空步态分析

《Journal of Biomechanics》：Spatiotemporal gait analysis using video from a moving observer

　　

Alexis Cantaloube|Brigitte M. Jolles|Julien Favre

摘要

时空步态分析在临床和研究领域被广泛用于评估人类运动。虽然存在多种获取此类数据的方法，但缺乏适用于实际评估的简单且通用的解决方案。本研究旨在开发并评估一种利用观察者佩戴的智能眼镜收集的数据来进行时空步态分析的方法。该方法结合了单目3D姿态估计和视觉惯性测距技术，通过对608个不同室内和室外条件下的行走序列（共54名健康参与者，总行走距离4.4公里）进行评估。与基于惯性和视频的运动捕捉参考系统相比，所提出的方法能够检测到96.6%的脚跟触地事件和脚趾离地事件，平均误差（±标准差）为8.7±37.3毫秒。时间参数（0.74≤ICC≤0.98）和空间参数（0.87≤ICC≤0.99）的一致性表现良好。该方法在不同环境、坡度、轨迹、观察角度和观察距离下的性能总体稳定，仅在少数特定情况下观察到较小或中等的差异。综上所述，本研究表明基于观察者的步态分析能够在实际条件下提供准确可靠的时空参数，为步态分析提供了一种简单且可扩展的替代方案。