Midiendo las alturas de salto con smartphones
Un estudio muestra que los teléfonos inteligentes pueden medir con precisión la altura del salto sin configuraciones complicadas.
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Tabla de contenidos
El salto contramovimiento (CMJ) es una prueba común que se usa para medir qué tan bien pueden saltar las personas y qué tan fuertes son sus músculos de las piernas. Consiste en agacharse antes de saltar, lo que ayuda a mostrar cuán explosivos y poderosos son los músculos de las piernas. Este estudio analiza una forma de medir la altura del salto usando un Smartphone sin necesidad de marcadores especiales o equipo complicado.
Propósito del Estudio
El objetivo de este estudio es ver si un smartphone puede medir con precisión qué tan alto salta una persona durante un CMJ. Normalmente, medir saltos requiere equipo caro como Placas de fuerza y varias cámaras, lo cual puede ser complicado de usar y montar. La idea aquí es ver si un método más simple con solo un smartphone puede dar resultados precisos.
Métodos
Dieciséis adultos sanos participaron en el estudio, con una edad promedio de unos 31 años. A cada persona se le pidió que saltara tres veces, tanto con los dos pies juntos (bilateral) como con un pie a la vez (unilateral). Durante los saltos, sus movimientos fueron capturados usando un sistema de cámara especial y un smartphone. Los videos grabados con el smartphone fueron analizados más tarde para obtener mediciones del salto.
Configuración del Experimento
Antes de saltar, los participantes calentaron durante cinco minutos. Para los saltos reales, las placas de fuerza y los sistemas de captura de movimiento grabaron los datos junto con la cámara del smartphone. Esta configuración integral permitió comparar las mediciones del smartphone con los métodos más tradicionales.
Medir la Altura del Salto
Se usaron dos sistemas principales para medir la altura del salto: placas de fuerza y un sistema de captura de movimiento óptico (OMC). Las placas de fuerza proporcionaron una medida precisa de cuánto tiempo alguien estuvo en el aire al saltar, mientras que el sistema OMC utilizó múltiples cámaras para rastrear el movimiento del cuerpo.
Además, el smartphone usó Captura de Movimiento Sin Marcadores (MMC), que no requiere marcadores físicos en el cuerpo. En cambio, un software analizó el salto a partir de las grabaciones de video para rastrear los movimientos de la persona. El smartphone estaba configurado para grabar desde un ángulo lateral, y se tuvo cuidado de asegurar que la perspectiva fuera clara, pero no había requisitos estrictos sobre qué tan lejos debía estar el participante de la cámara.
Procesamiento de Datos
Después de recoger el video, se tomaron varios pasos para limpiar los datos. Esto incluyó reducir el ruido en las grabaciones, seleccionar los cuadros relevantes del salto y ajustar la escala de medición de pixeles a la altura real del salto.
Se usaron dos métodos para convertir las mediciones: el primero comparó los datos del smartphone con los del sistema de captura de movimiento tradicional, y el segundo usó la gravedad como punto de referencia para determinar la altura.
Resultados
Los resultados mostraron que las mediciones de altura de salto del smartphone eran bastante precisas en comparación con las mediciones de las placas de fuerza y del sistema OMC. Los datos del smartphone tuvieron un alto nivel de acuerdo con los métodos tradicionales, lo que indica que podría ser una alternativa adecuada para medir la altura del salto.
Discusión de Resultados
Este estudio encontró que un solo smartphone puede medir de manera confiable qué tan alto salta una persona sin necesidad de configuraciones complicadas. Esto es prometedor tanto para atletas casuales como para entrenadores que quieren tener fácil acceso a métricas de rendimiento.
Ventajas de Usar un Smartphone
Usar un smartphone tiene muchas ventajas. Es económico, portátil y fácil de usar. A diferencia de los métodos tradicionales que a menudo requieren configuraciones elaboradas y conocimientos técnicos, cualquiera puede usar la cámara de un smartphone para realizar mediciones de salto. Esto podría animar a más personas a medir su capacidad de salto y a mejorar su entrenamiento.
Limitaciones del Estudio
Si bien los resultados son alentadores, existen algunas limitaciones. Las mediciones del smartphone pueden verse influenciadas por factores como la calidad del video, la iluminación y cómo se captura el salto desde la perspectiva de la cámara. Además, el método depende de un ángulo específico, lo que puede afectar la precisión, especialmente para los saltos unilaterales.
Conclusión
Este estudio sugiere que usar un smartphone para medir la altura del salto durante los saltos contramovimiento es un método factible y efectivo. Puede ayudar a que las evaluaciones de rendimiento sean más accesibles para una audiencia más amplia.
Futuras Investigaciones
Estudios futuros podrían enfocarse en expandir este método para incluir otros tipos de movimientos físicos y ejercicios. También podrían explorar el impacto de diferentes ángulos de cámara y configuraciones para refinar aún más la precisión de las mediciones.
Al hacer que estas técnicas estén más disponibles, los atletas, entrenadores y entusiastas del fitness pueden monitorear su rendimiento y progreso sin necesitar equipo de alta tecnología. La investigación muestra que la tecnología, cuando se aplica de manera reflexiva, puede mejorar los métodos de entrenamiento y proporcionar información valiosa sobre el rendimiento atlético.
Título: Quantifying Jump Height Using Markerless Motion Capture with a Single Smartphone
Resumen: Goal: The countermovement jump (CMJ) is commonly used to measure lower-body explosive power. This study evaluates how accurately markerless motion capture (MMC) with a single smartphone can measure bilateral and unilateral CMJ jump height. Methods: First, three repetitions each of bilateral and unilateral CMJ were performed by sixteen healthy adults (mean age: 30.87$\pm$7.24 years; mean BMI: 23.14$\pm$2.55 $kg/m^2$) on force plates and simultaneously captured using optical motion capture (OMC) and one smartphone camera. Next, MMC was performed on the smartphone videos using OpenPose. Then, we evaluated MMC in quantifying jump height using the force plate and OMC as ground truths. Results: MMC quantifies jump heights with ICC between 0.84 and 0.99 without manual segmentation and camera calibration. Conclusions: Our results suggest that using a single smartphone for markerless motion capture is promising. Index Terms - Countermovement jump, Markerless motion capture, Optical motion capture, Jump height. Impact Statement - Countermovement jump height can be accurately quantified using markerless motion capture with a single smartphone, with a simple setup that requires neither camera calibration nor manual segmentation.
Autores: Timilehin B. Aderinola, Hananeh Younesian, Darragh Whelan, Brian Caulfield, Georgiana Ifrim
Última actualización: 2023-06-16 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2302.10749
Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2302.10749
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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