Mesurer les hauteurs de saut avec des smartphones
Une étude montre que les smartphones peuvent mesurer avec précision la hauteur des sauts sans installations compliquées.
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Table des matières
Le saut en contre-mouvement (CMJ) est un test courant qui mesure à quel point les gens peuvent sauter et la force de leurs muscles des jambes. Ça implique de se pencher avant de sauter, ce qui aide à montrer à quel point les jambes sont explosives et puissantes. Cette étude examine une méthode pour mesurer la hauteur de saut avec un Smartphone sans avoir besoin de marqueurs spéciaux ou d'équipements complexes.
Objectif de l'étude
Le but de cette étude est de voir si un smartphone peut mesurer avec précision la hauteur d'un saut pendant un CMJ. En général, mesurer des sauts nécessite des équipements coûteux comme des Plaques de force et plusieurs caméras, ce qui peut être compliqué à utiliser et à installer. L'idée ici est de vérifier si une méthode plus simple avec juste un smartphone peut donner des résultats précis.
Méthodes
Seize adultes en bonne santé ont participé à l'étude, avec une moyenne d'âge d'environ 31 ans. Chaque personne a été invitée à sauter trois fois, tant avec les deux pieds ensemble (bilatéral) qu'avec un pied à la fois (unilatéral). Pendant les sauts, leurs mouvements ont été capturés à l'aide d'un système de caméras spéciales et d'un smartphone. Les vidéos du smartphone ont ensuite été analysées pour obtenir les mesurements des sauts.
Mise en place de l'expérience
Avant de sauter, les participants ont fait un échauffement de cinq minutes. Pour les sauts eux-mêmes, des plaques de force et des systèmes de capture de mouvement ont enregistré les données en même temps que la caméra du smartphone. Ce dispositif complet a permis de comparer les mesures du smartphone avec celles des méthodes traditionnelles.
Mesure des hauteurs de saut
Deux systèmes principaux ont été utilisés pour mesurer les hauteurs de saut : des plaques de force et un système de capture de mouvement optique (OMC). Les plaques de force fournissaient une mesure précise du temps passé dans les airs lors du saut, tandis que le système OMC utilisait plusieurs caméras pour suivre les mouvements du corps.
En plus, le smartphone utilisait une Capture de mouvement sans marqueurs (MMC), qui ne nécessite aucun marqueur physique sur le corps. À la place, un logiciel analysait le saut à partir des vidéos pour suivre les mouvements de la personne. Le smartphone était réglé pour enregistrer d'un angle latéral, en s'assurant que la perspective était claire sans avoir des exigences strictes sur la distance du participant à la caméra.
Traitement des données
Après avoir collecté la vidéo, plusieurs étapes ont été nécessaires pour nettoyer les données. Cela incluait la réduction du bruit dans les enregistrements, la sélection des images de saut pertinentes et l'ajustement de l'échelle de mesure des pixels à la hauteur de saut réelle.
Deux méthodes ont été utilisées pour convertir les mesures : la première comparait les données du smartphone avec celles du système de capture de mouvement traditionnel, et la seconde utilisait la gravité comme point de référence pour déterminer la hauteur.
Résultats
Les résultats ont montré que les mesures du smartphone concernant la hauteur de saut étaient assez précises comparées aux mesures des plaques de force et du système OMC. Les données du smartphone avaient un haut niveau d'accord avec les méthodes traditionnelles, ce qui indique qu'elles pourraient être une alternative convenable pour mesurer la hauteur de saut.
Discussion des résultats
Cette étude a révélé qu'un seul smartphone peut mesurer de manière fiable la hauteur d'un saut sans avoir besoin des configurations compliquées habituellement requises. C'est prometteur pour les athlètes amateurs et les entraîneurs qui veulent avoir facilement accès à des métriques de performance.
Avantages de l'utilisation d'un smartphone
Utiliser un smartphone présente de nombreux avantages. C’est économique, portable et facile à utiliser. Contrairement aux méthodes traditionnelles qui nécessitent souvent des configurations élaborées et des connaissances techniques, n'importe qui peut utiliser une caméra de smartphone pour effectuer des mesures de saut. Ça pourrait inciter plus de gens à mesurer leur capacité de saut et à améliorer leur entraînement.
Limitations de l'étude
Bien que les résultats soient encourageants, il y a quelques limitations. Les mesures du smartphone peuvent être influencées par des facteurs comme la qualité de la vidéo, l'éclairage et la manière dont le saut est capturé d'un point de vue de la caméra. De plus, la méthode dépend d'un angle spécifique qui peut affecter l'exactitude, surtout pour les sauts unilatéraux.
Conclusion
Cette étude suggère que l'utilisation d'un smartphone pour mesurer la hauteur de saut lors des sauts en contre-mouvement est une méthode réalisable et efficace. Ça peut aider à rendre les évaluations de performance plus accessibles à un plus large public.
Recherches futures
Les études futures pourraient se concentrer sur l'expansion de cette méthode pour inclure d'autres types de mouvements physiques et d'exercices. Elles pourraient également explorer l'impact de différents angles de caméra et configurations pour raffiner encore plus la précision des mesures.
En rendant ces techniques plus largement disponibles, les athlètes, entraîneurs et passionnés de fitness peuvent surveiller leur performance et leurs progrès sans avoir besoin d'équipements high-tech. La recherche montre que la technologie, lorsqu'elle est appliquée de manière réfléchie, peut améliorer les méthodes d'entraînement et fournir des informations précieuses sur la performance athlétique.
Titre: Quantifying Jump Height Using Markerless Motion Capture with a Single Smartphone
Résumé: 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.
Auteurs: Timilehin B. Aderinola, Hananeh Younesian, Darragh Whelan, Brian Caulfield, Georgiana Ifrim
Dernière mise à jour: 2023-06-16 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2302.10749
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2302.10749
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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