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スマホでジャンプの高さを測る

研究によると、スマホで複雑なセットアップなしにジャンプの高さを正確に測れるんだって。

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スマホでジャンプの高さを測スマホでジャンプの高さを測ができて、アスリートの評価が簡単になるよスマートフォンは正確なジャンプ高さの測定
目次

カウンタームーブメントジャンプ(CMJ)は、人がどれだけジャンプできるか、足の筋力がどれほどかを測るための一般的なテストだよ。ジャンプする前にしゃがむことで、足の爆発力やパワーを示すのに役立つんだ。この研究では、特別なマーカーや複雑な機器なしでスマホを使ってジャンプの高さを測る方法を探ってるんだ。

研究の目的

この研究の目的は、スマホがCMJ中に人がどれだけ高くジャンプするかを正確に測れるかを見ることだよ。通常、ジャンプを測るにはフォースプレートや複数のカメラみたいな高価な機器が必要で、使うのが難しかったり、セットアップが面倒だったりするんだ。このアイデアは、スマホだけで簡単な方法が正確な結果を出せるかを見ているんだ。

方法

健康な成人16人がこの研究に参加して、平均年齢は約31歳だったよ。各人は両足でのジャンプ(バイラテラル)と片足ずつのジャンプ(ユニラテラル)をそれぞれ3回やってもらった。ジャンプ中の動きは特別なカメラシステムとスマホでキャッチしたんだ。その後、スマホの動画を分析してジャンプの測定をしたよ。

実験のセッティング

ジャンプする前に参加者は5分間ウォームアップしたんだ。実際のジャンプでは、フォースプレートとモーションキャプチャシステムがデータを記録して、スマホカメラと一緒に使ったんだ。この包括的なセットアップで、スマホの測定値と従来の方法を比較できたんだ。

ジャンプの高さの測定

ジャンプの高さを測るために、2つの主要なシステムを使ったよ:フォースプレートと光学モーションキャプチャ(OMC)システム。フォースプレートは、ジャンプしている間に空中にいる時間を正確に測定してくれて、OMCシステムは複数のカメラを使って体の動きを追跡したんだ。

さらに、スマホはマーカーレスモーションキャプチャ(MMC)を使用して、体に物理的なマーカーを必要としなかった。代わりに、ソフトウェアが動画からジャンプを分析して、参加者の動きを追ったんだ。スマホは横からの角度で録画して、視点が分かりやすいけど、参加者がカメラからどれくらい離れているかに厳しい条件はなかったんだ。

データ処理

動画を集めた後、データをクリーンアップするためにいくつかのステップを踏んだよ。これには、録音のノイズを減らしたり、関連するジャンプフレームを選んだり、測定スケールをピクセルから実際のジャンプ高さに調整することが含まれたんだ。

2つの方法で測定を変換したよ:1つ目はスマホデータと従来のモーションキャプチャシステムのデータを比較すること、2つ目は重力を基準点として高さを測定することだったんだ。

結果

結果は、スマホのジャンプ高さの測定がフォースプレートやOMCシステムの測定と比較してかなり正確であることを示したよ。スマホデータは従来の方法と高い一致度を持っていて、ジャンプの高さを測るための適切な代替手段になる可能性があることを示しているんだ。

発見の議論

この研究では、単一のスマホで複雑なセットアップなしに人がどれだけ高くジャンプできるかを信頼性を持って測定できることが分かったんだ。これはカジュアルなアスリートやパフォーマンスメトリクスに簡単にアクセスしたいコーチにとっても期待が持てるね。

スマホを使うメリット

スマホを使うのにはたくさんの利点があるよ。コストがかからず、ポータブルで、使いやすいんだ。従来の方法は複雑なセットアップや技術的な知識が必要なことが多いけど、スマホカメラを使えば誰でもジャンプの測定ができるんだ。これによって、もっと多くの人が自分のジャンプ力を測り、トレーニングを改善するきっかけになるかもしれないね。

研究の限界

結果は楽観的だけど、いくつかの限界もあるよ。スマホの測定は、動画の質、照明、カメラの視点によって影響を受ける可能性があるんだ。さらに、この方法は特定の角度に依存していて、特にユニラテラルジャンプの精度に影響を与えることがあるんだ。

結論

この研究は、カウンタームーブメントジャンプ中のジャンプ高さを測るためにスマホを使うのが実現可能で効果的な方法だと示唆しているよ。これによって、パフォーマンス評価がもっと広い人たちにアクセス可能になるかもしれないんだ。

今後の研究

今後の研究では、この方法を他の種類の身体的動きや運動に広げることに焦点を当てたらいいね。異なるカメラ角度やセッティングが測定の精度に与える影響を探求することもできると思うよ。

これらの技術をもっと広く利用できるようにすることで、アスリートやトレーナー、フィットネス愛好家は高価な機器がなくても自分のパフォーマンスや進捗を監視できるようになるんだ。研究は、テクノロジーをうまく応用すればトレーニング方法を向上させ、アスリートのパフォーマンスについて貴重な洞察を提供できることを示しているよ。

オリジナルソース

タイトル: Quantifying Jump Height Using Markerless Motion Capture with a Single Smartphone

概要: 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.

著者: Timilehin B. Aderinola, Hananeh Younesian, Darragh Whelan, Brian Caulfield, Georgiana Ifrim

最終更新: 2023-06-16 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://arxiv.org/abs/2302.10749

ソースPDF: https://arxiv.org/pdf/2302.10749

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた arxiv に感謝します。

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