Desenvolvimento de sistema de baixo custo para análise do movimento humano utilizando o OpenPose: um estudo de caso
| dc.contributor.advisor-co1 | MÜLLER, Ana Carolina Quintão Siravenha | |
| dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/4383482501456728 | pt_BR |
| dc.contributor.advisor-co1ORCID | https://orcid.org/0000-0001-6664-9847 | pt_BR |
| dc.contributor.advisor1 | ZAMPOLO, Ronaldo de Freitas | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/9088524620828017 | pt_BR |
| dc.contributor.advisor1ORCID | https://orcid.org/0000-0002-2460-3135 | pt_BR |
| dc.creator | CASTRO, Pedro Anderson Ferreira | |
| dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/2248635421197378 | pt_BR |
| dc.date.accessioned | 2025-01-15T17:11:48Z | |
| dc.date.available | 2025-01-15T17:11:48Z | |
| dc.date.issued | 2023-12-21 | |
| dc.description.abstract | The human motion analysis systems have significant importance in today’s scenario across various industrial domains such as animation, movies, and sports training, as well as in research areas involving human motor skills, greatly impacting rehabilitation, biomechanics, and diagnostics. However, such systems often come with a high acquisition cost, either due to software or equipment, as well as logistical issues regarding transportation and implementation outside laboratory facilities, typically associated with the specificities of the devices used, hindering access to a larger audience. Bearing this in mind, this work conducts a case study aiming to propose a low-cost alternative using computer vision tools, more precisely, the OpenPose software. Additionally, digital signal processing techniques are employed to create an analysis system that achieves satisfactory levels, drastically reducing the number of equipment used and their overall cost, while maintaining performance comparable to a high-standard system available in the laboratory dedicated to these studies, the Laboratory of Human Motor Studies (LEMOH), linked to FFTO-ICS/UFPA. The results of this work have shown promising outcomes in controlled environments (lighting, color contrast, no occurrence of limb occlusion, and structures for equipment stabilization), achieving correlation coefficients above 85%, as well as a signal-to-noise ratio (SNR) above 8 dB (decibels) in comparisons made between signals obtained by both systems concerning the displacement of anatomical points. For comparisons of velocity and acceleration signals, a correlation coefficient above 80% was obtained, both presenting an SNR value above 4 dB. The estimates of angular joint variation for the tested movement showed average SNR values above 7 dB. | pt_BR |
| dc.description.resumo | Os sistemas de análise de movimento humano têm, na conjuntura atual, grande importância em áreas da indústria, como animação, filmes e treinamento esportivo, bem como nas áreas de pesquisa envolvendo motricidade humana, tendo grande impacto na reabilitação, biomecânica e diagnósticos. Entretanto, tais sistemas frequentemente possuem alto custo de aquisição, seja por software ou por equipamentos, bem como problemas logísticos de transporte e implementação em em ambientes fora do laboratório, por exemplo, no geral vinculados às especificidades dos aparelhos empregados, dificultando seu acesso por um público maior. Tendo isso em vista, esse trabalho conduz um estudo de caso visando propor uma alternativa de baixo custo, utilizando ferramentas de visão computacional, mais precisamente, o software OpenPose. Além disso, são usadas técnicas de processamento digital de sinais para criar um sistema de análise que atinja níveis satisfatórios, reduzindo drasticamente o número de equipamentos utilizados e o custo deles como um todo, cujo desempenho seja comparável a um sistema de alto padrão disponível no laboratório dedicado a esses estudos, o Laboratório de Estudos da Motricidade Humana (LEMOH), vinculado à FFTO-ICS/UFPA. Os resultados desse trabalho mostraram-se promissores em ambientes com condições controladas (iluminação, contraste de cores, sem ocorrência de oclusão de membros e estruturas para estabilização dos equipamentos de captura), atingindo coeficientes de correlação acima de 85%, bem como uma razão sinal-ruído (SNR) acima de 8 dB (decibéis) em comparações realizadas entre os sinais obtidos por ambos sistemas em relação ao deslocamento dos pontos anatômicos. Para comparações dos sinais de velocidade e aceleração, obteve-se coeficiente de correlação acima de 80%, ambos apresentando valor de SNR acima de 4 dB. As estimativas de variação angular articular para o movimento testado mostraram valores médios de SNR acima de 7 dB. | pt_BR |
| dc.identifier.citation | CASTRO, Pedro Anderson Ferreira. Título: Desenvolvimento de sistema de baixo custo para análise do movimento humano utilizando o OpenPose: um estudo de caso. Orientador: Ronaldo de Freitas Zampolo. 2023. XX f. Trabalho de Curso (Bacharelado em Engenharia Elétrica e Biomédica) – Faculdade de Engenharia Elétrica e Biomédica, Instituto de Tecnologia, Universidade Federal do Pará, Belém, 2023. Disponível em: https://bdm.ufpa.br/jspui/handle/prefix/7621 . Acesso em:. | pt_BR |
| dc.identifier.uri | https://bdm.ufpa.br/jspui/handle/prefix/7621 | |
| dc.rights | Acesso Aberto | pt_BR |
| dc.source.uri | Disponível na internet via correio eletrônico: bibliotecaitec@ufpa.br | pt_BR |
| dc.subject | Sistemas de baixo custo | pt_BR |
| dc.subject | Processamento digital de sinais | pt_BR |
| dc.subject | Análise de movimento humano | pt_BR |
| dc.subject | Visão computacional | pt_BR |
| dc.subject | OpenPose | pt_BR |
| dc.subject | low-cost systems | pt_BR |
| dc.subject | digital signal processing | pt_BR |
| dc.subject | human motion analysis | pt_BR |
| dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA BIOMEDICA | pt_BR |
| dc.title | Desenvolvimento de sistema de baixo custo para análise do movimento humano utilizando o OpenPose: um estudo de caso | pt_BR |
| dc.type | Trabalho de Curso - Graduação - Monografia | pt_BR |