ES1220105U - MOBILE MONITORING SYSTEM OF AN OBJECTIVE (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Abstract
Description
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SISTEMA PORTÁTIL DE SEGUIMIENTO DE MOVIMIENTOS DE UN OBJETIVOPORTABLE MOVEMENT FOLLOW-UP SYSTEM OF AN OBJECTIVE
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓNTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
La presente invención está relacionada con un sistema de seguimiento de movimientos de un objetivo, por ejemplo, un sujeto, tal como un deportista, paciente, trabajador, conductor de un vehículo, etc.; o bien, un artículo o instrumento, por ejemplo, deportivo, tal como, una raqueta de tenis, un palo de golf, etc., del cual, se desee realizar un estudio o análisis biomecánico.The present invention is related to a movement tracking system of an objective, for example, a subject, such as an athlete, patient, worker, driver of a vehicle, etc .; or, an article or instrument, for example, sports, such as a tennis racket, a golf club, etc., of which a biomechanical study or analysis is desired.
Particularmente, la invención se relaciona con un sistema portátil que emplea al menos un marcador activo, consistente en un emisor LED de luz visible con transmisión difusa, fijado al objetivo, una cámara de un dispositivo electrónico móvil, del tipo teléfono inteligente o tableta, o bien, una cámara de video, destinada a capturar una pluralidad de imágenes consecutivas de una escena que incluye al objetivo con al menos un marcador activo, y una aplicación informática (app) de análisis biomecánico, ejecutada en el dispositivo electrónico móvil, para determinar el movimiento de dicho objetivo dentro de la escena a partir de la identificación de las ubicaciones del o los marcadores activos en las imágenes capturadas.Particularly, the invention relates to a portable system that employs at least one active marker, consisting of a visible LED light emitter with diffuse transmission, fixed to the objective, a camera of a mobile electronic device, of the smartphone or tablet type, or well, a video camera, intended to capture a plurality of consecutive images of a scene that includes the objective with at least one active marker, and a computer application (app) of biomechanical analysis, executed in the mobile electronic device, to determine the movement of said objective within the scene from the identification of the locations of the active marker (s) in the captured images.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓNBACKGROUND OF THE INVENTION
Son conocidas diversas soluciones de seguimiento de movimientos de un objetivo, para realizar análisis biomecánicos de dichos movimientos con diversos fines, por ejemplo, médicos, deportivos, etc.Various solutions for tracking movements of a target are known, to perform biomechanical analyzes of said movements for various purposes, for example, medical, sports, etc.
Generalmente, estos sistemas conocidos incluyen unos elementos marcadores, los cuales, se fijan al objetivo, ya sea, un sujeto, tal como un deportista, paciente, trabajador, conductor de un vehículo, etc.; o bien, un artículo o instrumento, por ejemplo, deportivo, tal como, una raqueta de tenis, un palo de golf, etc., del cual, se desee realizar un estudio o análisis biomecánico. El sistema adicionalmente comprende una o varias cámaras que capturan una pluralidad de imágenesGenerally, these known systems include some marker elements, which are fixed to the objective, be it a subject, such as an athlete, patient, worker, driver of a vehicle, etc .; or, an article or instrument, for example, sports, such as a tennis racket, a golf club, etc., of which a biomechanical study or analysis is desired. The system additionally comprises one or more cameras that capture a plurality of images
consecutivas de una escena que incluye al objetivo con el o los marcadores, y unosconsecutive of a scene that includes the target with the marker (s), and some
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medios de procesamiento de datos que determinan el movimiento del objetivo dentro de la escena a partir de la identificación de sendas ubicaciones del o los marcadores en las imágenes capturadas por las cámaras.data processing means that determine the movement of the objective within the scene from the identification of the locations of the marker (s) in the images captured by the cameras.
En algunos de estos sistemas conocidos se emplean marcadores pasivos, por ejemplo, los marcadores reflectantes o retro-reflectantes empleados en los respectivos sistemas de los documentos de patentes ES2388964 y US6514219, o bien, los marcadores gráficos del documento de patente ES2476890.In some of these known systems passive markers are used, for example, the reflective or retro-reflective markers used in the respective systems of patent documents ES2388964 and US6514219, or, the graphic markers of patent document ES2476890.
Así mismo, en otros de estos sistemas conocidos se emplean marcadores activos, por ejemplo, los emisores LED de rayos infrarrojos (IR) empleados en los sistemas mostrados en los documentos de patente GB2548341 y US2014294244.Also, in other of these known systems active markers are used, for example, the infrared (IR) LED emitters used in the systems shown in patent documents GB2548341 and US2014294244.
Sin embargo, estos sistemas conocidos emplean equipamientos complejos y costosos, compuestos por una o varias cámaras encargadas en captar los movimientos y trazar los puntos marcados generando líneas en 2 o 3 dimensiones para reproducir y analizar el comportamiento de los movimientos que desarrolla el objetivo.However, these known systems employ complex and expensive equipment, consisting of one or more cameras responsible for capturing the movements and tracing the marked points generating lines in 2 or 3 dimensions to reproduce and analyze the behavior of the movements that the objective develops.
Por tal razón, se requiere diseñar un sistema portátil de seguimiento de movimientos de un objetivo que emplee un equipamiento más sencillo y menos costoso.For this reason, it is necessary to design a portable system for tracking movements of a target that uses simpler and less expensive equipment.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓNDESCRIPTION OF THE INVENTION
La presente invención se relaciona con un sistema portátil de seguimiento de movimientos de un objetivo, por ejemplo, un sujeto, tal como un deportista, paciente, trabajador, conductor de un vehículo, etc.; o bien, un artículo o instrumento, por ejemplo, deportivo, tal como, una raqueta de tenis, un palo de golf, etc., del cual, se desee realizar un estudio o análisis biomecánico.The present invention relates to a portable system for tracking movements of an objective, for example, a subject, such as an athlete, patient, worker, driver of a vehicle, etc .; or, an article or instrument, for example, sports, such as a tennis racket, a golf club, etc., of which a biomechanical study or analysis is desired.
El sistema comprende:The system includes:
- uno o varios marcadores activos del tipo LED que puede ser fijado al objetivo,- one or more active markers of the LED type that can be set to the target,
- unos medios de accionamiento del o los marcadores activos,- means for actuating the active marker (s),
- una cámara adaptada para capturar una pluralidad de imágenes consecutivas de una escena que incluye al objetivo con el o los marcadores activos, y- a camera adapted to capture a plurality of consecutive images of a scene that includes the target with the active marker (s), and
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- unos medios de procesamiento de datos (5) adaptados para determinar el movimiento del objetivo dentro de la escena a partir de la identificación de sendas ubicaciones del o los marcadores activos en las imágenes capturadas por la cámara.- data processing means (5) adapted to determine the movement of the lens within the scene from the identification of the locations of the active marker (s) in the images captured by the camera.
Donde, el o los marcadores activos son emisores LED de luz visible con trasmisión difusa, lo cual, permite mantener el haz de luz constante en todas direcciones, pudiendo ser captado fácilmente por la cámara.Where, the active marker (s) are LED emitters of visible light with diffuse transmission, which allows to keep the beam of light constant in all directions, and can easily be captured by the camera.
Por su parte, la cámara es una cámara de un dispositivo electrónico móvil, tal como un teléfono inteligente o una tableta, o bien, una cámara de video, y los medios de procesamiento de datos son una aplicación informática (app) de análisis biomecánico ejecutada en el dispositivo electrónico móvil.For its part, the camera is a camera of a mobile electronic device, such as a smartphone or tablet, or a video camera, and the data processing means are a computer application (app) of biomechanical analysis executed on the mobile electronic device.
Así, se logra contar con un sistema portátil de seguimiento de movimientos de un objetivo, el cual, permite realizar análisis biomecánicos de los movimientos de dicho objetivo empleando simplemente un dispositivo electrónico móvil, tal como un teléfono inteligente o una tableta, que disponga de una cámara para la captura de las imágenes del objetivo y una aplicación informática (app) de análisis biomecánicos; o bien, la captura de dichas imágenes se realiza por medio de una cámara de video independiente conectada al dispositivo electrónico móvil donde, del mismo modo, se lleva a cabo el análisis biomecánico.Thus, it is possible to have a portable system for tracking movements of an objective, which allows biomechanical analysis of the movements of said objective by simply using a mobile electronic device, such as a smartphone or tablet, that has a camera for capturing the images of the objective and a computer application (app) of biomechanical analysis; or, the capture of said images is carried out by means of an independent video camera connected to the mobile electronic device where, in the same way, the biomechanical analysis is carried out.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURASBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
Se complementa la presente memoria descriptiva, con un juego de figuras ilustrativas del ejemplo preferente y nunca limitativo de la invención.The present specification is complemented by a set of illustrative figures of the preferred and never limiting example of the invention.
La figura 1 representa un esquema del sistema portátil de seguimiento de movimientos de un objetivo.Figure 1 represents a scheme of the portable movement tracking system of a target.
La figura 2 representa una vista esquemática de una realización del marcador activo del sistema de la figura 1, que incluye una batería interna recargable.Figure 2 represents a schematic view of an embodiment of the active marker of the system of Figure 1, which includes an internal rechargeable battery.
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La figura 3 representa una vista esquemática de un depósito para marcadores activos, como el de la figura 2, que incluye un cargador de inducción o carga electromagnética.Figure 3 represents a schematic view of a reservoir for active markers, such as that of Figure 2, which includes an induction charger or electromagnetic charge.
La figura 4 representa una vista esquemática de una realización de un conjunto de marcadores activos del sistema de la figura 1 conectados en serie a una batería externa.Figure 4 represents a schematic view of an embodiment of a set of active markers of the system of Figure 1 connected in series to an external battery.
EXPOSICIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓNDETAILED EXHIBITION OF THE INVENTION
A la vista de lo anteriormente enunciado, la presente invención se refiere a un sistema portátil de seguimiento de movimientos de un objetivo, por ejemplo, un sujeto, tal como un deportista, paciente, trabajador, conductor de un vehículo, etc.; o bien, un artículo o instrumento, por ejemplo, deportivo, tal como, una raqueta de tenis, un palo de golf, etc., del cual, se desee realizar un estudio o análisis biomecánico.In view of the foregoing, the present invention relates to a portable system for tracking movements of an objective, for example, a subject, such as an athlete, patient, worker, driver of a vehicle, etc .; or, an article or instrument, for example, sports, such as a tennis racket, a golf club, etc., of which a biomechanical study or analysis is desired.
Como se muestra en la figura 1, el sistema comprende al menos un marcador activo (1) del tipo LED que puede ser fijado al objetivo (2). Preferiblemente, el sistema comprende una pluralidad de marcadores activos (1) fijados al objetivo (2). Donde, el o los marcadores activos (1) son un emisor LED de luz visible con trasmisión difusa, lo cual, permite mantener el haz de luz constante en todas direcciones.As shown in Figure 1, the system comprises at least one active marker (1) of the LED type that can be fixed to the target (2). Preferably, the system comprises a plurality of active markers (1) fixed to the target (2). Where, the active marker (1) is a visible light emitting LED with diffuse transmission, which allows to keep the beam of light constant in all directions.
Como se muestra en la figura 2, se prefiere que el marcador activo (1) esté soportado por un cuerpo base (7) cilíndrico con una cara superior (7.1) desde donde sobresale el emisor LED de luz visible, donde, dicha cara superior (7.1) es convexa y con acabado mate, es decir, es opaca para evitar los reflejos del haz de luz sobre dicha superficie superior (7.1).As shown in Figure 2, it is preferred that the active marker (1) be supported by a cylindrical base body (7) with an upper face (7.1) from which the visible light LED emitter protrudes, where, said upper face ( 7.1) is convex and with a matt finish, that is, it is opaque to avoid reflections of the light beam on said upper surface (7.1).
Así mismo, se prefiere que el cuerpo base (7) comprenda una cara inferior (7.2) con unos medios de fijación amovibles (8) del marcador activo (1) al objetivo (2). Por ejemplo, dichos medios de fijación amovibles (8) podrían ser un sistema de fijación Velcro, donde, la porción rígida del Velcro (8.1) (que contiene a los ganchos) está fijada al cuerpo base (7), y la porción blanda (8.2) (que contiene a los bucles) cuenta con un adhesivo que permite fijarla al objetivo (2), por ejemplo, a la piel o ropa del sujeto, o al artículo o instrumento a analizar biomecánicamente.Likewise, it is preferred that the base body (7) comprises a lower face (7.2) with removable fixing means (8) of the active marker (1) to the objective (2). For example, said removable fastening means (8) could be a Velcro fastening system, where, the rigid Velcro portion (8.1) (containing the hooks) is fixed to the base body (7), and the soft portion ( 8.2) (which contains the loops) has an adhesive that allows it to be fixed to the objective (2), for example, to the subject's skin or clothing, or to the article or instrument to be analyzed biomechanically.
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Como se muestra en la figura 2, en una realización preferida, el marcador activo (1) comprende una batería interna (9) recargable. Por ejemplo, la batería interna (9) puede estar adaptada para ser recargada por un cargador deinducción o carga electromagnética (10).As shown in Figure 2, in a preferred embodiment, the active marker (1) comprises an internal rechargeable battery (9). For example, the internal battery (9) may be adapted to be recharged by an induction charger or electromagnetic charge (10).
En el caso de emplearse una pluralidad de marcadores activos (1) independientes que integran baterías internas (9) recargables, como se muestra en la figura 3, el cargador de inducción o carga electromagnética (10) podría estar incluido en un depósito (12) de almacenamiento de dichos marcadores activos (1), dentro del cual, se depositan y recargan las baterías internas (9) de los marcadores activos (1). El cargador de inducción o carga electromagnética (10) está conectado a la red eléctrica (13).In the case of using a plurality of independent active markers (1) that integrate internal rechargeable batteries (9), as shown in Figure 3, the induction charger or electromagnetic charge (10) could be included in a tank (12) for storing said active markers (1), within which, the internal batteries (9) of the active markers (1) are deposited and recharged. The induction charger or electromagnetic load (10) is connected to the mains (13).
En otra realización, en lugar de incluir una batería interna (9), el marcador activo (1) puede estar conectado por cable a una batería externa (11) recargable. En el caso de emplearse una pluralidad de marcadores activos (1), estos últimos, podrían estar conectados en serie a la batería externa (11), tal como se muestra en la figura 4. O bien, dichos marcadores activos (1) pueden estar conectados en paralelo a la batería externa (11) (realización no mostrada en las figuras).In another embodiment, instead of including an internal battery (9), the active marker (1) can be connected by cable to an external rechargeable battery (11). In the case of using a plurality of active markers (1), the latter could be connected in series to the external battery (11), as shown in Figure 4. Or, said active markers (1) may be connected in parallel to the external battery (11) (embodiment not shown in the figures).
Igualmente, como se muestra en la figura 2, el sistema comprende unos medios de accionamiento (3) del marcador activo (1), a través de los cuales, puede encenderse o apagarse el emisor LED de luz visible. Preferiblemente, los medios de accionamiento (3) del marcador activo (1) son inalámbricos, por ejemplo, del tipo bluetooth o wifi. Así, el marcador activo (1) puede ser accionado (encendido/apagado) desde un dispositivo electrónico móvil (6) que se conecte por dichos medios inalámbricos al marcador activo (1).Likewise, as shown in Figure 2, the system comprises actuation means (3) of the active marker (1), through which the visible light LED emitter can be turned on or off. Preferably, the drive means (3) of the active dialer (1) are wireless, for example, of the bluetooth or wifi type. Thus, the active dialer (1) can be activated (on / off) from a mobile electronic device (6) that is connected by said wireless means to the active dialer (1).
El dispositivo electrónico móvil (6) podría ser un teléfono inteligente o tableta.The mobile electronic device (6) could be a smartphone or tablet.
Por otro lado, como se muestra en la figura 1, el sistema comprende una cámara (4) adaptada para capturar una pluralidad de imágenes consecutivas de una escena (e) que incluye al objetivo (2) con el marcador activo (1), donde, la cámara (4) es la cámara del dispositivo electrónico móvil (6), o bien, una cámara de video (no mostrada en las figuras) conectada a dicho dispositivo electrónico móvil (6).On the other hand, as shown in Figure 1, the system comprises a camera (4) adapted to capture a plurality of consecutive images of a scene (e) that includes the objective (2) with the active marker (1), where , the camera (4) is the camera of the mobile electronic device (6), or a video camera (not shown in the figures) connected to said mobile electronic device (6).
Adicionalmente, el sistema comprende unos medios de procesamiento de datos (5), los cuales, están adaptados para determinar el movimiento del objetivo (2) dentro de la escena (e) a partir de la identificación de sendas ubicaciones del marcador activo (1) en las imágenes capturadas por la cámara (4); donde, los medios de procesamiento 5 de datos (5) son una aplicación informática (app) de análisis biomecánico ejecutada en el dispositivo electrónico móvil (6).Additionally, the system comprises data processing means (5), which are adapted to determine the movement of the objective (2) within the scene (e) from the identification of two locations of the active marker (1) in the images captured by the camera (4); where, the data processing means 5 (5) is a computer application (app) of biomechanical analysis executed in the mobile electronic device (6).
Los emisores LED de luz visible con trasmisión difusa empleados como marcadores activos (1) en el sistema, así como, las superficies superiores (7.1) anti-reflejos de susThe LED emitters of visible light with diffuse transmission used as active markers (1) in the system, as well as the upper surfaces (7.1) of their anti-glare
10 cuerpos bases (7), permiten una recolección precisa de las ubicaciones de los marcadores activos (1) en las imágenes capturadas por la cámara (4), en las que se basan los medios de procesamiento de datos (5) para determinar los movimientos del objetivo (2) a analizar biomecánicamente.10 base bodies (7), allow an accurate collection of the locations of the active markers (1) in the images captured by the camera (4), on which the data processing means (5) are based to determine the movements of the objective (2) to analyze biomechanically.
15 Así, el sistema permite realizar análisis biomecánicos de los movimientos del objetivo (2) fácilmente, empleando solamente un dispositivo electrónico móvil (6), tal como un teléfono inteligente o tableta, o bien, una cámara de video conectada al dispositivo electrónico móvil (6), y los emisores LED de luz visible con trasmisión difusa como marcadores activos (1) fijados al objetivo (2).15 Thus, the system allows biomechanical analysis of the movements of the lens (2) easily, using only a mobile electronic device (6), such as a smartphone or tablet, or a video camera connected to the mobile electronic device ( 6), and the LED emitters of visible light with diffuse transmission as active markers (1) fixed to the target (2).
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Publications (2)
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Family Applications (1)
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| ES201831575U Active ES1220105Y (en) | 2018-10-17 | 2018-10-17 | PORTABLE MOVEMENT FOLLOW-UP SYSTEM OF AN OBJECTIVE |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| ES (1) | ES1220105Y (en) |
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2018
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|---|---|
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