IT202100016847A1 - Method for generating a pattern of a person's locomotion path - Google Patents
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Description
"Metodo per generare uno schema di un percorso di locomozione di una persona" "Method for generating a diagram of a person's locomotion path"
DESCRIZIONE DESCRIPTION
FONDAMENTO FOUNDATION
Le forme di realizzazione della presente invenzione riguardano un metodo per generare uno schema di un percorso di locomozione di una persona. Tale metodo ? particolarmente utile per ricostruire l'andatura di una persona. Le valutazioni dell'andatura possono essere utilizzate, da sole o con dati aggiuntivi, per analizzare la locomozione e la postura di una persona, in modo da ricostruire digitalmente i movimenti degli arti inferiori in modo da diagnosticare il rischio di cadute, asimmetrie e molte altre alterazioni dell'andatura legate all'invecchiamento, alla fragilit? e a molti altri aspetti fisiologici, tra cui, ma non solo, incidenti o condizioni neurologiche. Embodiments of the present invention relate to a method of generating a pattern of a person's locomotion path. This method? particularly useful for reconstructing a person's gait. Gait assessments can be used, alone or with additional data, to analyze a person's locomotion and posture, to digitally reconstruct lower limb movements to diagnose risk of falls, asymmetries, and many more gait changes related to aging, frailty and to many other physiological aspects, including, but not limited to, accidents or neurological conditions.
La ricostruzione digitale di locomozione e movimento di una persona ? conosciuta nello stato dell'arte. In particolare, ? comunemente utilizzata non solo in medicina e riabilitazione, ma anche nel campo degli effetti speciali per la produzione cinematografica, nonch? nell'animazione. In effetti, il sistema noto consente di animare un personaggio mediante acquisizione del movimento di un attore utilizzando un indumento dotato di sensori di movimento, come gli accelerometri. I sensori sono in comunicazione con un ricevitore su un computer, e sono posizionati sull'indumento in numero sufficiente per poter ricostruire il movimento di chi li indossa dal movimento dei sensori stessi. The digital reconstruction of a person's locomotion and movement? known in the state of the art. In particular, ? commonly used not only in medicine and rehabilitation, but also in the field of special effects for film production, as well as? in animation. Indeed, the known system allows a character to be animated by acquiring the movement of an actor using a garment equipped with movement sensors, such as accelerometers. The sensors are in communication with a receiver on a computer, and are placed on the garment in sufficient numbers to be able to reconstruct the movement of the wearer from the movement of the sensors themselves.
Il sistema sopra descritto pu? anche essere utilizzato per ricostruire l'andatura di una persona. Lo svantaggio principale di un tale sistema, tuttavia, ? il costo elevato, cos? come la necessit? di adattare l'indumento per ogni specifico indossatore. In effetti, l'indumento deve essere aderente alla pelle, altrimenti i sensori si sposterebbero sul corpo di chi lo indossa e il sistema perderebbe precisione. The system described above can? also be used to reconstruct a person's gait. The main drawback of such a system, however, is the high cost, cos? as the need? to tailor the garment to each specific wearer. Indeed, the garment must be close to the skin, otherwise the sensors would move on the wearer's body and the system would lose accuracy.
BREVE DESCRIZIONE DELL'INVENZIONE BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION
Un primo aspetto dell'invenzione ? quindi diretto a un metodo per generare uno schema di un percorso di locomozione di una persona. Il metodo comprende le fasi di: A first aspect of the invention ? then directed to a method of generating a pattern of a person's locomotion path. The method includes the steps of:
- fornitura di un confine che racchiude un'area camminabile; - provision of a boundary enclosing a walkable area;
- fornitura di un paio di calzature aventi marcatori di piede rilevabili; - disposizione di un dispositivo di imaging in vista all?interno dell'area camminabile e orientamento dello stesso verso l'area camminabile al fine di inquadrare sostanzialmente tutta l'area camminabile; - supply of a pair of footwear with detectable foot markers; - arrangement of an imaging device in view within the walkable area and orientation of the same towards the walkable area in order to substantially frame the entire walkable area;
- registrazione di una persona che indossa le calzature e che si sposta all'interno dell'area camminabile utilizzando il dispositivo di imaging; - elaborazione della registrazione al fine di estrarre la posizione dei marcatori di piede sull'area camminabile durante il movimento; - recording of a person wearing footwear and moving within the walkable area using the imaging device; - processing of the recording in order to extract the position of the foot markers on the walkable area during the movement;
- calcolo di uno schema basato sulla posizione variabile dei marcatori di piede nella registrazione. - calculation of a pattern based on the variable position of foot markers in the recording.
Un secondo aspetto dell'invenzione si riferisce a un sistema configurato per eseguire il metodo secondo il primo aspetto. Il sistema comprende calzature aventi marcatori di piede; un'unit? di elaborazione dotata di una rete neurale di elaborazione di immagini e configurata per essere collegata a un dispositivo di imaging configurato per acquisire una registrazione. A second aspect of the invention relates to a system configured to carry out the method according to the first aspect. The system includes footwear having foot markers; a unit? computer equipped with an image processing neural network and configured to connect to an imaging device configured to acquire a recording.
Gli aspetti di cui sopra ottengono il vantaggio di consentire di ricostruire l'andatura di una persona senza la necessit? di indossare indumenti sensorizzati, in particolare sulle gambe. Altri indumenti sensorizzati, come i calzini muniti di sensore, possono essere utilizzati al fine di fornire dati aggiuntivi o di precisione, ma senza la necessit? di impiegare costose tute sensorizzate o strumenti esterni aggiuntivi comunemente indicati nel settore come strumenti di laboratorio per l'andatura. The above aspects gain the advantage of allowing a person's gait to be reconstructed without the need to to wear sensorized clothing, especially on the legs. Other sensored garments, such as sensored socks, can be used to provide additional or precision data, but without the need to to employ expensive sensor suits or additional external instruments commonly referred to in the industry as laboratory gait instruments.
BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Ulteriori dettagli e forme di realizzazione specifiche faranno riferimento ai disegni allegati, in cui: Further details and specific embodiments will refer to the attached drawings, where:
- la figura 1 ? una rappresentazione schematica di un sistema atto a eseguire un metodo secondo una forma di realizzazione della presente invenzione; - figure 1 ? a schematic representation of a system adapted to carry out a method according to an embodiment of the present invention;
- la figura 2 ? uno schema che mostra una rappresentazione funzionale di parte del metodo secondo la presente invenzione; e - figure 2 ? a diagram showing a functional representation of part of the method according to the present invention; And
- la figura 3 ? una vista prospettica di un componente del sistema della figura 1. - figure 3 ? a perspective view of a component of the system of figure 1.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA DETAILED DESCRIPTION
La seguente descrizione di forme di realizzazione esemplificative si riferisce ai disegni allegati. Gli stessi numeri di riferimento in disegni diversi identificano elementi identici o simili. La seguente descrizione dettagliata non limita l'invenzione. Piuttosto, l'ambito di tutela dell'invenzione ? definito dalle rivendicazioni allegate. The following description of exemplary embodiments refers to the accompanying drawings. The same reference numbers in different drawings identify identical or similar elements. The following detailed description does not limit the invention. Rather, the scope of protection of the invention? defined by the attached claims.
In tutta la descrizione, il riferimento a "una forma di realizzazione", o "forma di realizzazione" significa che una particolare caratteristica, struttura o peculiarit? descritta in relazione ad una forma di realizzazione ? inclusa in almeno una forma di realizzazione dell'oggetto descritto. Pertanto, la presenza delle frasi "in una singola forma di realizzazione" o "in una forma di realizzazione" in vari punti di tutta la descrizione non fa necessariamente riferimento alla stessa forma di realizzazione. Inoltre, le particolari caratteristiche, strutture e peculiarit? possono essere combinate in qualsiasi modo idoneo in una o pi? forme di realizzazione. Throughout the description, reference to "an embodiment", or "embodiment" means that a particular feature, structure or peculiarity is described in relation to an embodiment ? included in at least one embodiment of the described object. Therefore, the presence of the phrases "in a single embodiment" or "in one embodiment" at various places throughout the specification do not necessarily refer to the same embodiment. Furthermore, the particular characteristics, structures and peculiarities? can be combined in any suitable way in one or more? embodiments.
Facendo riferimento alle figure allegate, verr? ora descritto un metodo secondo una forma di realizzazione della presente invenzione. Questo metodo ha lo scopo di generare uno schema e la relativa traccia digitale di un percorso di locomozione di una persona. In particolare, questo metodo ? stato adattato per analizzare l'andatura di camminata di una persona. Tuttavia, in diverse forme di realizzazione dell'invenzione, la modalit? di locomozione pu? essere di qualsiasi tipo come, ad esempio, corsa, jogging, salto con la corda, salto e altri. Referring to the attached figures, verr? now described a method according to an embodiment of the present invention. This method has the aim of generating a diagram and the related digital trace of a person's locomotion path. In particular, this method been adapted to analyze a person's walking gait. However, in different embodiments of the invention, the mode of locomotion can? be of any type such as, for example, running, jogging, skipping, skipping and others.
Con maggior dettaglio, lo schema generato dal metodo secondo la presente invenzione comprende una serie di dati riguardo un'andatura di persona. Principalmente, lo schema comprende la posizione nello spazio e nel tempo di ciascun piede. In greater detail, the pattern generated by the method according to the present invention comprises a series of data relating to a person's gait. Primarily, the pattern includes the position in space and time of each foot.
Opzionalmente, lo schema pu? anche comprendere altri dati e statistiche, calcolati o dedotti dalla posizione dei piedi. Ad esempio, i seguenti dati possono essere calcolati o dedotti dalla posizione dei piedi: Optionally, the schema can also include other data and statistics, calculated or inferred from the position of the feet. For example, the following data can be calculated or inferred from the position of the feet:
Parametro Definizione Parameter Definition
Conteggio dei passi Passo (unica calza x 2 o singole calze) Step counting Step (single stocking x 2 or individual stockings)
Cadenza Passi/minuto Cadence Steps/minute
Centro di pressione Coordinate X, Y stimate del centro di pressione Tempo trascorso tra due passi consecutivi dello Durata del passo Center of Pressure Estimated X, Y coordinates of the Center of Pressure Elapsed time between two consecutive steps of the Step Duration
stesso piede same foot
Tempo trascorso tra il primo contatto di due Ciclo di andatura Elapsed time between the first contact of two Pace Cycles
appoggi consecutivi dello stesso piede consecutive strikes of the same foot
Tempo a terra (TOG, Tempo trascorso tra il primo e l'ultimo contatto Time On The Ground) dello stesso appoggio Time on the ground (TOG, Time elapsed between the first and last Time On The Ground contact) of the same support
Distanza tra i punti del tallone di due appoggi Lunghezza della falcata Distance between the heel points of two supports Stride length
consecutivi dello stesso piede consecutive of the same foot
Distanza tra il punto del tallone di appoggio attuale Lunghezza del passo Distance between the current heel strike point Stride length
e il punto del tallone di appoggio sul piede opposto Distanza tra il punto di tacco del primo calpestio e Distanza and the point of the heel resting on the opposite foot Distance between the heel point of the first step and Distance
il punto di tacco dell'ultimo appoggio the heel point of the last support
Tempo di appoggio Tempo trascorso tra il primo e l'ultimo contatto di stazionario due appoggi consecutivi sullo stesso piede. Support time Time elapsed between the first and last stationary contact with two consecutive support positions on the same foot.
Tempo trascorso tra l'ultimo contatto di appoggio Tempo di oscillazione attuale e il primo contatto di appoggio successivo sullo stesso piede Elapsed time between the last stance contact Current swing time and the first subsequent stance contact on the same foot
Altezza massima del Maximum height of
Altezza del piede durante l'oscillazione. Foot height during swing.
piede foot
-1 se lo scarico a terra avviene prima con il tallone. Fattore di tallone -1 if the landing takes place with the heel first. heel factor
0 se lo scarico a terra ? piano.1 se prima mtb. 0 if the discharge to the ground ? floor.1 if first mtb.
Velocit? (soggetto Speed? (subject
Velocit? per soggetto o per passo. Speed? by subject or by step.
passo) step)
Velocit? media Velocit? / (lunghezza della gamba 0,5*). normalizzata Lunghezza della gamba al secondo (LL/sec). Speed? average Speed? / (leg length 0.5*). normalized Leg length per second (LL/sec).
Tempo trascorso tra l'ultimo contatto di appoggio attuale e il primo contatto di appoggio successivo Singolo supporto Elapsed time between the last current support contact and the first subsequent support contact Single support
dello stesso piede. (== tempo di oscillazione del piede opposto) of the same foot. (== swing time of opposite foot)
Tempo trascorso tra il primo contatto di appoggio attuale e l'ultimo contatto di appoggio precedente, Doppio supporto sommato al tempo trascorso tra l'ultimo contatto di appoggio attuale e il primo contatto di appoggio successivo Elapsed time between the current first support contact and the last previous support contact, Double support added to the elapsed time between the current last support contact and the next first support contact
Angolo tra la linea di progressione e la linea che Dito del piede Angle between the line of progression and the line that Toe
collega il punto di tallone al punto di appoggio dentro/Dito del piede connects the heel point to the support point in/Toe
anteriore. L'angolo ? positivo per il dito fuori e fuori front. The corner ? positive for the finger out and out
negativo per il dito dentro. negative for the finger inside.
Diverse forme di realizzazione del metodo secondo l'invenzione consentono di estrarre una combinazione di alcuni o tutti i parametri identificati sopra. Different embodiments of the method according to the invention allow a combination of some or all of the parameters identified above to be extracted.
Il metodo comprende una fase preliminare di fornitura di un confine 2 che racchiude un'area camminabile 3. Tale confine 2 pu? essere di qualsiasi tipo che pu? essere identificato visivamente come, ad esempio, una linea o una serie di marcatori disegnati sul pavimento o su un'altra superficie camminabile. The method includes a preliminary phase of supplying a border 2 which encloses a walkable area 3. This border 2 can? be of any type that pu? be identified visually as, for example, a line or series of markers drawn on the floor or other walkable surface.
Secondo una forma di realizzazione dell'invenzione, la fase di fornitura di un confine 2 pu? essere eseguita fornendo un tappetino 15. Tale tappetino 15 pu? essere dotato di due o pi? marcatori di confine 51a o di un margine che copre tutto il perimetro del tappetino 15 definendo il confine 2. Si noti che, nel caso in cui il tappetino 15 sia sufficientemente distinguibile dalla superficie circostante (vale a dire a causa di un colore diverso), non ? necessario alcun marcatore di confine. According to one embodiment of the invention, the step of providing a boundary 2 can be performed by supplying a mat 15. This mat 15 can? be equipped with two or more? border markers 51a or a margin covering the whole perimeter of the mat 15 defining the border 2. It should be noted that, in case the mat 15 is sufficiently distinguishable from the surrounding surface (i.e. due to a different colour), Not ? no boundary marker needed.
Inoltre, il metodo comprende la fase di disposizione di un dispositivo di imaging 4 in vista all?interno dell'area camminabile 3. Il dispositivo di imaging 4 viene quindi regolato in modo tale da essere rivolto verso l'area camminabile 3. Nello specifico, il dispositivo di imaging 4 ? posizionato in modo tale da inquadrare sostanzialmente tutta l'area camminabile 3. Pu? essere usato qualsiasi tipo di dispositivo di imaging 4, purch? esso possa acquisire una sequenza di immagini o, preferibilmente, un video. Ad esempio, il dispositivo di imaging 4 pu? essere una fotocamera dedicata. In alternativa, il dispositivo di imaging 4 pu? essere una fotocamera di un altro dispositivo, come uno smartphone, un tablet o un computer. Il dispositivo di imaging 4 ? di per s? noto alla persona esperta nel ramo, pertanto non sar? descritto in dettaglio nel contesto della presente descrizione. Furthermore, the method comprises the step of placing an imaging device 4 in view within the walkable area 3. The imaging device 4 is then adjusted so that it faces the walkable area 3. Specifically, the imaging device 4 ? positioned in such a way as to substantially frame the entire walkable area 3. Pu? be used any type of imaging device 4, as long as? it can acquire a sequence of images or, preferably, a video. For example, imaging device 4 can? be a dedicated camera. Alternatively, the imaging device 4 can? be a camera on another device, such as a smartphone, tablet, or computer. The imaging device 4 ? by itself known to the person skilled in the art, therefore it will not be? described in detail in the context of this disclosure.
Dopo che il dispositivo di imaging 4 ? stato posizionato come discusso sopra, esso viene utilizzato per acquisire almeno un'immagine dell'area camminabile 3, in modo che il suddetto confine 2 possa essere tracciato sull'immagine. After the imaging device 4 ? been positioned as discussed above, it is used to acquire at least one image of the walkable area 3, so that the aforementioned border 2 can be traced on the image.
Pi? in dettaglio, la fase di identificazione del confine 2 sull'immagine comprende la sottofase di elaborazione dell'immagine attraverso uno o pi? algoritmi di filtro per immagini. In particolare, un filtro Otsu viene utilizzato per separare la passerella dallo sfondo e ridurre il rumore sull'immagine. Un filtro Median Disk viene quindi applicato per ripulire l'immagine. I bordi vengono quindi rilevati attraverso un filtro Canny. Infine, una trasformazione di Hough viene utilizzata per trovare le linee pi? adatte che passano attraverso i bordi. Una volta trovate le linee contenute nell'immagine, le quattro pi? vicine al centro vengono selezionate come confine 2. Le intersezioni tra le linee che definiscono il confine 2 sull'immagine vengono quindi identificate come i quattro angoli dell'area camminabile 3. Pi? in detail, the border identification phase 2 on the image comprises the image processing sub-phase through one or more? image filter algorithms. Specifically, an Otsu filter is used to separate the walkway from the background and reduce noise on the image. A Median Disk filter is then applied to clean up the image. The edges are then detected through a canny filter. Finally, a Hough transformation is used to find the shortest lines fit that pass through the edges. Once you find the lines contained in the image, the four most? near the center are selected as boundary 2. The intersections between the lines that define boundary 2 on the image are then identified as the four corners of walkable area 3.
Il metodo secondo le forme di realizzazione dell'invenzione comprende anche le fasi di fornitura di un paio di calzature 5 aventi marcatori di piede 6 rilevabili. Preferibilmente, tali marcatori di piede 6 sono posti su un'area che pu? essere facilmente rilevata dal dispositivo di imaging 4 come, ad esempio, l'area sopra il tallone, come schematicamente mostrato nella figura 3. The method according to embodiments of the invention also comprises the steps of providing a pair of footwear 5 having detectable foot markers 6. Preferably, these foot markers 6 are placed on an area which can be easily detected by the imaging device 4 as, for example, the area above the heel, as schematically shown in figure 3.
Preferibilmente, ma non esclusivamente, le calzature 5 sono un paio di calzini, ad esempio quelli descritti nella pubblicazione WO2017120063A1. In alternativa, le calzature 5 possono essere un paio di scarpe. Preferably, but not exclusively, the footwear 5 is a pair of socks, for example those described in publication WO2017120063A1. Alternatively, footwear 5 may be a pair of shoes.
Si dovrebbe notare che le calzature 5 comprendono sensori di pressione 7, disposti sulle suole in modo da rilevare un valore di pressione esercitata sul terreno. Se si utilizzano le scarpe, i sensori di pressione possono essere applicati su un inserto che pu? essere collocato in ciascuna scarpa. Maggiori dettagli sull'uso dei sensori di pressione 7 saranno forniti in una parte successiva della presente descrizione. It should be noted that the footwear 5 comprises pressure sensors 7, arranged on the soles so as to detect a pressure value exerted on the ground. If shoes are used, the pressure sensors can be applied to an insert that can? be placed in each shoe. More details on the use of the pressure sensors 7 will be provided in a later part of the present description.
Il metodo secondo le forme di realizzazione dell'invenzione comprende anche la fase di registrazione di una persona che indossa le calzature 5 e che si sposta all'interno dell'area camminabile 3. Tale fase viene eseguita usando il dispositivo di imaging 4, precedentemente posizionato. The method according to the embodiments of the invention also comprises the step of registering a person wearing the footwear 5 and moving within the walkable area 3. This step is performed using the imaging device 4, previously positioned .
In dettaglio, la registrazione pu? essere una sequenza di frame o immagini fisse 13 o, pi? preferibilmente, una registrazione video. La registrazione ? presa in modo tale che i marcatori di piede 6 siano visibili nella maggior parte delle immagini 13, preferibilmente in tutte. In detail, the registration pu? be a sequence of frames or still images 13 or more? preferably, a video recording. The registration ? taken such that the foot markers 6 are visible in most, preferably all, of the images 13.
La registrazione viene quindi elaborata al fine di estrarre la posizione dei marcatori di piede 6 sull'area camminabile 3. In effetti, la fase di elaborazione della registrazione comprende la sottofase di identificazione dei marcatori di piede 6 in ciascuna immagine 13. The recording is then processed in order to extract the position of the foot markers 6 on the walkable area 3. Indeed, the processing step of the recording comprises the sub-step of identifying the foot markers 6 in each image 13.
Pi? in dettaglio, ? possibile usare una rete neurale 8 per eseguire questa operazione. Nello specifico, la rete neurale 8 ? stata costruita utilizzando la tecnica di apprendimento a trasferimento, partendo quindi da una rete pre-addestrata e con strati aggiuntivi. Pi? in detail, ? You can use a neural network 8 to do this. Specifically, the neural network 8 ? It was built using the transfer learning technique, thus starting from a pre-trained network and with additional layers.
Pi? nel dettaglio, una rete neurale precursore ? stata presa come una VGG16 addestrata per il compito di classificazione della serie di dati 'ImageNet'. La rete neurale 8 si basa quindi sugli strati convoluzionali 9 della rete neurale precursore. Uno strato di input ? 12 ? posizionato prima degli strati convoluzionali 9, ed ? responsabile dell'elaborazione iniziale di ciascuna immagine 13. Pi? in detail, a precursor neural network? was taken as a VGG16 trained for the classification task of the 'ImageNet' data set. The neural network 8 is therefore based on the convolutional layers 9 of the precursor neural network. An input layer ? 12 ? positioned before the convolutional layers 9, and ? responsible for the initial processing of each image 13.
Gli strati convoluzionali 9 sono collegati a uno strato di appiattimento 10, e sono preferibilmente congelati (vale a dire non addestrati) durante l'addestramento della rete neurale. Lo strato di appiattimento 10 ? posto in comunicazione con due strati 11 completamente collegati, i quali sono configurati per prevedere la posizione dei marcatori di piede 6 in base a coordinate estratte in un'immagine precedentemente elaborata. Gli strati completamente collegati 11 della rete neurale 8 vengono addestrati usando la norma L2 del vettore di differenza tra le coordinate previste e quelle effettive. L'output della rete neurale 8 ? quindi la posizione 14 dei marcatori di piede 6 su una singola immagine 13. Queste fasi vengono ripetute per ciascuna immagine 13 della sequenza, al fine di estrarre un elenco di posizioni 14. The convolutional layers 9 are connected to a flattening layer 10, and are preferably frozen (i.e. untrained) during training of the neural network. The flattening layer 10 ? placed in communication with two completely connected layers 11, which are configured to predict the position of the foot markers 6 on the basis of coordinates extracted in a previously processed image. The fully connected layers 11 of the neural network 8 are trained using the norm L2 of the difference vector between the predicted and actual coordinates. The output of neural network 8 ? then the position 14 of the foot markers 6 on a single image 13. These steps are repeated for each image 13 of the sequence, in order to extract a list of positions 14.
Uno schema viene calcolato in base alla posizione variabile 14 dei marcatori di piede 6 nella registrazione. Infatti, una volta identificati i marcatori di piede 6 su un'immagine, la loro posizione nello spazio pu? essere estratta. Poich? ? nota la dimensione dell'area camminabile 3, inclusa la distanza tra gli angoli del confine 2, ? possibile scegliere un'omografia adatta in modo che la posizione degli angoli dell'area camminabile 3 nell'immagine possa essere mappata nella posizione effettiva degli stessi angoli. Cos?, ad esempio, dato: A pattern is calculated based on the variable position 14 of foot markers 6 in the recording. In fact, once the 6-foot markers have been identified on an image, their position in space can be extracted. because ? note the size of the walkable area 3, including the distance between the corners of the border 2, ? It is possible to choose a suitable homography so that the position of the corners of walkable area 3 in the image can be mapped to the actual position of the same corners. So, for example, given:
con ? = 1, 2, 3, 4 le posizioni degli angoli del confine 2 nello spazio with ? = 1, 2, 3, 4 the positions of the corners of the boundary 2 in space
effettivo, e: effective, and:
con ? = 1, 2, 3, 4 le posizioni degli angoli della passerella with ? = 1, 2, 3, 4 the positions of the corners of the walkway
sull'immagine, l'omografia pu? essere scelta in modo che: on the image, the homography pu? be chosen so that:
Ad esempio, l'omografia pu? essere calcolata utilizzando la libreria OpenCV. La posizione dei marcatori di piede 6 nello spazio effettivo viene quindi determinata come For example, homography can be calculated using the OpenCV library. The position of the foot markers 6 in the effective space is then determined as
dove K rappresenta la posizione 14 del marcatore di piede 6 sull'immagine e k ? la posizione del marcatore di piede 6 nello spazio effettivo. La posizione di ciascun marcatore di piede 6 nello spazio viene quindi elencata in sequenza secondo l'ordine originale delle immagini 13, definendo cos? lo schema. where K represents position 14 of foot marker 6 on the image and k ? the position of foot marker 6 in effective space. The position of each foot marker 6 in space is then listed in sequence according to the original order of the images 13, thus defining the scheme.
Opzionalmente, il metodo comprende anche la fase di acquisizione di almeno un valore di pressione in modo continuo per ciascun piede durante la registrazione. Tale fase viene eseguita tramite i sensori di pressione 7. Facendo riferimento alla figura 3, un sensore di pressione 7 ? posizionato sul tallone e due sono collocati sulla porzione anteriore del piede. Optionally, the method also comprises the step of acquiring at least one pressure value continuously for each foot during the recording. This step is performed through the pressure sensors 7. With reference to figure 3, a pressure sensor 7? placed on the heel and two are placed on the front portion of the foot.
I valori di pressione possono essere sincronizzati con lo schema al fine di estrarre dati aggiuntivi, in particolare questo permette di caratterizzare meglio il contatto di ciascun piede sul terreno, in particolare rilevando non solo il contatto del piede sul terreno nel suo complesso, ma anche di determinare la tempistica di punti di contatto distinti come definito dai sensori di pressione 7 sull'area plantare delle calzature 5, nonch? di determinare l'esatta quantit? di pressione esercitata sui singoli punti di contatto, determinando cos? meglio la qualit? dell'andatura. The pressure values can be synchronized with the diagram in order to extract additional data, in particular this allows to better characterize the contact of each foot on the ground, in particular by detecting not only the contact of the foot on the ground as a whole, but also determine the timing of distinct contact points as defined by the pressure sensors 7 on the plantar area of the footwear 5, as well as? to determine the exact amount? of pressure exerted on the individual points of contact, thus determining? better quality? of the gait.
Infine, si dovrebbe notare che le fasi di registrazione e/o di elaborazione della registrazione e/o di calcolo dello schema possono essere eseguiti in modo sequenziale o almeno parzialmente allo stesso tempo. In effetti, nel secondo caso pu? non essere necessario archiviare in modo permanente la registrazione non elaborata, ma solo lo schema. Vantaggiosamente, in tal modo il requisito di memoria per l'esecuzione del metodo pu? essere ridotto. Finally, it should be noted that the steps of registering and/or processing the registration and/or calculating the pattern may be performed sequentially or at least partially at the same time. In fact, in the second case pu? you don't need to permanently store the raw logging, just the schema. Advantageously, in this way the memory requirement for the execution of the method can be reduced.
Un altro aspetto dell'invenzione riguarda un sistema 1 configurato per eseguire il metodo sopra descritto. Il sistema 1 comprende calzature 5 aventi marcatori di piede 6. Il sistema 1 comprende anche un'unit? di elaborazione dotata della rete neurale 8 e configurata per essere collegata a un dispositivo di imaging 4 per l'acquisizione di una registrazione. Another aspect of the invention relates to a system 1 configured to perform the method described above. System 1 comprises footwear 5 having foot markers 6. System 1 also comprises a unit? processing system equipped with the neural network 8 and configured to be connected to an imaging device 4 for acquiring a recording.
Claims (10)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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IT102021000016847A IT202100016847A1 (en) | 2021-06-28 | 2021-06-28 | Method for generating a pattern of a person's locomotion path |
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IT102021000016847A IT202100016847A1 (en) | 2021-06-28 | 2021-06-28 | Method for generating a pattern of a person's locomotion path |
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Citations (5)
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---|---|---|---|---|
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-
2021
- 2021-06-28 IT IT102021000016847A patent/IT202100016847A1/en unknown
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