Publicación: Normalización de la escala de tiempos en el análisis de movimientos humanos. Efectividad del registro no lineal
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2022
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Universidad Nacional de Educación a Distancia (España), Universidad Politécnica de Madrid. Departamento de Ingeniería Mecánica
Resumen
En este trabajo se comparan diferentes métodos de normalización de la escala de tiempos para el análisis de movimientos humanos. Además de la normalización lineal, se describen dos sistemas no lineales empleados en el Análisis de Datos Funcionales: el registro de Ramsay y el basado en la métrica de Fisher-Rao. Se han usado funciones de posición y velocidad angular del movimiento del cuello. La calidad de cada método se ha evaluado a partir de: i) el desfase entre curvas; ii) la amplitud de las curvas promedio; iii) la suavidad de las funciones de trasformación del tiempo, y; iv) la coherencia mecánica. Los resultados muestran que el método lineal es el que presenta un peor comportamiento. Respecto a los métodos de registro no lineal, el basado en la métrica de Fisher-Rao presenta algunas ventajas sobre el de Ramsay, aunque proporciona curvas de transformación del tiempo menos suaves y con incoherencias mecánicas.
In this work different methods of normalization of time for human movements analysis are compared. In addition to the linear normalization method, two non-linear registration methods used in Functional Data Analysis (FDA) are analysed: the registration of Ramsay and the method based on the Fisher-Rao metric. Functions of position and angular velocity of neck movement have been used. The quality of each method has been evaluated based on: i) the phase difference between curves; ii) the amplitude of functional means; iii) the smoothness of time warping functions, and; iv) mechanical coherence. The results show that the linear normalization method is the one with the worst results. Regarding non-lineal methods, the one based on the Fisher-Rao metric has some advantages over the Ramsay method, although it provides less smooth time warping functions and with mechanical inconsistencies.
In this work different methods of normalization of time for human movements analysis are compared. In addition to the linear normalization method, two non-linear registration methods used in Functional Data Analysis (FDA) are analysed: the registration of Ramsay and the method based on the Fisher-Rao metric. Functions of position and angular velocity of neck movement have been used. The quality of each method has been evaluated based on: i) the phase difference between curves; ii) the amplitude of functional means; iii) the smoothness of time warping functions, and; iv) mechanical coherence. The results show that the linear normalization method is the one with the worst results. Regarding non-lineal methods, the one based on the Fisher-Rao metric has some advantages over the Ramsay method, although it provides less smooth time warping functions and with mechanical inconsistencies.
Descripción
Categorías UNESCO
Palabras clave
tiempo, registro, movimientos humanos, datos funcionales
Citación
Centro
E.T.S. de Ingenieros Industriales
Departamento
Mecánica