Обзор эволюции видеоанализа движений и интеграции современных методов компьютерного зрения на пути к созданию маркерless-системы

Введение: Изучение движений человека в спортивной биомеханике и реабилитации за последние десятилетия значительно продвинулось. Однако создание системы анализа движений, которая позволяла бы быстро, ненавязчиво и с высокой внешней валидностью собирать точные кинематические данные, по-прежнему остаётся нерешённой задачей.

Основная часть: Этот нарративный обзор рассматривает эволюцию методов извлечения кинематической информации из изображений и показывает, как технологии развивались от трудоёмких ручных подходов до оптоэлектронных систем с маркерами. Наиболее широко используемые в спортивной биомеханике и реабилитации системы анализа движений не позволяют автоматически получать кинематические данные без прикрепления маркеров, контролируемых условий и/или длительной последующей обработки. Эти ограничения мешают рутинному применению захвата движений в обычных тренировочных или реабилитационных условиях, и очевидна потребность в разработке автоматических систем без маркеров. Такие технологии появляются, часто под влиянием потребностей индустрии развлечений, и используют многие современные подходы компьютерного зрения и машинного обучения. Однако точность и практическая применимость этих систем ещё не были полноценно оценены, поэтому в биомеханике они пока не получили широкого распространения.

Выводы: Этот обзор знакомит с основными современными направлениями исследований в области захвата движений без маркеров, основанными на компьютерном зрении, которые, вероятно, будут иметь значение для биомеханики в будущем, а также рассматривает проблемы точности и устойчивости, которые ещё предстоит решить.