基于Kwon3D动作分析系统对游泳动作的三维测量方法研究

运动生物力学的研究通常要借助专门的影像解析系统(软件)来获得三维运动学数据,游泳项目的水中三维影像解析一直是比较复杂和有难度的测试。国外对游泳的三维影像解析,大多也是以水下摄像机为主进行的三维测量。我国现阶段对游泳项目的研究大多尚处在二维摄像解析技术状态,而且我国使用水下三维摄像方法进行的为数不多的研究,其测试方法也只是完全在水下进行摄像测量。由于光线在不同介质中传播,会发生折射和反射。因此,对水中动作进行测试时,如果仅使用陆上摄像机或仅使用水下摄像机进行测试,光线折射带来的误差就会较大,更加影响了测试数据的准确性。以蛙泳动作为例,介绍一种基于Kwon3D动作分析系统的三维测量方法,此方法不同于单纯的水下摄像测试,是一种陆上摄像机与水下摄像机结合的三维测试方法。试验中,使用2台水下摄像机、2台陆上摄像机,对水上和水下空间用同一个定标框架同时定标。经过对三维重构精度进行分析和验证,结果表明,综合重建误差较小,平均相对误差小于1%。