二维运动图像解析(SIMI)

平面运动图象解析步骤

打开程序：双击simi motion/creat a new project/create and save—选择你要保存的位置-save

平面图像解析的步骤：

一、建模（creating a sepcification）

二、坐标换算（calibrating the camera）

三、打点（获取象坐标,capturing the image coordinates）

四、数值计算（calculating the scaled 2-D coordinates）

五、数据输出（presenting the data）

一、建模（creating a sepcification）

建模的目的就是把人体简化为多刚体模型，通过选择相应的关节点并对关节点进行连线，从而形成人体棍图模型。建模块包括2项内容：A．编辑坐标点(edit points)；B．连接坐标点(connections)

A．编辑坐标点：

操作：Specification-points-(左键按住拖拽至右边黑色区域，或者在上单击右键-edit)

a.把左侧的predefined栏中已设置的点拖拽到右边的uesed points栏中

b.对选择后的坐标点的名称和颜色进行编辑：在所选坐标点上右击-property,进行编辑

c.编辑软件中未设置的关节点：在uesed points栏里的空隙处点击右键，选择add添加新的关节点，并编辑

坐标点

B．连接坐标点：

两个坐标点连接就会形成一个人体的环节，程序有默认的常规的环节的连线，如大腿是髋关节点与膝关节点的连线。出于分析的需要，需要在某些关节点之间建立连线，此时需要我们添加新的连接，方法如下：

操作：将左键按住拖拽到右边的灰色区域（或者在其上右击后选择edit）

New connections—编辑连接名(例如头-脚跟)—选择起始点（starting point）--line to –结束点/apply

如果需要在单个点的周围划圈，则只需要选circle with radius，确定圆圈大小即可。

二、坐标换算（calibrating the camera）

在影片中，我们如何才能知道影片中的人在实际的空间中运动了多长的实际距离？坐标换算就是实现这个功能的。通过一个比例尺，把实际的空间距离与影片内的象坐标统一起来。把影片中的人运动的实际距离还原出来。

就好比中国地图一样，在地图上走了1厘米就可能相当于走了1公里。因此做进行坐标换算非常重要。在进行坐标换算时需要注意：

1)坐标换算必须在图片解析之前。

2)被标定的物体必须是预先在运动现场设置的有既定高度和长度的比例尺。

3)运动个体的运动范围都必须在校准后的平面内运动，即比例尺所在的平面必须与运动员的运动平面重合

4)校准系统是根据比例尺的形状进行设置的，最简单的就是确定距离法。

5)校准出现错误会影响到所有影片解析的精确度。

6)比例尺的拍摄一般是在运动前后进行的，二维分析的比例尺拍摄只需要一幅图片即可。

在上右击－add camera, 在新添加的camera,在左侧的模块栏中出现两个文件夹，原始数据（Ｒaw

data）和Filtered data(平滑后数据)，第一个文件夹包含了所有坐标点的原始数据，第二个文件夹包含了所有坐标点的平滑后的数据。

操作：在上右击－add camera—在 2d calibration 模块中—select file/open existing file/apply/2d calibration/edit—选择相应形状的比例尺---填写比例尺的长度或高度等---在比例尺上打点---apply

注意:

Mirror-镜像

Swap field order-（改变场序）PAL 的ＤＶＤ有可能会移动一场画面,会造成画面交错，这个功能可以还原回无交错的画面，避免出现锯齿状的数据。 Offset correction-偏差校正

打开一个预先拍摄好的比例尺图象/选择后点击apply

编辑比例尺形状

１、Calibration with horizontal/vertical distance:

建立点

间连线

平面比例尺的二维坐标两点之间距离

三、打点（获取象坐标,capturing the image coordinates）

打点的目的就是在运动图象上确定人体的关节点并标记出来，从而把运动的图象数字化，为下面的数值计算打下基础。打点有两种方式，手动打点和自动打点，一般来说，自动打点要事先在运动员的身上设置反光球。

在Tracking 模块中选择：select file-open existing file-apply-tracking-apply-tracking-开始打点

选择开始打点的画面：

目的１：选择兴趣部分解析（用于二维图象解析）。

目的２：用于多角度立体拍摄时几个图象文件的同步分析。

可以通过拖拉时间条、或者通过预设的光信号或声音信号来同步。

打点：根据人体关节点定位的规则进行打点

四、数值计算（calculating the scaled 2-D coordinates）

A．计算人体重心

操作：project/center of gravity-选择center of gravity(hanavan)-assign-是-assign-ok

B.角度计算

操作：project-add angle-选择坐标点-ok

注意：程序按逆时针方向计算角度，因此在设置角度的时候要小心设置起始的环节与结束的环节的顺序。例如，对

膝关节角度进行定义的时候，第1-3个点应分别是踝关节点-膝关节点-髋关节点。