Video and inertial sensors based estimation of kinematical parameters in swimming sport

Inertial Sensor Technology for Elite Swimming Performance Analysis: A Systematic Review

“…A limited number of examples of using inertial sensor technology to measure joint angles can be found in the literature [ 22 , 44 , 50 , 94 , 95 ]. Single sensor units have been used to determine the pitch and roll angles of the swimmer using positions on the head [ 44 ] and back [ 50 ] ( Figure 22 ). These may be calculated from the measured acceleration signal using trigonometric functions as shown.…”

“…Additionally, the roll angle has been used to examine the effects of different breathing patterns [ 44 ]. Interestingly, Daukantas, Marozas, Lukosevicius, Jegelevicius and Kybartas [ 50 ] used complementary filters in their algorithm to determine pitch angle. The acceleration signal was low-pass filtered, whilst the gyroscopic data were high-pass filtered.…”

Detección y seguimiento de nadadores en ambientes hidrodinámicos mediante absorbancia de la luz usando el modelo de color HSV y la descomposición de matrices de bajo rango

“…Particularmente, en el análisis biomecánico en natación se emplea la adquisición de video para realizar los procesos de detección y seguimiento de los deportistas, donde, además del video, se agregan técnicas software y hardware. Específicamente, las técnicas hardware emplean acelerómetros, que pueden ser ubicados en las gafas del nadador para inferir detalles del biomovimiento como aceleración y ángulos de la cabeza [2], [3], o sensores inerciales, ubicados en la cintura y espalda para seguir parámetros cinemáticos como aceleración longitudinal y diferencia de ángulos [4].…”

“…Otros algoritmos han implementado el modelo de color YUV combinado con la segmentación de video espacio-temporal geodésica, que permite segmentar la zona de interés pixel a pixel con base en un marco bayesiano para marcar cada píxel como cero para el fondo y uno para la zona de interés en los fotogramas de una secuencia de video [6]. De la misma manera, es posible combinar las técnicas descritas a través del procesamiento de video y sensores como en [3] y [4] donde proponen estudiar parámetros cinemáticos del nadador a través de la adquisición de datos mediante acelerómetros y giroscopios ubicados en el cuerpo del deportista.…”

“…Por otra parte, en [9] se emplea un arreglo de varias cámaras sincronizadas y fijas dentro y fuera de la piscina para estudiar la eficiencia en la fase de inicio de los nadadores. Otro enfoque, plantea el uso de cámaras móviles como en [4], donde la captación de imágenes es realizada al sumergir una cámara sujeta a un soporte y es impulsada por el entrenador o un seguidor mecánico que varía la velocidad de acuerdo con el desplazamiento del deportista. Los sistemas de captación anteriormente descritos presentan problemas de portabilidad y sincronización, ya que algunos deben ser utilizados en piscinas de corriente o requieren adecuaciones físicas al sitio de toma de video.…”