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Un modello e un sistema per l'analisi e la segmentazione del movimento umano. Uno studio sulla danza

Informazioni tesi

  Autore: Elisa Rocca
  Tipo: Tesi di Laurea
  Anno: 2003-04
  Università: Università degli studi di Genova
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria Biomedica
  Relatore: Antonio Camurri
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 138

La tesi verte sull'analisi del movimento umano nel particolare ambito della danza contemporanea. L'analisi si basa su video, da cui sono state estratte caratteristiche e feature per l'analisi e la segmentazione in fasi del movimento.

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Summary 1 Sommario Questa tesi affronta il problema della segmentatione del movimento umano. In particolare si focalizza su come un osservatore identifica e separa in fasi una danza. Inoltre nella tesi sono studiati e sviluppati algoritmi che emulano questo comportamento in modo automatico. Come passo preliminare sono stati condotti alcuni studi sulla segmentazione basata sull’identificazione di fasi di pausa e di movimento. A validazione degli algoritmi sviluppati è stato condotto un esperimento su alcuni soggetti ai quali è stato chiesto di eseguire manualmente la segmentazione mentre esaminano video di danza. Risultati e raffronti sono riportati nel capitolo 8. Sono state inoltre condotte ricerche sugli atteggiamenti posturali allo scopo di evidenziare se e come la postura possa influenzare l’esecuzione di movimenti e, di conseguenza, la loro segmentazione. Lo studio può essere riassunto in tre fasi: (i) individuazione di parametri adatti ad effettuare la segmentazione, (ii) sviluppo di algoritmi per segmentare (basati sui parametri individuati), (iii) validazione degli algoritmi. Il primo parametro preso in considerazione è stato l’equilibrio (sia statico che dinamico). Fonti di ispirazione variano dalla biomeccanica a teorie umanistiche, ad esempio nella coreografia. La tecnica basata sulla valutazione di quello che abbiamo chiamato equilibrio statico è risultata particolarmente utile nell’identificazione di movimenti periodici che coinvolgano i piedi (es. la deambulazione o la corsa) e nella loro suddivisione in fasi elementari. L’equilibrio dinamico (cioè lo studio dell’equilibrio utilizzando caratteristiche dinamiche del moto in diverse finestre temporali) è stato oggetto di analisi al fine di valutare stati di equilibrio raggiungibili in seguito a decelerazioni. Lo studio in questa direzione ha permesso di ottenere risultati preliminari, come discusso nel capitolo 6.4. Sono state prese in considerazione varie caratteristiche del movimento, tutte, comunque, estratte da segnali provenienti da una sola telecamera fissa che riprende un solo ballerino: il PAD (percentuale di accelerazioni e decelerazioni), gli zero-crossing di accelerazioni e decelerazioni (Zhao, 2001; Bindigavanale, 2001), gli zero-crossing delle componenti di velocità dell’arto che guida il movimento nella danza in esame. Quest’ultima caratteristica, sotto determinate ipotesi (riportate nel capitolo 3), può essere utilizzata per una segmentazione del moto che sia basata sui cambi di direzione seguiti dal danzatore come fattore discriminante per separare in fasi la danza. Gli algoritmi sviluppati sono stati implementati come moduli software per la piattaforma EyesWeb (sono perciò stati codificati in linguaggio C++, all’interno del sistema operativo Microsoft Windows ® ). La validazione degli algoritmi è stata condotta utilizzando video sia dell’archivio del Laboratorio InfoMus (ballerino e coreografo, Giovanni Di Cicco) sia di quello di Karlsruhe (ZKM): in questo caso sono stati utilizzati due frammenti di danza contemporanea su coreografie di William Forsythe.

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