طراحي، روايي و پايايي‌ سنجي نرم ‌افزار محاسبه ‌كنندۀ كينماتيك حركت، با استفاده از پردازش تصوير

Designing, validation, and reliability assessment of software to acquire kinematics parameters of motion by image processing

نرم افزار هاي تحليل حركت، ابزار ي سودمند و پركاربرد در بررسي بيومكانيكي حركت ها هستند، اما به دليل بالابودن قيمت اين ابزار، محققان اندكي امكان استفاده از آنها را دارند. هدف اين مطالعه، طراحي و اعتباريابي نرم افزاري كاربردي و ارزان قيمت براي محاسبه كينماتيك حركت است. در طراحي اين نرم افزار از الگوريتم هاي دقيق پردازش تصوير و روش انتقال مستقيم خطي (DLT) براي تعيين موقعيت ماركرها در تصاوير و فضا استفاده شد. براي سنجش اعتبار نرم افزار، آزمايش هاي متعددي در وضعيت هاي ايستا، پويا، خطي و زاويه اي در فضاي دوبعدي و سه بعدي با ابزار مناسب انجام گرفت و با نتايج حاصل از نرم افزار به وسيله آزمون يومن ويتني مقايسه شد و اختلاف معني داري مشاهده نشد. براي بررسي روايي و پايايي نرم افزار، از ضريب همبستگي پيرسون و ضريب همبستگي دروني استفاده شد كه در كليه مقايسه هاي انجام شده، مقادير بزرگتر از 0/97 براي اين دو ضريب به دست آمد كه نشان دهنده روايي و پايايي زياد نرم افزار است. با توجه به نتايج تحقيق نرم افزار حاضر، با قابليت هايي مانند يافتن خودكار موقعيت ماركرها در تصاوير حاصل از دوربين هاي ويدئويي، ارزاني قيمت، امكان استفاده در فضاي باز و پردازش تصاوير دوبعدي و سه بعدي، مي تواند ابزار مناسبي براي تحليل كينماتيك حركت باشد.

Motion analysis systems are useful and effective equipment in biomechanics research. Unfortunately these systems are available for few researchers because these are expensive equipment. The aim of this study was to design and validation of a practical and inexpensive software, to determine the exact markers position in space and compute the kinematic of movement. In designing the software, the exact image processing algorithms and Direct Liner Transformation (DLT) method were used to calculate markers position in space. To validate the software, the markers position in static, dynamic, linear, angular, 2D and 3D conditions were calculateted by other standard tools and compared with software outputs using Mann-Whitney U test and no significant difference were observed. The validity and reliability of the software was assessed using Pearson Correlation Coefficient and Intraclass Correlations Coefficient and during all test conditions, very high levels of these coefficients were found (≥0.97). In a nutshell, present software, with features such as automatic tracking markers, inexpensive price, the possibility to outdoor use and image processing in 2D and 3D conditions, is valid and reliable software for kinematics analysis.