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Markerless kinematics with any cameras — From 2D Pose estimation to 3D OpenSim motion

何を解決するか

Pose2Sim は、人間や動物向けのマーカーレス3D運動解析ワークフローを提供し、従来のマーカー付きモーションキャプチャ(MoCap)システムの低コスト代替品として機能します。スマートフォン、Webカメラ、GoProなどの標準的なハードウェアを使用して、高精度な3D関節角度と骨格解析を実現しながら、ローカルで実行することでデータのプライバシーを守ることができます。

仕組み

このシステムは、複数のカメラビューからの2Dポーズ推定を、マルチステージパイプラインを通じて3D運動解析に変換します:

  1. ポーズ推定:RTMPose(デフォルト)、DeepLabCut、または従来のモデル(OpenPose、AlphaPose)を使用して2Dキーポイントを抽出します。
  2. キャリブレーション&同期:カメラの位置をキャリブレーションし、ビデオフィードを同期します。
  3. 三角測量:複数のビュー間で人物を関連付け、2Dキーポイントを3D座標に三角測量します。
  4. 運動解析:3Dデータをフィルタリングし、OpenSimを使用して全身の3D関節角度と骨格解析を計算します。

対象ユーザー

  • スポーツアナリスト:現場での3Dモーションキャプチャに最適。
  • 臨床医:病院の診察室での歩行分析や臨床評価に活用可能。
  • アニメーター:完全に衣装を着た被験者の屋外3Dキャプチャに適しています。
  • 研究者:複数参加者のバイオメカニクス研究に役立ちます。

特徴

  • 研究レベルの精度:関節角度誤差が2–6°と検証済み。
  • ハードウェア非依存:スマートフォン、Webカメラ、GoProの任意の組み合わせに対応。
  • 複数人対応:遮蔽状況を考慮した複数人の同時追跡が可能。
  • ローカル処理:クラウドアップロードを回避し、GDPRやプライバシー規則を遵守。
  • OpenSim統合:完全な骨格解析を提供し、OpenSimやBlenderでの可視化に向けた結果をエクスポート可能。

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