Kinect-liiketunnistimen soveltuvuus keihäänheiton lähtöparametrien määrittämiseen

Abstract

Urheilussa käytetään nykyään paljon erilaisia mittauslaitteita, jotta pystytään analysoimaan tarkemmin urheilusuorituksia ja sitä kautta kehittämään suoritustekniikkaa. Kilpa- ja huippu-urheilun tutkimuskeskus, KIHU, johtaa Suomen Olympiakomitean Huippu-urheiluyksikön osaamisohjelmaa vastaten mm. huippu-urheilun tutkimus- ja kehitystoiminnasta. KIHUlla tehdään paljon testauksia huippu-urheilijoiden kanssa, joten testauksen tulisi olla mahdollisimman nopeaa, mutta silti tarkkaa. Opinnäytetyön tavoitteena oli selvittää, soveltuuko Kinect- liiketunnistin keihäänheittoon keihään lähtöparametrien tunnistukseen. Toimeksiantajan toiveena oli saada toimiva keihään lähtöparametrien määritysohjelma, jota valmentajat pystyisivät hyödyntämään päivittäisessä valmennuksessa urheilijoiden kanssa. Opinnäytetyö toteutettiin kehittämistutkimuksena, joka koostui Kinectin toimintaan perehtymisestä, lähtötilanteen selvityksestä sekä parannusehdotusten miettimisestä ja niiden kokeilemisesta käytännössä. Opinnäytetyöhön kuului 3 testausta Simi Motion-liikeanalyysijärjestelmällä ja muutamia pienempiä testauksia, jotka tehtiin pelkällä Kinectillä. KIHUn asiantuntijat olivat mukana kehitystyössä. Tutkimuksen perusteella todettiin, että Kinect v2 ei sovellu keihään lähtöparametrien mittaukseen, muilta osin kuin asentokulman mittaamiseen, johtuen Kinectin matalasta kuvataajuudesta, resoluutiosta sekä materiaalien tunnistuksesta. Opinnäytetyössä tehtiin tietokoneohjelma, joka mittaa ja ilmoittaa keihään asentokulman. Ohjelman on tarkoitus toimia virtuaalisena apuvalmentajana keihäänheitossa nuorille ja aloittelijoille, jotka vielä hakevat oikeaa heittokulmaa.

In sports, several measuring devices are used to analyze performances more accurately and to develop execution techniques. Research Institute for Olympic Sports, KIHU, is responsible for leading the Research and Development Programme of the Finnish Olympic Committee’s High Performance Unit and in charge of the research and development actions in elite sport among other things. KIHU also conducts plenty of testing with athletes, which means that the testing should be as fast as possible and yet exact. The aim in the thesis was to determine if Kinect motion sensor was suitable for detecting the output parameters for the javelin. The assigner’s requirement was to obtain a workable configuration program to detect the output parameters for the javelin, which athletes would be able to use in daily training with their coaches. The thesis was conducted as a development study which consisted of familiarizing with Kinect’s functions, investigating the starting point and considering improvement suggestions and testing them in practice. The thesis included tree tests with Simi motion analysis system and some smaller testing which was made only with Kinect. KIHU’s specialist were involved in the development work. Based on the study it was concluded that Kinect v2 is not suitable for measuring other output parameters for the javelin than the angular position. This is due to the low framerate and resolution used in Kinect as well as some problems in material detecting. The result of the thesis is a program that measures the angular position of the javelin. This program can work as a virtual assistant coach in javelin for youngster and beginners who are still seeking the correct throwing angle.