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Type: DISSERTAÇÃO
Degree Level: Mestrado
Title: Desenvolvimento de uma metodologia para reconstrução tridimensional e analise de superficies do corpo humano
Author: Paterniani, Paulo Ernesto Stip
Advisor: Barros, Ricardo Machado Leite de, 1961-
Abstract: Resumo: O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de uma metodologia para reconstrução tridimensional e análise de superfícies do corpo humano. Este tipo de metodologia tem aplicações em análises posturais, estudos do movimento respiratório, entre outras. A reconstrução tridimensional de superfícies do corpo é elaborada a partir da projeção estruturada de luz sobre a superfície a ser reconstruída, de modo a permitir a obtenção de um grande número de pontos de luz sobre a mesma. É efetuado o registro videográfico e estereoscópico da superfície sob esta projeção, digitalizando-se as imagens. Utilizando-se um software dedicado, faz-se a medição e a reconstrução tridimensional dos pontos sobre a superfície. É obtido então um plano de projeção conveniente sobre o qual os pontos reconstruídos são projetados ortogonalmente. Neste plano são obtidos o envoltório convexo e a triangulação dos pontos projetados. Para cada triângulo formado é determinado o triângulo correspondente no espaço tridimensional. Através da análise exploratória das medidas de área e perímetro deste último conjunto de triângulos, são identificadas as regiões entre o envoltório convexo e o contorno da superfície projetada. É então elaborada uma representação analítica da superfície na forma de uma função w=f(u, v) avaliada apenas para pontos (u, v) localizados no interior do contorno da superfície projetada. Esta representação permite formas de análise da superfície tais como: a) estimativa de áreas, perímetros e distâncias sobre a superfície; b) obtenção de curvas de nível sobre a superfície; c) orientação da superfície pela determinação de vetores normais à mesma, entre outras. Foram efetuadas três aplicações-teste da metodologia: 1) Foi reconstruída a superfície externa de um objeto cilíndrico. Os resultados desta aplicação indicaram uma acurácia satisfatória da metodologia na estimativa da área da superfície (erro percentual < 2%). 2) Foram reconstruídas as superfícies anterior e posterior de um modelo do tronco humano. A comparação das representações gráficas destas superfícies reconstruídas com o modelo indicou a potencialidade da metodologia na análise topológica e na orientação de superfícies do corpo humano. 3) Foi reconstruída a superfície posterior do tronco de um sujeito como uma avaliação da aplicação da metodologia em seres humanos. Utilizando-se as mesmas formas de análise da aplicação 2, foi confirmada a potencialidade da metodologia em análises posturais.Conclui-se que a metodologia desenvolvida fornece uma representação fiel e detalhada de superfícies do corpo humano, possibilitando a obtenção de informações anatômicas e biomecânicas de interesse em estudos e análises do corpo humano

Abstract: The aim of this work was to develop a methodology for a three-dimensional reconstruction and an analysis of human body surfaces. This kind of methodology has application in studies of postural analyses and respiratory movements, among others. A structured slide is projected onto the body surface. The surface under this projection is registered stereoscopically by video-cameras and this image is converted into an AVI (Audio / Visuallnterleaved) file for computational processing. By using a dedicated software, the three-dimensional coordinates of a light points set on the surface are reconstructed. This set of points is then projected onto a convenient plane of projection. On this plane, the convex hull and the triangulation of the projected points are obtained. For each triangle formed on the plane, the corresponding triangle is determined on the three-dimensional space. Through an exploratory analysis of the area and the perimeter measures of this last set of triangles, the regions between the convex hull and the contour of the projected surface are identified. An analytical representation of the surface is prepared as a function w=f(u, v), which is assessed just for the points (u, v) located in the contou r of the projected surface. This representation allows kinds of surface analysis such as: a) an estimate of areas, perimeters and diameters on the surface; b) attainment of levei curves on the surface; c) orientation of the surface by determining normal vectors at it. Three application-tests of the methodology were conducted: 1) The external surface of a cylindrical object was reconstructed. The results of this application have indicated a satisfactory accuracy of the methodology in estimating the surface area « 2% error). 2) Anterior and posterior surfaces of a human trunk model have been reconstructed. Matching the graphic representations of these reconstructed surfaces with the model has indicated the potentiality of this methodology in the topological analysis and orientation of human body suriaces. 3) The posterior suriace of a subject's trunk was reconstructed as an application assesment of this methodology in human beings. By using the same kinds of analysis as no. 2 application, the potentiality of this methodology in postural analysis was confirmed. The results of this study show that the developed methodology provides a reliable and detailed representation of human body suriaces, enabling the obtainment of anatomical and biomechanical information for studies and analyses of the human body
Subject: Biomecânica - Metodologia
Postura humana
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2001
Appears in Collections:FEF - Tese e Dissertação

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