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方法論記事

特異な到達把持運動のフレームでビデオ分析

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DOI：

10.3791/56733

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2018年1月15日

 ,  ,  , 
1Department of Psychology, Thompson Rivers University, 2Department of Neuroscience, University of Lethbridge

この記事について

サマリー

このプロトコルでは、特異な到達把持運動を定量化するフレームでビデオ分析を使用する方法について説明します。比較分析のテクニックを示すために使用が見えていない健康な成人と発見に到達、メソッドは発達・臨床集団の研究にも適用することができます。

要約

指間、オブジェクトを把握する到達法は、人間の経験の中心です。我々 は、自分自身を養う、新郎、自分自身と私たちの環境のオブジェクトとツールを操作します。このような行動には多くの感覚運動障害によって障害はまだその神経支配の私たちの現在の理解は完全でないです。調査到達把持運動の現在のテクノロジが頻繁にモーショントラッ キング、高価になることができます手にマーカーやセンサーの添付ファイルを必要とする、自然な動きと感覚フィードバック阻害、運動を提供するシステムを利用します。出力を解釈することは困難することができます。予測と特異な到達把持運動を研究しよう追加制限に直面これらの技術の多く、通常、健康な視力を持った大人のステレオタイプの到達把持運動の効果乳幼児、見えていない大人と神経疾患患者。したがって、特異な到達把持運動の時間的・運動学的構造を定量化するための小説で、安価で、高い信頼性の高いかつ柔軟なプロトコルを提案する.高速ビデオカメラは、到達把持運動の複数のビューをキャプチャします。フレームでビデオ解析、タイミングと運動開始、コレクション、高さの最大値、ピーク絞り、最初の接触の最終的な把握など行動の事前に定義されたでき事の大きさを文書化に使用されます。運動の時間構造は手の運動学的構造は、2 次元を調整する写真編集ソフトウェアで定規またはメジャーの関数を用いて定量化は、各イベントの相対的なフレーム数の文書化によって再建された線形2 つの体の部分の間または体の一部とターゲットの間の距離。フレームでビデオ解析特有の到達把持運動の定量的かつ包括的な説明を提供することができ、巻き付けるに適した自然のより広い範囲を含むように調査の彼らの領域を拡大する研究者を有効にします。動作は、幅広い健康および臨床人口の感覚モダリティによって導かれて。

概要

指間、オブジェクトを把握する到達法は食べる、グルーミング、オブジェクトの操作、ツールを振り回す、ジェスチャーを介して通信の食品アイテムを取得を含む多くの毎日機能の使用し、書かれた言葉。その指間から成っている 2 つの動き - リーチの把持動作の神経行動学的管理に関する最も顕著な理論、デュアルチャネル視覚運動理論1,2,3,4、提案します。それは開閉、形状、サイズとターゲットの形状に手把握とターゲットの場所を手を転送します。2 つの動きは、分離可能な相互作用する神経経路から視覚大脳皮質頭頂葉1,2,3、4を経由することによって仲介されます。デュアルチャネル視覚運動理論の行動のサポートは、主原因という事実に到達把持運動の単一のシームレスな行為として表示され、ほとんど意識的な努力を展開あいまいにされています。それにもかかわらず、鎌倉ほとんど常に健康的な参加者が表示されるターゲット オブジェクトを把握するに達する視覚誘導の把持動作のコンテキストで検討しました。このような状況下でアクションが表示される予測可能な陳腐なファッションで繰り広げられる単一の動きとして。リーチ発症する前に、目はターゲットにこだわる。腕が伸び、数字、オブジェクトのサイズに preshape を開き閉じるために開始後。目はターゲットの接触直前にターゲットから外れるし、ターゲットの最終的な把握に続くほとんどすぐにその後5。ビジョンを削除すると、ただし、運動の構造は根本的に異なります。それと整形対象コンタクト ガイドと手の閉鎖6を把握するに関連付けられているし、覚に触れることによって、ターゲットを検索する最初に物惜しみしない範囲が使用されるように、動きが、構成要素に切り離されます。

到達把持運動の定量化は、3 次元 (3 D) 運動追跡システムを使用して最もよく達成されます。これらは追跡システム、電磁波、赤外線追跡システムを含めることができます。 またはビデオ ベースの追跡システム。このようなシステムは目に見えるターゲットのオブジェクトに向かってステレオタイプ到達把持運動を実行する健康な成人参加者での把持動作の運動学的措置を取得するために効果的な彼らの欠点の数を持ってください。非常に高価なだけでなく、これらのシステムは、センサーや腕、手、および参加者の数字の上にマーカーの添付ファイルを必要があります。これらは通常、手から触覚フィードバックを妨げ、自然の運動動作を変更、参加者7をそらす医療用のテープを使用してアタッチします。これらのシステムは一般に加速、減速、速度などの異なる運動変数に関連数値の出力を生成するようもない最適です手の連絡先のターゲット方法を調査するため。とき、手のどの部分を決定する必要がこれらのシステム、追加のセンサーや機器を使用するターゲットとの接触、ターゲットの接触が発生した場所、および手の構成の変更がターゲットを操作するになります。さらに、赤外線追跡システムでは、最も一般的に使用されるが、一方で 3 D 空間6マーカーの位置を追跡する特殊なカメラを使用する必要。これはカメラと手のセンサー間の直接視界を要求します。など、運動の任意の特異性は視力のこの行を隠すし、運動の重要なデータの損失が発生する可能性があります。ただし、多数の到達把持運動の特異性が実際には標準であるインスタンスがあります。幼児だけに達するし、オブジェクトを把握する学習しているとき初期開発中に含まれますリーチと把握; のガイドとして手がかりを使用する必要がありますターゲット オブジェクトが表示され、触覚ターゲット オブジェクトが奇妙な形やテクスチャ;参加者を呈する様々 なストロークなど感覚障害のいずれかのとき、ハンチントン病、パーキンソン病、脳性麻痺、すべてのこれらのケースなど到達把持運動は、どちらも予測可能なもステレオタイプ、それは必ずしもビジョンに導かれても。その結果、確実にこれらの動きの時間的・運動学的構造を定量化する 3 D モーション トラッキング システムの機能厳しく制限されること混乱のため、データの損失、自然なモーター動作の変更の手の感覚のフィードバックでおよび/またはこれらのデバイスから特異な運動出力を解釈する難しさ。

本稿では手頃な価格です、手または自然なモーター動作からの感覚フィードバックを妨げないと信頼性が柔軟にすることができます様々 なひと集団における特異な到達把持運動の定量化手法さまざまな実験パラダイムに合わせて変更します。このテクニックは、複数の角度から到達把持運動を記録する複数の高速ビデオカメラを用いたを伴います。ビデオが一度に 1 つのビデオ フレームを進めると一緒に、把握する範囲の時間的・運動学的組織の定量化された説明を提供するドキュメント キー行動イベントに目視検査を使用してオフライン分析され、運動。本稿の比較分析視覚 - 対ヒト健常人6,8,9,10形誘導到達把持運動の有効性を実証するために技術;ただし、技術の修正版は、人間の幼児11とヒト以外の霊長類12のリーチの把握動作の定量化に使用されてが。これらの研究からフレームでビデオ分析の包括的な結果は、把持動作のデュアルチャネル視覚運動理論を支持する行動の証拠を提供するために、最初のうちは。

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プロトコル

人間の参加者を含むすべてのプロシージャは、人間の被験者ボードのレスブリッジ大学人間科目研究委員会とトンプソン リバーズ大学研究倫理によって承認されています。

1。 参加者

  1. 正常または正常に修正のビジョンを持っているし、(目的特定の臨床人口を調査する限り) は神経や感覚障害の既往のない良好な健康状態、大人のインフォームド コンセントを得る。

2. 実験のセットアップ

  1. ブルーベリー、ドーナツ ボールおよび到達目標としてオレンジのスライスを選択します。各ターゲットの平均の長さを判断する彼らの最も長い軸間で各ターゲットの 10 のサブセットを測定します。
    注: を活用目標形状とサイズで統一されています。ブルーベリー ターゲットの平均サイズだった 12.41 ± 0.33 mm、ドーナツ ボール ターゲットの平均サイズ 28.82 ± 1.67 mm とオレンジ スライス ターゲットの平均サイズは 60.53 ± 0.83 mm。
  2. 試験数および実験のための順序を決定します。15 到達試験 (3 ターゲット オブジェクトごとに 5 回の繰り返し) から成る各ブロック 4 ブロック (ビジョン状態で 2 ブロック)、No Vision で 2 ブロックに分かれての試験に達する 60 の合計を完了を参加者に通知します。ブロックごとにターゲット オブジェクトが乱数ジェネレーターによって決定されるランダムな順序で提示される参加者に通知します。参加者間でブロック プレゼンテーションの順序を相殺したことを確認します。
  3. 静かで明るい部屋の気晴らしから無料で固定肘掛けのない椅子で参加者を座席します。参加者に休んでフラット足と床とオープンを休んで手スクエア椅子にまっすぐとパーム-ダウンの上部太もものてっぺんに座っているを教えてください。
  4. 台座の上に立つ参加者のヒップの上部と参加者の胸骨の中間に座った参加者のトランクの長さに自立、高さ調節可能な台座の高さを調整します。直接参加者の正中線の手前にある台座を配置します。
  5. 台座の上部に向かって直接自分の利き手を拡張する参加者に伝えます。参加者の正中線にあるが、距離で参加者の完全に伸ばした腕と手に相当するように参加者の伸ばした中指連絡先台座の遠位端は、台座の位置を調整します。台座の位置を決め後、に差し出された手をひざに戻る参加者を求めます。
  6. 位置 1 高速ビデオ カメラ、参加者は、参加者の支配的な手のリーチ側のビューを記録する台座から 1 m の距離での参加者の非支配的な手と同じ側に矢状。上部の腿に手の開始位置、参加者の頭の上まで位置とカメラのズームを調整して台座の上に達するターゲットがすべて見えるようにこのカメラ アングルから。
  7. 2 番目のビデオ カメラ参加者の前面のビューを取得する台座の前 1 m の位置します。太ももの手と台座の上に達するターゲットの開始位置、参加者の頭の上がすべて明らかにこのカメラの角度から表示されるまでの位置とカメラのズームを調整します。
    注: 追加ビデオ カメラは、以下参加者と必要に応じて、台座の前に、置かれるかもしれない。
  8. シャッター スピードは 1/250thで 60、120、または毎秒 300 フレームの速度で最高の解像度でビデオを記録する各カメラを設定 (または 1/1000thの動きが非常に迅速に実行する場合に) 2 番目の。各動画ファイルを AVI、MP4、または MOV ファイルとして格納する両方のカメラを設定します。参加者およびテスト領域を照射する (これはごくわずかな熱を生成) LED のクールな光を含む強力なランプを使用します。台座の中心に集中する各カメラを設定します。
    注: これらの高フレーム レートとシャッター スピードで強力なランプは、参加者およびテスト領域を照らすため必要です。これは、個々 のビデオ フレームは、十分に照らされたモーション アイテムの無料となります。
  9. リラックス、太ももの上部の背部を休んでパーム開いて自分の手でそれぞれの到達の試用を開始するように参加者に指示します。
  10. 実験者は、口頭 1、2、3 まで待つ参加者があるし、各試験の初めには、実験者がオブジェクトを配置ターゲット-ブルーベリー、ドーナツ ボールまたはオレンジ スライス-台座の上参加者に伝えます、行く ' 支配的な手を差し伸べ、ターゲット オブジェクトをつかみ、彼らはそれを食べるつもりであるかのように口の中でターゲット オブジェクトを配置するためのコマンド。
  11. できるだけ自然タスクを実行する必要がありますが、彼らが実際にターゲット オブジェクトを食べることにしていない、参加者に伝えます。彼らを使用して口の中に物体を配置する彼らの口からターゲットを取得し、廃棄容器に非支配的な手が参加者の非支配的な手に隣接する床の上あることを参加者に指示します。スタート位置に次の試験の準備で彼らの上部太ももに両手を返すを参加者に指示します。
  12. 面倒ではなく、ターゲットの中心窩周辺ビジョンを閉塞は目隠しを選択します。すべて No Vision 試験ブロックの先頭にすべての参加者にこの目隠しを提供し、ターゲット オブジェクトが台座の上に配置する前に、彼らはそれを着ることを確認します。
    注: No Vision トライアル ブロックを完了すると、参加者は、目隠しされた前に最初の No Vision 試用開始。したがって、参加者の可能なターゲット オブジェクトの任意の与えられた No Vision トライアル用台座に配置される見ないことを保障する台座の上ターゲット オブジェクトを配置する前に目隠し彼ら。
  13. 両方ビデオ カメラ前に実験を開始するの「レコード」ボタンを押し、実験的タスクの期間の位置と各カメラの場所は与えられた参加者の変更されないように。

3. データの収集

  1. すぐ人差し指で台座の上面中央に叩くことによって実験を開始します。
    注: 人差し指と台座との接触の瞬間は、ビデオのすべてのレコードに表示されます時間キューとして機能します。
  2. 各カメラがキューブの 1 つの側面の平行ビューは、台座の上部の中央に 1 cm3のプラスチック キューブなど、既知のサイズの校正オブジェクトを配置します。約 5 用台座調整オブジェクトを残す s は各ビデオ カメラは、遮るもののないビューがキャプチャされるよう、最初に及ぶ公判前に校正オブジェクト削除します。
  3. 実験が開始、約 No Vision トライアル ブロックを完了し、参加者を開始する準備ができているかどうかを口頭で確認をお願いする場合は、参加者が目隠しを着ていることを確認することを参加者に知らせます。
  4. 台座に最初のターゲット オブジェクトを置き、参加者に達する試みを実行する信号に「1、2、3、Go」キューを使用します。
  5. 3.4 の手順を繰り返します。参加者の試験に達する 60 の合計を完了します。参加者がのみ No Vision 試験ブロックの目隠しを着ていることを確認します。
  6. 60 到達試験を完了した後、ビデオ_カメラから記録を停止します。参加者の方やそれらを残すことを許可する可能性があります任意の最終の質問の答え。

4. フレームでビデオ解析用ビデオの準備をします。

  1. それにインストールされているビデオ編集ソフトウェア プログラムをセキュリティで保護されたコンピューターにビデオカメラから動画ファイルをダウンロードします。
  2. ビデオ ファイルをビデオ編集ソフトウェア プログラムで開きます。表示されたウィンドウの起動、新しいプロジェクト] ボタンをクリックします。ビデオ表示形式オプションのフレームを選択します。DVキャプチャ形式オプション選択します。[Ok] をクリックします |はい。
  3. メディア ブラウザータブをクリックして、あなたの参加者のビデオ ファイルを見つけるに移動します。クリックし、ドラッグし、隣接するタイムラインにドロップするビデオ ファイルの 1 つを保持します。これは、プログラムのウィンドウに表示するビデオの記録になります。進行前方および/またはビデオの記録を後方にキーボードの矢印キーを使用します。
  4. 実験者は人差し指で台座の上部をタップ瞬間を示していますビデオのフレームに移動するキーボードの矢印キーを使用します。(タイムライン) に再生ヘッドが実験者の指が最初に正確なフレームに表示されるので、このフレームでビデオの記録を一時停止、台座との接触。
  5. 現在のフレームの前にすべてのフレームでビデオをトリミングするソフトウェアを編集 (削除) trim 関数を使用します。これを行うには、マークのをクリックして |ファイル |エクスポート |メディアオプション。設定のエクスポートウィンドウが開いたら、プリセット オプションの形式オプションと一致ソースのH.264を選択します。
  6. 出力名をクリックし、新しくトリムのビデオ記録を保存するフォルダーを探します。、作成して保存ボタンをクリックして、新しくトリミング ビデオ レコードの新しいファイル名を提供します。これで書き出し設定に戻ります。エクスポートオプションをクリックします。
  7. 元のビデオ ファイルのそれぞれに対応する新たにトリミングされたビデオ ファイルを作成する各参加者の 4.1-4.6 ビデオ レコードのすべての手順を繰り返します。すべての後続フレームでビデオ分析のため新たにトリミングされたビデオ ファイルのみを使用します。
    注: 新しくトリミング ビデオ ファイルの各動画ファイルの 1 フレームが同じ行動イベント (例えば、実験者の指と台座の間の最初の接触の瞬間) とは、本質的に時間同期に描かれています。これにより、迅速かつ容易に単一の参加者の 1 つのテスト セッション内で単一の行動イベントのビデオ表示を切り替えます。
  8. 閉じる、ビデオ編集ソフトウェアを再度開きます。4.2 の手順を繰り返します。4.3。選択し、ビデオ編集フレームでビデオ解析用ソフトウェアで個別のタイムラインに単一の参加者のすべての新しくトリミング ビデオ レコードをドラッグします。時刻同期方法の各参加者の複数のビデオのビュー間を移動できます。ビデオ レコードを変更する (例えば。 フロントやサイド)プログラムウィンドウ、クリックするだけで表示され、その他のビデオのタイムラインの先頭に最寄りのビデオの表示を含むビデオのタイムラインをドラッグします。
    注: ステップ 4.8。ビデオ編集ソフトウェアを使用して実施し、一時的に時刻同期するすべての単一の参加者からのビデオのビューを提供しています。

5. フレームによるフレームのビデオ分析: 一時的な構成

  1. それぞれの到達トライアルのビデオ レコードの時刻同期をフレームごとを経て進行するキーボードの矢印キーを使用して到達把持運動の一時的な構成を説明します。スプレッドシート (表 1 の補足) も表1、図 1に示す手順 5.1.1-5.1.6 で説明しているキーの行動イベントごとに最初のフレーム番号を記録します。
    注: すべての 6 キー行動イベントが試用版のすべてのビジョンに一般的に存在する間いくつか必ずしもない No Vision 試験に存在。
    1. 上部の腿の背部からの手のひらの上の最初の表示解除として定義される運動開始を識別します。
    2. 数字は最大限に flex し、閉じ閉じ手姿勢の形成として定義されているコレクションを識別します。一般に、コレクションは、運動開始後、ピーク絞りの前に発生します。
    3. ターゲット オブジェクトへ手の届くように人差し指の最も近位関節の高さの最大値として定義されている、高さの最大値を特定します。
    4. コレクション後、最初の接触の前に発生します手 (指の中央の先端と親指の中央の先端間で測定) としての最大開口部として定義されているピークの絞り値を識別します。時々 数字が再オープンもレコードのターゲット オブジェクトが、その場合は、最初の接触後この 2 番目のピークの絞り値のフレーム数。
    5. 手とターゲット オブジェクト間の接触の最初のポイントとして定義されている最初の連絡先を特定します。
    6. ターゲット オブジェクトのすべての操作が完了、参加者対象のオブジェクトでしっかり保持しています瞬間として定義されている最終的な把握を識別します。

6. フレームによるフレームのビデオ分析: キャリブレーション スケール

  1. センチ ピクセルからビデオの記録から撮影距離尺度を変換する使用ことができます各参加者の校正スケールを作成します。
    1. ドラッグし、関心のビデオの記録を 4.2 の手順でビデオ編集ソフトウェア プログラムのタイムラインにドロップします。4.3。校正オブジェクトを表すフレームに再生ヘッドを移動し、フレームに書き出し] をクリックします。開きが名前のオプション ボックスで静止フレームの名前を入力、エクスポートのフレームウィンドウ、形式オプション ボックスにTIFFを入力したいフォルダーを参照パスのオプション ボックスをクリックして、静止フレームを保存します。
    2. 写真編集ソフトウェア プログラムでまだこのフレーム イメージ ファイルを開きます。画像をクリックして |分析 |計測スケールを設定 |カスタム定規ツールにマウス ポインターを変換します。1 cm3校正キューブの 1 つの側面をクリックし、ラインを可能な限り水平に維持して、立方体の反対側でクリックを解放、校正のキューブの反対側にものさしツールをドラッグするには、ものさしツールを使用します。
      注: 一度 6.1.2 をステップします。完了写真編集ソフトウェアは、プログラムが自動的にピクセルに描かれた線の長さを計算して開いた計測スケールウィンドウのピクセル長オプションでこの値を表示します。
    3. 計測スケールウィンドウの論理長さオプション ボックスにミリメートル論理単位のオプション ボックスに10を入力します。プリセットを保存をクリックします。計測スケールの設定] ウィンドウで [プリセット名] オプション ボックスにビデオの表示と (例えば、横顔 Participant1) の関連性の高い参加者の番号を入力し、 [ok]をクリックします。
    4. 計測スケールウィンドウで[ok]をクリックします。
      メモ: は、6.1.1、6.1.4 の手順を繰り返します。各参加者の各ビデオの表示。

7. フレームによるフレーム ビデオ解析: 運動学的構造

  1. 各到達試験では、7.4 7.9 の手順と表 1に記載されている関連する距離測定を記録する写真編集ソフトウェア プログラムでものさしツールを使用してに到達把持運動の運動学的構造について説明します。
  2. ビデオ編集ソフトウェアを使用して、次の行動のイベントのそれぞれを示していますまだフレーム イメージ (ステップ 6.1.1。) をエクスポートするには: (各試行) の最終的な把握、最初の接触の最大絞り値最大高さコレクション。
  3. 写真編集ソフトウェアで目的のキーの行動イベントを示しています静止フレームを開きます。画像をクリックして |分析 |計測スケールを設定とビデオの表示と (例えば、横顔 Participant1) からの距離測定を取るしたい画像に描かれている参加者に対応するプリセット校正スケールを選択します。
    メモ: は、ものさしツールで測定すべての後続距離で、ピクセルからミリメートルに正確に変換することを確認、適切なプリセット校正スケールを選択します。プリセット校正スケール開かれているすべてのそれに続く画像ファイルの自動的に選択されたままになります。したがって、手順 7.3 を繰り返す必要はありません。分析にまでまだ異なるビデオの表示または別の参加者からの画像をフレームします。
  4. 写真編集ソフトウェアでコレクションのキーの行動イベントを示しています静止フレームを開きます。ものさしツールを選択し、つまみの中央の先端と人差し指の中央の先端の間の直線を描画するために使用します。
  5. 画像をクリックして |分析 |計測値を記録、計測ログを開く原因となります。スプレッドシート (表 1 の補足)コレクション距離としてこの線の長さを記録します。
  6. 写真編集ソフトウェアで最大の高さを示しています静止フレームを開きます。ものさしツールを使用すると、台座の上部と参加者のインデックス ナックルの上部の間の垂直距離を測定します。スプレッドシートの最大高さの距離としてこの線の長さを記録します。
  7. 写真編集ソフトウェアでピークの開口部を示しています静止フレームを開きます。親指の中央の先端と人差し指の中央の先端間の距離を測定するのにには、ものさしツールを使用します。スプレッドシートの最大開口距離としてこの線の長さを記録します。
  8. 写真編集ソフトウェアの最初の連絡先を示しています静止フレームを開きます。親指の中央の先端と人差し指の中央の先端間の距離を測定するのにには、ものさしツールを使用します。絞り距離がファーストコンタクトでスプレッドシートとしてこの線の長さを記録します。
  9. 写真編集ソフトウェアで最終的な把握を示しています静止フレームを開きます。親指の中央の先端と人差し指の中央の先端間の距離を測定するのにには、ものさしツールを使用します。スプレッドシートの最終的な把握絞り距離としてこの線の長さを記録します。

8. フレームによるフレームのビデオ分析: 地形対策

  1. また最初の接触をするために手の一部などの到達把持運動のドキュメント追加地形の上記のフレームでビデオ分析を実行している間に連絡ポイント、ポイント把握、調整、グリップのタイプ、および把握戦略 (表 2)。
    1. 各トライアル, 各参加者のターゲットと最初の接触を行うための手の部分が、スプレッドシート内のドキュメント。次の表記法を使用して: 1 親指、2 = 人差し指、3 を = = 中指、4 = 薬指、5 = ピンキー、6 = 7 パーム手背部を =。
    2. ターゲットの静止フレームをエクスポートの写真編集ソフトで開くと、それぞれの手とターゲットの間の最初の接触が行われたターゲット上の場所をマークするプログラムの [ペイント ブラシ] ツールを使用して、最初の接触ポイントを決定します。トライアル。サイズ、不透明度、およびニーズに合わせてペイント ツールの色を調整します。各参加者にターゲットの最初の接触点の位置を示す 1 つの地形図を作成するまで、この手順を繰り返します。
      注: すべて単一の研究では、参加者の間で集計の最初の接触点の例として、以下の代表の結果を参照してください。
    3. ターゲットの静止フレームをエクスポート、写真編集ソフトで開くと、手が各試験の最終的な把握の時、ターゲットを連絡するターゲット上の位置をマークするプログラムの [ペイント ブラシ] ツールを使用して、把握ポイントを決定します。サイズ、不透明度、およびニーズに合わせてペイント ツールの色を調整します。繰り返しますが単一の地形図を作成するまでこの手順が各参加者のターゲットの把握のポイントの場所を示します。
      注: 単一の研究では、参加者のすべてにわたって集計把握ポイントの例として、以下の代表の結果を参照してください。
      1. 視覚的に見られた参加者の親指とターゲットに相手の数字の平均の把握の接触位置が決まります。「ベースライン把握コンタクト ポイント」としてこれらの 2 つ接触場所を示す
      2. [ペイント ブラシ] ツールを使用して、各参加者の最初の接触点を示す地形図上の「ベースライン把握接触点」をマークします。ものさしツールを使用して (手順 6.1 を参照してください。 6.1.4 に。 7.5。) 各最初のコンタクト ポイントとそれぞれの基準接点の 2D 直線距離を測定します。ビジョンの各参加者の条件なしのビジョン、すべての最初のコンタクト ポイントのこの手順を繰り返します。各参加者、参加者の最初の接触の場所にベースライン把握の接触点が異なって、平均にどの程度を示すの平均「基準接点までの距離」を計算します。
      3. [ペイント ブラシ] ツールを使用して、各参加者の把握の接触点を示す地形図に「ベースライン コンタクト ポイント」をマーク。ものさしツールを使用して (手順 6.1 を参照してください。 と 6.1.4。 7.5。) 各把握のポイントとそれぞれの基準接点の 2D 直線距離を測定します。ビジョンの各参加者とビジョンの条件がないため把握ポイントごとにこの手順を繰り返します。参加者、参加者の把握の接触点が異なってベースライン把握の接触点にどのようにこれまで、平均で示す平均「基準接点までの距離」を計算します。
    4. 注目のすべてのインスタンスの参加者がリリースし、再び最初の接触のフレームと最終的な把握のフレームのターゲットが付いている接触を確立したビデオの記録を調べることによって各試行で行われた調整の数を決定します。スプレッドシートのすべての参加者のための試験あたり調整数の合計を記録します。
    5. グリップを決定する各試行対象をピックアップし、スプレッドシートに記録するために使用の種類: (i) ピンセット グリップ: 親指のパッドと同じ手、(ii) グリップの他の 1 つの桁の間ターゲットを握りによって特徴付けられる: 握りによって特徴付けられる、親指のパッドと同じ手をまたは (iii) パワー グリップの他の少なくとも 2 つの数字の間のターゲット: 手のひらと同じ手の桁の間ターゲットを握りによって特徴付けられます。
    6. 把握方法 (事前成形、タッチ、把握、バリエーション 1、バリエーション 2, またはバリエーション 3 戦略; 代表結果は以下を参照してください) を決定するトライアルごとに使用し、スプレッドシートに記録。

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結果

このセクションでは、フレームでビデオ分析を使用してビジュアル感覚の指導の下で特異な到達把持運動を調査するときに得ることができる結果の例を示します。第一の発見は、ときに参加者は、先手を打って両方外因性 (場所/方向) を識別するためにビジョンを使用できます、オブジェクトのターゲットの組み込み (サイズ/形状) プロパティを単一のシームレスな prehensile 行為に、リーチと把握を統合彼らは (図 2 a) それに触れる前にサイズとターゲットの形状に手を preshape します。ビジョンが利用可能です、しかし、彼らを切り離して考える 2 つの動き触覚フィードバックを使用して、まず、外因性に関連し、何が一般化されたと呼ばれている、ターゲットの組み込みプロパティに関連して手を指示できますので、タッチ、把持戦略 (図 2 b)。フレームでビデオ解析から得られた結果は、伝統的なモーショントラッ キング システム、費用、手間と参加者の手にセンサーを取り付け、そ...

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ディスカッション

本稿では、時空間の組織の運動学的構造と到達把持運動における地形のサブセットを定量化するフレームでビデオ分析を使用する方法について説明します。技術を使用して、典型的な視覚誘導到達把持運動、また特異な到達把持運動を勉強できます。そのような動きは追跡システム、従来の 3 D モーションを使用しての勉強は難しいが、発展途上の幼児、参加者変更された感覚情報処理、視覚障害、パーキンソン病、脳卒中などの感覚障害を持つ患者で共通しているか脳性麻痺。したがって、フレームでビデオ分析の使用は、幅広い健康と臨床の両方の人口によっての感覚モダリティによって導かれて、prehensile 行動のより広い範囲を含むように調査の彼らの領域を拡大する研究者になります。フレームでビデオ分析の特定の利点は、その相対手頃な価格、実装しやすさ、センサーや他のモーションのトラッキング システムとの互換性、手の感覚と運動能力と能力を妨げるマーカーの欠如最も伝統的な 3 D モーション追跡システムによって提供される運動出力から解釈するは難しいことが多い到達把持運動の微妙な変化を記述します。一緒に、フレームでビデオ分析のこれらの機能が可能にした把持動作の神経行動学的制御の理論的理解を...

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開示事項

著者は開示する競合金融興味を持ってないです。

謝辞

著者らは、撮影とビデオのこの原稿準備、援助のアレクシス ・ m ・ ウィルソンと魔理沙 e. Bertoli を感謝したいです。この研究は、自然科学と工学研究評議会カナダの JMK、JRK (IQW)、アルバータ州 Innovates 健康ソリューション (JMK)、カナダ保健研究所 (IQW) によって支えられました。

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材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
ハイスピードビデオカメラカシオhttp://www.casio-intl.com/asia-mea/en/dc/ex_f1/ または http://www.casio-intl.com/asia-mea/en/dc/ex_100/カシオEX-F1ハイスピードカメラまたはカシオEX-100ハイスピードカメラ 高速ビデオレコードの収集に使用
Adobe PhotoshopAdobeの http://www.adobe.com/ca/products/photoshop.html個々のビデオフレーム
の距離を調整および測定するために使用されるソフトウェアAdobe Premiere ProAdobeの http://www.adobe.com/ca/products/premiere.html?sdid=KKQOM&mv=search&s_kwcid=AL!3085!3!193588412847!e!!g!!adobe%20premiere%20pro&ef_id=WDd17AAABAeTD6-D:20170606160204:sFrame-by-Frameビデオ分析を行うために使用されるソフトウェア
高さ調節可能な台座Sanushttp://www.sanus.com/en_US/products/speaker-stands/htb3/高さ調節可能なスピーカースタンドは、カスタムメイドの9 cm x 9 cm x 9 cmの三角形のトッププレートをネジで上部に取り付け、到達台座として使用します
1 cm Calibration CubeLearning Resources (Walmart)https://www.walmart.com/ip/Learning-Resources-Centimeter-Cubes-Set-500/248863721 cm のプラスチックキューブを使用して、距離の測定値をピクセルからセンチメートルに変換します
Studio LightDot Linehttps://www.bhphotovideo.com/c/product/1035910-REG/dot_line_rs_5620_1600w_led_light.html参加者とテストエリアを照らすために使用される冷たいLEDライト付きの強力なランプ
3次元(3D)スリープマスクKfinehttps://www.amazon.com/Kfine-Sleeping-Contoured-lightweight-Comfortable/dp/B06W5CDY78?th=1No Vision状態で視力を遮る目隠しとして使用されます
オレンジスライスN/A N/Aオレンジスライスは、大きなサイズの到達ターゲットとして役立った
ドーナツボールティムホートンhttp://www.timhortons.com/ca/en/menu/timbits.phpティムホートンズからの古いファッションのプレーンティンビットは、中型の到達ターゲットとして役立った
ブルーベリーN / AN / Aブルーベリーは、小さなサイズの到達ターゲットとして役立った
ズ

参考文献

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