海伦海耶斯模型贴点位置

阅读中英文文献会发觉，近些年随着红外捕捉系统的升级，红外捕捉系统捕捉运动技术逐渐成为量化体育动作的一种手段。其特点是通过对数据的量化分析，结合人体生理学、生物力学原理以及研究改进的技术方法，使体育训练摆脱纯粹依靠经验的状态，进入理论化、数字化的时代。此外，还可以将优秀运动员、稍差一些的运动员的动作捕捉下来，将其动作进行对比分析，从而改进不足者的训练。

光学式红外捕捉是通过对目标上特定光点的监视和跟踪来完成运动捕捉的任务。常见的光学式运动捕捉大多基于计算机视觉原理。从理论上说，对于空间中的一个点，只要它能同时为两部相机所见，则根据同一时刻两部相机所拍摄的图像和相机参数，可以确定这一时刻该点在空间中的位置。当相机以足够高的速率连续拍摄时，从图像序列中就可以得到该点的运动轨迹。系统定标后，相机连续拍摄表演者的动作，并将图像序列保存下来，然后再进行分析和处理，识别其中的标志点，并计算其在每一瞬间的空间位置，进而得到其运动轨迹。

红外捕捉在体育中的应用主要是在人体的一些骨性标志贴一些能够反射红外光的标志点以此构建一个人体轮廓形态，通过在计算机设置相应的程序来计算由人体标志点构建的人体运动时的关节角度以及相应环节的运动速度等。

其中标志点主要是将一些能够反射红外光的小球（常称：mark点）贴在人体的骨性标志上，以此构建成人体模型。目前在体育运动技术中常用的人体模型是海伦海耶斯模型（常用29点）。

使用海伦海耶斯模型的优势是：海伦海耶斯模型是现在人们常用模型，获得数据后利于做横向研究。此外，其下肢贴点模式较为方便简洁，利于后期数据处理。带入到相应软件中可以计算运动中人体重心变化轨迹，故常用海伦海耶斯模型。

贴点位置：

1. 头部常采用三个点：头顶点；眉心上缘点；枕骨上缘点三点要求一条直线。其中头顶点取两耳尖交汇处中心

2. 躯干常采用两点：肩胛骨下缘点（作为标记点区分正反面）；骶骨上缘点（取两髂脊交汇处，位于脊柱上）

3. 上肢单侧三点：肩峰点；肱骨外上髁点；腕关节处（取尺骨茎凸与桡骨茎凸连线中点）

4. 下肢单侧九点：髂前上棘点；大腿前侧点；股骨内侧髁点；股骨外侧髁点；小腿前面点（多在胫骨粗隆稍下一点）；内踝点；外踝点；脚尖点（第二、第三趾骨间）；脚后跟点

• 脚尖点与脚后跟点成一条直线

• 在具体使用中，因具体测试内容不同，有些测试者会根据自己的实验额外增加一些标志点以便于后期分析。

• 参考文献：

  [1]吴奇芳. 我国高水平标准舞运动员翻滚转步的运动学分析[D].北京体育大学,2017.

  [2]Collins T D , Ghoussayni S N , Ewins D J , et al. A six degrees-of-freedom marker set for gait analysis: Repeatability and comparison with a modified Helen Hayes set[J]. Gait & Posture, 2009, 30(2):173-180.

  [3]Tabakin, Dudley. A comparison of 3D gait models based on the Helen Hayes Hospital marker set. Diss. University of Cape Town, 2000.

  [4]Rainbow, Michael, et al. "Differences between Vicon Clinical Manager and Visual3D when performing gait analyses using the Helen Hayes model." 27th Annual Meeting of the American Society of Biomechanics, Toledo OH, USA. 2003.