Article

РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ВИДЕОАНАЛИЗА НА ОСНОВЕ КОМПЬЮТЕРНОГО ЗРЕНИЯ ДЛЯ ОЦЕНКИ БИОМЕХАНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНИКИ СТРЕЛКОВ ИЗ ЛУКА (1.05 Mb, pdf) Read
Authors:
Шулунова Ирина Рубиновна
Калашников Никита Александрович
Черных Вадим Александрович
Грачев Артур Витальевич
Annotation:

В статье представлены результаты разработки и практической апробации прототипа системы видеоанализа для объективной оценки биомеханических параметров техники лучников. 

Цель исследования – разработка и научно-методическое обоснование системы видеоанализа, позволяющей оценивать и диагностировать ключевые биомеханические параметры техники лучников на различных этапах выполнения выстрела для повышения эффективности тренировочного процесса.

Методы и организация исследования. Исследование проведено на базе Регионального центра по стрельбе из лука. На теоретическом этапе проведен анализ научно-методической литературы по биомеханике стрельбы из лука и существующих технологий спортивного видеоанализа, определена конфигурация системы, а также разработан алгоритм обработки видеоданных на основе методов компьютерного зрения для автоматического трекинга ключевых точек тела. Экспериментальный этап включал видеорегистрацию выстрелов, выполненных высококвалифицированными стрелками из классического лука (по 5 выстрелов на дистанции 18 метров). В исследовании приняли участие члены сборной команды Республики Бурятия в возрасте 16-29 лет (8 юношей и 7 девушек). 

Результаты исследования и их обсуждение. Полученные видеоданные обработаны с использованием разработанных алгоритмов компьютерного зрения. Установлено, что у спортсменов более высокой квалификации (МС, МСМК) траектории движений в подготовительных фазах более стабильны и предсказуемы, что минимизирует колебательные движения перед решающей фазой дотягивания. У кандидатов в мастера спорта наблюдается больший разброс траекторий, что свидетельствует о менее отточенном двигательном навыке и наличии скрытых технических погрешностей. 

Заключение. Апробация прототипа системы видеоанализа подтвердила ее практическую применимость и эффективность. Система представляет собой новый инструмент для объективной диагностики техники, позволяющий выявлять скрытые и трудноуловимые при визуальном наблюдении ошибки, индивидуализировать тренировочные занятия на основе объективных данных, контролировать динамику изменений техники в процессе тренировок.

Bibliography:
  1. Алферов, А. С. Исследование влияния параметров техники на точность стрельбы из лука / А. С. Алферов // Теория и практика физической культуры. – 2015. – № 1. – С. 45-48.

  2. Алыпов, А. М. Моделирование техники стрельбы из лука / А. М. Алыпов // Измерения в физической культуре и спорте. – 2017. – № 2. – С. 102-106.

  3. Банаян, А. А. Пути реализации государственной политики по цифровизации в сфере физической культуры и спорта России / А. А. Банаян, А. К. Лашкуль, С. С. Климентьев, А. Г. Горшенев // Мир университетской науки: культура, образование. – 2022. – № 5. – С. 63-74.

  4. Горячкин, Б. С. Компьютерное зрение / Б. С. Горячкин, М. А. Китов  // E-Scio. – 2020. – № 9 (48). – С. 317-345.

  5. Калашников, Н. А. Модуль оцифровки и анализа техники стрелков из лука / Н. А. Калашников, В. А. Черных, И. Р. Шулунова // Наука, технологии и безопасность в XXI веке (инженерные науки): Материалы Региональной научно-практической студенческой конференции, Улан-Удэ, 26 ноября 2024 года. – Улан-Удэ : Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления. – 2024. – С. 225-228.

  6. Пухов, А. М. Биомеханические особенности выстрелов разной результативности стрелков из лука / А. М. Пухов и др. // Материалы XI Всероссийской конференции с международным участием и школы-семинара для молодых ученых – Пермь : Изд-во Перм. НИПУ, 2014. – С. 195-199.

  7. Пухов, А. М. Закономерности управления движениями у высококвалифицированных стрелков из лука / А. М. Пухов, С. А. Моисеев, С. М. Иванов, Р. М. Городничев // ТиПФК. –2015. – № 6. – С. 20-22.

  8. Пухов, А. М. Индивидуальные биомеханические особенности выполнения выстрелов из лука / А. М. Пухов, С. А. Моисеев, С. М. Иванов // Материалы Всероссийской научно-практической конференции по вопросам спортивной науки в детско-юношеском спорте и спорте высших достижений : Сборник материалов конференции, Москва, 30 ноября – 02 2016 года. – Москва : Государственное казенное учреждение города Москвы "Центр спортивных инновационных технологий и подготовки сборных команд" Департамента физической культуры и спорта города Москвы. – 2016. – С. 52-60.

  9. Тарасов, К. В. Распознавание позы человека // Молодой ученый. – 2022. – № 51 (446). – С. 16-21.

  10. Трембач, А. Б. Биомеханические параметры как системообразующий фактор, обеспечивающий взаимосвязи физиологических функций и определяющий успешность целенаправленных движений человека на примере стрельбы из лука / А. Б. Трембач, О. И. Шестаков, А. А. Скоморохов, Т. В. Пономарева // Физическая культура, спорт – наука и практика. – 2016. –№ 1. – С. 72-75.

  11. Шестаков, О. И. Фазовый анализ целенаправленных движений по биомеханическим и электрофизиологическим маркерам при стрельбе из лука / О. И. Шестаков, Т. В. Пономарева, С. В. Фомиченко, Е. Р. Миниханова, А. Б. Трембач // Физическая культура, спорт – наука и практика. – 2017. – № 4. – С. 70-75.

  12. Шулунова, И. Р. Разработка модели оценки техники стрелка из лука / И. Р. Шулунова, В. А. Черных, Н. А. Калашников, М. С. Долгорова // Психология и педагогика спортивной деятельности. – 2024. – № 4 (71). – С. 29-32.