Sistema de Captura e Análise de Movimento Humano em 3D NCM

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1 Sistema de Captura e Análise de Movimento Humano em 3D NCM Características do sistema de captura 3D - Câmera Óptica: Vicon Vantage e Vicon Vero

2 Incluindo câmeras ópticas e cada câmera deve possuir (01) um acelerômetro e (01) um display para informar quando as câmeras foram tocadas e se saíram fora do local de calibração Cada câmera deve possuir, no mínimo, 256 (duzentas e cinquenta e seis) saídas do tipo gray scale (níveis/tons de cinzas), para poder realizar a identificação do centroide dos marcadores Com sensores do tipo CMOS (obrigatório desse tipo), a mínima resolução do equipamento deverá ser de 1.3 megapixels (Vero 1.3), 2.2 megapixels (Vero 2.2), 5.0 megapixels (Vantage 5), 8.0 megapixels (Vantage 8) ou 16.0 megapixels (Vantage 16) sendo que, a relação altura x largura deverá ser de, no mínimo, 2336 (dois mil trezentos e trinta e seis) x 1728 (mil setecentos e vinte e oito) pixels para as câmeras Vantage ou W: 82.7 x 52.7 deg T: 47.5 x 27.8 deg nas câmeras Vero. Frequência da taxa de captura de imagens deverá ser de, 420 (quatrocentos e vinte) 260 (duzentos e sessenta) ou 120 (cento e vinte) Hertz, respectivamente de acordo com a resolução mínima da câmera óptica Vantage especificada anteriormente. As câmeras Vero possuem 250 Hz no modelo 1.3 e 330 Hz no modelo 2.2 Sistema de interação wireless com o software do sistema Com obturador (dispositivo responsável por controlar o tempo de exposição à luz do sensor da câmera) do tipo Global Frame Cada câmera deverá conter, no mínimo 03 (três) processadores dedicados Quad Core 3.7 GHz 10 MB/16GB (mínimo) para atuação em ambiente gráfico dedicado O equipamento terá de possuir capacidade de armazenar, no mínimo, 10 (dez) bits de informações em escala de cinza para cada pixel O sistema é compatível com marcadores retro reflexivos passivos O equipamento possui 22 (vinte e dois) LEDs do tipo IR (infra-vermelho) 850nm de alta potência, dispostos de modo circunferencial em torno da lente, com ajuste de intensidade através do sistema de análise de movimento Câmera possui a disponibilidade de realizar combinações de lentes 8,5mm e 70 graus ou 12,5mm e 56 graus e estroboscópio FOV

3 Toda a parte de comunicação de dados e de alimentação do sistema de captura de movimento é transmitida para a câmera em um único cabo com comprimento mínimo de 25 metros e que é compatível com a respectiva câmera e taxa de transmissão A mínima velocidade tolerada para comunicação de dados ao longo do sistema de captura de movimento deverá ser de 1 (um) Gigabit por segundo (Gigabit Ethernet) Câmera com capacidade de realizar ajustes independentes de foco e abertura O dispositivo possui ao menos, uma interface física de conexão Gigabite Ethernet (padrão), para alimentação elétrica, transmissão e sincronização de dados Utilizando uma vara de calibração ativa e software incorporado no sistema de análise de movimento para realizar a calibração do volume Câmeras são capazes de operarem fora do laboratório (ao ar livre), mesmo em condições com luz solar refletindo direto no sistema e volume de captura O sistema eletrônico a ser utilizado no hardware possui as propriedades para realizar alimentação elétrica e sincronização de até 14 câmeras de vídeo (conforme descrito no item 2.1 do edital) com interface de conexão padrão Gigabit Ethernet, aquisição e sincronização de até 64 sinais analógicos, Sincronização e transferência de dados bidirecional com computador O sistema computacional possui as seguintes capacidades / propriedades / características e suas respectivas interfaces (hardware): Aplicativo chamado de "Vicon Control" para controlar as câmeras e calibrar o volume utilizando um smartphone ou tablet. Captura, digitalização, reconhecimento, reconstrução e armazenamento de imagens. Captura, digitalização e armazenamento de sinais analógicos tipicamente oriundos de plataformas de força, sensores de força e torque, eletro miógrafos sem fio. Processamento e sincronização de imagens e sinais analógicos. Calibração das câmeras de vídeo junto as câmeras ópticas. Formatação e exportação de dados para o aplicativo computacional Matlab no formato.c3d,.txt e.ascii. Acoplamento dos sinais oriundos das câmeras de vídeo e dos sinais analógicos com modelos biomecânicos incorporados ao sistema. Modelagem, análise e simulação biomecânica. Localização do centróide de marcador retro reflexivo através de algoritmo do tipo "circle fitting" com escala de cinza completa de forma que o valor na escala de cada pixel contribui na localização do centróide. Processamento de lotes de processos e indivíduos sem a necessidade da interação do usuário através de rotina de pósprocessamento incorporada. Protocolos específicos de "calibração - aquisição de dados - processamento de dados" através de função definida pelo usuário. Eliminação de

4 pontos reflexivos do ambiente e indivíduo em análise. Localização automática de marcadores ocultos através de modelos biomecânicos do movimento esquelético humano. Identificação automática da localização e orientação de cada câmera de vídeo, em no máximo, 2 minutos, através de processo de calibração. Formatação e exportação de dados para os seguintes aplicativos c-motions visual3d e life mod - life modeler. Disponibilização em tempo real de dados, medidos e calculados, correspondentes ao posicionamento e deslocamento translacional e rotacional. Realização automática, sem a intervenção do operador ou a pré-identificação de imagens bidimensionais, da reconstrução tridimensional bem como da identificação da trajetória de pelo menos 200 marcadores. Edição da trajetória de marcadores através da: criação e exclusão de pontos; renomeação de trajetórias; fragmentação e junção de trajetórias; interpolação de vazios entre trajetórias através de algoritmos do tipo "spline spline", "Pattern fill", "body rigid" e "kinematic fit". Criação de modelos biomecânicos consistentes com características do sistema musculo-esquelético Análise cinemática e cinética do movimento tridimensional baseado em trajetórias de marcadores e forças com disponibilização de resultados através de tabelas de dados e gráficos das variáveis analisadas; esta análise deve ser realizada com base em modelos biomecânicos incorporados de fábrica ao sistema bem como em modelos biomecânicos desenvolvidos pelo usuário. Comparações entre análises cinemáticas e cinéticas do movimento tridimensional distintas e determinação de valores médios entre tais análise Sistema de captura do movimento 3D acompanha um ou mais dos seguintes softwares dependendo da aplicação de pesquisa clínica/científica: Vicon Nexus, Vicon Polygon, Vicon BodyBuilder, Vicon Blade, Vicon ProCalc, Vicon Tracker, Vicon Pegasus, Vicon Cara e Boujou.

5 Sistema de Captura e Análise de Movimento Humano em 3D NCM Características do sistema de captura 3D - Câmera Óptica: Vicon T-Series e Bonita Cada câmera deve possuir, no mínimo, 256 (duzentas e cinquenta e seis) saídas do tipo gray scale (níveis/tons de cinzas), para poder realizar a identificação do centroide dos marcadores

6 Com sensores do tipo CMOS (obrigatório desse tipo), a mínima resolução do equipamento deverá ser de 1 megapixel (Bonita 10), 1 megapixel (T-10S), 2.0 megapixels (T-20), 4.0 megapixels (T-40) ou 16.0 megapixels (T-160) Frequência da taxa de captura de imagens deverá ser de, 1000 Hz, 690 Hz, 515 Hz ou 120 Hertz, respectivamente de acordo com a resolução mínima da câmera óptica T- Series especificada anteriormente. A câmera Bonita possue 250 Hz. Sistema de interação wireless com o software do sistema Cada câmera deverá conter, no mínimo 03 (três) processadores dedicados Quad Core 3.7 GHz 10 MB/16GB (mínimo) para atuação em ambiente gráfico dedicado O equipamento terá de possuir capacidade de armazenar, no mínimo, 10 (dez) bits de informações em escala de cinza para cada pixel O sistema é compatível com marcadores retro reflexivos passivos O sistema eletrônico a ser utilizado no hardware possui as propriedades para realizar alimentação elétrica e sincronização de até 10 câmeras de vídeo com interface de conexão padrão Gigabit Ethernet, aquisição e sincronização de até 64 sinais analógicos, Sincronização e transferência de dados bidirecional com computador Toda a parte de comunicação de dados e de alimentação do sistema de captura de movimento é transmitida para a câmera em um único cabo com comprimento mínimo de 25 metros e que é compatível com a respectiva câmera e taxa de transmissão A mínima velocidade tolerada para comunicação de dados ao longo do sistema de captura de movimento deverá ser de 1 (um) Gigabit por segundo (Gigabit Ethernet) Câmera com capacidade de realizar ajustes independentes de foco e abertura O dispositivo possui ao menos, uma interface física de conexão Gigabite Ethernet (padrão), para alimentação elétrica, transmissão e sincronização de dados Utilizando uma vara de calibração ativa e software incorporado no sistema de análise de movimento para realizar a calibração do volume Câmeras são capazes de operarem fora do laboratório (ao ar livre), mesmo em condições com luz solar refletindo direto no sistema e volume de captura O sistema computacional possui as seguintes capacidades / propriedades / características e suas respectivas interfaces (hardware): Aplicativo chamado de "Vicon

7 Control" para controlar as câmeras e calibrar o volume utilizando um smartphone ou tablet. Captura, digitalização, reconhecimento, reconstrução e armazenamento de imagens. Captura, digitalização e armazenamento de sinais analógicos tipicamente oriundos de plataformas de força, sensores de força e torque, eletro miógrafos sem fio. Processamento e sincronização de imagens e sinais analógicos. Calibração das câmeras de vídeo junto as câmeras ópticas. Formatação e exportação de dados para o aplicativo computacional Matlab no formato.c3d,.txt e.ascii. Acoplamento dos sinais oriundos das câmeras de vídeo e dos sinais analógicos com modelos biomecânicos incorporados ao sistema. Modelagem, análise e simulação biomecânica. Localização do centróide de marcador retro reflexivo através de algoritmo do tipo "circle fitting" com escala de cinza completa de forma que o valor na escala de cada pixel contribui na localização do centróide. Processamento de lotes de processos e indivíduos sem a necessidade da interação do usuário através de rotina de pósprocessamento incorporada. Protocolos específicos de "calibração - aquisição de dados - processamento de dados" através de função definida pelo usuário. Eliminação de pontos reflexivos do ambiente e indivíduo em análise. Localização automática de marcadores ocultos através de modelos biomecânicos do movimento esquelético humano. Identificação automática da localização e orientação de cada câmera de vídeo, em no máximo, 2 minutos, através de processo de calibração. Formatação e exportação de dados para os seguintes aplicativos c-motions visual3d e life mod - life modeler. Disponibilização em tempo real de dados, medidos e calculados, correspondentes ao posicionamento e deslocamento translacional e rotacional. Realização automática, sem a intervenção do operador ou a pré-identificação de imagens bidimensionais, da reconstrução tridimensional bem como da identificação da trajetória de pelo menos 200 marcadores. Edição da trajetória de marcadores através da: criação e exclusão de pontos; renomeação de trajetórias; fragmentação e junção de trajetórias; interpolação de vazios entre trajetórias através de algoritmos do tipo "spline spline", "Pattern fill", "body rigid" e "kinematic fit". Criação de modelos biomecânicos consistentes com características do sistema musculo-esquelético Análise cinemática e cinética do movimento tridimensional baseado em trajetórias de marcadores e forças com disponibilização de resultados através de tabelas de dados e gráficos das variáveis analisadas; esta análise deve ser realizada com base em modelos biomecânicos incorporados de fábrica ao sistema bem como em modelos biomecânicos desenvolvidos pelo usuário. Comparações entre análises cinemáticas e cinéticas do movimento tridimensional distintas e determinação de valores médios entre tais análise Sistema de captura do movimento 3D acompanha um ou mais dos seguintes softwares dependendo da aplicação de pesquisa clínica/científica: Vicon Nexus, Vicon Polygon, Vicon BodyBuilder, Vicon Blade, Vicon ProCalc, Vicon Tracker, Vicon Pegasus, Vicon Cara e Boujou.