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La biomecanica es la ciencia que estudia la relacion entre las fuerzas y los movimientos del cuerpo humano con el objetivo de realizar analisis cinematicos. En el estudio cinematico enfocado al deporte, los entrenadores se apoyan en el analisis de video para estudiar el movimiento y mejorar el rendimiento, gesto deportivo y desempeno de los atletas. Particularmente, en natacion, a partir del analisis y estudio del movimiento, se busca reducir la friccion con el medio, prevenir lesiones y mejorar registros. Actualmente, estos estudios se realizan mediante analisis de video combinados con datos de goniometros, giroscopios y acelerometros. Sin embargo, estos metodos presentan limitaciones asociadas con portabilidad, fabricacion de equipos altamente especializados, costos elevados y tecnicas invasivas. Ademas, la literatura muestra que los sistemas para realizar captacion de video y los algoritmos empleados para analizar el movimiento de deportistas a traves de secuencias de video estan enfocados al estudio de los nadadores fuera del agua debido a que la predominancia de las tonalidades de azul y verde, la difraccion, la refraccion, el ruido producido por las olas, la turbulencia y la oclusion por el movimiento del agua, son retos que aun no han sido resueltos por los algoritmos tradicionales. Este trabajo presenta un sistema de adquisicion de video bajo el agua y un algoritmo que modela la absorcion de luz en la etapa de preprocesamiento para la entrada de un modelo realiza la segmentacion de cada frame, combinando las tecnicas de descomposicion de matrices de bajo rango; la clasificacion, con el metodo de difusion; y el seguimiento del nadador mediante el filtro kalman. El algoritmo fue probado en 10 secuencias de video captadas con el sistema propuesto, y los resultados muestran que se detecta y hace seguimiento al nadador con una efectividad del 93% en ambientes hidrodinamicos.

scientia et technica

Detección y seguimiento de nadadores en ambientes hidrodinámicos mediante absorbancia de la luz usando el modelo de color HSV y la descomposición de matrices de bajo rango