Download PDF
ads:
UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA
FACULDADE DE ENGENHARIA ELÉTRICA
PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA
Um aplicativo de software desenvolvido
para avaliação de imagens por
fotogrametria
Lílian Ribeiro Mendes Paiva
Agosto
2005
ads:
Livros Grátis
http://www.livrosgratis.com.br
Milhares de livros grátis para download.
Um aplicativo de software desenvolvido
para avaliação de imagens por
fotogrametria
Lilian Ribeiro Mendes Paiva
Texto da dissertação apresentada à Universidade Federal de Uberlândia como parte
dos requisitos para obtenção do título de Mestre em Ciências.
____________________________________
Prof. Luciano Vieira Lima, Dr.
Orientador
_________________________________ _________________________________
Prof. Alcimar Barbosa Soares, PhD. Prof. Darizon Alves de Andrade, Dr.
Co- Orientador Coordenador do Curso de Pós-Graduação
ads:
UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA
FACULDADE DE ENGENHARIA ELÉTRICA
PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA
Um aplicativo de software desenvolvido
para avaliação de imagens por
fotogrametria
Lilian Ribeiro Mendes Paiva
Texto da dissertação apresentada à Universidade Federal de
Uberlândia, perante a banca de examinadores descrita logo abaixo, como parte
dos requisitos necessários à obtenção do título de Mestre em Ciências.
Banca examinadora:
Prof. Luciano Vieira Lima, Dr. - Orientador (UFU)
Prof. Adriano Alves Pereira, Dr. (UFU)
Prof. Wellesley Barros Ferreira, Dr. (UEMG)
Deus, obrigada por estar sempre comigo.
Luz que ilumina meus caminhos,
Fé que sustenta meus pensamentos,
Força que permite buscar meus ideais.
Que meus desafios sejam novo estimulo,
e que minhas vitórias sejam
sempre Tuas...
Aos meus filhos, Caio, Ciro e Olívia,
Ao meu esposo, Cássio,
À minha mãe, Sueli,
À memória de meu pai, Ivan,
Ao meu irmão, Léucio.
Ao Professor Luciano Vieira Lima
Que sempre soube que a única forma de conhecer
é descobrir e que fazer descobrir
é a única forma de ensinar.
AGRADECIMENTOS
Ao final deste trabalho, percebo que sua concretização só foi possível, porque
muitas pessoas estiveram ao meu lado, algumas mais próximas, outras mais distantes. Cada
uma a seu jeito, auxiliando, apoiando ou incentivando... Quero expressar minha gratidão a
elas:
Ao Prof. Dr. Luciano Vieira Lima, pela oportunidade e orientação. Cada uma
destas páginas ganhou muito com seus conselhos, conhecimento e experiência.
Ao Prof. Alcimar Barbosa Soares, Phd, co-orientador deste projeto. O desafio
lançado foi um grande incentivo, ainda que inacabado... Agradeço também pela
disponibilidade e utilização da infra-estrutura do laboratório de Engenharia Biomédica, onde
pude realizar este trabalho.
Ao Prof. Dr. Adriano Alves Pereira, pela oportunidade em participar na
elaboração de alguns projetos e pela disposição em ajudar no que fosse possível.
Ao Prof. Dr. Silvio Soares Santos, pelo acolhimento na Faculdade de Educação
Física da UFU, pelo trabalho participativo na coleta de dados para testes e experimentos com
o sistema.
À Marli, pela dedicação e companheirismo na secretária da pós-graduação.
Aos companheiros do laboratório, sempre apoiando nos momentos difíceis que
tangem a caminhada de um mestrado.
Ao aluno estagiário Alan, pelo trabalho cooperativo realizado durante o período da
implementação do software.
Aos meus alunos da UNIPAC e FAZU, por compreenderem e também ajudarem
em minhas atividades como professora e ao mesmo tempo, aluna.
Às maiores riquezas de minha vida Caio, Ciro e Olívia. Acredito que os filhos são
as únicas ocasiões em que percebemos a existência do amor incondicional, completo...
Ao meu esposo, Cássio Paiva, por seu amor, compreensão e incentivo. Você é o
principal responsável pelas atuais possibilidades profissionais de minha vida, confiando
sempre em meu potencial e compreendendo minha ausência como esposa e mãe de nossos
filhos.
À minha mãe, Sueli, cuja busca incessante é exemplo norteador.
Ao meu irmão, Léucio, pela certeza de sempre poder contar com sua ajuda.
Aos meus familiares, por me ajudarem e apoiarem muitas vezes nas minhas
atividades.
A todos que contribuíram de alguma forma, para a realização deste trabalho.
Muito obrigada!
FICHA CATALOGRÁFICA
Elaborado pelo Sistema de Bibliotecas da UFU / Setor de Catalogação e Classificação
P149a
Paiva, Lilian Ribeiro Mendes, 1966-
Um aplicativo de software desenvolvido para avaliação de imagens
por fotogrametria / Lilian Ribeiro Mendes Paiva. - Uberlândia, 2005.
93f. : il.
Orientador: Luciano Vieira Lima.
Dissertação (mestrado) – Universidade Federal de Uberlândia, Progra-
ma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica.
Inclui bibliografia.
1. Software - Desenvolvimento - Teses. 2. Programas de computador -
Validação - Teses. 3. Fotogrametria - Teses. I. Lima, Luciano Vieira. II.
Universidade Federal de Uberlândia. Programa de Pós-Graduação em En-
genharia Elétrica. III. Título.
CDU: 681.3.06(043.3)
RESUMO
Paiva, L. R. M. Um aplicativo de software desenvolvido para avaliação de
imagens por fotogrametria, FEELT - UFU, Uberlândia - Brasil, 2004, 93p.
A avaliação, a mensuração e o registro de imagens do corpo humano, podem ser
feitos de forma objetiva, utilizando equipamentos e recursos que permitam quantificar os
resultados, ou subjetiva, utilizando apenas a obs
ABSTRACT
Paiva, L. R. M. A software application development for image evaluations for
photogrammetry, FEELT - UFU, Uberlândia - Brasil, 2004, 93p.
The evaluation, measuring and the registering of images of the human body can be
done in an objective manner, by the use of equipment and resources which permit quantity of
results or a subjective analyze by using only visual observation. Therefore, a subjective
observation not based on objective data means divergent results will be reached, because of
factors such as the level of experience of the observer and the impossibility of carrying out
comparisons during the time of treatment.
In conjunction to these necessities, this work describes the development of the system
which through the use of photogrammetry evaluates an image, to give effective results. Thus
making the description of positions, planes and axis of reference related to the human body
possible. This project was realized by the use of an object orientation technique implemented
in the VC++.NET programming language with access to the data base. Experiments
demonstrated the possibility of quantity data story for analyze e future comparisons in athletes
from various modalities as well as in the practice of physiotherapy.
Key words: systems for image analyze photogrammetry.
x
Conteúdo
1 Introdução 1
1.1 Motivação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.1.1 O software ALCimagem® . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.1.2 Aplicações do software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.2 Objetivo do trabalho . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.3 Contribuições desta dissertação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.4 Estrutura da dissertação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2 Métodos de avaliação 9
2.1 Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.2 Métodos de avaliação da postura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.2.1 A radiografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2.2.2 A termofotografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.2.3 A goniometria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.3 Equipamentos de apoio a medidas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.3.1 O escoliômetro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.4 Métodos de avaliação dos movimentos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.4.1 A fotogrametria . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.4.2 A videogrametria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
2.4.3 Biofotogrametria ou análise cinemática . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.5 O estado da arte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.5.1 Software de Avaliação Postural – Fisiometer . . . . . . . . . . . . . . . . .. . 18
2.5.2 DVideow . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.5.3 Da Vinci . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.5.4 APAS – Ariel Performance Analysis System . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.5.5 WINanalyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.5.6 Peak – Motus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
xi
2.5.7 Fisio Office . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.5.8 Scion Image . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3 O Sistema e seu desenvolvimento 30
3.1 Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
3.2 Identificação dos requisitos do sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
3.2.1 Análise de requerimentos e especificações . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
3.3 Proposta para desenvolvimento do projeto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3.4 O paradigma de programação .NET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3.4.1 A arquitetura .NET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
3.4.2 Vantagens ao usar o .NET Framework . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.4.3 O ambiente de desenvolvimento Visual Studio .NET . . . . . . . . . . . . 37
3.4.4 A linguagem de desenvolvimento C++ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
3.5 A programação orientada a objetos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
3.6 Apresentando o protótipo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
3.6.1 A interface do sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
3.6.2 O formulário de abertura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
3.6.3 O formulário principal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
3.6.4 A barra de ferramentas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
3.7 Aspectos relevantes da implementação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
3.7.1 O cálculo dos ângulos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
3.7.2 As linhas(réguas) horizontais e verticais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
3.7.3 Gerando a transparência . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
3.7.4 Transformações geométricas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
3.7.5 Armazenamento dos dados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
3.7.6 A dll (dynamic link library) do vídeo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
3.7.7 A thread de plotagem das linhas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
4 Experimentos e avaliações 62
4.1 Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
4.2 Utilizando o sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
4.2.1 Realizando a coleta das imagens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
4.3 Metodologia experimental – análise cinemática . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
4.3.1 Ambiente de trabalho . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
xii
4.3.2 Equipamentos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
4.3.3 Voluntários . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
4.3.4 Ensaio realizado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
4.4 Metodologia experimental – análise fotogramétrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
4.4.1 Ambiente de trabalho . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
4.4.2 Equipamentos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
4.4.3 Voluntários . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
4.4.4 Ensaios realizados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
4.5 Testes para validação das medidas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
4.5.1 Validação das medidas das retas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
4.5.2 Validação das medidas dos ângulos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
4.6 Avaliação dos resultados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
5 Conclusões e trabalhos futuros 83
5.1 Introdução . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
5.2 Conclusão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
5.3 Trabalhos futuros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
Referências Bibliográficas 86
xiii
Lista de Figuras
1.1 Tela demonstrando a utilização do software ALCimagem, versão 2.1 . . . . . . . . 04
2.1 Exemplo de utilização de um Goniômetro Digital - (Goniômetro Digital,
2005) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
2.2 (a) Escolimômetro com filmadora sobre tripé em posicionamento do indivíduo
(Miziara,2002). (b) Simetógrafo com moldura e rodízios (Fisiobrás,
2005). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
15
2.3 Tela avaliação postural computadorizada (Fisiometer, 2004) . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.4 Tela avaliação flexão ombro direito (Fisiometer, 2004) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.5 Emissão de relatórios (Fisiometer, 2004) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.6 Software Digital Vídeo for Biomechanics. (DVideow, 2004) . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.7 Tela do software DaVinci (Da Vinci, 2004) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.8 Tela demonstrando o funcionamento do software APAS, para cálculos variáveis
de cinemática, em diversos segmentos das imagens usando-se duas câmeras
calibradas a 45 graus. (APAS, 2005) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.9 Tela demonstrando o funcionamento do software WINanalize na primeira fase da
análise de um movimento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.10 Tela demonstrando funcionamento do software WINanalize na segunda fase da
análise de um movimento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.11 Tela demonstrando funcionamento do software WINanalize na terceira fase da
análise de um movimento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.12 Tela demonstrando funcionamento do software WINanalize na análise e
reconhecimento de um ponto na imagem, através de um gráfico. . . . . . . . . . . . . . .
25
2.13 Tela de demonstração do Sistema Peak Motus, realizando o zoom em um recorte
feito na imagem que está sendo analisada. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.14 Tela de demonstração do software Fisio Office, mostrando a utilização do
módulo goniometria. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
xiv
2.15 Tela inicial do software Scion Image com ferramentas de manipulação de
imagens (Scion Image, 2004) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3.1 Representação gráfica dos usuários . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
3.2 Diagrama de blocos do projeto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3.3 A arquitetura.NET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
3.4 Diagrama de classes do protótipo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
3.5 Estrutura do protótipo desenvolvido. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
3.6 Tela de abertura do protótipo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
3.7 Tela principal, com a barra de ferramentas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
3.8 Tela demonstrando a utilização da ferramenta fotografia, e múltiplos
formulários com imagens de diversas extensões. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
3.9 Tela demonstrando o formulário correspondente à ferramenta vídeo . . . . . . . . . . . 46
3.10 Tela demonstrando a utilização das ferramentas ponto, linha e polilyne. . . . . . . . . 47
3.11 Tela demonstrando a ferramenta régua para determinar a largura da figura em
metros e a janela propriedades para configurar a escala das medidas. . . . . . . . . . . 48
3.12 Tela demonstrando a visualização do plano de fundo (primeira imagem) e da
segunda imagem selecionada para aplicar a transparência. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
3.13 Visualização do plano de fundo (primeira imagem) e da segunda imagem com
119 graus de transparência. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3.14 Visualização das imagens sobrepostas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3.15 Tela demonstrando a utilização da ferramenta zoom (+/-).. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
3.16 Tela demonstrando a utilização das ferramentas rotacionar esquerda e direita. . . . 50
3.17 Ferramenta salvar estudo de caso. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
3.18 Recuperação de estudo de caso. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
3.19 Ângulo (q) formado por dois vetores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
3.20 Projeção Perspectiva de um cubo com a face frontal removida. . . . . . . . . . . . . . . . 54
3.21 Projeção Ortográfica de um cubo com a face frontal removida . . . . . . . . . . . . . . . . 55
3.22 Representação do sistema RGB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
3.23 Cubo de cores do padrão RGB no espaço cartesiano . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
3.24 Exemplo de operação de rotação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
3.25 Exemplo de operação de translação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
3.26 Exemplo de transformação em escala . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
3.27 Tabela de nome “dados” implementada no banco de dados . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
xv
4.1 1. Filmadora com tripé, 2. Distância indivíduo filmadora, 3. Altura da filmadora,
4. Quadro posturométrico, 5. Distância entre o quadro posturométrico e o
indivíduo (Barbosa, 2001). 64
4.2 Posicionamento da câmera junto ao objeto fotografado 65
4.3 Seqüência de imagens marcando tempo de cada frame . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
4.4 Seqüência de etapas desenvolvidas durante os experimentos: (1) aquisição das
imagens através da câmera ou filmadora; (2) utilização do protótipo para
realização de experimentos; (3) tratamento dos resultados por profissional
qualificado. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
4.5 Fase de saída do bloco para atleta com deficiência produzida por pólio
(preparação). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
4.6 Fase de impulso na saída do bloco. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
4.7 Fase aérea da saída do bloco. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
4.8 Fase de penetração na água. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
4.9 Elevação da escápula esquerda em relação à direita. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
4.10 Elevação da escápula direita em relação à esquerda. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
4.11 Pequeno desvio com elevação da escápula direita. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
4.12 Altura da mão do atleta de 1,28 m com relação ao solo, durante um arremesso de
dardo, no momento da soltura do mesmo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
4.13 Validando as medidas das retas horizontais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
4.14 Validando as medidas das retas verticais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
4.15 Validação de um ângulo de 90 graus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
4.16 Validação de um ângulo de 60 graus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
xvi
Capítulo 1 - Introdução
CAPITULO I
Introdução
Em algumas áreas, dificuldades relacionadas aos processos de sistematização das
informações, tornam os resultados inadequados à argumentação científica de alto rigor
(RICIERI, 2005).
Baraúna, (1997), durante participação em um programa de doutoramento em
Psicomotricidade Humana, na Universidade Técnica de Lisboa, Portugal, relata: “Os
processos avaliativos atualmente utilizados além de não possibilitarem um registro confiável
e evolutivo, não permitem também realizar comparações durante o decorrer de um
tratamento e, por estarem embasados em técnicas observativas não sistematizadas, tornam-se
instrumentos de medidas frágeis e susceptíveis de erro”.
1
Capítulo 1 - Introdução
Ricieri, (2004), comenta necessidades similares: “Avaliar com precisão,
confiabilidade e reprodutibilidade ainda é um desafio nos consultórios; muitas vezes os
resultados são divergentes até para um mesmo aferidor”.
Pelos relatos descritos, percebe-se que na fisioterapia, ou no atletismo, um grande
gargalo refere-se à medida na quantificação de resultados e na evolução de dados através de
indicadores objetivos. Verifica-se que atualmente os métodos de avaliação baseiam-se na
observação subjetiva, sendo a mensuração dependente da experiência do profissional que a
realiza. São utilizados métodos tradicionais, que não viabilizam comparações e registros
confiáveis e evolutivos.
Consequentemente, a sistematização de processos e rotinas de avaliação integra
uma das vertentes tecnológicas que despontou como instrumento de aperfeiçoamento em
atenção à saúde nos últimos tempos (RICIERI, 2005).
Neste cenário, diversos instrumentos foram desenvolvidos e utilizados em
trabalhos científicos. Dentre eles, palmilhas sensorizadas, eletromiógrafos, eletrogoniômetros,
plataformas de força, (maiores informações sobre as plataformas de força podem ser
encontradas em Naves (2001)), e sistemas de análise através de imagens e vídeo. O interesse
por estes estudos surge da conscientização por parte de muitos pesquisadores, sobre as
limitações que os métodos tradicionais possuem. O que estas tecnologias de ponta têm em
comum é o alto custo, que resulta na impossibilidade de aplicá-las de modo efetivo. Assim,
estes equipamentos e sistemas ficam restritos aos grandes centros tecnológicos, o que priva a
maioria dos profissionais da obtenção de dados precisos, imprescindíveis nas tomadas de
decisão diagnóstico-clínico, que poderiam refletir em benefícios para a população
(FERREIRA, 1998; RICIERI, 2000).
Diante da necessidade da viabilização de um instrumento que pudesse ser
implantado a baixo custo, sendo ao mesmo tempo seguro e eficaz na quantificação de medidas
2
Capítulo 1 - Introdução
do corpo, dois pesquisadores, Dr. Alcimar Barbosa Soares (UFU - Universidade Federal de
Uberlândia) e Dr. Mário Antonio Baraúna (UNITRI - Universidade do Triângulo),
desenvolveram em parceria um software, que será apresentado no tópico seguinte, como parte
da motivação para realização desde trabalho (BARAÚNA, 1997).
1.1 Motivação:
Uma das características de um trabalho de pesquisa são os pré-requisitos
necessários e determinantes para um eficiente progresso no procedimento da investigação.
Segundo Amadio, (1.996), o que se procura é estabelecer possibilidades de novos avanços em
alguma área ou novas teorias que sirvam de referenciais modificadores da situação do
conhecimento sobre determinado problema.
Neste sentido, além das necessidades observadas pelos atuais métodos
empregados, esta pesquisa também teve como motivação dar continuidade ao
desenvolvimento do software ALCimagem®, para manipulação de imagens com análise
angular.
A primeira versão foi implementada na linguagem Prolog em 1.999, recebendo
algumas alterações em 2001. Atualmente o sistema contém:
• Cálculo de ângulos definidos por pelo menos 3 pontos pertencentes a uma polyline
(linha composta de várias linhas);
• Janela de dados que apresenta o valor do ângulo de intersecção entre as linhas;
• Movimentos de rotação e translação das linhas e dos pontos de intersecção;
3
Capítulo 1 - Introdução
• Propriedades para configuração do formato de fontes, cores e dimensões de linhas e
texto;
• Armazenagem dos dados inseridos em estudos de caso.
1.1.1 O software ALCimagem®
A interface gráfica do software contém menus e botões correspondentes situados
em uma barra horizontal. Para realizar um estudo de caso o sistema utiliza duas janelas,
associando a uma dada imagem as polylines e ângulos plotados sobre ela. É também possível
abrir estudos de casos já realizados anteriormente. Uma janela de configuração das
propriedades é inserida quando o usuário faz a opção pelo menu, o que pode ser visualizado
pela figura 1.1:
FIGURA 1.1 – Tela demonstrando a utilização do software ALCimagem, versão 2.1.
4
Capítulo 1 - Introdução
1.1.2 Aplicações do software
O software foi utilizado em trabalhos científicos, na avaliação de imagens
utilizando a fotogrametria computadorizada, eleita por tratar-se de um método não-invasivo,
preciso, de baixo custo e efetivo em sua aplicação clínica (BARAÚNA,1997; RICIERI, 2000):
1. Estudo comparativo entre a avaliação do tórax de crianças asmáticas e não asmáticas,
através do cálculo do Ângulo de Charpy pela fotogrametria computadorizada
(DELOROSO, 1999);
2. Estudo Correlacional entre a expansibilidade da caixa torácica e a capacidade vital
pulmonar nos indivíduos portadores e não-portadores de Espondilite Anquilosante
(MAGAZONI, 2000);
3. Quantificação angular do movimento tóraco-abdominal, durante a ventilação tranquila,
através da fotogrametria computadorizada (RICIERI, 2000);
4. Estudo do equilíbrio estático de idosos e sua correlação com quedas (BARBOSA,
2001);
5. Avaliação do equilíbrio estático em pacientes diabéticos portadores de neuropatia
autonômica pela fotogrametria computadorizada (CARDOSO, 1999).
6. Alterações posturais em crianças portadoras de síndrome da respiração bucal,
avaliadas através do método da biofotogrametria computadorizada (LIMA, 2004).
7. Além de artigos e publicações nacionais e internacionais em revistas especializadas.
Contudo, o software não dispõe de um arquivo de ajuda completo e outras
características fundamentais, como manipulação de imagens em diversos formatos (JPEG,
JPG, WMF, ICO, GIF, AVI, etc.), escala para definição de medidas em metros (mm/cm/m),
ferramentas para edição, plotagem de textos, linhas, pontos, etc.
5
Capítulo 1 - Introdução
Desta forma, observando o interesse de diversos profissionais e a necessidade de
alguns aprimoramentos constatadas nos experimentos em que o software ALCimagem® foi
utilizado, traçou-se o objetivo deste trabalho, com a proposta de dar continuidade a um projeto
até então inicializado.
1.2 Objetivo do trabalho
Com base no contexto apresentado, esse trabalho surgiu com o objetivo de
desenvolver um sistema para fotogrametria, que possibilite avaliação e análise em imagens
estáticas.
A fim de atingir o objetivo proposto, a seguinte metodologia de pesquisa foi
traçada:
• Investigar o estado da arte dos principais métodos e técnicas de mensuração de
imagens utilizadas atualmente;
• Analisar os programas computacionais existentes, identificando suas principais
vantagens e desvantagens;
• Identificar o paradigma e as técnicas de implementação a serem utilizadas;
• Projetar e desenvolver um novo sistema que contenha todas as características do
software ALCimagem®, além de outros aprimoramentos;
• Avaliar o sistema proposto através de experimentos.
6
Capítulo 1 - Introdução
1.3 Contribuições desta dissertação
Espera-se que o trabalho desenvolvido possa contribuir no estudo do corpo
humano por diferentes segmentos, para mensurar e avaliar imagens através da fotogrametria,
resultando precisão e reprodutibilidade dos dados. Espera-se também, que o baixo custo possa
permitir sua utilização de modo acessível e efetivo.
1.4 Estrutura da dissertação
A dissertação encontra-se estruturalmente dividida em 06 capítulos, que contam a
seguir, incluindo este, intitulado Capítulo 01 – Introdução.
O Capítulo 02 investiga o estado da arte das principais técnicas existentes para
mensuração de imagens, o levantamento e análise de sistemas computacionais correlatos
existentes. É feita a apresentação de outros softwares voltados para áreas afins, sob aspectos
em que o objeto da pesquisa possa ser aplicado.
As técnicas utilizadas para concepção, modelagem, desenvolvimento e
implementação do sistema, são propostas no Capítulo 03, bem como a apresentação da
interface do protótipo, suas funções e aplicabilidades.
No Capítulo 04, é feita uma avaliação do sistema. São apresentados os resultados
de experimentos realizados junto ao laboratório de Biomecânica da Faculdade de Educação
Física, da Universidade Federal de Uberlândia.
No Capítulo 05, são feitas as conclusões finais, resgatando os pontos relevantes da
dissertação, bem como algumas dificuldades encontradas no decorrer do trabalho. São
7
Capítulo 1 - Introdução
enumeradas sugestões para trabalhos futuros que podem ser realizados a partir deste e as
contribuições desta pesquisa.
Finalmente, as referências bibliográficas são descritas e em anexo, segue uma
cópia do protótipo.
8
Capítulo 11 – Métodos de Avaliação
CAPÍTULO II
Métodos de avaliação
2.1 Introdução
Ultimamente, os métodos de avaliação e mensuração de imagens do corpo humano
tem sido tema de inúmeros trabalhos. Alguns autores explicam que várias formas de registro
são propostas para auxiliar os métodos de avaliação, baseadas em diferentes princípios, seja
empregando equipamentos sofisticados ou utilizando recursos muito simples, através de
procedimentos práticos ou exaustivos, que fornecem medidas precisas ou permitem descrições
qualitativas.
Na visão de Amadio (1996), existem duas tendências:
a) observação objetiva – feita através de equipamentos (recursos materiais) que
permitem quantificar os resultados e;
9
Capítulo 11 – Métodos de Avaliação
b) observação subjetiva – que usa escassos materiais e os sentidos visuais (observação)
sem obter resultados quantitativos, com grau de fidelidade dependente da experiência.
Segundo Baraúna (1997), atualmente, os métodos de avaliação, fundamentam-se
na observação não sistematizada e subjetiva, ficando a mensuração destinada ao detalhamento
e experiência do observador. Entende-se, portanto que essa avaliação, seja um processo
contínuo, e Ricieri (2005) confirma este princípio, ao afirmar que em cerca de meio século de
profissão, a Fisioterapia carece ainda de processos de sistematização de informações,
afirmando que; “avaliar com precisão, confiabilidade e reprodutibilidade ainda é um desafio
nos consultórios; muitas vezes os resultados são divergentes até para um mesmo aferidor”.
A revisão bibliográfica a cerca deste tema demonstra que a mensuração do corpo
humano durante o processo de avaliação é, fundamental nas decisões relacionadas a diversos
casos. Para chegar a este resultado, esta pesquisa buscou primeiramente situar o problema a
ser analisado, ou seja, a busca do “background” específico da área de atuação, de forma
seletiva e crítica para finalmente propor o que deve ser feito.
Para tanto, este capítulo faz a análise dos métodos de avaliação usados ao longo do
tempo, das principais técnicas desenvolvidas nos últimos anos e dos trabalhos relacionados
com o tema desta pesquisa.
2.2 Métodos de avaliação
Segundo Verderi (2004), a boa postura é aquela que melhor ajusta nosso sistema
musculoesquelético, equilibrando e distribuindo todo o esforço de nossas atividades diárias,
10
Capítulo 11 – Métodos de Avaliação
favorecendo a menor sobrecarga em cada uma de suas partes. Para que possamos estar em boa
postura, é necessário uma harmonia/equilíbrio do sistema neuromusculoesquelético. A autora
descreve que cada indivíduo apresenta características individuais de postura que podem ser
influenciadas por vários fatores: anomalias congênitas e/ou adquiridas, obesidade, atividades
físicas sem orientação, distúrbios respiratórios, desequilíbrios musculares, frouxidão
ligamentar e doenças psicossomáticas.
Baraúna (1997) relata que os métodos de avaliação da postura, têm evoluído
consideravelmente, porém muitas vezes esses métodos ficam confinados aos laboratórios, não
possibilitando aos profissionais que necessitem de uma correta avaliação, o seu manuseio. A
avaliação postural mais praticada continua a ser a obtida através da observação humana e,
portanto sujeita a erros, sendo incapaz de repetição sistemática.
Ricieri (2004), Choobineh (2004) e Tartaruga (2004), concordam com estes dados,
afirmando que o registro da postura corporal tem interessado a muitas áreas de estudo com o
objetivo de captar e reter o movimento humano, no momento que este ocorre e transcrevê-lo
através de elementos mensuráveis, de forma a permitir o processamento e armazenagem para
reutilização posterior.
Verderi (2004) também descreve que a avaliação se faz importante para que
possamos mensurar os desequilíbrios e adequarmos a melhor postura a cada indivíduo,
possibilitando a reestruturação completa de nossas cadeias musculares e seus posicionamentos
no movimento e/ou na estática.
Para tanto, são utilizados alguns materiais e métodos:
a) Objetivos: uso de radiografia, fotografia e filmagem.
b) Subjetivos: observação pelo uso do tato e da visão.
11
Capítulo 11 – Métodos de Avaliação
2.2.1 A radiografia
A radiografia ainda figura como destaque na avaliação da postura, com visão
ampliada, possibilitando a mensuração das imagens. Atualmente, as radiografias digitais
dispensam filmes e revelações, além de maior rapidez e qualidade nas imagens.
Porém, algumas desvantagens deste método são verificadas:
• Fiabilidade: segundo Baraúna (1997), citando White & Panjabi (1978), os diagnósticos
por raios-X enquadram-se em: “muito provavelmente” e “questionável”.
• Cargas de radiação: o Comitê Internacional de Proteção Radiográfica, alerta para o
risco acentuado à exposição de radiação. Barúna (1997), segundo Knoplich (1982), faz
uma sensata observação ao dizer que “devemos lembrar que a dose de irradiação é
cumulativa”.
• Custo: Alto custo da aparelhagem, filmes, reveladores, pessoal especializado e
manutenção, além do equipamento ocupar um grande espaço físico.
Convém ressaltar, que embora a radiografia possibilite um estudo do sistema
esquelético, é necessária ainda a mensuração angular dos desvios da coluna ou segmentos, que
é realizada através do Método de Cobb (apêndice A) isto é, pelo método manual do cálculo
angular. Este método é passível de erros já que esta angulação é calculada através do uso de
esquadros e transferidores pelo profissional que interpreta a radiografia (BARAÚNA, 1997).
12
Capítulo 11 – Métodos de Avaliação
2.2.2 A termofotografia
A termofotografia ou exame termográfico é um método de investigação da postura.
Segundo Baraúna (1997) em Tribastone (1991):
“Consiste no registro fotográfico das zonas mais frias e quentes dos
segmentos corporais, mediante a incidência de raios infravermelhos por uma câmara
apropriada. O calor gerado pelo metabolismo dos tecidos ou pela perda energética
dos músculos ao realizar seu trabalho transmitido aos demais tecidos até sua
superfície corporal, provoca um plano térmico e através de acessórios adequados é
possível mensurar a temperatura, que uma vez traduzidas em imagens permitem
ressaltar possíveis dissimetrias face ao plano sagital. O plano térmico da região
dorsal, reproduzido fotograficamente e revelado através de um visor que indica as
diferença de temperatura entre os músculos do hemidorso. Na imagem colorida a
escala de temperatura vai passando do branco até ao azul, havendo um grau de
diferença para cada mudança de cor”.
Para o autor este método tem grande valia por ser objetivo e dotado de um grande
grau de sensibilidade, podendo ser infinitamente reproduzível. Pode-se concluir que a
termofotografia é eficaz para controle dos desvios em evolução (BARAÚNA, 1997).
2.2.3 A goniometria
É um método de avaliação que consiste no uso do goniômetro para medir ângulos
articulares do corpo, sendo ele um transferidor com dois braços longos articulados. Em sua
utilização, um dos braços é fixado de forma a estender-se a partir do transferidor com um
13
Capítulo 11 – Métodos de Avaliação
ângulo de 0°. O outro braço se estende a partir do centro do transferidor e é livre para rodar. O
centro do transferidor é alinhado sobre o centro articular, e os dois braços são alinhados sobre
os eixos longitudinais dos segmentos corporais que se conectam na articulação. O ângulo na
articulação é visualizado então na interseção do braço para rodar livremente com a régua do
transferidor (HALL, 1999).
As medidas goniométricas são usadas para decidir a intervenção terapêutica mais
apropriada e, ainda, documentar a eficácia desta intervenção. A exatidão da leitura depende da
precisão do posicionamento do goniômetro. O conhecimento da anatomia articular subjacente
é essencial para a localização correta do centro articular de rotação.
Outro instrumento disponível é o eletrogoniômetro (chamado de elgon), que é
simplesmente um goniômetro com um potenciômetro elétrico em seu vértice. Possui uma tira
móvel, que marca o ângulo presente na articulação (HALL, 1999).
FIGURA 2.1 - Exemplo de utilização de um Goniômetro Digital
(Goniômetro Digital, 2005)
14
Capítulo 11 – Métodos de Avaliação
2.3 Equipamentos de apoio a medidas
2.3.1 O escoliômetro
É um quadro milimetrado e transparente, baseado em princípios de medida direta,
que possibilita identificar possíveis assimetrias, bem como registrá-las em fotografias.
A mensuração ocorre, portanto, por medida indireta em centímetros, dessas
assimetrias. É importante ressaltar que este instrumento possibilita apenas verificar se ocorrem
assimetrias nos planos antero posterior e vice e versa (BARAÚNA, 1997).
Figura 2.2 - (a) Escolimômetro com filmadora sobre tripé em posicionamento do indivíduo (Barbosa, 2002).
(b) Simetógrafo com moldura e rodízios (Fisiobrás, 2005).
15
Capítulo 11 – Métodos de Avaliação
2.4 Métodos de avaliação dos movimentos
2.4.1 Fotogrametria
Na cinemática, as imagens podem ser analisadas de modo isolado, em fotogramas
ou frames, sendo este tipo de análise conhecido como fotogrametria. Por fotogrametria,
entende-se ainda à aplicação da fotografia à métrica, onde se deduz a dimensão dos objetos
contidos numa imagem de natureza fotográfica ou cinematográfica. Na agrimensura, utiliza-se
este termo para denominar a técnica que permite efetuar as medidas de um objeto quanto à
suas formas e situação espacial, através de perspectivas registradas fotograficamente
(RICIERI, 2004).
Contudo, são considerados métodos fotogramétricos aqueles que, de uma ou de
outra forma, utilizam qualquer espécie de câmera com sensor de recepção de informação, de
forma a calcular a distância e as dimensões reais dos objetos.
Barbosa (2001) faz referência quanto à observação ou fotointerpretação como
sendo em método importante, pois, examinam-se as imagens registradas, em busca do
julgamento e da conclusão da situação avaliada.
2.4.2 Videogrametria
Na cinemática, as imagens podem ainda ser analisadas continuamente em
seqüências de vídeo, ao longo do tempo, sendo este tipo de análise conhecida como
videogrametria. A videogrametria inclui considerações de espaço, tempo e velocidade das
16
Capítulo 11 – Métodos de Avaliação
seqüências de movimentos realizadas pelos segmentos corporais que, com freqüência,
correspondem ao grau de coordenação demonstrado por um indivíduo.
Segundo Hall (1999), o vídeo é atualmente o meio cinematográfico mais comum
utilizado para análise qualitativa do movimento humano. A análise quantitativa em filme ou
vídeo é feita através do computador, que torna possível o cálculo das estimativas das
quantidades cinemáticas de maior interesse para cada quadro (frame).
2.4.3 Biofotogrametria ou Análise Cinemática
A fotogrametria ao ser adaptada a análise do movimento humano é denominada de
biofotogrametria computadorizada (MAGAZONI, 2000). Essa é uma nova ferramenta no
campo dos estudos cinemáticos, conferindo fidedignidade e exatidão, imprescindíveis para a
eficácia das avaliações clínicas (FERREIRA, 1998).
Ricieri (2004) reafirma a citação acima, notificando que a biofotogrametria é uma
expressão empregada para definir um processo sistematizado de operações, cujo êxito final é a
definição quantitativa de parâmetros relacionados ao movimento corporal. Como uma
área
prática da ciência
, este conjunto de processos caracteriza-se como um sistema aberto de
medidas. A vantagem do uso desta sistematização é a possibilidade de mensurar e medir com
reprodutibilidade e precisão.
Baraúna (1997) faz referência à aplicação dessa técnica aos trabalhos pioneiros
realizados por Ferreira & Correia da Silva (1994), em que os autores desenvolveram um
programa experimental de computador que obtêm imagens a partir de fitas de vídeo em VHS,
selecionando-as e delimitando pontos para cálculo dos ângulos formados entre estes pontos. A
partir desta data, trabalhos, pesquisas e adaptações têm sido desenvolvidos para o cálculo
17
Capítulo 11 – Métodos de Avaliação
angular através da biofotogrametria, atestando quanto à validação e eficácia do método
(CARDOSO, 1999; DELOROSO, 1999; MAGAZONI, 2000; BARBOSA 2001; RICIERI,
2000).
2.5 O Estado da Arte
Com intuito elucidativo, foi feita uma pesquisa para verificar a utilização e o
desenvolvimento de ferramentas que dão suporte a análise de imagens. Para tanto, foram
realizadas pesquisas na Internet e entrevistas com profissionais que utilizam e conhecem tais
sistemas.
Ao analisar sistemas que trabalham com mensuração em imagens observa-se que o
desenvolvimento deles cresce a cada dia em diversas subáreas do conhecimento. Encontrou-
se, contudo, 08 softwares relacionados com o assunto desta pesquisa (sistemas baseados em
análise fotogramétrica ou biofotogramétrica computadorizada) que merecem ser mencionados.
2.5.1 Software de Avaliação Postural – Fisiometer
O software Fisiometer foi desenvolvido pela empresa nacional Fisiometer (RJ),
que atua no mercado com desenvolvimento de softwares para avaliação cinésio funcional. O
sistema
disponibiliza dois módulos:
18
Capítulo 11 – Métodos de Avaliação
A. Posturograma: Mensura os desvios posturais por meio de imagens digitalizadas e
avaliação de acidentes anatômicos em relação ao fio de prumo digital. As medidas
podem ser executadas em escala de milímetros, centímetros ou metros.
FIGURA 2.3 - Tela avaliação postural computadorizada (Fisiometer, 2004)
B. Fotogoniômetro: É uma ferramenta de diagnostico que mensura a amplitude de
movimento das articulações por meio de imagens digitalizadas, proporcionando ao
profissional a emissão de um exame específico.
FIGURA 2.4 - Tela avaliação flexão ombro direito (Fisiometer, 2004)
19
Capítulo 11 – Métodos de Avaliação
O software possibilita também a emissão de relatórios com laudos, imagem e
dados, sobre a avaliação postural realizada (figura 2.4).
FIGURA 2.5: Emissão de relatórios (Fisiometer, 2004)
2.5.2 DVideow
Digital Vídeo for Biomechanics, é um sistema para análise cinemática,
desenvolvido no Laboratório de Instrumentação para biomecânica da Faculdade de Educação
Física da UNICAMP (Universidade de Campinas). O sistema Dvideow obtém as coordenadas
tridimensionais de marcadores passivos a partir de imagens obtidas por câmeras de vídeo, não
exigindo equipamentos dedicados e permitindo a utilização de instrumentos de grande
simplicidade de operação e baixo custo.
20
Capítulo 11 – Métodos de Avaliação
FIGURA 2.6 - Software Digital Vídeo for Biomechanics. (DVideow, 2004)
2.5.3. Da Vinci
Da Vinci - sistema digital de análise de postura, desenvolvido pela Micromed
Biotecnologia Ltda., é um software nacional (figura 2.7), de captura e digitalização de
imagens, que permite a realização de medidas precisas de ângulos e distâncias da postura.
Criado a partir das técnicas da engenharia biomédica, o sistema Da Vinci, está no mercado
para ajudar os profissionais de fisioterapia, ortopedia, medicina desportiva e educação física
na análise da postura de seus pacientes. Possui banco de dados; captura de imagens; gravação
e reprodução de movimentos; ajuste da imagem; medidas sobre a imagem; zoom; emissão de
laudos; biblioteca de frases; ajuda.
21
Capítulo 11 – Métodos de Avaliação
FIGURA 2.7 - Tela do software DaVinci (Da Vinci, 2004)
2.5.4. APAS - Ariel Performance Analysis System
É um sistema de análise de movimento baseado em imagens de vídeo, para
ambiente Windows, desenvolvido pela empresa Ariel Dynamics Inc. Este software é muito
utilizado por treinadores e atletas. Foram encontrados artigos que relatam sua utilização, como
nas Olimpíadas de 2004, em Atenas (ARIEL, 2005).
O software APAS, permite:
Digitalização de imagens capturadas e armazenadas no disco rígido de um
computador de forma manual ou automática;
Análise de movimento bi ou tri-dimensional;
Tratamento através de filtros das coordenadas provenientes da digitalização;
Cálculo de ângulos segmentares ou articulares e suas respectivas velocidades e
acelerações;
Captura de imagens de vídeo na freqüência de até 60 quadros por segundo.
22
Capítulo 11 – Métodos de Avaliação
FIGURA 2.8 – Tela demonstrando o funcionamento do software APAS, para cálculos variáveis de
cinemática, em diversos segmentos das imagens usando-se duas câmeras calibradas a 45 graus. (APAS,
2005)
2.5.5. WINanalyze
É um software que realiza a análise e interpretação automática dos movimentos.
Possui métodos de reconhecimento de padrões, que identificam as posições de certos detalhes
da imagem (frame) automaticamente. Isto acontece com uma velocidade e precisão que não
podem ser alcançadas pela descoberta manual de movimento, possibilitando sua interpretação
exata.
Possui configuração de cores de marcações, pontos, linhas e fontes, calibração de
imagens e câmeras. Como desvantagem, pode-se citar a necessidade de outro software
específico para conversão dos vídeos que serão utilizados na análise, pois o software só
trabalha com as extensões *bld e *.dsc;
23
Capítulo 11 – Métodos de Avaliação
FIGURA 2.9 – Tela demonstrando o funcionamento do software WINanalize na primeira fase da
análise de um movimento.
FIGURA 2.10 - Tela demonstrando funcionamento do software WINanalize na segunda fase da análise
de um movimento.
24
Capítulo 11 – Métodos de Avaliação
FIGURA 2.11 - Tela demonstrando funcionamento do software WINanalize na terceira fase da
análise de um movimento.
FIGURA 2.12 - Tela demonstrando funcionamento do software WINanalize na análise e
reconhecimento de um ponto na imagem, através de um gráfico.
25
Capítulo 11 – Métodos de Avaliação
2.5.6. Peak-Motus
O Sistema Peak Motus é fabricado pela empresa Peak Performance
Technologies (Estados Unidos). O sistema é composto dos seguintes itens: câmera de vídeo S-
VHS, gravador/reprodutor de vídeo (VCR), monitor de vídeo, placa de aquisição de imagens e
software. Durante sua operação as imagens dos movimentos a serem analisados são gravadas
em fita pela câmera. Através da placa de aquisição de imagens, estas imagens são transferidas
em forma digital para o computador, onde são analisadas pelo software Peak Motus. Através
do software é efetuado o desdobramento da imagem em movimento em quadros estáticos. Um
sistema de calibração permite a conversão das unidades métricas do "mundo real" para as do
sensor eletrônico da câmera. Em cada quadro é feita a seleção de pontos e segmentos
corporais e, a partir destes, a determinação de dados espaciais e temporais, tais como
distâncias, ângulos, velocidades e acelerações lineares e angulares, e duração de movimentos.
FIGURA 2.13 – Tela de demonstração do Sistema Peak Motus, realizando o zoom em um
recorte feito na imagem que está sendo analisada.
26
Capítulo 11 – Métodos de Avaliação
2.5.7 Fisio Office
É um software destinado a clínicas de fisioterapia por possuir os recursos:
• Agendas com horários de cada fisioterapeuta
• Diversos cadastros e relatórios
• Configuração da Ficha de Cadastro (campos, posição, tamanho )
• Configuração de Emissão de Boletos Bancários
• Configuração de Fichas de Anamnese
• Cadastro de Usuários e configuração de Etiquetas para Mala Direta
O software contém como ponto de interesse nesta pesquisa o módulo chamado
goniometria, que permite cadastrar as articulações e respectivos movimentos. Com a inclusão
das análises, o usuário pode importar imagens do exame e marcar os pontos necessários para o
cálculo automático da amplitude de movimento (AMD).
FIGURA 2.14 – Tela de demonstração do software Fisio Office, mostrando a utilização do
módulo goniometria.
27
Capítulo 11 – Métodos de Avaliação
2.5.8 Scion Image
O software Scion Image (figura 2.9), desenvolvido pela empresa Scion
Corporation (Estados Unidos), dispõe de algumas funções para análise de imagens do corpo
humano. Fornece ferramentas para edição e aferição de imagens como: zoom, contraste,
densidade e cor, comprimentos, ângulos, áreas e perímetros; desenha linhas, retângulos e
textos. A empresa disponibiliza uma versão beta para download no site:
http://www.scioncorp.com/frames/fr_scion_products.htm.
FIGURA 2.15 - Tela inicial do software Scion Image com ferramentas de manipulação de
imagens (Scion Image, 2004)
A partir da verificação dos sistemas apresentados, observou-se que apesar da
diversidade de aplicações existentes, em geral, não satisfazem completamente as necessidades
dos usuários. Apesar da existência de diversas opções de sistemas que manipulam imagens,
são opiniões de especialistas da área:
28
Capítulo 11 – Métodos de Avaliação
• Em tempos em que as novas tecnologias existentes no mercado impõem à
qualificação profissional, como uma premissa para o aumento na qualidade dos
serviços prestados ao usuário, o diagnóstico fisioterapêutico carece de
instrumentos que o transporte da categoria de predominantemente qualitativo para
quantitativo em suas bases principais (RICIERI, 2005).
• São dificuldades sintetizadas pela Dra. Francinett da Costa Dias, fisioterapeuta que
resolveu iniciar, há pouco mais de cinco anos, o desenvolvimento da plataforma
Fisiometer: “Sentíamos em nossa atividade clínica, voltada para avaliação postural,
que a obtenção de mensurações precisas necessitava de uma ferramenta que desse
respaldo e que comprovasse de forma cabal a atuação fisioterapêutica resolutiva na
área”, (INSPIRAR, 2005).
Capítulo III – O Sistema e seu Desenvolvimento
CAPÍTULO III
O Sistema e seu Desenvolvimento
3.1 Introdução
Este capítulo relata o desenvolvimento do sistema apresentado nesta pesquisa,
bem como das partes relevantes de sua implementação. Algumas técnicas de modelagem
foram adotadas para organizar e sistematizar todo o processo e estão aqui descritas. Para
isto, foi preciso levantar os requisitos, examiná-los e analisar suas implicações a fim de
garantir o entendimento e a identificação com o mundo real, por parte do público usuário da
aplicação. Contudo, será dada maior ênfase à apresentação do sistema proposto, uma vez
que é este o ponto central deste trabalho.
30
Capítulo III – O Sistema e seu Desenvolvimento
3.2 Identificação dos requisitos do sistema
A escala de observação é o fator que define o nível dos detalhes observados em
um modelo. Cada fenômeno a ser estudado exige que selecionemos uma escala adequada
para modelá-lo (DEBONI, 2003). Em essência esse é o procedimento de “dividir-e-
conquistar”, do qual Edsger Dijkstra falava há anos: ataque um problema difícil, dividindo-o
em vários problemas menores que você pode solucionar.
Partindo destes princípios, o ponto inicial para representação do “modelo” a ser
analisado foi identificar os possíveis colaboradores (pessoas ou até mesmo outros sistemas
computacionais). Nesta etapa, o objetivo era descrever a “visão do usuário”, através de um
modelo funcional de alto nível que levaria à definição dos requisitos do sistema (DEBONI,
2003). A figura 3.1 ilustra os prováveis usuários do sistema, ou seja, a quem a solução do
problema interessa e quem colabora para chegar a esta solução.
Usuário
Ergonomia
Fisioterapia
Esportes
Ortopedia
FIGURA 3.1 - Representação gráfica dos usuários
31
Capítulo III – O Sistema e seu Desenvolvimento
3.2.1 Análise de requerimentos e especificações
A partir do sistema de manipulação de imagens, ALCimagem, dos softwares
analisados no capítulo II deste documento (analisadores de imagens estáticas e dinâmicas),
da identificação dos prováveis usuários e de entrevista e coleta de dados entre profissionais
envolvidos no projeto, foi possível definir os requisitos básicos e levantar o seguinte
conjunto de especificações a serem implementadas no sistema:
• Visualização de diversos formatos de imagens: BMP (Windows bitmap), JPEG
(Joint Pictures Expert Group), GIF (Graphics Interchange Format), PNG (Portable
Network Graphics), TIFF (Tagged Image File Format), WMF (Windows Metafile),
ICO (ícones);
• Visualização de vídeos (*avi, *mpeg) com operações de pausar, movimentar
(próximo e anterior), salvar frames, iniciar e finalizar a sessão;
• Propriedades de zoom (+/-) e rotação (direita e esquerda) na imagem para garantir
uma melhor visualização;
• Plotagem de pontos, linhas (régua) e polilynes, para análise das imagens;
• Transparência para comparação e análise em sobreposição de imagens.
• Cálculo de ângulos definidos por pelo menos três pontos pertencentes a uma
polyline (linha composta de várias linhas);
• Medidas em metros através da ferramenta linha (régua).
• Armazenamento de análises realizadas pelo sistema, contendo os dados da imagem:
nome, data e comentários sobre cada estudo de caso (em janela específica). O
usuário deve ter a possibilidade de visualizar qualquer estudo de caso feito
anteriormente.
32
Capítulo III – O Sistema e seu Desenvolvimento
• Configuração das ferramentas em uma janela de propriedades: cor e espessura nos
pontos, linhas e polilynes, bem como escala para definição de medidas em metros
no caso das linhas (réguas);
• Mecanismo de ajuda ao usuário, auxiliando-o na utilização e entendimento do
mesmo.
3.3 Proposta para desenvolvimento do projeto
A análise de requisitos e especificações levaram à proposta de um sistema cujo
diagrama é apresentado na figura 3.2, composto das seguintes unidades:
Ponto
Linha
Polilyne
Transparência
Zoom in
Zoom out
Esquerda
Direita
Limpar
Salvar estudo
de caso
1
2
Framework.NET
3
4
Sistema Operacional Windows
FIGURA 3.2 - Diagrama de blocos do projeto
33
Capítulo III – O Sistema e seu Desenvolvimento
1. Estágio de aquisição das imagens para posterior armazenamento em formato digital
(parte que antecede à utilização do sistema pelo usuário);
2. Fase de utilização do sistema de fotointerpretação das imagens, através das
ferramentas de manipulação disponíveis;
3. Parte integrante para funcionamento do sistema, uma vez que ele foi desenvolvido
em VC++.NET (maiores informações na item 3.4.1 deste documento);
4. Sistema operacional Windows (compatibilidade com a framework.NET).
Resumidamente, a identificação dos requisitos concebeu a arquitetura para um
sistema que ofereça ao usuário auxílio nos métodos de avaliação e análise de imagens, de
forma precisa, simples e prática, proporcionando ainda comparações com os resultados
obtidos.
3.4 O Paradigma de programação .NET
Segundo Burégio, (2003), o termo .NET refere-se a um conjunto de
tecnologias/componentes que incluem desde o modelo de programação e ferramentas de
desenvolvimento a servidores corporativos e serviços Web (Web Services) que podem ser
utilizados por diversos tipos de aplicações. Este modelo de desenvolvimento criado pela
Microsoft, visa a implementação de software independente de plataforma e dispositivo,
sendo um de seus principais objetivos, permitir a integração entre aplicações através da troca
de informações pela internet.
34
Capítulo III – O Sistema e seu Desenvolvimento
Common Language Runtime
3.4.1 A Arquitetura .NET
A arquitetura .NET introduz novos conceitos, tecnologias e termos. Alguns
componentes são de fundamental importância porém, a .NET Framework é a principal parte
da plataforma .NET. Ele é a infraestrutura utilizada no modelo .NET e provê os serviços e
componentes necessários para o desenvolvimento e execução de aplicações baseadas em
.NET (RICHTER, 2005). A figura 3.3, representa estes principais componentes.
Linguagens de
programação
Base Class
Library(BCL)
Common Type
System
Common
Language
Specification
Ar
q
uitetura.NET
WIN 32
NET.Framework class librar
y
FIGURA 3.3 – A arquitetura.NET
O .NET Framework é a parte obrigatória na execução de um software em .NET.
Ela pode ser considerada como um software que executa nossos arquivos (sejam eles dll ou
exe) feitos em .NET. Se existir alguma parte do código que põe em risco a estabilidade do
sistema, a framework se encarrega de alertar o usuário e não executar esta área onde existe o
problema. Porém, o software não será finalizado, pois poderíamos estar perdendo dados
devido a uma parada inesperada. Algumas tarefas feitas pela framework são:
35
Capítulo III – O Sistema e seu Desenvolvimento
Permite a redução da complexidade de aplicativos fazendo todo o gerenciamento
de memória e coleta automática de lixo.
Controla todos os processos a serem realizados pelo aplicativo desde a criação de
objetos até a alocação de memória.
Interpreta o aplicativo e analisa as instruções codificadas, determinando se é
possível ou viável executá-las, depois a própria framework envia pedidos ao
Windows para executar a instrução analisada (RICHTER,
2005).
3.4.2 Vantagens em usar o .NET Framework
Em linhas gerais os principais benefícios ao se utilizar o .NET Framework são:
• Independência de Linguagem – como já mencionado, o modelo .NET suporta um
conjunto razoável de linguagens que podem ser utilizadas no desenvolvimento de
aplicações.
• Modularidade – no .NET Framework o código pode ser organizado
hierarquicamente através do uso de namespaces
1
o que permite a construção de
códigos mais legíveis e sistemas de fácil manutenção devido a modularidade que
pode ser obtida com este recurso.
1
Equivalem a pacotes que podem ser utilizados para o agrupamento de classes
36
Capítulo III – O Sistema e seu Desenvolvimento
• Sistema de tipos único - o .NET Framework possui um sistema de tipos único que
pode ser utilizado por todas as linguagens compatíveis com .NET. Todos os
elementos do sistema de tipos são tratados como objetos o que permite a sua
utilização em qualquer linguagem suportada pelo modelo.
• Modelo de aplicação unificado – as funcionalidades do .NET Framework estão
disponíveis para qualquer linguagem ou modelo de programação compatíveis com
.NET. Essa característica permite, por exemplo, que um mesmo trecho de código
possa ser utilizado por aplicações desktop, Web ou até mesmo por Web services.
• Suporte aos principais padrões Web – o desenvolvimento de aplicações Web com
.NET é facilitado pelo grande suporte que ele possui aos padrões tecnológicos
utilizados atualmente na internet. Como exemplos pode-se citar tecnologias como
HTML(Hyper Text Markup Language), XML (Extensible Markup Language), entre
outros padrões.
3.4.3 O Ambiente de Desenvolvimento Visual Studio.NET
O Visual Studio.NET, é um ambiente de desenvolvimento da mesma família das
versões do Visual Studio da Microsoft, completamente integrado com todas as linguagens às
quais oferece suporte (C#, VB, Jscript e Managed C++), além de outras linguagens que não
são nativas a ele. Os códigos dos programas são construídos segundo as regras de sintaxe de
cada linguagem utilizada, que depois de compilados, geram um arquivo executável que é um
código intermediário, semi-interpretado e não um código de máquina pronto para ser
37
Capítulo III – O Sistema e seu Desenvolvimento
executado pelo sistema operacional. Este código semi-interpretado deverá passar primeiro
pela framework para só depois ser executado (RICHTER, 2005).
Neste ambiente, estão presentes três diferentes opções para construção de
aplicações, que são as bibliotecas de classes: ATL (Active Template Library), MFC
(Microsoft Foundation Classes) e a nova .NET. Cada biblioteca possui um conjunto de
classes e funções pré-definidas, com uma série de recursos diferentes.
A ATL (Active Template Library): É a mais complexa das três, destinada a
projetos que exigem extrema flexibilidade e velocidade. Seu código, ao ser
compilado gera código de máquina executado pelo sistema operacional
Windows.
A MFC (Microsoft Foundation Classes): É uma biblioteca muito grande, com
diversas funções (classes), eficiente e flexível. No entanto, gerenciar um
programa que usa dos recursos da MFC é um trabalho complicado, pois seu
código ao ser compilado, gera código de máquina, tornando-a mais apropriada
para aplicativos locais.
.NET: Possui diversos recursos como capacidade de manipular bits, criar
programas multiprocessados, manipular rotinas de baixo nível, dentre outros.
Como diferencial, temos na .NET um amplo conjunto de funções para se
desenvolver aplicativos que trabalham em rede. Ela é chamada de gerenciada,
pois não gera código de máquina. Ao executar um aplicativo baseado em
tecnologia .NET, o compilador (a framework) enquanto roda seu programa,
verifica se as próximas funções a serem executadas pelo programa são válidas e
se não causarão instabilidade no sistema. Com isso, tudo que um aplicativo faz, é
38
Capítulo III – O Sistema e seu Desenvolvimento
gerenciado pela framework. Desde criação de objetos até a alocação de memória
e tudo isso em tempo real, sem perder velocidade.
3.4.4 A Linguagem de Desenvolvimento C++
A implementação apresentada nesta pesquisa, utiliza a linguagem C++.NET e o
ambiente de desenvolvimento Visual Studio.NET, que foi a linguagem contemplada com o
maior número de modificações dentro deste ambiente (SANT’ANNA, 2005). Esta opção
surgiu de uma combinação ímpar de características, que a tornam uma ferramenta com
diversas potencialidades:
• Facilidade de migração: é uma linguagem derivada do C++, e, portanto, de fácil
migração, já que quase todo programador sabe programar nesta linguagem;
• Clareza: o código gerado é mais legível do que nas outras versões visuais do C;
• Recursos inovadores: o Visual C++.NET possui recursos adicionais para
implementação de interfaces gráficas e biblioteca de classes, além do C++.NET ser
voltado ao Windows e o C++ ao DOS;
• Suporte para hardware: programação em alto nível para acesso a recursos de
hardware com facilidade;
• A Reutilização de código legado: implica em reaproveitamento de código escrito
usando outras tecnologias como COM, ATL, DLL s (Dinamic Link Library) e outras
bibliotecas existentes;
39
Capítulo III – O Sistema e seu Desenvolvimento
• Vantagens advindas de C/C++: herda do C\C++ todo o seu poder de
processamento e flexibilidade;
• Facilidade na implementação: programar em Visual C++ ficou muito mais fácil,
prático, eficiente e confiável devido à introdução de algumas tecnologias e
bibliotecas de classes em que podemos economizar cerca de 25% de código para
resolução de um mesmo problema. Menos código significa um número menor de
erros potencias, um menor tempo de implementação e mais fácil atualização.
• Reestruturação da linguagem: a questão do domínio de complexidade que era
muito alto agora diminuiu. Isso se deve a reestruturação da linguagem que agora está
mais de acordo com alguns princípios da UML (Unified Modeling Language).
• Confiabilidade: mais confiável já que o seu processo de depuração agora pode ser
executado em tempo real na medida em que se roda o aplicativo e também o
processo é semi-compilado através da Framework.
3.5 Programação orientada a objetos
O método orientado a objetos tem provado seu valor para a construção de
sistemas em diferentes tipos de domínio e complexidade. Além disso, muitas linguagens,
assim como o VC++.NET são de alguma forma, orientadas a objetos, fortalecendo a visão
de “mundo” em termos de objetos.
O modelo detalhado descreve as técnicas para a construção do modelo orientado
a objeto, utilizando a notação proposta pela UML. Neste modelo os diagramas são
elaborados de forma a apresentar os detalhes da estrutura utilizada, da dinâmica interna e da
40
Capítulo III – O Sistema e seu Desenvolvimento
construção do sistema. A identificação das classes do sistema, sua constituição e
relacionamentos é a essência desta modelagem.
O protótipo deste trabalho foi projetado seguindo os modelos acima, de
orientação a objetos. A figura 3.4, mostra a hierarquia de classes, notação UML,
implementada no projeto. O detalhamento de cada classe, contendo seu conjunto de objetos,
atributos, operações, relacionamentos e semântica não será descrito neste texto, já que o
processo da análise não é o foco deste trabalho.
Form1
FormCaixaFerramentas
FormBranco1
FormBranco2
FormBranco3
FormBranco4
FormPrincipal
FormBranco5
FormSalvar
FormTransparência
FormDiretório
FormPropriedades
FormAbrirEstudo_de_Caso
FormDiretorio
FormVídeo
BancoDados
FIGURA 3.4 – Diagrama de classes do protótipo
3.6 Apresentando o protótipo
O protótipo desta pesquisa foi desenvolvido para calcular ângulos definidos por
pelo menos 3 pontos pertencentes a uma polyline (linha composta de várias linhas - aqui
41
Capítulo III – O Sistema e seu Desenvolvimento
chamada apenas por "polyline"), definir medidas em metros e marcar pontos em uma
imagem. Possui ainda várias características como manipulação de imagens em diversos
formatos (BMP, JPEG, JPG, GIF, AVI, MPEG, etc), ferramentas de edição (zoom (+/-),
rotação, transparência e sobreposição), configuração de cores e dimensões (para pontos,
linhas e polilynes), armazenamento de análises feitas nas imagens (salvar estudo de caso).
Foi desenvolvido para a plataforma Windows, utilizando a linguagem
VC++.NET.. O esquema da estrutura do protótipo projetado para atender os requisitos do
projeto é apresentado na figura 3.5.
Interface Principal
Seleção de novo
Estudo de Caso
Acesso a Estudo de
Caso Analisado
Fotografia
Vídeo
Dados
Imagem
Configurar Imagem
Zoom
Rotação
Aumentar
Diminuir
Direita
Esquerda
Ponto
Linha
Polilyne
Transparência
SalvarLimpar
FIGURA 3.5 - Estrutura do protótipo desenvolvido.
A seguir, será apresentada a interface do protótipo e os detalhes relevantes da
implementação, correspondentes a cada etapa descrita na estrutura apresentada na figura 3.5.
42
Capítulo III – O Sistema e seu Desenvolvimento
3.6.1 A interface do Sistema
A criação da interface do protótipo foi montada de maneira a facilitar o acesso
aos dados (ferramentas, funções, etc), pensando em sua utilização como uma nova proposta
de “modelo de usuário”. Optou-se pela simplicidade, facilidade e principalmente no axioma
de maior importância de todos os projetistas de interfaces com usuários: “Uma interface de
usuário é bem projetada quando o programa se comporta exatamente como o usuário pensa
que ele se comportaria” (SPOLSKY, 2005).
A interface do protótipo implementado neste trabalho foi construída utilizando os
recursos disponíveis do Visual Studio.NET, que possui uma variedade muito grande de
componentes visuais que podem ser utilizados na construção de aplicações. Como exemplos
desses componentes podem-se citar: botões, campos de texto, labels, calendários, painéis,
menus, imagens, entre outros. Além disso, também é possível fazer uso de funcionalidades
que permitem a implementação de interfaces mais sofisticadas, como a construção de telas
com animação.
3.6.2 O formulário de abertura
Esta tela inicial tem a função de apresentar o protótipo. Assim, seu tempo de
visualização é determinado por um “timer”, que após 03 segundos, oculta o formulário
inicial de apresentação (figura 3.6) e chama o formulário principal (figura 3.7).
43
Capítulo III – O Sistema e seu Desenvolvimento
FIGURA 3.6 – Tela de abertura do protótipo
3.6.3 O formulário principal
A figura 3.7, apresenta a tela correspondente ao formulário principal que possui
uma interface simples e de fácil manuseio, dispondo todas as opções para utilização do
protótipo de forma visual através da barra de ferramentas e textual através dos menus.
FIGURA 3.7 – Tela principal, com a barra de ferramentas.
44
Capítulo III – O Sistema e seu Desenvolvimento
3.6.4 – A barra de ferramentas
Neste local, estão inseridas as ferramentas para utilização do protótipo, sendo as
mesmas descritas abaixo:
A. Ferramenta seleção: elimina as ações anteriores e habilita o ponteiro do mouse
para receber qualquer outra ferramenta;
B. Ferramenta fotografia: possibilita a abertura de imagens em diversos formatos
(BMP, JPEG, GIF, TIF, WMF e ICO), sendo que elas podem ser visualizadas
isoladamente ou em quantidades definidas pelo usuário (possibilidade de abrir
múltiplos formulários).
imagem *.bmp
imagem *.png
imagem *.jpg
imagem *.gif
FIGURA 3.8 – Tela demonstrando a utilização da ferramenta fotografia, e múltiplos formulários com
imagens de diversas extensões.
45
Capítulo III – O Sistema e seu Desenvolvimento
C. Ferramenta vídeo: Permite a visualização de vídeos nas extensões *.avi e *. mpeg.
Um novo formulário é aberto (figura 3.9) contendo as opções de abrir, iniciar,
pausar, salvar, retornar e avançar as imagens e vídeo (frames) a cada 0,04 segundos.
Para acessar os frames salvos, o usuário deverá em seguida recorrer à ferramenta
fotografia.
FIGURA 3.9 - Tela demonstrando o formulário correspondente à ferramenta vídeo
D. Ferramenta ponto: Realiza plotagem de pontos sobre a imagem, podendo ser
configurada em tamanho e cor.
E. Ferramenta linha: Realiza a plotagem de linhas com medidas horizontais ou
verticais sobre as imagens. Uma observação importante nesta ferramenta é que as
medidas podem ser realizadas em metros, bastando para isto alterar o valor da
largura real da imagem, na ferramenta régua, na opção configurar propriedades.
46
Capítulo III – O Sistema e seu Desenvolvimento
F. Ferramenta polilyne: Esta ferramenta realiza cálculos em ângulos definidos por
pelo menos 03 pontos pertencentes a uma polyline (linha composta de várias linhas).
O valor do ângulo de intersecção entre as linhas é mostrado próximo ao ponto e
também na “Janela de Dados”, quando o estudo de caso for armazenado pela
ferramenta salvar. Se a linha possuir mais que 3 pontos, teremos ângulos calculados
para as diversas linhas formadas.
FIGURA 3.10 – Tela demonstrando a utilização das ferramentas ponto, linha e polilyne.
47
Capítulo III – O Sistema e seu Desenvolvimento
Propriedade
tamanho (régua) que
realiza medidas nas
imagens através da
ferramenta linha.
FIGURA 3.11 - Tela demonstrando a ferramenta régua para determinar a largura da figura em metros e a
janela propriedades para configurar a escala das medidas.
G. Ferramenta transparência: Permite a transparência em diversos níveis e a
sobreposição de imagens selecionadas. A seqüência de figuras abaixo, exemplifica a
utilização da ferramenta transparência.
FIGURA 3.12 – Tela demonstrando a visualização do plano de fundo (primeira imagem) e da
segunda imagem selecionada para aplicar a transparência
48
Capítulo III – O Sistema e seu Desenvolvimento
FIGURA 3.13 – Visualização do plano de fundo (primeira imagem) e da segunda imagem com
119 graus de transparência.
FIGURA 3.14 – Visualização das imagens sobrepostas.
H. Ferramentas zoom in (+/-): Permite aumentar e diminuir a visualização das imagens.
A figura 3.15 demonstra a utilização da ferramenta zoom.
49
Capítulo III – O Sistema e seu Desenvolvimento
FIGURA 3.15 - Tela demonstrando a utilização da ferramenta zoom (+/-).
I. Ferramentas rotação à esquerda e direita: Permite rotacionar as imagens, em 90
graus, a cada clique do mouse. A figura 3.16 demonstra sua utilização.
FIGURA 3.16 – Tela demonstrando a utilização das ferramentas rotacionar esquerda e direita.
50
Capítulo III – O Sistema e seu Desenvolvimento
J. Ferramenta limpar: Apaga todas as ferramentas inseridas sobre a imagem.
K. Ferramenta salvar: Permite salvar um estudo de caso, com as ferramentas inseridas
na imagem e informações como nome, data e comentários sobre o item analisado.
Para armazenar os dados mencionados, foi necessário utilizar um Banco de Dados
(descrito adiante) para que, posteriormente, o usuário pudesse recuperá-los para
possíveis avaliações. A figura 3.18, ilustra a janela com diversos estudos de caso
armazenados.
Janela de dados, para inserir
as informações necessárias a
serem armazenadas.
FIGURA 3.17 – Ferramenta salvar estudo de caso.
51
Capítulo III – O Sistema e seu Desenvolvimento
FIGURA 3.18 - Recuperação de estudo de caso.
3.7 Aspectos relevantes da implementação
3.7.1 O cálculo dos ângulos
As polilynes traçadas sobre as imagens, representam os vetores no plano
cartesiano (R²). Um vetor (geométrico) no plano R² são (segmentos) com a mesma direção,
mesmo sentido e mesmo módulo (intensidade), onde:
1. A direção é a da reta que contém o segmento
2. O sentido é dado pelo sentido do movimento
3. O módulo ou comprimento do segmento é um número real não negativo definido
por:
52
Capítulo III – O Sistema e seu Desenvolvimento
Uma quarta característica de um vetor é formada por dois pares ordenados: o
ponto onde ele começa (origem) e um outro ponto onde ele termina (extremidade) e as
coordenadas do vetor são dadas pela diferença entre as extremidades e as coordenadas da
origem. Assim, se um vetor v tem origem em (1,2) e extremidade em (7,12), ele é dado por
v=(6,10), pois: v = (7,12)- (1,2) = (6, 10), (KOLMAN, 1996; STEINBRUCH, 1987).
Com as características apresentadas acima, podemos determinar o produto
escalar de dois vetores, definido como o produto dos seus módulos multiplicado pelo co-
seno do ângulo entre eles. Assim, através do produto escalar entre os vetores w e y, w.y =
|w| |y| cos(q) onde q é o ângulo formado entre w e y.
W
Y
q
Figura 3.19 – Ângulo (q) formado por dois vetores
Podemos obter o ângulo q entre dois vetores quaisquer w e y, pois:
cos(q) =
w . Y
|w| |y|
cos(q) = (w . y) / ( |w|.|y| )
3.7.2 As linhas (réguas) horizontais e verticais
O sistema realiza medidas horizontais e verticais em uma imagem, conforme
ilustrado na figura 3.11. Para utilização desta ferramenta alguns cuidados relacionados à
aquisição das imagens devem ser tomados devido à projeção da imagem.
53
Capítulo III – O Sistema e seu Desenvolvimento
O tipo de projeção de uma cena é o modo como a geometria tridimensional desta
cena é arranjada numa imagem bidimensional. Verificamos assim dois tipos de projeção:
A. Projeção Perspectiva: Na projeção perspectiva, as linhas paralelas de uma cena
tridimensional que não são paralelas ao plano da imagem aparecem na imagem convergindo
para um ponto no infinito. Isto faz com que os objetos que estão distantes do observador
numa cena sejam projetados na imagem menores que aqueles do mesmo tamanho que estão
mais próximos ao observador. Imagens de cenas utilizando projeção perspectiva aparecem
mais realísticas, uma vez que este é o modo com que os olhos dos seres humanos e também
a lente de uma câmera formam imagens.
FIGURA 3.20 - Projeção Perspectiva de um cubo com a face frontal removida.
Na figura 3.20, pode ser observado, que a face posterior do cubo aparece menor
que a face anterior, comprovando o fato de que objetos mais afastados na cena aparecem na
imagem, menores do que objetos mais próximos, apesar de apresentarem o mesmo tamanho
na cena.
B. Projeção Ortográfica: Na projeção ortográfica, os pontos de uma cena são
projetados ao longo de linhas paralelas no plano da imagem. As linhas paralelas da
cena tridimensional são projetadas como linhas paralelas na imagem. Selecionando
54
Capítulo III – O Sistema e seu Desenvolvimento
posições diferentes para se observar uma cena, podem-se obter diferentes vistas
bidimensionais dos objetos contidos nesta cena.
FIGURA 3.21 - Projeção Ortográfica de um cubo com a face frontal removida.
A imagem 3.21, apresenta o mesmo cubo com sua face anterior removida.
Observando-se esta imagem, entretanto, dá-se a impressão de que ela representa um
quadrado. Este quadrado é, na verdade, a face posterior do cubo. A presença apenas desta
face, se deve ao fato de que todas as outras faces do cubo, que seriam visíveis na cena
tridimensional, são projetadas perpendiculares ao plano da imagem e, portanto não
aparecem, uma vez que se trata de uma imagem bidimensional. Pode-se constatar, então,
que todas as linhas paralelas de uma cena tridimensional são projetadas como linhas
paralelas no plano da imagem.
O esclarecimento destas características é importante para qualquer profissional
que deseje coletar dados. Tais cuidados devem ser adotados independentemente da técnica
de mensuração parecer simples ou complexa ou envolver equipamentos de alta tecnologia.
Segundo Ricieri (2005), para validar um teste ou equipamento, deve-se
determinar a exatidão do instrumento de medida, sendo esta uma característica básica para
estabelecer a validade do instrumento e definida como a relação que indica as diferenças
entre os valores reais e os valores medidos. É a exatidão que produz a evidência de apoio à
ferramenta de mensuração. Para alcançar a exatidão de um instrumento de medida, é preciso
55
Capítulo III – O Sistema e seu Desenvolvimento
submetê-lo sistematicamente à calibração, ou seja, à observação sistemática de como os
valores medidos pelo instrumento se relacionam aos valores de entrada aplicados ao sistema.
3.7.3 Gerando a transparência
Para implementar a transparência, foi utilizado o sistema RGB (Red, vermelho -
Green, verde - Blue, azul) usado nos monitores de vídeo, onde cada componente assume um
valor entre 0 e 255. Com uma determinada combinação destas três cores podemos obter
outras cores.
FIGURA 3.22 – Representação do sistema RGB
Através da representação espacial geométrica deste sistema pode-se definir o
espaço de cores, visto como um cubo cujas arestas possuem o tamanho de 256 unidades.
Sobre os três eixos cartesianos, representado pela figura 3.23 deverão ser fixadas
as cores vermelho, verde e azul. Nas arestas do cubo
2
, teremos as cores básicas mais
algumas secundárias como o preto, branco, rosa, ciano e amarelo.
2
Interseções das faces(regiões planas) do cubo.
56
Capítulo III – O Sistema e seu Desenvolvimento
FIGURA 3.23 - Cubo de cores do padrão RGB no espaço cartesiano
Em uma imagem colorida, a representação da cor C de cada píxel da imagem pode
ser obtida matematicamente por:
C = r.R + g.G + b.B
Onde R, G e B são as três cores primárias e r, g e b são os coeficientes de mistura
correspondentes a cada uma das intensidades associadas a cada um dos canais RGB. Dessa
forma, a cor C de cada pixel da imagem pode ser plotada no espaço de cores RGB usando-se os
coeficientes de mistura (r, g, b) como coordenadas. Uma cor, portanto pode ser considerada
como um ponto no espaço tridimensional (modelada como um subconjunto do espaço R; ou
N; ), onde cada cor possui uma coordenada (r, g, b). A partir desta padronização, tomando
como base o sistema de coordenadas e o padrão RGB, podemos criar o “grau” de
transparência em uma imagem, descrito como um quarto componente, o canal alfa
(AZEVEDO, 2003).
Partindo deste princípio, é necessário varrer cada pixel da imagem e aplicar a
cada um deles o valor alfa para determinar o seu grau de transparência. Este quarto
parâmetro, também pode variar de 0 a 255, sendo 0 um objeto totalmente transparente e 255
57
Capítulo III – O Sistema e seu Desenvolvimento
um objeto opaco. A linguagem VC++.NET possui funções e métodos que definem a mistura
entre as cores do objeto que está sendo desenhado e as imagens que já estão na tela.
3.7.4 Transformações geométricas
As alterações e os movimentos das ferramentas apresentadas anteriormente,
foram realizados a partir das transformações geométricas de rotação, translação e escala:
A. Transformação de rotação: Esta operação, gira um objeto no espaço representado
em 2D. A rotação é uma transformação de corpo rígido, caracterizada por
reposicionar os objetos, sem deformá-los. Deste modo, cada ponto do objeto é
rotacionado de um mesmo ângulo sobre um mesmo eixo (AZEVEDO, 2003).
X
Y
FIGURA 3.24 – Exemplo de operação de rotação
B. Transformação de translação: Transladar significa movimentar o objeto. Pontos do
plano XY podem ser deslocados (transladados) para novas posições através da
adição de valores às coordenadas desses pontos. No protótipo, esta operação foi
utilizada para movimentação da imagem que recebe a transparência, quando
sobreposta à imagem que está no plano de fundo. (AZEVEDO, 2003).
58
Capítulo III – O Sistema e seu Desenvolvimento
P2(50, 50)
X
Y
P1(50,100)
P1(100,150)
P1(150,50)
P1(150,100)
P1(200,100)
P1(200,150)
P1(300,150)
P1(300,100)
P1(250,200)
FIGURA 3.25 – Exemplo de operação de translação
C. Transformação de escala: Escalonar significa mudar as dimensões da escala. A
figura 3.26 mostra essa transformação. Para fazer com que uma imagem definida por
um conjunto de pontos mude de tamanho, teremos de multiplicar os valores de suas
coordenadas por um fator de escala (AZEVEDO, 2003). No protótipo esta
transformação está presente nas ferramentas zoom (+/-).
P1(50,100)
P1(50,200)
P1(150,200)
P1(150,100)
P1(100,300)
X
Y
P2(50,50)
X
Y
P1(50,100)
P1(100,150)
P1(150,50)
P1(150,100)
FIGURA 3.26 - Exemplo de transformação em escala
59
Capítulo III – O Sistema e seu Desenvolvimento
As transformações geométricas de translação, rotação e escala podem ser
combinadas para determinar uma melhor visualização da imagem analisada. A linguagem
VC++.NET disponibiliza métodos e funções para realizar tais transformações. Maiores
detalhes sobre as operações acima podem ser encontradas em Deitel & Deitel (2.001).
3.7.5 Armazenagem dos dados
O sistema possui a possibilidade de armazenar os estudos de casos. Para
armazenagem dos dados, utilizou-se o banco de dados, Ms-Access da Microsoft. O
gerenciamento das informações exige a definição das estruturas de armazenamento das
informações, além da definição dos mecanismos para consulta e manipulação dessas
informações. O gerenciamento e acesso aos dados, foram feitos através de comandos da
linguagem SQL.
FIGURA 3.27 - Tabela de nome “dados” implementada no banco de dados
Dados
Nome
Data
Imagem
Comentários
Ângulos
Retas
Pontos
3.7.6 A dll (Dynamic Link Library) vídeo
Em várias situações pode-se criar aplicativos em programas executáveis
interdependentes. Desta forma, parte do código implementado fica em arquivos .DLL
separados (ou “assemblies” para usar a nomenclatura do .NET Framework).
60
Capítulo III – O Sistema e seu Desenvolvimento
No protótipo apresentado nesta pesquisa, foi utilizada uma DLL à parte, feita na
linguagem C#, capaz de “incluir e manipular a exibição do vídeo”, que é chamada por um
aplicativo também implementado em C# contendo a interface com o usuário. Este esquema
utilizado tem algumas vantagens:
• As “DLLs” podem ser usadas por vários programas, independentemente de sua
interface com o usuário (Windows ou Web);
• As “DLLs” podem ser colocadas em computadores diferentes, permitindo grande
poder de processamento;
• As “DLLs” podem ser colocadas em um local centralizado, trazendo maior
segurança e facilidade de gerenciamento e troca de versões.
3.7.7 A thread de plotagem das linhas
Uma thread representa uma tarefa específica a ser executada de forma
independente. Um programa dividido em várias threads pode geralmente roda mais rápido,
pois as tarefas podem ser executadas simultaneamente (quase) em paralelo. As threads de
um programa podem também trocar dados entre sí e compartilhar os recursos do sistema.
Pensando nestas vantagens, utilizou-se uma thread para determinar a posição corrente do
mouse (representando o início e o final da plotagem de uma linha) e passar esta informação
ao programa para que ele possa plotar a ferramenta selecionada em tempo de execução. É
importante notar que a thread só é executada quando a linha ou polilyne está sendo
desenhada.
61
Capítulo IV – Experimentos e Avaliações
CAPÍTULO IV
Experimentos e Avaliações
4.1 Introdução
Concluídas as etapas de análise, projeto e desenvolvimento do protótipo foi
iniciada a homologação, para validar as atividades anteriores. Para tanto, foram realizados
experimentos em provas de natação e medições humanas, além de testes para comprovar a
validação das medidas dos ângulos e das distâncias. Os itens que se seguem, descrevem a
metodologia adotada e os resultados obtidos. Contudo, vale ressaltar, que tais experimentos
não determinam a comprovação da eficácia dos métodos de avaliação adotados, uma vez
que isto deve ser feito por um profissional qualificado.
62
Capítulo IV – Experimentos e Avaliações
Este capítulo tem como objetivo apresentar a funcionalidade e aplicabilidade do
sistema proposto, assim como, descrever o processo de avaliação do protótipo, realizado por
potenciais usuários, através de sua utilização e observação.
4.2 Utilizando o Sistema
Ao iniciar a utilização do sistema o usuário deparar-se-á com a tela inicial,
contendo as ferramentas disponíveis para análise das imagens. A obtenção delas poderá se
dar de dois modos: capturando-se fotografias ou uma seqüência de imagens/vídeo. A captura
de uma única fotografia poderá ser utilizada para análise de uma técnica em uma posição
específica ou mesmo para uma análise postural. A seqüência de vídeo, após selecionados os
pontos “críticos”, poderá ser utilizada para uma análise cinemática quantitativa e mesmo
uma análise qualitativa do movimento.
4.2.1 Realizando a coleta das imagens
Ao iniciar a coleta de imagens é preciso reconhecer que uma imagem fotográfica
é a redução em duas dimensões da realidade existente em três dimensões. Qualquer
transformação do espaço 3D para 2D, como é o caso de imagens digitais, resulta em alguma
perda; o que é necessário é reconhecer a magnitude da perda e o quanto ela influencia no
resultado final (RICIERI, 2005). Uma vez reconhecidos os agentes interferenciais, o
observador poderá atuar de modo a minimizar as perdas, e tornar a análise da imagem tão
63
Capítulo IV – Experimentos e Avaliações
próxima da realidade quanto possível. A figura 4.1, ilustra o posicionamento correto para
aquisição de uma imagem.
FIGURA 4.1 – 1. Filmadora com tripé, 2. Distância indivíduo filmadora, 3. Altura da filmadora,
4. Quadro posturométrico, 5. Distância entre o quadro posturométrico e o
indivíduo (Barbosa, 2001).
Na conversão espaço-objeto em espaço-imagem através de uma filmadora ou
câmera fotográfica, a luz caminha em linha reta, e toda a percepção é dada pela curvatura do
cristalino, que funciona como uma lente, convertendo o espaço virtual. Acompanhando os
raios luminosos que partem da câmera, posicionada a uma distância focal, percebe-se que
eles caminham em linha reta, mas com inclinações diferentes em relação à lente, porém,
todos se encontram no centro de perspectiva. As relações entre as distâncias dos raios
luminosos são controladas automaticamente pela função autofoco da câmera e será sempre
proporcional a distância do objeto que está sendo fotografado. Porém, é necessário que o
ponto central do objeto esteja colocado perpendicular à câmera. A figura 4.2, ilustra a
relação existente entre o centro de perspectiva.
64
Capítulo IV – Experimentos e Avaliações
FIGURA 4.2 – Posicionamento da câmera junto ao objeto fotografado.
4.3 Metodologia Experimental - Análise Cinemática
Compreender o movimento angular é particularmente importante no estudo do
movimento humano. Através da análise da cinemática angular, grandes partes dos estágios
de desenvolvimento das habilidades motoras podem ser descritos e relatados. Conforme Hall
(1999), um analista qualificado pode obter várias informações relativas aos níveis de
desenvolvimento de um movimento através da observação minuciosa da cinemática angular.
Dentro da metodologia experimental proposta, segue a descrição das ferramentas
presentes no sistema, que foram utilizadas nas etapas de preparação, seleção e foto
interpretação das imagens:
A. Ferramenta vídeo: possibilidade de visualizar vídeos nas extensões *.avi e *.mpg.
B. Ferramenta vídeo (pausa): possibilidade de pausar os quadros a cada 0,04 segundo
(conforme demonstra as duas imagens seqüenciais abaixo, figura 4.3, em que a
câmera utilizada insere o tempo na imagem filmada), para seleção e observação.
65
Capítulo IV – Experimentos e Avaliações
C. Ferramenta vídeo (salvar): possibilidade de salvar os quadros pausados, para
seleção das imagens e posterior análise dos mesmos.
D. Ferramenta vídeo (próximo): possibilidade de movimentação para o próximo
quadro.
E. Ferramenta vídeo (anterior): possibilidade de movimentação para o quadro
anterior.
F. Ferramenta ponto (propriedade cor e espessura): realização de marcas no
implemento ou corpo, para determinar os pontos onde os ângulos serão traçados;
G. Ferramenta transparência: sobreposição das imagens marcadas para visualização
do movimento realizado pelo implemento ou corpo;
H. Ferramenta zoom in: alteração no tamanho da imagem, para melhor visualização
dos pontos;
I. Ferramenta polilyne: demarcação para cálculo dos ângulos obtidos na imagem.
J. Ferramenta linha (régua): possibilidade de medição de larguras e alturas.
FIGURA 4.3 - Seqüência de imagens marcando tempo de cada frame.
66
Capítulo IV – Experimentos e Avaliações
A quantidade de imagens necessárias para a análise angular de cada movimento
foi determinada conforme o tipo de movimento a ser analisado. O esquema apresentado na
figura 4.4, ilustra a seqüência das etapas do processo de utilização do protótipo para análise
cinemática.
1
2
3
Captura de imagens
Armazenamento em
formato digital
Seleção e processamento
das imagens
Fotointerpretação
angular
Resultados
Zoom in
Zoom out
Transparência
Rotacionar a direita
Rotacionar a esquerda
Comprimento
FIGURA 4.4 - Seqüência de etapas desenvolvidas durante os experimentos: (1) aquisição das
imagens através da câmera ou filmadora; (2) utilização do protótipo para realização de
experimentos; (3) tratamento dos resultados por profissional qualificado.
67
Capítulo IV – Experimentos e Avaliações
4.3.1 Ambiente de Trabalho
Nos experimentos realizados na natação, foram utilizados ambientes de
competições em nível nacional e sessões de treinamentos. Durante os testes houve a
preocupação de construir/utilizar um cenário o mais próximo possível do ambiente de
operação do produto final. Porém, as imagens coletadas, não contribuem para a obtenção de
medidas reais, já que não foram coletadas dentro das técnicas exigidas para obtenção das
medidas dos ângulos e das distâncias, conforme descrito no item 4.2.1, deste capítulo.
4.3.2 Equipamentos
• Câmera Kodak DX 7630, 6.1 Mega Pixels.
• Microcomputador com o software instalado, sendo que a configuração mínima para
rodar o sistema com qualidade é um processador de 233 MHz, com 128 megabytes
de memória RAM, monitor de 256 cores super VGA (1024 x 768), sistema
operacional: Windows NT, ou Windows 98 (c/ Microsoft Internet Explorer 5.0.1
instalado), ou superior e 200 megabytes de espaço livre para a máquina que não
possuir .NET Framework instalado, sendo este, um pré-requisito para rodar o
sistema.
68
Capítulo IV – Experimentos e Avaliações
4.3.3 Voluntários
Paraatletas de nível nacional, durante sessões de treinamento e durante a II etapa
do Circuito Paraolímpico de Atletismo e Natação, realizado no Centro Esportivo Santos
Dumont, em Recife-PE, no mês de julho de 2005.
4.3.4 Ensaio Realizado
Foi realizado 01 ensaio de natação. As regras desta modalidade são definidas por
entidades esportivas internacionais. Dentro da prova há divisões por tipo e grau de
deficiência para que haja equilíbrio nas competições.
A. Estudo de Caso 01: Saída na Natação (largada em nado de peito)
A largada em uma prova no estilo Peito é realizada segundo regras da Federação
Internacional de Natação Amadora – FINA e adaptada pelo IPC (International Paralympic
Committee), para as modalidades paraolímpicas. Neste ensaio, as imagens foram tomadas
perpendicularmente ao plano de desenvolvimento da habilidade, para uma saída da prova de
peito para nadadores com síndrome de poliomielite.
69
Capítulo IV – Experimentos e Avaliações
FIGURA 4.5 – Fase de saída do bloco para atleta com deficiência produzida por pólio
(preparação).
FIGURA 4.6 – Fase de impulso na saída do bloco.
70
Capítulo IV – Experimentos e Avaliações
FIGURA 4.7 – Fase aérea da saída do bloco.
FIGURA 4.8 - Fase de penetração na água.
71
Capítulo IV – Experimentos e Avaliações
A seguir, a tabela 1 apresenta os resultados das medidas angulares em saída na
natação obtidos através do protótipo. Tais dados viabilizam estudos comparativos das
diferenças entre os ângulos, conforme apresentam as imagens acima.
Tabela 1
Resultados das medidas angulares em Saída na Natação (largada em nado de peito)
Ângulos
Fases
Cotovelo E Ombro E Quadril Joelho E
Saída do bloco 176,7 29,4 97,9 112,4
Impulso 150,7 15,9 57,15 156,8
Aérea 135,9 66,71 90,9 131,1
Penetração 141,0 146,2 78,4 113,4
Legenda: Fases = etapas analisadas pelo experimento; Posição = posição do ângulo medido;
D = lado direito; E = lado esquerdo.
4.4 Metodologia Experimental - Análise Fotogramétrica
A análise fotogramétrica realiza cálculos utilizando imagens de natureza
fotográfica ou cinematográfica. Sua aplicação abrange várias ciências. Alguns dos conceitos
interpretativos e metodológicos fundamentais da fotogrametria cartográfica foram
transportados e adaptados ao estudo do movimento humano, sendo assim denominada de
biofotogrametria computadorizada (BARAÚNA, 2004).
Objetivando a eficácia do método e a validação da técnica, faz-se necessário o
domínio de conhecimentos fotográficos e do objeto em estudo. Também são necessárias
condições ideais para a realização do registro das imagens, conhecimento dos princípios
72
Capítulo IV – Experimentos e Avaliações
instrumental e operacional dos equipamentos de registro e responsabilidade pela qualidade
de informação adquirida (BARBOSA, 2001).
Baraúna (1997) faz referência à aplicação dessa técnica aos trabalhos pioneiros
realizados em 1994, por Ferreira & Correia da Silva, em que os autores desenvolveram um
programa experimental de computador que obtêm imagens a partir de fitas de vídeo em
VHS, selecionando-as e delimitando pontos para cálculo dos ângulos formados entre estes
pontos.
Outros trabalhos e adaptações têm sido desenvolvidos utilizando o sistema de
aquisição, fotointerpretação e cálculo angular, atestando quanto à utilidade do mesmo na
validação e eficácia do método (CARDOSO, 1999; DELOROSO, 1999; MAGAZONI,
2000; RICIERI, 2000; BARBOSA, 2001).
A seguir, descreve-se a metodologia experimental adotada e os resultados
obtidos em cada um dos ensaios realizados.
4.4.1 Ambiente de Trabalho
Laboratório de Biomecânica da Faculdade de Educação Física da Universidade
Federal de Uberlândia.
4.4.2 Equipamentos
• Câmera fotográfica Kodak DX 7630, 6.1 Mega Pixels;
• Tripé para fixação da câmera na altura e nível adequados à coleta das imagens;
73
Capítulo IV – Experimentos e Avaliações
• Cimetrógrafo;
• Esferas plásticas de 0,12 m de circunferência para demarcação dos pontos
anatômicos;
• Fita adesiva para fixação das esferas plásticas;
• Microcomputador com o software instalado.
4.4.3 Voluntários
Indivíduos adultos do gênero feminino, portadoras de alguma assimetria
relacionada cintura escapular. Todas as voluntárias receberam informações a respeito dos
objetivos, procedimentos e avaliações a que seriam submetidas. Foram também feitas
orientações prévias sobre a postura corporal a ser adotada.
4.4.4 Ensaios Realizados
Foram realizados três experimentos para determinação dos desvios no plano
frontal da cintura escapular. A câmera fotográfica foi posicionada a uma distância de 3,30 m
da voluntária e a uma altura de 1,22m. O cimetógrafo, foi instalado a 85cm de distância.
Foram focalizadas as partes posterior do tronco, membros superiores e cabeça. Foram
fixadas duas esferas plásticas de ponto 0,12m de circunferência, sobre os processos
acromiais esquerdo e direito das voluntárias.
74
Capítulo IV – Experimentos e Avaliações
A. Estudo de Caso 02: Análise de Desvios
Através do protótipo, foi feita a análise dos desvios da cintura escapular nas
fotografias que se seguem. No experimento ilustrado pela figura 5.18 foi observado uma
diferença de aproximadamente 4,55 graus da escápula esquerda em relação à horizontal.
FIGURA 4.9 - Elevação da escápula esquerda em relação à direita.
No experimento ilustrado pela figura 5.19, foi observado um desvio de
aproximadamente. 2,40 graus com a elevação da escápula direita em relação à. esquerda.
75
Capítulo IV – Experimentos e Avaliações
FIGURA 4.10 - Elevação da escápula direita em relação à esquerda.
No experimento ilustrado pela figura 5.20, percebe-se o potencial do protótipo, em
oferecer resultados precisos, comprovando desvios mínimos (1,59 grau), difíceis de serem
detectados visualmente.
FIGURA 4.11 - Pequeno desvio com elevação da escápula direita.
76
Capítulo IV – Experimentos e Avaliações
B. Estudo de Caso 03: Altura da mão num lançamento de dardo
Neste ensaio foi realizada a medida da altura da mão do atleta com relação ao
solo, durante o lançamento de um dardo. As imagens foram feitas perpendicularmente ao
plano de lançamento do implemento.
Nessa modalidade de campo no atletismo, o atleta lançador corre para tomar
impulso, no momento do bloquei, ele quase pára a parte inferior do corpo e, ao mesmo
tempo transmite o impulso ao braço e ao peito que se adiantam e proporcionam o "impulso
final" para lançar o dardo. Após o lançamento, o atleta faz um giro rápido com o corpo para
se equilibrar. O dardo deve ser arremessado com uma angulação entre 30 e 45 graus em
relação ao solo.
Nesse estudo foi determinada a altura de soltura do dardo em relação ao solo, que
é uma das variáveis mais importantes para o cálculo do alcance total do implemento.
FIGURA 4.12 – Altura da mão do atleta de 1,28 m com relação ao solo, durante um
arremesso de dardo, no momento da sua soltura.
77
Capítulo IV – Experimentos e Avaliações
4.5 Testes para validação das medidas
Para validar as medidas a serem realizadas pelo software, foram realizados dois
experimentos. As imagens foram coletadas conforme instruções do item 4.2.1 deste
documento. Os ângulos e as medidas foram traçadas através de um transferidor e uma régua.
O experimento busca verificar se as medidas do software são as mesmas obtidas pelo
método manual, utilizando régua para medidas das retas e transferidor para medidas dos
ângulos.
4.5.1 Validação das medidas das retas
O experimento realizado com as retas horizontais (figura 4.13) e verticais (figura
4.14) comprovou que as medidas são as mesmas, ou seja, o software retornou o mesmo
valor obtido pelo método manual, que foi realizado utilizando uma régua: as retas horizontal
e vertical traçadas sobre os eixos x e y, possuem a medida de 20 cm.
78
Capítulo IV – Experimentos e Avaliações
FIGURA 4.13 – Validando as medidas das retas horizontais
FIGURA 4.14 – Validando as medidas das retas verticais
79
Capítulo IV – Experimentos e Avaliações
4.5.2 Validação das medidas dos ângulos
O primeiro experimento realizado com os ângulos também comprovou que as
medidas são as mesmas, ou seja, o software retornou o mesmo valor obtido pelo método
manual, que foi realizado utilizando um transferidor: o ângulo traçado (figura 4.15) possui
90 graus.
FIGURA 4.15 – Validação de um ângulo de 90 graus
No segundo experimento, O valor retornado foi 59,48 graus (figura 4.16),
apresentando um uma diferença de 0,52 graus. Analisando o resultado percebe-se que a
diferença pode ser atribuída aos fatores:
• Movimentação e sensibilidade do mouse (01 pixel equivale a um centímetro);
• Forma de traçar os ângulos para o experimento (papel a caneta hidrocor).
80
Capítulo IV – Experimentos e Avaliações
FIGURA 4.16 – Validação de um ângulo de 60 graus
4.6 Avaliação dos resultados
Este capítulo mostrou experimentos realizados na natação, na análise postural humana
e na validação das medidas. Os testes foram realizados para avaliar e verificar o
desempenho operacional do protótipo por um usuário em potencial.
Este usuário/avaliador teve a ferramenta disponibilizada para utilização, conforme suas
necessidades e escolhas. A ele foi explicado como utilizar o protótipo e qual o objetivo
proposto, para melhor realizar a avaliação. É importante ressaltar que a escolha esteve
fundamentada em seus conhecimentos sobre análise biomecânica de movimentos esportivos,
em especial, nas disciplinas de atletismo e natação além de conhecimentos básicos de
antropometria humana. Adicionalmente o usuário mostrava conhecimentos de outros
sistemas similares, inclusive o sistema ALCimage® versão 2.1.
81
Capítulo IV – Experimentos e Avaliações
O usuário foi observado com relação à utilização do protótipo. A partir destas
observações em todos os experimentos realizados, o protótipo mostrou-se simples de operar.
Percebeu-se que a ausência da opção “salvar” no modo transparência, fez com que o
usuário necessitasse utilizar outro software para armazenar a imagem sobreposta.
Questionando-se sobre a finalidade, a usabilidade, a interface e os recursos do
protótipo, algumas colocações e sugestões foram feitas:
• Ajustar automaticamente o tamanho da imagem importada;
• Ajustar as linhas verticais e horizontais desenhadas de modo que o cursor não
“pule” ao se soltar o mouse, aumentando, dessa forma, a imprecisão da medida;
• Tentar aumentar o zoom in e, se possível, fazê-lo em partes específicas da figura, não
tendo dessa forma que ampliar toda a figura;
• Estudar uma forma melhor de representação dos ângulos (números) de forma que
fiquem mais legíveis.
Finalmente, constatou-se que o protótipo despertou no usuário/avaliador a percepção
de sua necessidade dentro de suas atividades diárias, visto que ele relatou pretender utilizá-
lo em futuros experimentos relacionados à sua área de atuação.
82
Capítulo V – Conclusão e trabalhos futuros
CAPÍTULO V
Conclusão e trabalho futuros
5.1 Introdução
Este capítulo tem por objetivo apresentar os pontos mais relevantes desta
dissertação e suas contribuições, sugerindo também futuros desenvolvimentos que podem
ser implementados a partir do trabalho em questão.
5.2 Conclusão
Este trabalho resultou no desenvolvimento de um sistema para avaliação de
imagens estáticas através da fotogrametria.
83
Capítulo V – Conclusão e trabalhos futuros
Sistemas similares, presentes no mercado foram analisados, bem como as
principais técnicas utilizadas atualmente. Quanto aos sistemas, verificou-se dificuldade de
acesso, alto custo e inadequação em alguns tópicos, como interface confusa e excesso de
parâmetros.
Para implementação do sistema optou-se pela linguagem de programação
VC++.NET por diversas vantagens em sua utilização como: uma IDE (Integrated
Development Enviroment) gráfica bem integrada, com explorador para funções e classes,
variedade de componentes visuais, possibilidade de compartilhar outras linguagens, além da
garantia de continuidade, deste projeto em futuros trabalhos.
O sistema desenvolvido contém ferramentas adicionais diante da proposta de
continuidade ao software ALCimage®, como transparência e sobreposição de imagens,
vídeo, zoom (+/-), rotação, medidas e visualização de imagens em diversos formatos.
O sistema mostrou-se coerente na mensuração de ângulos e linhas através de
imagens capturadas em câmara fotográfica e vídeo.
A interface projetada e implementada mostrou-se simples, intuitiva e de fácil
utilização. Para utilizar o sistema, basta o usuário utilizar os botões de acesso presentes na
barra de ferramentas da tela principal.
Na concepção, modelagem e implementação do protótipo, utilizou-se técnicas de
orientação a objetos, acesso ao banco de dados Ms Access da Microsoft e DLL
implementada na linguagem C#, comprovando uma das maiores vantagens do paradigma
utilizado, a possibilidade de integração com outras linguagens dentro de um mesmo
ambiente de programação.
Foram realizados experimentos para avaliação do sistema, que comprovaram os
objetivos propostos além de sugerir trabalhos futuros.
84
Capítulo V – Conclusão e trabalhos futuros
Finalmente, entende-se, que esta pesquisa atingiu o objetivo proposto,
contribuindo para o crescimento científico relacionado à análise quantitativa de imagens do
corpo.
5.3 Trabalhos futuros
Como trabalhos futuros de pesquisa, serão indicadas algumas sugestões
oferecidas por avaliadores do sistema, que propiciarão melhorias, juntamente com outras
percebidas pelos autores como fundamentais, durante o decorrer desta pesquisa:
• Adicionar a possibilidade “recortar” locais específicos na imagem para aplicação
da ferramenta zoom (+/-);
• Aumentar a precisão do cálculo das alturas, ou seja, das linhas verticais;
• Melhorar a forma de visualização e representação dos ângulos (números) de
forma que fiquem mais legíveis;
• Possibilitar a análise e interpretação biomecânica dos movimentos em tempo
real;
• Possibilitar a emissão de relatórios com laudos, imagem e dados sobre a
avaliação realizada e a configuração dos mesmos pelo usuário;
• Possibilitar acesso do sistema e aos dados via Internet, possibilitando a realização
de discussões e estudos on-line;
• Demonstrar a análise dos movimentos através de gráficos.
85
Referências Bibliográficas
[01] ALVARENGA, M. A. F. P.; ROSA, M.V. F. P. C. Apontamentos de metodologia para a
ciência e técnicas de redação científica (monografia, dissertações e teses).2 ed. Porto
Alegre.Sergio Antonio Fabris Editor, 2001.
[02] AMADIO, A. C.; VECCHIA, E. D.; FERNANDES, E. Fundamentos Biomecânicos para a
Análise do Movimento Humano. São Paulo: Laboratório de Biomecânica, EEFUSP,
1996. 162p.
[03] APAS Ariel Performance Analysis System. Disponível em: <http://www.sportsci.
com/adi 2001/adi/products/apas/default.asp>. Acessado em: 20 jan 2005.
[04] ARIEL G. Biomechanical Analysis of the Shot-Put Event at the 2004 Athens Olympic
Games. Califórnia: Institute for Biomechanical Research. 2004. Disponível em: <
http://www.sportsci.com/start/apas/studies/> Acessado em:19 jun 2005.
[05] ARCHER T.; WHITECHAPEL A. Visual C++.NET Bible. New York; Wiley Publishing,Inc.,
2002. 1214 p.
[06] ATLETISMO: Disponível em: http://pt.wikipedia.org/wiki/Atletismo. Acessado em: 20 jul
de 2005
86
[07] AZEVEDO, E; CONCI A.;Computação Gráfica, Teoria e Prática. Rio de Janeiro: Editora
Campus, 2003, 353p.
[08] BARAÚNA, M. A. Amputado da Coxa, Avaliação da Funcionalidade, do Esquema
Corporal, da Postura e da Marcha. 1997. 254f. Tese (Doutorado em Motricidade
Humana) - Universidade Técnica de Lisboa, Lisboa. 1997.
[09] BARAÚNA, M. A. et al. Avaliação da Amplitude de Movimento do Ombro em Mulheres
Mastectomizadas Pela Biofotogrametria Computadorizada. Revista Brasileira de
Cancerologia, v. 50, n° 1, p. 27-31, jan./fev./mar.2004.
[10] BARBOSA, S. R. M.. Estudo do equilíbrio estático de idosos e sua correlação com
quedas. 2001. 88 f. Dissertação (Mestrado em Fisioterapia) Centro Universitário do
Triângulo, Uberlândia. 2001.
[11] CHOOBINEH, A. et al. Weaving posture analyzing system (WEPAS): introduction and
validation. International Journal of Industrial Ergonomics. 2004.
[12] Brasileiro, C.P.; Comitê Paraolimpico Brasileiro.Disponível em:< http://www.cpb.
org.br/> Acessado em 20 jul. 2005.
[13] CARDOSO, F. A. G. Avaliação do equilíbrio estático em pacientes diabéticos portadores
de neuropatia autonômica, através da fotogrametria computadorizada. 1999. 87 f.
Dissertação (Mestrado em Fisioterapia) Centro Universitário do Triângulo, Uberlândia.
1999.
87
[14] DA VINCI. Micromed Biotecnologia Ltda. Disponível em: <http://www.micro-
med.ind.br/fitness/avaliacao_fisica/davinci/download/DaVinci.pdf>. Acessado em 12
set. 2004.
[15] DEBONI, J. E. Z. Modelagem orientada a objetos com a UML. São Paulo: Futura, 2003.
219p.
[16] DEITEL, M. H.; DEITEL, P. J. Visual C++.NET - How to Program. New Jersey: Pearson
Education, Inc., 2004. 1319 p.
[17] DELOROSO M. G. B. Estudo comparativo entre a avaliação no tórax de crianças
asmáticas e não asmáticas através do cálculo de charpy pela fotogrametria
computadorizada. 1999. 121 f. Dissertação (Mestrado em Fisioterapia) – Centro
Universitário do Triângulo, Uberlândia, 1999.
[18] DVIDEOW. Disponível em:< http://www.ic.unicamp.br/~pascual/dvideow.html> Acessado
em: 18 dez. 2004.
[19] F
ISIOLOGIC. Apresentação Fisiologic. Disponível em: <http://www.fisiologic.
com.br/apresentacao/tab_comparac.php>. Acessado em: 12 set. 2004.
[20]
FISIOMETER. Fisiometer. Disponível em: <http://www.fisiometer.com.br/>. Acessado em
12 set 2004.
[21] FERREIRA, C. A. R. Aquisição de dados cinemáticos da execução motora humana e a
sua interpretação através de um modelo segmentar tridimensional. 1998. 172f. Tese
(Doutorado em Motricidade Humana) Universidade Técnica de Lisboa, Lisboa. 1998.
88
[22] FERREIRA, D.M.A. Estudo clínico da mensuração da gibosidade e suas correlações com
medidas radiológicas na escoliose idiopática. 1999. 77f. Dissertação (Mestrado em
Bioengenharia), Escola de Engenharia de São Carlos, Faculdade de Medicina de
Ribeirão Preto e Instituto de Química de São Carlos da Universidade de São Paulo,
Ribeirão Preto, 1999.
[23] FISOBRÁS. Fisiobras Industria e Comércio de Material Esportivo e Fisioterapêutico
Ltda. Disponível em: <http://www.fisiobras.com.br/todos-produtos.asp>. Acessado em:
25 jan.2005.
[24] FRASER, S. R. G. Managed C++ and .NET Development. United States: Apress, 2003.
951 p.
[25] GONIÔMETRO DIGITAL. Catálogo Psyntec. Disponível em: <http://www.psym-
tec.com/catalogo_ rehabilitaci%F3n/ins_eva_mov.htm>. Acessado em 10 jan. 2005.
[26] HALL, S. J., Biomecânica Básica. 3 ed. Tradução de Giuseppe Taranto. Rio de Janeiro:
Editora Guanabara Koogan S.A., 1999. 417 p.
[27] IOF - INSTITUTO DE ORTOPEDIA E FISIOTERAPIA. O uso da Eletromiografia na
Fisioterapia. Disponível em: <http://www.iof.com.br/int_default.php?p=artigos-
/art_eletromiografia>. Acessado em: 31 jan 2005.
[28] INSPIRAR - Centro de Estudos, Pesquisa e Extensão em Saúde. O que é
Biofotogrametria?. Disponível em: <http://www.inspirar.com.br>. Acessado em 15 jan.
2005.
89
[29] INSPIRAR - Centro de Estudos, Pesquisa e Extensão em Saúde. Fotogrametria
computadorizada. Disponível em: <http://www.inspirar.com.br>. Acessado em 28 dez.
2004.
[30] KOLMAN B. Introdução à Álgebra Linear. 6 ed. Rio de Janeiro: Prentice-Hall do Brasil,
1996. 554p.
[31] LIMA L. C de O. et al. Postural alterations in children with mouth breathing assessed by
computerized biophotogrammetry. Journal oh Applied Oral Science. Disponível em:
http://www.fob.usp.br/revista/index.htm. Acessado em 25 jul 2004.
[32] MAGAZONI V. S. Estudo correlacional entre a expansabilidade da caixa toráxica e a
capacidade vital pulmonar nos indivíduos portadores e não portadores de espondilite
anquilosante. 2000. 129 f. Dissertação (Mestrado em Fisioterapia) – Centro
Universitário do Triângulo, Uberlândia, 2000.
[33] MENSURAÇÃO DA ANGULAÇÃO FRONTAL (MÉTODO DE COBB). Revista Coluna
Fisioterápica. São Paulo: NEPE - Núcleo de Estudos e Pesquisa da Escoliose, DCP-
Departamento de Cursos e Pesquisas da Associação Quero-Quero. 2001. 36p.
Publicação Trimestral.
[34] NAVES E. L. M. Desenvolvimento de uma plataforma de força para análise
biomecânica. 2001. 76 p. Dissertação (Mestrado em Ciências) – Faculdade de
Engenharia Elétrica. Universidade Federal de Uberlândia. Uberlândia, 2001.
[35] RICIERI, D. V. Validação de um protocolo de fotogrametria computadorizada e
quantificação angular do movimento toraco-abdominal durante a ventilação
90
tranqüila. 2000, 220f. Dissertação (Mestrado em Fisioterapia) Centro Universitário do
Triângulo, Uberlândia. 2000.
[36] RICIERI, D. V. Biofotogrametria: dos mapas geográficos à análise do movimento.
Disponível em <http:// www.biofotogrametria.com.br>. Acessado em: 28 dez. 2004.
[37] RICIERI, D.V. Biofotogrametria: análise cinemática angular dos movimentos. 2ed.
Curitiba: Inspirar – Centro de Estudos em Pesquisa e Extensão em Saúde, 2005.
[38] RICHTER J. Programação aplicada com Microsoft .NET Framework. Tradução de
Edson Furmankiewicz. Porto Alegre: Bookman, 2005. 563p
[39] SANT'ANNA, M. O C++ no Visual Studio 2003. Disponível em: <http://www.microsoft.
com/brasil/msdn/Tecnologias/visualcpp/Default.mspx>. Acessado em:17 fev. 2005.
[40] SCION IMAGE. Scion Corporation. Disponível em: <http://rsb.info.nih.gov/nih-
image/manual/contents.html>. Acessado em: 12 set. 2004.
[41] S
ILVA A. M.; PINHEIRO, M. S. F.; FREITAS, N. E. Guia para normalização de trabalhos
técnico-científocos; projeto de pesquisa, monografias, dissertações, teses. 3ed.
Uberlândia: EDUFU, 2003
[42] S
POLSKY, J.. Projeto de interface com usuário para programadores. Disponível em: <
http://brazil.joelonsoftware.com/uibook/ chapters/1.html>. Acessado em: 04 ago 2005.
[43] STEINBRUCH, A.; WINTERLE P. Álgebra Linear. 2ed. São Paulo: Pearson Education do
Brasil, 1987. 583p.
91
[44] TARTARUGA, L. A. P.et al. Sistema computacional para análise da técnica de corrida.
Revista Digital. <http://www.efdeportes.com >Acessado em: 11 nov 2004.
[45] VERDERI, R. A importância da avaliação postural. Revista digital – Buenos Aires. 2003.
v.57. Disponível em: <http://www.efdeportes.com/efd57/ postura.htm>. Acessado em:
22 out. 2004.
92
Apêndice A
O Método de Cobb
O método de Cobb consiste em medir a escoliose ou desvios da coluna traçando-
se uma linha perpendicular à margem superior da vértebra que mais se inclina na direção da
concavidade, e outra na borda inferior da vértebra com maior angulação na direção da
concavidade. O ângulo dessas linhas que se transeccionam é notado e registrado.
A gravidade da escoliose é diretamente proporcional à angulação da curva. Sendo
assim, sua classificação é feita da seguinte maneira:
• Escoliose leve: menos de 20º.
• Moderada: 20 a 40º.
• Grave: 40 a 50º ou mais.
Figura 01: Ângulo de Cobb
1 Escoliose
É uma curvatura lateral da coluna, com flexão lateral e rotação das vértebras. Essa
deformidade ocorre com mais freqüência na adolescência, podendo levar a anormalidades
estruturais na pelve, vértebras e caixa torácica. Pode ocorrer nas regiões: cervical, torácica ou
lombar da coluna. Se não for detectada e tratada durante os anos de crescimento, pode levar a
deformidades graves prejudicando muito a aparência e provavelmente encurtando a
expectativa de vida. Pode ser classificada em:
1.1 Estrutural:
É a curvatura lateral e irreversível com a rotação das vértebras fixada, não pode ser
corrigida por posicionamento ou esforço voluntário, quanto maior a curvatura maior é a
quantidade de rotação da vértebra.
Etiologia:
a) Idiopática - 75 a 85% dos casos. Geralmente adolescentes e do sexo feminino. Teoria das
possíveis causas: mal formação óssea durante o desenvolvimento, fraqueza muscular
assimétrica, má postura.
b) Neuromuscular - 15 a 20% dos casos. Causas neuropatológicas (p.ex. PC), miopatológicas
(p.ex. distrofia muscular).
c) Osteopática - ex: hemivértebra (falta da metade de uma vértebra na formação), raquitismo,
deslocamento da coluna etc.
1.2 Não-estrutural ou funcional
É a curvatura lateral reversível de posicionamento ou dinâmica, na qual não
existem alterações estruturais ou rotacionais das vértebras; a correção pode ser através de
inclinação para frente ou para o lado, alterações na posição e alinhamento da coluna,
contração muscular. Em decúbito dorsal a curva desaparece e é também chamada de escoliose
postural.
Etiologia:
a) Má postura, tanto sentado quanto em pé deslocando o peso do corpo para um lado;
b) Espasmo muscular;
c) Dor muscular devido a compressão de raiz nervosa;
d) Discrepância no comprimento das pernas.
O formato das curvas pode ser em C, geralmente descompensada, um ombro mais
alto no lado convexo e o quadril mais alto no lado côncavo; ou em S: mais comum em
idiopáticas, geralmente uma curvatura torácica a direita e lombar a esquerda. O ombro fica
alto no mesmo lado do quadril alto.
Figura 02 – Posturas normal e desequilíbrio em flexão lateral
Vários estudos questionam a validade e a precisão do ângulo de Cobb. Há
pesquisas que mostram, por exemplo, que a mensuração pode variar até 5º em função do
calibre do lápis usado na marcação ou da troca do observador. De toda forma, o mais
importante na utilização de padrões objetivos é a sua comparação em datas diferentes. Assim,
mantidas as mesmas vértebras e as mesmas condições da tomada do clichê radiográfico, deve
importar ao fisioterapeuta a tendência da evolução do paciente (se favorável ou desfavorável e
em que grau).
Livros Grátis
( http://www.livrosgratis.com.br )
Milhares de Livros para Download:
Baixar livros de Administração
Baixar livros de Agronomia
Baixar livros de Arquitetura
Baixar livros de Artes
Baixar livros de Astronomia
Baixar livros de Biologia Geral
Baixar livros de Ciência da Computação
Baixar livros de Ciência da Informação
Baixar livros de Ciência Política
Baixar livros de Ciências da Saúde
Baixar livros de Comunicação
Baixar livros do Conselho Nacional de Educação - CNE
Baixar livros de Defesa civil
Baixar livros de Direito
Baixar livros de Direitos humanos
Baixar livros de Economia
Baixar livros de Economia Doméstica
Baixar livros de Educação
Baixar livros de Educação - Trânsito
Baixar livros de Educação Física
Baixar livros de Engenharia Aeroespacial
Baixar livros de Farmácia
Baixar livros de Filosofia
Baixar livros de Física
Baixar livros de Geociências
Baixar livros de Geografia
Baixar livros de História
Baixar livros de Línguas
Baixar livros de Literatura
Baixar livros de Literatura de Cordel
Baixar livros de Literatura Infantil
Baixar livros de Matemática
Baixar livros de Medicina
Baixar livros de Medicina Veterinária
Baixar livros de Meio Ambiente
Baixar livros de Meteorologia
Baixar Monografias e TCC
Baixar livros Multidisciplinar
Baixar livros de Música
Baixar livros de Psicologia
Baixar livros de Química
Baixar livros de Saúde Coletiva
Baixar livros de Serviço Social
Baixar livros de Sociologia
Baixar livros de Teologia
Baixar livros de Trabalho
Baixar livros de Turismo