병적 보행 환자의 모션 캡쳐 데이터로부터 근골격 모델 추정

국문 초록 (Abstract)

본 논문에서는 병적 보행 환자의 모션 캡쳐 데이터만으로 가상 환경에서 이와 유사하게 걷는 근골격 모델을 추정할 수 있는 시스템을 구축하는 방법을 제안한다. 모션 캡쳐란 환자의 몸에 마커를 부착한 뒤 시간에 따른 움직임을 기록하는 것이다. 모션 캡쳐 데이터는 모션 캡쳐에서 기록한 마커의 3차원 좌표값들로 구성된다. 이것을 가능하게 만드는 구성 요소는 두 가지가 있다. 첫 번째는 근육 상태와 골격 구조를 매개 변수로 가지는 근골격 모델의 보행 시뮬레이터를 학습하여 사용한 것이다. 이를 이용하면 다양한 근골격 모델의 보행을 추가적인 학습 없이 바로 계산할 수 있다. 두 번째는 근골격 모델의 매개 변수를 입력으로, 시뮬레이션 결과와 보행 데이터의 차이값을 출력으로 하는 함수의 최솟값을 구하는 최적화 문제를 해결하는 방법으로 적합한 근골격 모델을 추정한다. 본 논문은 다양한 환자에 대해 이와 유사한 시뮬레이션 결과를 보이는 근골격 모델을 찾을 수 있음을 보였다.