골프 샷 임팩트 속력 분석 시 적정 차단 주파수에 관한 논의 = Discussion on the Optimal Cut-off Frequency for Golf Impact Speed Analysis

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

[Purpose] In 3D motion analysis of golf performance using an optical capture device, filtering is fundamental part of the data processing, and it is necessary to carefully set an optimal cut-off frequency to calculate the club head’s speed accurately. [Method] To determine the appropriate cut-off frequency in golf shots being done at high speeds compared to general human movements, four university athletes shot for target distances of 30m, 50m, 70m and 90m with their wedge irons to generate different club head's speeds. The cut-off frequency corresponding to the cumulative power of 90%, 95%, 99% and 99.5% was calculated by the power spectral analysis with the raw coordinate data, and the speeds of the club head were calculated again by applying the relative cut-off frequency values. [Results] It might be recommended to calculate the speed after filtering by applying the cut-off frequency corresponding to 95 ~ 99% cumulative power in order to reflect the fast-moving characteristic of the club head properly. The tendency was to underestimate the veridical speed when applying a relatively low cut-off frequency. [Conclusion] It is necessary to properly apply the cut-off frequency in data filtering to properly reflect the characteristics of the original signal, and it would be recommended to use power spectral analysis.

국문 초록 (Abstract)

[목적] 광학식 캡처 장비를 활용한 골프 임팩트에 관한 3차원 영상 분석 시, 필터링은 자료 처리 과정의 일부이며, 이때 클럽헤드의 속력을 제대로 산출하기 위해 적절한 차단 주파수 설정이 필요하다. [방법] 이를 확인하기 위해 대학 선수 4명에게 본인의 웨지 아이언으로 30m, 50m, 70m, 90m 거리를 목표로 샷을 하게 하여 각각의 다른 클럽헤드 속력을 만들어 내었다. 이후, 획득한 좌표 자료로 파워 스펙트럼 분석을 하여 90%, 95%, 99%, 99.5%의 누적 파워에 해당하는 차단 주파수를 산출하였고, 산출된 차단 주파수 값을 적용하여 클럽헤드의 속력을 재차 산출하였다. [결과] 연구 결과, 클럽헤드의 빠른 움직임 특성을 제대로 반영하기 위해서는 95~99% 누적 파워에 해당하는 차단 주파수를 적용하여 필터링을 한 후, 속력을 산출하는 것을 권장하는데, 이는 낮은 차단 주파수 설정 시 원래 속력을 과소 추정하는 경향이 나타났기 때문이다. [결론] 추후 모션 캡처 시스템을 활용한 골프 영상 분석 연구 시, 적절한 차단 주파수를 설정하여 원신호의 특성을 제대로 반영해야 할 것이며, 이때 파워 스펙트럼 분석을 활용하는 것을 권장한다.

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