马塞诸斯州大学阿默斯特教授开发交互式计算机视觉应用科学研究和教舞蹈
科学基础的舞蹈是一个生物科学在马萨诸塞大学阿默斯特,通识教育课程的本科生分析舞蹈运动的生物力学。在组件的实验室,学生完成作业,他们以测量例,关节角舞者手臂和腿的更深层次的了解身体如何动作。
提供学生一个虚拟的学习和实验环境,阿斯顿k·麦卡洛博士的舞蹈科学助理教授马塞诸斯州大学阿默斯特,用MATLAB®创建一个数字教学平台运动科学。发展中最初的版本只是四个星期后,他利用MATLAB编译器™,后来使用MATLAB™Web应用程序服务器与学生分享平台的运动学分析工具,其他教育工作者和研究人员。
“我想创建一个新工具,学生可以使用笔记本电脑变成实验室,”麦卡洛博士说。“应用程序设计师和MATLAB Web应用程序服务器使我轻松地创建和共享应用程序,舞蹈和生物学的学生都可以使用它来分析运动视频,无论他们的工作计算平台。”
挑战
随着大流行继续迫使大多数面对面的悬架类在2021年春季学期开始,麦克科鲁斯医生只有周构建一个交互式应用程序,作为远程虚拟实验室中,学生可以完成作业。他想开发和共享一个交互式应用程序,将使学生根据录像分析关节角和运动数据。除了容易使用,跨领域的应用程序需要使用的设备和计算平台学生和其他教育工作者。
解决方案
麦克科鲁斯医生开始开发应用程序设计师,他用来创建用户界面。他使用计算机视觉图像处理工具箱™和工具箱™开发算法,使学生从录像测量关节角和运动分析。
然后他一起打包的用户界面和视频处理算法作为Mac和Windows独立的可执行文件®使用MATLAB编译器。适应学生需要访问应用程序从一个Chromebook™或类似设备,麦克科鲁斯医生在MATLAB建立了一个版本的应用程序在线™,它提供了访问MATLAB从标准的web浏览器。
麦克科鲁斯医生继续开发这个应用程序,他决定将其部署使用MATLAB作为web应用程序web应用程序服务器。这种方法消除了学生需要安装软件或MATLAB在线许可。此外,它使麦克科鲁斯医生不断地添加算法和增强应用程序;学生只是刷新浏览器页面访问最新版本的软件。
完成实验任务,学生上传自己的图片或视频记录执行不同的操作和使用特性的应用分析关节角,距离,和其他属性的记录。然后汇集他们的数据和执行分析MATLAB在线。
麦克科鲁斯医生继续提高应用。他最近添加功能来支持使用惯性测量单元的数据和生成地面实况标签深度学习和机器学习模型。金宝app
作为大学的合作协议的一部分,与国家艺术基金会研究实验室,麦克科鲁斯医生目前发展中信号处理及其他应用的改进与研究人员通过MATLAB Web应用服务器共享公共卫生、神经科学和工程。
互动MATLAB应用程序使马塞诸斯州大学阿默斯特学院学生分析关节角和运动基于视频数据记录。
结果
- 最初应用在4周交货。“我创造了最初的桌面版本的应用程序在MATLAB在短短4周,完成他们在课程开始之前,”麦卡洛博士说。“在这个学期,我创建了web应用程序的版本与MATLAB web应用程序服务器在过去的两个星期。”
- 更广泛的用户基础。“通过使用MATLAB的Web应用服务器分享我开发的应用,更多的人获得有效和可靠的量化工具运动活动,特别是舞蹈曝光,”麦卡洛博士说。“不仅学生,还神经科学家、工程师、和公共卫生研究人员可以使用它们来分析运动数据。”
- 创建新的研究思想。“对话与团队MathWorks为我的研究产生更多的想法,”麦卡洛博士说。“更重要的是,研究人员在其他机构对直接接触合作或提出有建设性的意见。通过提供一个虚拟实验室平台,MATLAB Web应用程序服务器版本的这些应用已经发展成为一个很好的机会增长。”
