Evaluation of Sit-to-Stand Exercises in Rehabilitation Using a Cost-Effective Markerless Motion Capture

e mémoire évalue le potentiel clinique de systèmes de capture de mouvement sans marqueurs à faible coût pour l’évaluation du mouvement assis-debout (StS) en réadaptation. Deux caméras 3D grand public, l’Intel RealSense D455 (stéréo) et la L515 (temps de vol), ont été comparées à un système de référence Vicon. Une architecture logicielle personnalisée utilisant le logiciel Nuitrack SDK a été développée pour extraire les angles articulaires et les vitesses à partir de vidéos RGB-D. L’expérimentation a été réalisée avec un seul participant effectuant des répétitions StS, captées simultanément par les deux caméras 3D et par le système Vicon. La précision du système a été évaluée en répétant l’analyse 30 fois sur chaque enregistrement, afin de mesurer la stabilité des résultats obtenus par estimation de pose. L’exactitude a ensuite été déterminée en comparant les mesures angulaires aux données de référence du Vicon pour un ensemble de 11 conditions expérimentales couvrant des variations réalistes de vitesse d’exécution, de posture, de symétrie et de type de vêtement. Les résultats montrent que la caméra L515 produit des trajectoires cohérentes pour plusieurs angles articulaires dans des scénarios StS standards, avec un coefficient de concordance (CCC) moyen de 0.91. Toutefois, d’autres indicateurs d’exactitude, comme le pourcentage d’angles estimés avec une erreur inférieure à 5° (PCEA@5°) et l’erreur moyenne (MJAE), indiquent des écarts trop importants pour une utilisation clinique directe sans ajustement. L’application de corrections systématiques a amélioré ces performances, ramenant la MJAE moyenne à 11.2° et la RMSE à 15.6°, avec une PCEA@5° atteignant 46 %. Ces résultats montrent que de tels systèmes sans calibration peuvent approcher la viabilité clinique pour l’évaluation du StS dans des contextes contrôlés, mais nécessitent encore des améliorations pour une adoption plus large en clinique.