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Validity of kinematic analysis of Opencap in the loaded barbell squat
Jonas Dandorfer
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Zentrum für Sportwissenschaft und Universitätssport
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Sportwissenschaft
Betreuer*in
Arnold Baca
Mitbetreuer*in
Juliana Exel Santana
DOI
10.25365/thesis.80601
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-22945.88511.814022-4
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Markerlose Bewegungsanalysesysteme entwickeln sich zu kostengünstigen Alternativen zu den als Goldstandard geltenden Infrarotsystemen. Allerdings muss ihre Genauigkeit bei der Schätzung der Bewegungskinematik des Menschen erst noch nachgewiesen werden, bevor sie in der Sportwissenschaft breite Anwendung finden kann. In dieser Studie wurde die Genauigkeit von OpenCap, einem markerlosen Open-Source-Bewegungsanalysesystem, im Vergleich zu einem markierungsbasierten Referenzsystem bei den Kniebeugen mit Langhantel bewertet. Einundzwanzig Teilnehmer führten drei Kniebeugen mit einer Wiederholung bei 60 % und 70 % ihres Maximums durch. Die Übereinstimmung zwischen den Systemen wurde anhand des quadratischen Mittelwertfehlers (RMSE), des Spitzenfehlers sowie der Bland-Altman-Analyse für die Kinematik der unteren Extremitäten und des Beckens bewertet. Der Gesamt-RMSE über alle kinematischen Variablen betrug 5,58° ± 0,75° bei 60 % 1RM und 5,61° ± 0,90° bei 70 % 1RM, mit mittleren Spitzenfehlern von 10,44° ± 5,28° bzw. 10,43° ± 5,30°. Die Bland-Altman-Analyse ergab geringe mittlere Verzerrungen (~1,7–1,9°), jedoch große Übereinstimmungsgrenzen, die einen vordefinierten akzeptablen Schwellenwert von ±5° überschritten, was auf eine begrenzte Austauschbarkeit zwischen den Systemen hindeutet. Die größten Fehler wurden bei der Beckenbewegung sowie bei der Kinematik der Hüfte und des Sprunggelenks in der Sagittalebene beobachtet. Diese Ergebnisse deuten auf eine moderate Übereinstimmung zwischen OpenCap und dem markerbasierten System bei Kniebeugen unter Belastung hin. Obwohl die markerlose Bewegungserfassung ein großes Potenzial für die biomechanische Analyse aufweist, sind weitere Verbesserungen erforderlich, bevor sie die Goldstandard-Systeme in hochpräzisen sportwissenschaftlichen Anwendungen ersetzen kann.
Abstract
(Englisch)
Markerless motion capture systems are emerging as low-cost alternatives to gold-standard infrared systems; however, their accuracy for estimating human movement kinematics must be established before widespread application in sports science. This study evaluated the accuracy of OpenCap, an open-source markerless motion capture system, compared with a marker-based reference system during the loaded barbell squat. Twenty-one participants performed three single-repetition squats at 60% and 70% of their one-repetition maximum. Agreement between systems was assessed using root mean square error (RMSE), peak error, and Bland–Altman analysis across lower-limb and pelvis kinematics. The overall RMSE across all kinematic variables was 5.58° ± 0.75° at 60% 1RM and 5.61° ± 0.90° at 70% 1RM, with mean peak errors of 10.44° ± 5.28° and 10.43° ± 5.30°, respectively. Bland–Altman analysis revealed small mean biases (~1.7–1.9°) but wide limits of agreement that exceeded a predefined acceptable threshold of ±5°, indicating limited interchangeability between systems. The largest errors were observed for pelvis motion and sagittal-plane hip and ankle kinematics. These findings indicate moderate agreement between OpenCap and the marker-based system during loaded squats. While markerless motion capture shows strong potential for biomechanical analysis, further improvements are required before it can replace gold-standard systems in high-precision sports science applications.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Biomechanik OpenCap Kinematik 3D-Bewegungsanalyse Markerlose Bewegungsanalysesysteme
Schlagwörter
(Englisch)
Biomechanics OpenCap kinematics 3D-Motioncapture markerless motion-capture systems
Autor*innen
Jonas Dandorfer
Haupttitel (Englisch)
Validity of kinematic analysis of Opencap in the loaded barbell squat
Publikationsjahr
2026
Umfangsangabe
51 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Arnold Baca
Klassifikation
76 Sport > 76.12 Biomechanik. Bewegungslehre
AC Nummer
AC17797744
Utheses ID
79741
Studienkennzahl
UA | 066 | 826 | |