Osaka: il software per riconoscere il passo e la camminata

Se si conosce bene qualcuno si sa che la sua camminata è un segno distintivo. Ovvero un mix indefinibile di movimento, ritmo, postura, elasticità, che si riconosce persino da lontano. Ora però anche i software stanno imparando a individuare le persone dall'andatura. La '' gait analisys '', ovvero lo studio di tutti i movimenti coinvolti in una banale passeggiata per poi associarli a una identità specifica, potrebbe rivoluzionare i prossimi sistemi di sicurezza. A partire dalle videocamere di sorveglianza, che non sempre registrano immagini abbastanza definite per poter distinguere un volto, ma che potrebbero fare inquietanti miracoli se messe in grado di leggere l'andatura dei passanti inquadrati. I ricercatori della Osaka University (Giappone), dopo aver studiato e analizzato i video di alcuni volontari ripresi da 24 telecamere mentre procedevano su un 'tapis roulant', hanno appena messo a punto un software per identificare la camminata di persone filmate da diverse angolazioni. Sono proprio le diverse angolature, insieme ai cambi di velocità nel passo, uno dei maggiori ostacoli - per adesso - all'analisi dell'andatura. L’analisi del cammino è un esame obiettivo che permette di valutare il cammino di pazienti con patologie che coinvolgono il sistema neuro-muscolare.  Ciò offre a medici, terapisti e ricercatori la possibilità di avere un proprio laboratorio portatile high-tech a costi estremamente contenuti. La strumentazione per eseguire l’esame consiste in un sistema optoelettronico di otto telecamere ad emissione di luce infrarossa, le quali acquisiscono la posizione nello spazio di marker, ricoperti da materiale catarifrangente, posizionati sul corpo del paziente. Il paziente deve camminare lungo un percorso inquadrato dalle 8 telecamere dove vengono  eseguite una serie di prove di cammino in modo da poter valutare la ripetibilità dei dati acquisiti. Storicamente l'analisi della camminata è stata condotta in modo preciso ed accurato anche se sfortunatamente a costi non sempre accessibili limitandone l'utilizzo presso i grandi centri d'indagine biomeccanica. Nell'ottica di un controllo dei costi per i sistemi di diagnostica quotidiana si sono spesso utilizzate delle pedane di pressione o di forza, tuttavia questi strumenti hanno come limite intrinseco quello di non poter fornire un'analisi dinamica della camminata. La Gait Analysis, analisi del movimento umano, consiste nella rilevazione tridimensionale di grandezze cinematiche (spostamento nello spazio, velocità e accelerazione), dinamiche (analisi delle forze coinvolte nel movimento) ed elettromiografiche (muscoli attivati nel movimento) durante l’esecuzione di un gesto motorio. Lo sviluppo e l’utilizzo di sistemi automatici basati su tecnologie opto-elettroniche ha permesso l’applicazione di queste tecniche ai settori della riabilitazione motoria e della fisiologia del movimento. Alla principale funzione di analisi, si affianca l’attività di simulazione del movimento umano mediante strumenti software appositamente sviluppati per la soluzione del problema dinamico diretto (forward dynamics) di sistemi multiarticolati. Essi permettono di replicare virtualmente le varie ipotesi di controllo neurale del movimento e di verificarne l’efficacia. Il movimento richiede al nostro corpo di risolvere in ogni istante un problema di equilibrio dinamico dove i sistemi nervoso, muscolare e scheletrico si integrano alla perfezione. Ogni alterazione in questi sistemi, a causa dell’età o della patologia, porta ad una limitazione funzionale che può essere rilevata e quantificata con tecniche strumentali.