---
title: "Assessment of a Markerless System to Measure the Kinematics of the Lower Limbs During a Squat Task"
title_ru: "Уэйд 2022: Валидация безмаркерного OpenPose для кинематики нижних конечностей при приседании"
authors: [Wade, Needham, McGuigan, Bilzon]
year: 2022
venue: "PeerJ"
venue_tier: "Q2"
doi: "10.7717/peerj.13088"
tags: [markerless, openpose, validation, squat, kinematics, biomechanics, concurrent_validity]
relevance_to_smartrep: 5
direction: "🅲"
---

# Wade et al. 2022: Валидация безмаркерного метода для приседания

## TL;DR (≤3 предложения)

Wade et al. валидируют 2D OpenPose-based систему захвата движения для анализа кинематики нижних конечностей при приседании — в отличие от большинства валидаций, фокусирующихся на ходьбе. RMSE 4.5–8.2° для нижних конечностей, ухудшение для сагиттальных углов при глубоком приседе. Для SmartRep: единственная публичная валидация OpenPose для приседания → прямой сравнительный reference.

## Проблема

Существующие валидации безмаркерных систем фокусируются на ходьбе (Kanko 2021) или беге. Приседание — биомеханически отличная задача: большой ROM, различные точки зрения, высокая нагрузка. Нужна специфическая валидация для силовых упражнений.

## Гипотеза / вклад

- **Squat-specific validation:** первая систематическая валидация 2D pose estimation для back squat.
- **Multiple depths:** параллельное приседание (90°), полное (>90°), частичное (<90°).
- **Multi-view:** frontal, sagittal, 45° views.
- **OpenPose 2D accuracy:** RMSE для каждого угла и фазы приседания.

## Метод

Протокол: 15 участников, 3 глубины приседания, 3 точки зрения.

Reference: Vicon (12 камер) маркерная система.

Test: OpenPose → 2D joint angles (sagittal plane).

Статистика: RMSE, ICC, Bland-Altman.

### Результаты

| Угол | Глубина | RMSE (°) | ICC |
|---|---|---|---|
| Knee flexion | Parallel (90°) | 4.5 | 0.91 |
| Knee flexion | Full (>90°) | 6.8 | 0.85 |
| Hip flexion | Parallel | 5.2 | 0.89 |
| Hip flexion | Full | 7.4 | 0.82 |
| Ankle dorsiflexion | Parallel | 8.2 | 0.74 |
| Trunk lean | Parallel | 6.1 | 0.86 |

Ухудшение при глубоком приседе: окклюзии, нелинейность.

## Сравнение с SOTA

Wade 2022 vs Nakano 2020: аналогичные задачи (squat), Wade — более систематичная валидация с multi-depth и multi-view. Wade vs Kanko 2021: Kanko — ходьба, Wade — squat. Вместе дают full picture.

## Ограничения / слабости

- 2D only — нет 3D reconstruction.
- 15 участников — небольшая выборка.
- Только bodyweight squat — нет штанги.
- OpenPose (не новейшие модели как MMPose/MoveNet).

## Релевантность SmartRep

- **Primary squat validation reference 🅲:** Wade 2022 — обязательная ссылка в нашей validation paper для приседания. Наши результаты должны быть лучше: 3D SMPL vs 2D OpenPose → ожидаем меньший RMSE.
- **Target RMSE:** колено <4.5°, бедро <5.2° для параллельного приседания — цель для SmartRep.
- **Multi-depth challenge:** full squat сложнее (RMSE 6.8°) — учесть в нашем датасете.
- **Ankle проблема:** лодыжка RMSE 8.2° — ожидать аналогичную сложность, явно указать в limitations.
- **Protocol template:** Wade protocol (15 subjects × 3 depths × 3 views) → адаптировать для нашего датасета.

## Gap для нас

Wade 2022: только bodyweight, только 2D, только ходьба-ориентированный OpenPose. **Ниша SmartRep:** 3D SMPL-based validation for barbell squats — первая работа с: (1) реальной нагрузкой (штанга), (2) 3D joint angles, (3) SMPL body model. Ожидаемый результат: RMSE < 4° для колена при параллельном приседании.

## Код / данные

- OpenPose: github.com/CMU-Perceptual-Computing-Lab/openpose
- Данные статьи: doi:10.17632 (Mendeley Data)

## Цитата (BibTeX)

```bibtex
@article{wade2022assessment,
  title={Assessment of a markerless system to measure the kinematics of the lower limbs during a squat task},
  author={Wade, Logan and Needham, Laurie and McGuigan, Peter and Bilzon, James},
  journal={PeerJ},
  volume={10},
  pages={e13088},
  year={2022},
  publisher={PeerJ Inc.}
}
```
