歩行分析

これは、速度、リズムの長さ、音高などの計算から成ります。これらの測定は、以下の方法で行われます。

• ストップウォッチと地面につけた印。
• 圧力マットの上を歩く。
• 床から数センチメートル上の平面をスキャンする距離レーザーセンサー。^{[ 9 ] [ 10 ]}
• 慣性センサーと、3Dジャイロスコープおよび3D加速度計データを解析するためのソフトウェア。

1. クロノフォトグラフィーは、動きを記録する最も基本的な方法です。既知の周波数のストロボ照明は、過去に単一の写真画像上で歩行の分析を補助するために使用されてきました。^{[ 11 ] [ 12 ]}
2. 単一または複数のカメラで撮影した映像を用いた映画フィルムやビデオ録画は、関節の角度や速度を測定するために使用できます。この方法は、解析プロセスを大幅に簡素化し、2次元だけでなく3次元での解析を可能にする解析ソフトウェアの開発によってさらに発展しました。
3. 反射マーカー（通常は反射ボール）を使用するパッシブマーカーシステムでは、複数のカメラ（通常は5台から12台）を同時に使用して動きを正確に測定できます。カメラは、高出力ストロボ（通常は赤色、近赤外線、または赤外線）とそれに適合するフィルターを使用して、身体に配置されたマーカーからの反射を記録します。マーカーは、触診可能な解剖学的ランドマークに配置されます。元の信号と反射信号の間​​の角度と時間遅延に基づいて、空間内のマーカーの三角測量が可能になります。ソフトウェアを使用して、これらのマーカーから3次元の軌跡を作成し、その後、識別ラベルが付けられます。次に、コンピューターモデルを使用して、ラベル付けされた軌跡の相対的なマーカー位置から関節角度を計算します。^{[ 13 ]}これらは、映画業界でモーションキャプチャにも使用されます。 ^{[ 14 ]}
4. アクティブマーカーシステムはパッシブマーカーシステムに似ていますが、「アクティブ」マーカーを使用します。これらのマーカーは、受信した赤外線信号によって作動し、対応する独自の信号を送信して応答します。この信号は、マーカーの位置を三角測量するために使用されます。このシステムのパッシブシステムに対する利点は、個々のマーカーが事前に定義された周波数で動作するため、独自の「識別情報」を持つことです。つまり、マーカー位置の後処理は不要ですが、このシステムはパッシブシステムよりも、視界外のマーカーに対して寛容性が低い傾向があります。^{[ 15 ]}
5. MEMS慣性センサー、生体力学モデル、およびセンサー融合アルゴリズムに基づいた慣性（カメラレス）システム。これらの全身または部分的な身体計測システムは、照明条件に関係なく、屋内でも屋外でも使用できます。

• Markerless gait capture systems utilize one or more color cameras or 2.5D depth sensors (i.e. Kinect) to directly calculate the body joint positions from a sequence of images. The markerless system allows non-invasive human gait analysis in a natural environment without any marker attachment. Eliminating markers can expand the applicability of human gait measurement and analysis techniques, considerably reduce the preparation time, and enable efficient and accurate motion assessment in all kinds of applications. Currently, the main markerless system is the video-based motion capture with monocular camera or multiple camera studio.^[16] Nowadays, the depth sensor-based gait analysis for clinical applications becomes more and more popular. Since depth sensors can measure the depth information and provide a 2.5D depth image, they have effectively simplified the task of foreground/background subtraction and significantly reduced pose ambiguities in monocular human pose estimation.^[17]

Pressure measurement systems are an additional way to measure gait by providing insights into pressure distribution, contact area, center of force movement and symmetry between sides. These systems typically provide more than just pressure information; additional information available from these systems are force, timing and spatial parameters. Different methods for assessing pressure are available, like a pressure measurement mat or walkway (longer in length to capture more foot strikes), as well as in-shoe pressure measurement systems (where sensors are placed inside the shoe).^[18][19][20] Many pressure measurement systems integrate with additional types of analysis systems, like motion capture, EMG or force plates to provide a comprehensive gait analysis.

Is the study of the forces involved in the production of movements.

Is the study of patterns of muscle activity during gait.

Pathological gait may reflect compensations for underlying pathologies, or be responsible for causation of symptoms in itself. Cerebral palsy and stroke patients are commonly seen in gait labs. The study of gait allows diagnoses and intervention strategies to be made, as well as permitting future developments in rehabilitation engineering. Aside from clinical applications, gait analysis is used in professional sports training to optimize and improve athletic performance.

歩行分析技術により、歩行障害や矯正整形外科手術の効果を評価することができます。^{[ 21 ]}脳性麻痺の治療の選択肢には、ボトックスを使用した痙縮筋の人工麻痺、または特定の腱の延長、再付着、または切断が含まれます。歪んだ骨構造の矯正（骨切り術）も行われます。^{[ 21 ]}

歩行の観察は、カイロプラクティックやオステオパシーの診断にも役立ちます。歩行の障害は、骨盤や仙骨のずれを示している可能性があるからです。仙骨と腸骨は生体力学的に互いに反対方向に動くため、仙棘靭帯や仙結節靭帯（その他）を介した両者の癒着は、骨盤の回転を示唆する可能性があります。カイロプラクティックとオステオパシーの医師はどちらも、歩行を利用して骨盤の傾きを判別し、歩行運動に関わる部位の可動域を完全に回復させるためにさまざまなテクニックを用いることができます。骨盤のカイロプラクティック調整は、歩行パターンの回復に役立つ傾向を示しており^{[ 22 ] [ 23 ]}、オステオパシーの手技療法（OMT）も同様です^{[ 24 ] [ 25 ] 。}

ヒト以外の動物の歩行を研究することで、運動のメカニズムについてより深い洞察を得ることができ、それは対象となる種の生物学を理解する上で、またより広範な運動を理解する上で、多様な意味を持つ。

歩行認識は、歩行スタイルとペースによって人を認識および検証する行動生体認証の一種です。^{[ 26 ] [ 27 ]}歩行認識の進歩により、足首、膝、腰の位置などの固有の測定値によって定義される歩行を各人が持つことができるため、法医学での使用技術の開発につながっています。^{[ 28 ]}

2018年には、中国政府が歩行分析に基づく監視ツールを開発し、顔が隠れていても個人を特定できるようになったという報告があった。 ^{[ 29 ] [ 30 ]}