Obdelava meritev odziva po nenadni razbremenitvi

Leta 2014 sem za podjetje Tip-spin d.o.o. izdelal aplikacijo, ki omogoča obdelavo podatkov, ki se nanašajo na meritve odziva mišic po nenadni razbremenitvi. Situacija: Oseba je stala v sobi s šestimi senzorji premika. Obremenila je specifične mišice in jih v nekem momentu nenadno razbremenila. Merilni instrumenti so zabeležili premikanje osebe v 3D prostoru in delujoče sile v 3 smereh. Podatki o lokaciji in silah so se ves čas shranjevali v 3 datoteke.  Meritve so bile opravljene za več oseb. Za vsako osebo je bilo opravljenih 10 zaporednih meritev za različne razbremenitve (ramena, kolki,…).


Problem: Zanimajo nas le podatki v času 1,5 sekunde po razbremenitvi. Podatke iz 3 datotek je potrebno ustrezno filtrirati, združiti, dodatno preračunati in prikazati v tabelarični ter grafični obliki.


Rešitev: Aplikacija omogoča nalaganje treh datotek s podatki meritev razbremenitev mišic. Te datoteke lahko v aplikacijifiltriramo in združimo v eno pregledno tabelo, katero lahko naknadno urejamo. V tabeli se nahajajo podatki desetih različnih meritev. Dodajamo ji lahko nove stolpce, brišemo vrstice, izvajamo aritmetične operacije nad stolpci, spreminjamo vrednosti celic, poiščemo minimum in maksimum vrednosti za vsako meritev v izbranem stolpcu, prikažemo podatke vsake meritve v 1 stolpcu, izvedemo specifične operacije nad celo kategorijo stolpcev Marker X,Y,Z. Želene podatke lahko izvozimo v Excel. Aplikacija omogoča tudi grafični prikaz podatkov in sicer na 2 načina: statični prikaz, dinamični prikaz (film).


Galerija slik aplikacije:

Pomoč za uporabo programa

0.) Uvod

V ozadju programa so stalno prisotne tabele:

  • dtOdau
  • dt3D
  • dtBioware
  • dtFiltered
  • dtCalculated

V tabele dtOdau, dt3D in dtBioware uporabnik naloži podatke iz datotek z diska (ali CD-ja ipd.).

1.) Naloži podatke v program

a. Naloži tabelo dtOdau

  • Izberi datoteko s klikom na tekstovno polje Ime datoteke.
  • Klikni na gumb Naloži podatke.
  • Tabela se napolni, izbrani direktorij se shrani v lokalne nastavitve programa na disk.
  • Vsebino tabele lahko prikažeš s klikom na gumb Prikaži podatke. Odpre se nov zavihek s podatki tabele.

b. Naloži tabelo dt3D (po potrebi, analogno kot pri točki a)
c. Naloži tabelo dtBioware (po potrebi, analogno kot pri točki a) .
d. Ob vsakem nalaganju tabel dtOdau/dt3D/dtBioware se tabela dtFiltered avtomatično sprazni!

2.) Filtriraj podatke (in združi tabele)

a. Filtriranje tabele dtOdau poteka tako, da se »prečeše« vse vrstice tabele dtOdau in se tekom tega:

  • v primeru, ko je v celici Analog_1 vrednost < 1, vrstico izbriše;
  • v primeru, ko je v celici Analog_1 vrednost > 1, naslednjih N vrstic ne izbriše (ne glede na vrednost v celici Analog_1).

b. Število N določi uporabnik v tekstovnem polju aplikacije (Iz Odau zajemi [N] vrstic po aktivaciji v celici Analog_1).
c. Filtriranje in združevanje se lahko izvaja posamično ali hkrati (temu so namenjeni trije gumbi). Če kliknemo za gumb za samo filtriranje, se bodo filtrirale tabele dtOdau, dtBioware, dt3D (oziroma tiste izmed njih, ki so naložene).
d. V primeru, da je zavihek za prikaz tabele dtOdau ali dtBioware ali dt3D odprt, se bodo po kliku na gumb za filtriranje podatki osvežili. Notri bodo novi filtrirani podatki.

3.) Združi podatke

a. V tabeli dtFiltered in dtCalculated se v osnovi na ukaz uporabnika (združitev tabel) naložijo filtrirani podatki iz tabele dtOdau, katerim se dodata še stolpca RowAll ter IndexAll . V primeru, da sta pred združevanjem naloženi tudi filtrirani tabeli dt3D in/ali dtBioware, se tudi ti podatki dodajo v tabeli dtFiltered in dtCalculated.
b. Podatki se združijo v tabeli dtFiltered in dtCalculated s klikom na enega izmed gumbov za združevanje podatkov: »Filtriraj in združi podatke iz datotek«, »Združi podatke iz datotek«.
c. Tabeli dtFiltered in dtCalculated imata v začetku enako vsebino.
d. Tabela dtFiltered je vidna v zavihku Filtrirano.
e. Tabela dtCalculated je namenjena nadaljnjim uporabniškim kalkulacijam in manipulacijam (zrduževanje vrstic, dodajanje stolpcev). Vsebina tabele dtFiltered se ob tem ne spreminja.
f. Tabela dtFiltered je namenjena pregledu morebitnih napak in rezervi – v primeru, ko kliknemo na gumb »Osveži«, se v tabelo dtCalculated prekopirajo podatki iz tabele dtFiltered.

4.) Kalkulacije

V zavihku Kalkulacije manipuliraj s podatki tabele dtCalculated in jih po želji izvozi v Excel.

a. Nad stolpci lahko izvajamo matematične operacije.
b. Stolpec nad katerim želimo izvesti operacijo, mora biti izbran (takrat je obarvan rdeče).
c. Menu operacij se prikaže s klikom na sličico funkcije.
d. Vnosno polje za formulo

  • V njej je operacija, ki se bo izvedla nad izbranim stolpcem.
  • Pozor!
    • Če je v imenu stolpca presledek, mora biti v formuli podano v oglatih oklepajih! Zgled: [Marker_1 x].
    • Če je ime stolpca enako imenu operacije ali konstante, bo operacija v izrazu prioritetna in se ime stolpca pri izračunu ne bo upoštevalo. Zgled: E.
  • V vnosno polje lahko pišemo sami ali pa:
    • vstavimo ime stolpca z dvojnim klikom na stolpec iz seznama;
    • vstavimo operacijo s klikom na element iz menuja operacij.

e. Nov stolpec se doda tako, da se v rubriki »Nov stolpec« v tekstovno polje vpiše ime stolpca in klikne na gumb »Vstavi«.Izbriše se lahko le stolpce, ki so bili naknadno dodani.
f. Zgled v galeriji slik: nad dodatnim stolpcem »Rez« se je izvedel matematični izraz: zaokroži kvadratni koren seštevka treh kvadratov na 3 decimalke.

5.) Predvajanje filma – zaporedja grafov na podlagi vsebine tabele dt3D

a. S klikom na gumb »Predvajaj film« v osnovnem oknu lahko predvajamo film.
b. V tabeli dt3D so podane vrednosti značilk (markerjev). Imamo 6 različnih značilk in posledično 6 točk na grafu.
c. Vsaka vrstica v tabeli podaja nove vrednosti šestih značilk, ki so se spreminjale s časom
d. Kako so se te vrednosti spreminjale skozi čas, si lahko ogledamo tako, da v presledkih izrisujemo graf za vsako vrstico posebej.
e. Torej, ogledamo si lahko kratek film. Opcije predvajanja: predvajaj, pavza, stop, hitrost predvajanja, možnost določanja trenutne vrstice – časa.
f. Če kliknemo na pavzo, lahko graf shranimo v obliki slikovne datoteke.
g. Film si lahko ogledamo v različnih grafičnih oblikah (krivulja, daljica, mehurček, pika, površina, radar, polarno, stolpci, pita). Na sliki 2 v galeriji zgoraj sta primera dveh prikazov. Na drugi sliki je za primer značilka Marker 6 skrita.
h. Graf se lahko prikaže tudi v navidezni 3D obliki (globina nima realnih vrednosti).
i. Med predvajanjem lahko menjamo X,Y,Z os.
j. Po želji lahko zamenjamo tudi vrstni red Markerjev in tako dobimo drugačen način medsebojne povezave med posameznimi točkami. Če to storimo, je potrebno graf najprej osvežiti (gumb »Osveži«).
k. Graf lahko povečamo in pomanjšamo, če z miško kliknemo na graf in izberemo svoje območje.

6.) Izris grafa za stolpce značilk (marker) in sil (Fx, Fy,…)

a. Če v osnovnem oknu v zavihku za Kalkulacije kliknemo na gumb »1 meritev 1 stolpec«, se odpre novo okno – »Tabela preračunanih meritev – 1 meritev na 1 stolpec«.
b. V tem oknu imamo možnost prikazati graf vsebine tabele. Na voljo sta 2 gumba: »Graf za 3D« in »Graf za Bioware«.
c. Po kliku na gumb se odpre novo okno z grafom.
d. V oknu Izberemo tip grafa (daljica, krivulja, polarno)
e. Graf prikazuje 10 serij – meritev. Za razliko od grafa iz prejšnje točke se tu ne izriše zgolj podatkov iz ene vrstice, temveč podatke vseh vrstic iz določenega stolpca.
f. Posamezno serijo lahko prikažemo ali skrijemo.
g. Vse točke posamezne serije so na grafu povezane. Posamezne točke na grafu lahko izpostavimo – jih označimo z zvezdo, krogom, kvadratom ali križem. Določimo lahko tudi velikost oznake.
h. Koordinate točk na grafu se berejo iz stolpcev tabele preračunanih meritev (glej sliko 3 v galeriji slik zgoraj).
i. Na X osi je načeloma zaporedna številka vrstice, oziroma čas. Lahko pa izberemo tudi kak drug stolpec, ki ga sicer najdemo v tabeli dtCalculated.
j. V tabeli dtCalculated so v posameznih stolpcih vrednosti za več meritev (10). Ta tabela se po kliku na gumb »1 meritev 1 stolpec« prikaže v novem oknu (slika pod grafom spodaj) in ima drugačno obliko. V njej so podatki za vsako meritev prikazani v svojem stolpcu. Tako dobimo iz 1 stolpca 10 stolpcev. Stolpec Fx se npr. pretvori v stolpce Fx_1, Fx_2,… Fx_10. Številke 1..10 označujejo številko meritve.
k. Kateri podatki bodo prikazani na Y osi, izberemo sami.  Če npr. iz menuja izberemo Fy, se bo v grafu izrisalo 10 serij različnih črt. Rdeča črta na grafu spodaj npr. prikazuje Meritev 3. Y koordinate točk Meritev 3 se črpajo iz stolpca Fx_3. X koordinate točk se v tem primeru črpajo iz nevidnega stolpca IndexAll.
l. Graf lahko shranimo v obliki slikovne datoteke.
m. Prikažemo lahko tudi le del grafa – določimo vrstice od – do.
n. Graf lahko povečamo in pomanjšamo, če z miško kliknemo na graf in izberemo svoje območje.

%d bloggers like this: