[发明专利]一种多参数生物信息测试平台及测试方法

权利要求书

1.一种多参数生物信息测试平台，包括由高速影像采集单元、多套步态触觉信息测试单元的级联、表面肌电采集单元、加速度/角度测试单元、心率/脉搏测试单元集成的生物力学测试通道，其特征在于：在一台中心计算机的统一控制下，各单元经以太网接口连接，经过时钟服务器实现各单元测量生物特征参数的时域精确同步，集成各单元设备配置成综合测试平台；计算机中集成所有数据，提取运动生物力学、生理学综合信息，建立综合生物信息特征数据库；计算机中集成有上述的数据的分析软件；

所述高速影像采集单元集成多个高速摄像头组成高速影像采集分析装置，实现人体末端、躯干、质心特征部位的运动学信息检测，与各其它单元同步采集的人体步态触觉信息、表面肌电信息和加速度、角速度信息进行比对分析，揭示人体动作外形与内部受力之间的关联性；

所述的步态触觉信息测试单元包括多维测力平台；多维测力平台具有与之一体化的柔性阵列化传感器、基于FPGA架构的同步采集多维测力平台信号和压力分布柔性阵列化传感器信号的高速数据采集系统、大容量数据缓存、通信接口协议、时钟同步协议；多个多维测力平台依次级联构成步态特征测试通道，用于完整获取一个人正常周步的地面反作用力信息、足底与地面的接触特征动力学信息，足弓/步相角生理特征信息，步频/步距/速度/加速度运动学信息；

所述表面肌电采集单元用于人运动过程相关肌群的生物电信号检测和时频域分析，为动作分析、运动评估、运动损伤预测提供数据支持；

所述加速度/角度测试单元采用加速度与角速度传感器，用于运动过程人体各部位的运动姿态和运动节奏运动参数检测；

所述心率/脉搏测试单元监测运动过程中，心率/脉搏的变化情况，对同一个体在不同身体机能、能量消耗和代谢水平情况下的人体力学特征与行为特征分析提供基础数据支持，也为动态心肺能力评估、运动损伤预测提供数据支持。

2.根据权利要求1所述的一种多参数生物信息测试平台，其特征在于：所述的各单元内部采用CAN或USB转以太网的方式对外通过高速以太网接口传输指令和数据。

3.根据权利要求1所述的一种多参数生物信息测试平台，其特征在于：所述的各单元设备配置自主分析软件和人机接口，作为独立的分析仪器。

4.根据权利要求1所述的一种多参数生物信息测试平台，其特征在于：所述步态触觉信息测试单元中柔性阵列化传感器的点阵间隔为0.6*0.6厘米；点阵数为96*64。

5.根据权利要求1所述的一种多参数生物信息测试平台，其特征在于：包括有5套步态触觉信息测试单元，各步态触觉信息单元级联构成测试平台。

6.根据权利要求1所述的一种多参数生物信息测试平台，其特征在于：所述的步态触觉信息测试单元采用多功能力学传感器自动标定系统对所述阵列化传感器进行自动逐点标定，以提高检测精度，实现大面积接触力信息获取。

7.一种基于权利要求1所述的多参数生物信息测试平台的多参数生物信息的测试方法，其特征在于：采用权利要求1所述的一种多参数生物信息测试平台，将表面肌电采集单元、加速度/角度测试单元、心率/脉搏测试单元佩带在人体上，人体在多套步态触觉信息测试单元的级联后、多个多维测力平台构成的步态特征测试通道行走，并通过高速影像采集单元采集人体的动作外形，采集到的数据通过CAN或USB转以太网的方式传送至计算机中进行分析；

计算机中集成的分析软件对所有单元的同步数据有机集成，通过计算机的外接设备构建人机界面，在计算机中建立人体的综合运动模型，进行数据的对比性分析和关联耦合性分析，提取人体运动过程中的共性特征和个性特征数据；计算机中集成的分析软件具有统一的模板，可定制的采集模式和单元通道数选择，在实现所有单元同步集成的基础上，各单元独立采集数据；集成分析软件中建立人体综合生物信息特征数据库，为相关理论研究和应用开发提供数据平台；集成分析软件中提供数据导出接口，供第三方软件使用；集成分析软件中预留标准文本数据导入接口，获取第三方仪器采集的数据进行分析。