[发明专利]一种虚拟现实交互的游戏型上肢康复训练系统及方法

说明书

本发明实施例公开了一种虚拟现实交互的游戏型上肢康复训练系统及方法，采用RGB摄像模块、红外投影摄像模块、麦克风阵列模块采集患者信息，康复师模块根据输入的信息制定患者康复方案，均传输至PC端的数据分析处理模块，所述数据分析处理模块制定交互性的游戏型康复训练视频，患者在人机交互模块的显示屏上对照游戏设定，采用上肢手势或语音完成相应的游戏动作，实现趣味性和挑战性的游戏康复过程；训练过程中不需要穿戴康复设备，极为简便；所述数据存储模块实时记录存储相关信息，所述数据分析处理模块根据及时优化康复训练游戏，对患者实现针对性的康复训练，缩短患者的康复时间。

技术领域

本发明涉及一种虚实交互技术神经康复领域，具体涉及一种基于虚拟现实交互的游戏型上肢康复训练系统及方法。

背景技术

当今社会人口老龄化趋势越加明显，对于中老年群体，脑中风、脑瘫、脊髓损伤、周围神经损伤的患病率日益增长，严重影响着个人以及家庭乃至社会人群的生活质量。第六次全国残疾人口普查显示：残疾人的总数是8502万，肢体残疾的人数为2472万，占残疾人总数的29.07％，对有肢体损伤的患者，若要恢复功能，相关技术是利用手术进行治疗后采用康复训练对患者进行康复指导；手术仅为人体动作行为功能重建的开始，恢复肢体机能必须在医生或者康复师的指导下进行科学的、完善的功能康复训练。

但相关技术中的康复训练需要穿戴复杂的设备，训练的内容是被动运动和重复简单的动作，且训练数据难以实时地记录、训练动作的准确性不高；造成康复训练的效果较差。

发明内容

有鉴于此，本发明的实施例提供了一种基于体感识别交互、训练系统简单、具有适应性和针对性的游戏型上肢康复训练系统。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供了一种虚拟现实交互的游戏型上肢康复训练系统，包括RGB摄像模块、红外投影摄像模块、麦克风阵列模块、数据分析处理模块、康复师模块、数据存储模块、人机交互模块；

所述RGB摄像模块采集患者真实彩色图像数据，根据所述真实彩色图像数据追踪人体节点信息，并传输至所述数据分析处理模块；所述数据分析处理模块对所述真实彩色图像数据追踪的人体节点信息处理为患者对应的身份信息，并将所述身份信息传输至所述数据存储模块中存储；在康复训练开始时，所述RGB摄像模块采集患者的真实彩色图像数据，所述数据分析处理模块对其采集的真实彩色图像数据处理后的身份信息与数据存储模块中存储的身份信息进行匹配，可匹配到一致信息后进行下一步操作；

所述红外投影摄像模块实时采集患者的深度图像数据，根据深度图像数据识别人体三维动作信息，并将所述人体三维动作信息传输至所述数据分析处理模块和所述数据存储模块；康复训练过程中，所述数据分析处理模块对所述人体三维动作信息进行处理为相应的动作轨迹，并与康复训练游戏中设定的动作轨迹进行比较，判断患者是否完成康复动作；

所述麦克风阵列模块采集患者的语音信息并传输至所述数据分析处理模块和所述数据存储模块；采集的语音信息用于对患者进行识别，在康复训练过程中，需要语音信息输入时，所述分析处理模块将输入的语音信息与所述数据存储模块中存储的语音信息进行识别匹配；

所述康复师模块接收患者信息的输入，并根据输入的信息制定患者康复方案传输至所述数据分析处理模块和所述数据存储模块；

所述数据分析处理模块根据所接收的人体三维动作信息、语音信息、康复方案处理得到适合相应患者的交互性康复训练游戏，并将所述康复训练游戏传输至所述人机交互模块上；

所述数据存储模块存储接收的所述患者身份信息、人体三维动作信息、康复方案；便于所述数据分析处理模块随时调取相应数据，进行康复训练游戏的改进；

所述人机交互模块的显示界面上显示所述康复训练游戏，患者对着所述显示界面上的游戏进行相应的操作，完成康复训练动作。