[发明专利]基于深度相机和虚拟现实技术的康复功能评定装置及方法

权利要求书

1.一种基于深度相机和虚拟现实技术的康复功能评定装置，包括：

深度相机，用于连续采集关节动作的深度图像；

数据处理模块，其电性连接至深度相机，用于从连续采集的深度图像中提取关节点三维坐标；根据所述关节点三维坐标计算关节角相关参数；以及结合所述关节角相关参数，作出关节运动能力评价；

所述数据处理模块还包括虚拟现实训练子模块，用于将连续采集的深度图像转化为虚拟模型图像；以及

显示模块，连接至所述数据处理模块，用于显示所述虚拟模型图像。

2.根据权利要求1所述的康复功能评定装置，其中，所述数据处理模块还包括：存储模块，用于存储深度图像数据、关节点三维坐标数据和关节角相关参数数据。

3.一种基于深度相机和虚拟现实技术的康复功能评定方法，包括：

通过深度相机连续采集关节标准动作的第一深度图像，并提取第一深度图像中的关节点三维坐标，根据所述关节点三维坐标计算标准关节角相关参数；

将所述第一深度图像转化为虚拟模型图像，并向用户展示以指引用户做出关节实际动作；

通过深度相机连续采集关节实际动作的第二深度图像，并提取第二深度图像中的关节点三维坐标，根据所述关节点三维坐标计算实际关节角相关参数；以及

结合标准关节角相关参数和实际关节角相关参数，作出关节运动能力评价。

4.根据权利要求3所述的康复功能评定方法，还包括将第二深度图像转化为虚拟模型图像，并向用户展示的步骤。

5.根据权利要求3所述的康复功能评定方法，其中，第一深度图像和/或第二深度图像中的关节点三维坐标通过以下方式得到：

利用图像模板匹配算法对深度图像中的关节点进行定位，并得到其像素点坐标；以及

通过3D投影关系分析，计算各像素点坐标对应的关节点三维坐标。

6.根据权利要求5所述的康复功能评定算法，其中，所述关节点三维坐标的计算公式为：

x=(i-cx+δx)d/fxy=(j-cy+δy)d/fyz=d;]]>

其中，(x，y，z)为关节点的三维坐标，(i，j)为关节点的像素点坐标，d为深度信息，(δ_x，δ_y)为深度相机的畸变参数，(c_x，c_y)为深度图像中心像素点坐标，(f_x，f_y)为比例参数。