[发明专利]一种基于wolf量表的运动能力监测系统及方法

权利要求书

1.一种基于wolf量表的运动能力监测系统，其特征在于，所述运动能力监测系统包括：动作捕捉系统、视觉检测系统、传感器系统和计算机系统；所述动作捕捉系统、所述视觉检测系统、所述传感器系统分别与所述计算机系统连接；

所述动作捕捉系统用于捕捉患者手臂位姿和道具的位姿图像，将捕捉到的位姿图像数据发送给所述计算机系统；所述视觉检测系统用于拍摄所述道具的空间状态图像，将空间状态图像数据发送给所述计算机系统；所述传感器系统用于检测所述道具的提起状态，将所述道具的提起状态发送给所述计算机系统；所述计算机系统用于根据所述位姿图像数据、所述空间状态图像及所述提起状态确定患者的运动能力实际值；所述运动能力实际值包括实际耗时、实际抬升高度及实际移动距离；所述计算机系统在进行信号处理与分析后，将其处理后的对照值发送到平板电脑上；医护人员通过平板电脑接收计算机系统处理分析得到的对照值，然后对患者运动能力进行评估；上述对照值包括wolf量表中要求的耗时、抬升高度、移动距离标准值与系统实际检测到的患者耗时、抬升高度、移动距离的差值；

wolf量表由15个评估项目组成，包括六项简单的关节运动和九项复合功能动作；对所有动作进行计时和动作质量监测，以确定患者手臂腕部和肘部的运动能力；

所述动作捕捉系统包括动作捕捉相机、三脚架和标记设备；所述动作捕捉相机安装在立于患者侧方的所述三脚架上；所述标记设备佩戴于患者的腕关节和肘关节；

所述视觉检测系统包括工业相机和工业相机支架；所述工业相机安装在固定于桌面侧面的所述工业相机支架上，且位于所述桌面的正上方；

所述传感器系统包括接近开关、钥匙开关和传感器盒；所述传感器盒固定于桌面底部；所述接近开关安装在所述传感器盒内部的顶部；所述钥匙开关安装在所述传感器盒上靠近患者的一侧；

所述桌面上布设有20cm线、14cm线和8cm线；所述20cm线、14cm线和8cm线与所述桌面靠近患者一侧的边缘的距离分别为20cm、14cm和8cm；

所述道具包括盒子、铅笔、篮子、易拉罐、回形针、棋子、卡片和毛巾；

所述盒子放置在所述桌面上，所述盒子靠近患者的一面对准所述14cm线；所述铅笔放置在所述桌面上的20cm线处；所述篮子的前边缘和所述桌面上的8cm线重合；所述易拉罐放置在所述桌面上的20cm线处布设的圆形线内；所述回形针放置在所述桌面上的20cm线处；所述棋子、卡片和毛巾放置在所述桌面上。

2.根据权利要求1所述的运动能力监测系统，其特征在于，所述标记设备包括能够固定在患者手臂上的绑带和通过魔术贴固定在所述绑带上的多个标记点。

3.根据权利要求1所述的运动能力监测系统，其特征在于，所述计算机系统包括交换机和工控机；所述运动能力监测系统还包括平板电脑；所述交换机分别与所述动作捕捉系统、所述视觉检测系统、所述传感器系统及所述工控机连接；所述工控机与所述平板电脑连接。

4.一种基于wolf量表的运动能力监测方法，其特征在于，所述运动能力监测方法应用于权利要求1所述的运动能力监测系统；所述运动能力监测方法包括：

获取所述动作捕捉系统拍摄的患者手臂运动过程中的多张手臂位姿图像；

采用图像识别方法，根据多张所述手臂位姿图像确定患者手臂的运动能力实际值；所述运动能力实际值包括实际耗时、实际抬升高度及实际移动距离；

获取所述传感器系统检测到的所述道具的提起状态；

根据所述提起状态和所述运动能力实际值确定所述道具是否被提起至标准位置；

获取所述视觉检测系统拍摄的所述道具的空间状态图像；

根据所述空间状态图像和所述运动能力实际值确定所述道具是否被操作至标准状态。

5.根据权利要求4所述的运动能力监测方法，其特征在于，所述根据多张所述手臂位姿图像确定患者手臂的运动能力实际值之后，还包括：

获取患者手臂的运动能力标准值；所述运动能力标准值包括标准耗时、标准抬升高度和标准移动距离；

计算所述运动能力实际值和所述运动能力标准值的差值并显示。