[发明专利]一种基于动作识别的步态量化系统及方法

说明书

本申请公开了一种基于动作识别技术的步态量化的系统，包括：硬件采集单元用于采集获取患者整个步行区间的视频数据，采集设备包括相机单元组成的相机阵列，其中，相机单元包括工业相机及辅助支架；数据集成单元用于获取硬件采集单元采集到的多视角视频数据，并对视频进行裁剪和进行时序对齐，得到对齐后的多视角视频数据；量化算法单元用于根据对齐多视角视频数据，得到被采集者在整个步态区间的量化结果，量化结果包括瞬时量化指标和全局量化指标，其中，瞬时量化指标包括当前状态、当前步长和当前步时等，全局量化指标包括冻结/行走时间比、冻结次数、平均步长、平均步时等。通过本申请中的技术方案，有利于得到所需的步态量化指标。

技术领域

本发明涉及一种步态量化技术，尤其涉及一种基于动作识别的步态量化处理系统以及一种基于动作识别的步态量化处理方法。

背景技术

帕金森病是一种影响中枢神经系统的慢性神经退化疾病，主要影响运动神经系统，其临床症状包括颤抖、肢体僵硬、运动功能减退和步态异常等，也可能出现认知和行为问题，会严重影响患者的正常生活，加重其所在家庭的压力。数据统计表明，截止2018年全球约有620万人患有帕金森病，其中中国帕金森病患者占比约50％。帕金森病病因未明，且目前没有完全治愈手段，只能通过药物或手术在一定时间内缓解病情。帕金森病患病率高、危害严重，其病理和治疗方法是医学界热门且亟待解决的研究领域之一。

帕金森病治疗周期长，患者需要定期到医院随访以评估病情严重程度评估，了解病情发展变化。对帕金森病情的诊断，目前主要依赖于医生的肉眼观察、主观判断，而相应的量表指标都采用主观描述症状对应评分的方法，因此，指标自身的主观性和观测手段的主观性都导致了帕金森病情的评估不够客观精准，不符合帕金森病作为一类疑难疾病对精准病情评估体系的需求，亟需一种能够对病情按照客观的量化标准进行分析和量化的诊断工具。

步态障碍是帕金森病的一类典型临床表现，具体包括慌张步态和冻结步态等，该病情严重程度的量化主要通过步行/冻结时间、步长、步时等指标表示。对于以上步态量化指标，现有的量化技术主要通过可穿戴设备和加速度传感等实现，这一类设备一方面成本较高且操作复杂，不利于进行大规模推广和应用；另一方面在使用时患者需要佩戴一定的设备，会对自身的运动形态产生影响，干扰步态分析过程。而本申请提出的技术使用成本较低的视频采集设备，患者在使用时也不需要额外佩戴装置，有利于设备的推广应用以及量化准确性的提高。

发明内容

本申请的目的在于利用对人的步行过程拍摄的视频数据，基于动作识别相关技术，实现对步态信号的量化。

本申请的第一方面的技术方案，提供了一种基于动作识别技术的步态量化系统，包括：硬件采集单元，数据集成单元以及量化算法单；其特征在于：

硬件采集单元用于采集获取患者整个步行区间的视频数据，采集设备包括相机单元组成的相机阵列，其中，相机单元包括工业相机及辅助支架；

数据集成单元用于获取硬件采集单采集到的多视角视频数据，并对视频进行裁剪和进行时序对齐，得到对齐后的多视角视频数据；

量化算法单元用于根据对齐多视角视频数据，得到被采集者在整个步态区间的量化结果，量化结果包括瞬时量化指标和全局量化指标，其中，瞬时量化指标包括当前状态、当前步长和当前步时；全局量化指标包括冻结或行走时间比、冻结次数、平均步长和平均步时。