[发明专利]一种基于动物跑台的步态监测方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于动物跑台的步态监测方法，包括：采集动物步态图像，并对动物步态图像进行预处理，得到预处理图像；建立步态识别模型，并通过步态识别模型对预处理图像中动物的骨架点进行识别，将识别得到的骨架点进行映射得到空间射线并对空间射线进行匹配；在匹配完成后，建立世界坐标系并根据每个动物的骨架点在世界坐标系中的位置进行计算得到每个动物的空间平均坐标，将空间平均坐标设置为跟踪点；通过跟踪方法对跟踪点在世界坐标系中的路径信息进行实时记录，得到步态监测数据；本发明通过将步态图像中给的动物骨架点进行识别并通过空间射线构造跟踪点，对动物的步态进行准确识别并记录，实现提高实验结果数据的准确率。

技术领域

本发明涉及步态监测领域，尤其涉及一种基于动物跑台的步态监测方法及系统。

背景技术

动物试验跑台(平板跑步机)主要用于白鼠类做跑步运动训练，可取代传统的有用训练，使训练强度指标更加准确，是体能、耐力、运动损伤、营养、药物生理和病理等试验的必要手段之一。

现有的动物试验跑台仪，仅仅对动物跑步的路程、速度和时间的计量，并通过对动物在行走过程中，肢体在时间和空间上的协调情况进行肉眼观察，对动物的实验情况进行评估。但是由于动物的体型较小，并且动物跑步的速度过快，通过人工的方式对动物的步态进行观察得到结果的准确性不高，导致实验结果数据的错误率大大提升。

发明内容

本发明提供了一种基于动物跑台的步态监测方法及系统，通过对动物步态图像的采集，将步态图像中给的动物骨架点进行识别并通过空间射线构造跟踪点，对跟踪点在世界坐标系中的运行轨迹进行记录，以解决现有技术中通过人工的方式对动物的步态进行观察得到结果的准确性不高的技术问题，从而对动物的步态进行准确识别并记录，以提高对动物步态的观察准确性，进而实现提高实验结果数据的准确率。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于动物跑台的步态监测方法，包括：

采集动物步态图像，并对所述动物步态图像进行预处理，得到预处理图像；

建立步态识别模型，并通过所述步态识别模型对所述预处理图像中动物的骨架点进行识别，将识别得到的骨架点进行映射得到空间射线并对所述空间射线进行匹配；

在匹配完成后，建立世界坐标系并根据每个动物的骨架点在所述世界坐标系中的位置进行计算得到每个动物的空间平均坐标，将所述空间平均坐标设置为跟踪点；

通过跟踪方法对所述跟踪点在所述世界坐标系中的路径信息进行实时记录，得到步态监测数据。

作为优选方案，所述对所述动物步态图像进行预处理，得到预处理图像，具体包括：

对所述动物步态图像进行灰度化处理，得到灰度图像；

对所述灰度图像进行高斯滤波处理，得到滤波图像；

对所述滤波图像进行二值化处理，得到预处理图像。

作为优选方案，所述对所述空间射线进行匹配的步骤，具体包括：

设置空间损失阈值，并计算同一个动物中每两个骨架点之间的空间距离；

判断所述空间距离与所述空间损失阈值的数值大小，当所述空间距离大于所述空间损失阈值时，将所述空间距离的值增大两倍后作为实际距离值；当所述空间距离不大于所述空间损失阈值时，将所述空间距离的值作为实际距离值；

将所述实际距离值输入匹配算法进行计算，得到匹配数据。

作为优选方案，所述匹配算法为匈牙利最大匹配算法。

作为优选方案，所述跟踪方法为欧式距离跟踪方法。

作为优选方案，所述步态识别模型的建立过程，具体包括：