[发明专利]人体目标步态分析系统

说明书

本发明涉及一种人体目标步态分析系统，包括：单侧剥离幕墙，采用整块钢化玻璃铸造而成，设置在步态检测通道的左侧或右侧，步态检测通道为纵深长度大于等于预设长度阈值的步行通道；步态检测仪，包括侧面成像设备、信号转换设备、音频采集设备、计时设备和现场记录设备；音频采集设备设置在侧面成像设备的前方，用于采集侧面成像设备的前方环境的音频信号；信号转换设备用于在接收到的音频信号中存在与人类脚部声音相似度超限的信号成分时，发出第一检测命令。本发明的人体目标步态分析系统检测有效、参数可靠。由于能够对步态检测通道人体目标实时跟踪识别的人体轮廓进行分时保存，从而为后续执行人体目标步态分析提供关键数据。

技术领域

本发明涉及人体步态分析领域，尤其涉及一种人体目标步态分析系统。

背景技术

步态(gait)是指人体步行时的姿态和行为特征，人体通过髋、膝、踝、足趾的一系列连续活动，使身体沿着一定方向移动的过程。步态涉及行为习惯、职业、教育、年龄及性别等因素，也受到多种疾病的影响。步行的控制十分复杂，包括中枢命令、身体平衡及协调控制，涉及下肢各关节和肌肉的协同运动，同时也与上肢和躯干的姿势有关。任何环节的失调都可能影响步态，而异常也有可能被代偿或掩盖。正常步态具有稳定性、周期性和节律性、方向性、协调性以及个体差异性，然而，当人们存在疾病时，这些步态特征将有明显的变化。

步态分析(gait analysis)就是研究步行规律的检查方法，旨在通过生物力学和运动学手段，揭示步态异常的关键环节及影响因素，从而指导康复评估和治疗，有助于临床诊断、疗效评估及机理研究等。步态分析中，常通过一些特殊参数来描述步态正常与否，这些步态参数通常包括以下几类：步态周期、运动学参数、动力学参数、肌电活动参数和能量代谢参数等。

现有技术中的人体步态分析机制无法对步态检测通道人体目标实时跟踪识别的人体轮廓进行分时保存，导致无法为后续执行人体目标步态分析提供关键数据。

发明内容

本发明至少具有以下两个关键的发明点：

(1)基于时间轴对设置在步态检测通道一侧的单侧剥离幕墙远端执行对步态检测通道人体目标实时跟踪识别的人体轮廓进行分时保存，以为后续执行人体目标步态分析提供关键数据；

(2)引入包括侧面成像设备、信号转换设备、音频采集设备、计时设备和现场记录设备的定制结构的步态检测仪，实现对当前人体目标步态相关数据的自动记录。

根据本发明的一方面，提供了一种人体目标步态分析系统，所述系统包括：

单侧剥离幕墙，采用整块钢化玻璃铸造而成，设置在步态检测通道的左侧或右侧，所述步态检测通道为纵深长度大于等于预设长度阈值的步行通道；

步态检测仪，包括侧面成像设备、信号转换设备、音频采集设备、计时设备和现场记录设备；

所述音频采集设备设置在所述侧面成像设备的前方，用于采集所述侧面成像设备的前方环境的音频信号；

所述信号转换设备与所述音频采集设备连接，用于在接收到的音频信号中存在与人类脚部声音相似度超限的信号成分时，发出第一检测命令，还用于在接收到的音频信号中不存在与人类脚部声音相似度超限的信号成分时，发出第二检测命令；

所述侧面成像设备，设置在步态检测通道的侧面，其成像面平行与所述单侧剥离幕墙，分别与所述计时设备和所述音频采集设备连接，用于在接收到所述第一检测命令时，启动面对所述步态检测通道执行的侧面图像采集，以获得与当前时刻对应的侧面成像帧；

云台驱动机构，与所述侧面成像设备连接，用于驱动所述侧面成像设备下方的云台以使得所述侧面成像帧中的人体目标始终位于所述侧面成像帧的中心位置；

现场记录设备，分别与所述计时设备和所述侧面成像设备连接，用于识别每一个时刻对应的侧面成像帧中的人体目标的几何形状，并将所述几何形状与其对应的时刻成对匹配并按照时间轴进行保存；