[发明专利]用于辅助对象运动功能评估的设备、系统和方法

说明书

本发明提供了一种用于辅助对象运动功能评估的设备、方法和系统。所述系统包括采集设备和与所述采集设备独立地评估辅助设备。所述采集设备构造成采集对象运动的视频。所述评估设备构造成对所采集的视频进行处理，以得到用于辅助评估对象的运动功能的量化数据。

技术领域

本发明涉及一种用于辅助对象运动功能评估的设备、系统和方法，以及一种相应的机器存储介质。

背景技术

人体运动功能的状况对于参与日常生活十分重要，因此对可能存在运动功能缺失的人进行运动功能评估显得尤为重要。研究表明，人体的步态异常特征常常与某些运动功能受损或缺失相关联。因此，在现有技术中，通常通过分析步态特征来评估人体的运动功能。

在现有的步态分析解决方案中，通常需要借助于大型的医疗设备以及专业的测试场地。例如，在人体上附着诸如加速计、陀螺仪以及压力传感器之类的感应设备，然后要求附着感应设备的待评估者在专业的测试场地上行走以便进行步态特征检测。该专业的测试场地上需要设置用于接收来自感应设备的感应信号的设备以及对感应信号进行处理的设备。这样的现有解决方案存在成本高以及检测和分析时间长的问题，而且要求测试操作者和评估者都具有较高的专业能力。这些不足都不同程度地限制了借助于步态分析进行运动功能评估的应用范围和评估效果。

因此，希望提出一种技术方案来解决现有技术中的上述问题。

发明内容

鉴于现有技术中的上述问题，根据本发明一方面的实施方式，提供了一种用于辅助对象运动功能评估的设备，其包括：获取模块，其被配置成获取对象运动的视频；关节坐标确定模块，其被配置成对视频中的每帧图片进行对象关节点检测并确定出检测到的关节点的关节坐标；步态时相确定模块，其被配置成基于每帧图片中的关节坐标确定出对象的步态周期并将该步态周期划分成多个步态时相；关节角度确定模块，其被配置成基于关节坐标计算出步态周期内每帧图片中检测到的关节点的关节角度，并绘制表示对象的关节活动度在步态周期内的变化趋势的关节角度-帧序号曲线；调节模块，其被配置成对表示关节活动度在步态周期内的标准变化趋势的标准曲线在各步态时相内的标准曲线段分别进行调节，以使得各标准曲线段所包含的图片帧的数量与关节角度-帧序号曲线在相应的步态时相内的曲线段所包含的图片帧的数量分别相等；以及评估辅助模块，其被配置成生成用于辅助评估对象的运动功能的量化数据，其包括关节角度-帧序号曲线以及经调节的标准曲线。

在一可行实施方式中，所述设备还包括验证模块，其配置成：在获得视频之后，从所述视频中采样预定数量的图片，其中，所述预定数量是基于验证模块的运算速度和验证效果两方面而预先确定的；通过检测所采样的图片来验证视频是否有效，其中，所述视频在仅包含指定的对象运动、指定的对象数量以及视频质量合格都满足时有效；在所述视频被验证为有效时，继续后续操作；并且在所述视频被验证为无效时，结束本次操作。

在一可行实施方式中，指定的对象运动为对象的单程直线运动；指定的对象数量为1；并且，视频质量合格是指所述视频的模糊度不超过模糊度临界值。

在一可行实施方式中，所述评估辅助模块还被配置成基于关节角度-帧序号曲线以及经调节的标准曲线确定出作为所述量化数据的、以下至少一项：

- 在各步态时相内，经调节的标准曲线段与所述关节角度-帧序号曲线的相应曲线段之间的匹配度；

- 在各步态时相内，对象的最大关节角度与相应标准曲线段内的最大关节角度之间的差值；

- 在各步态时相内，对象的最小关节角度与相应标准曲线段内的最小关节角度之间的差值；以及

- 在各步态时相内，对象的关节活动度范围与相应标准曲线段内的关节活动度范围之间的匹配度。

在一可行实施方式中，所述评估辅助模块还被配置成基于关节角度-帧序号曲线以及经调节的标准曲线确定出作为所述量化数据的、以下至少一项：

- 步态周期的时长；