[发明专利]一种基于足底压力的运动状态检测系统

说明书

本公开提供了一种基于足底压力的运动状态检测系统，通过检测待检测对象对应的踩地事件，采集踩地事件对应的多组压力数据，其中，每组压力数据中包括待检测对象的脚底中多个预设采样位置处的压力数据；确定踩地事件对应的步速；针对多组压力数据中的每一组，确定该组压力数据对应的希尔伯特特征图，以及该组压力数据中，每个压力数据在踩地事件中对应的着地时长；将希尔伯特特征图、步速和着地时长输入至预先训练好的运动状态分类模型中，确定每个压力数据对应的运动状态；为压力数据标注对应的运动状态。可以自动为检测到的足底压力数据标注其运动状态，具有更高的可适用性，提升了为足底压力数据标注对应的运动状态的效率。

技术领域

本公开涉及力学检测技术领域，具体而言，涉及一种基于足底压力的运动状态检测系统。

背景技术

足底压力检测是分析和衡量异常足底应力分布和步态的基础，它对运动系统病症的病因分析、诊断、功能评定均有重要意义，因此其临床应用越来越广泛。足底压力分布能反映下肢乃至全身的生理、结构和功能等方面的信息，即运动过程中足的动力学特性。当下肢功能及足内结构轻微变化时，都将改变足底压力负荷的分配，因此研究人体不同状态下(正常人与病人之间、站立和步态之间)的足底压力的变化，可以用来进一步分析足底压力并获得人体各部位的受力情况和生理、病理学参数，从而可以与病史、其他检查联合使用对人体健康程度进行诊断。

目前，常规的足底压力检测需要在步态实验室中进行，要求受试者在测力平板上完成裸足测试，但是该种测试方式中，测试过程要求患者裸足在刚性平板上行走，若进行测试上坡、下坡等日常活动的足底压力分布时，只能采取模拟的方式，无法获得患者在真实生活日常活动中不同运动状态下的足底压力分布，并且需要人工记录检测到的足底压力数据对应的运动状态，数据采集效率较低。

发明内容

本公开实施例至少提供一种基于足底压力的运动状态检测系统，可以检测到待检测对象在真实生活日常活动中不同运动状态下的足底压力数据，并自动为检测到的足底压力数据标注其运动状态，具有更高的可适用性，提升了为足底压力数据标注对应的运动状态的效率。

本公开实施例提供了一种基于足底压力的运动状态检测系统包括：依次通讯连接的数据采集装置、分析处理装置以及存储装置，所述检测系统穿戴于待检测对象的脚底部；

所述数据采集装置用于，检测所述待检测对象对应的踩地事件，采集所述踩地事件对应的多组压力数据，其中，每组所述压力数据中包括待检测对象的脚底中多个预设采样位置处的压力数据；

所述分析处理装置用于，确定所述踩地事件对应的步速；针对多组所述压力数据中的每一组，确定该组所述压力数据对应的希尔伯特特征图，以及该组所述压力数据中，每个所述压力数据在所述踩地事件中对应的着地时长；

将所述希尔伯特特征图、所述步速和所述着地时长输入至预先训练好的运动状态分类模型中，确定每个所述压力数据对应的运动状态；

为所述压力数据标注对应的所述运动状态，并发送至所述存储装置进行存储。

一种可选的实施方式中，所述数据采集装置包括：压力传感器组、模拟开关以及模数转换器；所述分析处理装置包括随机存取存储器；

所述压力传感器组、所述模拟开关以及所述模数转换器依次通信连接；所述模数转换器连接至所述随机存取存储器；

所述压力传感器组中包括多个压力传感器，所述压力传感器根据预设的足底采样特征点设置，用于采集每个所述足底采样特征点在所述踩地事件中的压力数据；

所述模拟开关用于，针对多个所述压力传感器中的每一个，当控制该所述压力传感器处于工作状态时，控制其余所述压力传感器处于关断状态；当前处于工作状态的所述压力传感器完成压力数据的采集后，根据预设的采集顺序切换至下一所述压力传感器处于工作状态，并控制其余所述压力传感器处于关断状态，直至全部所述压力传感器完成压力数据的采集；