[发明专利]一种胸腰段脊椎左右侧弯运动实时在体测量方法

摘要

本发明公开了一种基于Kinect体感交互技术的胸腰段脊椎的左右侧弯运动的实时在体测量方法，实现脊柱胸腰椎段在侧弯运动过程中姿态测量和推测，并输出各椎体中心节点坐标。测量时，采用体感人机交互方式，通过Kinect传感器对人体躯干的姿态和动作的实时捕捉，结合多体系统运动学，对脊柱各椎体的位置和姿态进行计算，实时获得椎体中心点坐标和姿态角度，操作简单便捷，其脊柱姿态与椎体中心节点实时显示在系统交互界面上。

主权项

一种胸腰段脊椎左右侧弯运动实时在体测量方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：采用Kinect传感器测得被测对象的胸腰段脊椎的骨架数据；步骤2：根据骨架数据计算各椎体中心节点数据，具体包括：步骤2‑1：输入骨架数据，包括肩部中心节点T1的坐标和骶部中心节点S的坐标，定义胸椎段为T，对腰椎分为五段，分别为：L1、L2、L3、L4、L5，并设定其椎体中心距离的值；步骤2‑2：计算肩部中心节点T1与骶部中心节点S之间的x，y向距离；步骤2‑3：当脊柱侧弯时，计算肩部中心节点T1与骶部中心节点S的连线T1‑S与X轴夹角，记为α；步骤2‑4：侧弯过程中椎间盘产生变形，相邻腰椎节段产生相对转动，定义L5相对于S的转角为θ_L5，L4相对于L5的转角为θ_L4，L3相对于L4的转角为θ_L3，L2相对于L3的转角为θ_L2，L1相对于L2的转角为θ_L1，T1相对于L1的转角为θ_T，并计算θ_T、θ_L1、θ_L2、θ_L3、θ_L4和θ_L5；步骤2‑5：计算胸椎段T、腰椎段L1、L2、L3、L4、L5的分量长度T'、L'_L1、L'_L2、L'_L3、L'_L4、L'_L5及分量总长Z；步骤2‑6：定义L1'、L2'、L3'、L4'、L5'分别为L1、L2、L3、L4、L5在肩部中心节点T1与骶部中心节点S连线T1‑S连线上的投影，并分别计算L1'、L2'、L3'、L4'、L5'的x、y轴坐标；步骤2‑7：分别计算L1、L2、L3、L4、L5的x、y轴坐标；步骤3：输出各椎体中心节点数据。