[發明專利]步態能力評估方法及裝置

有效

• 申請號: 201710236989.X
• 申請日: 2017-04-12
• 公開（公告）號: CN106991290B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 廖松妹;陳香;張旭
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;鄭哲

本發明公開了一種步態能力評估方法及裝置，相關方法包括：根據獲取到的連續的步態加速度信號來提取被測對象的個人步態模式AGG，并與預定的標準步態模板CGG進行對比，從而計算出若干反映被測對象步態特征的參數；分別從若干預定標準對象的AGG中，提取出反映對應標準對象步態特征的參數，從而建立步態評估模型；再將所述若干反映被測對象步態特征的參數帶入所述步態評估模型，對被測對象的步態進行評估。該方案從運動學層面分析被測對象的步態，其可以客觀的評價被測對象步態，且可靠性較高，可以作為其他技術領域的參考數據；此外，涉及的硬件價格也遠遠低于現有步態分析裝置，從而降低成本。

技術領域

本發明涉及運動數據處理及評估技術領域，尤其涉及一種步態能力評估方法及裝置。

背景技術

現有的常見步態分析裝置是采用專用視頻設備和計算機設備的三維步態分析設備，這類步態分析系統常常由一組攝像機或紅外光點捕捉器、測力臺等以及控制上述多組裝置同步運動并對觀測結果進行分析處理的計算機及外圍設備組成。目前這類裝置存在的問題在于該類裝置價格昂貴，需要操作者具有較強的專業性知識，并且常常只使用于實驗室環境，比較難以普及。某些機構則采用量表進行步態評估，然而量表如Wisconsin步態量表、Tinetti步態量表等，根據行走狀態如步伐連續性、身體晃動性等來對步態進行評估，評估的主要缺點是依賴操作者的經驗，具有一定的主觀性。

發明內容

本發明的目的是提供一種步態能力評估方法及裝置，從運動學層面分析被測對象的步態，成本較低，并且能夠客觀的對步態能力進行評價。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種步態能力評估方法，包括：

根據獲取到的連續的步態加速度信號來提取被測對象的個人步態模式AGG，并與預定的標準步態模板CGG進行對比，從而計算出若干反映被測對象步態特征的參數；

分別從若干預定標準對象的AGG中，提取出反映對應標準對象步態特征的參數，從而建立步態評估模型；再將所述若干反映被測對象步態特征的參數帶入所述步態評估模型，對被測對象的步態進行評估。

利用多通道步態信號采集模塊來獲得被測對象的步態加速度信號；所述多通道步態信號采集模塊放置于被測對象腰部、大腿后側中間部分；

還利用數據顯示模塊來實時顯示步態加速度信號的波形，以及最終的步態評估結果。

所述計算出若干反映被測對象步態特征的參數包括：

首先，將多通道步態信號采集模塊采集到的步態加速度信號轉換到標準正交坐標系中，并對每一通道連續的加速度信號做低通濾波處理；

其次，針對每一通道，均利用壓力傳感器信號找到步態起始點與結束點對步態周期進行分割，并進行時間歸一化處理，獲得步態周期加速度信號ACC_p×N，其中，p表示加速度信號通道的個數，N表示歸一化定長；

然后，分別計算若干個連續的步態周期加速度信號的平均值作為被測對象的AGG，并對每個對象提取y個AGG以表征其整體步態；所述AGG同樣為一個pXN的矩陣；