[發明專利]一種評價人體運動協調性的方法

有效

• 申請號: 201710362928.8
• 申請日: 2017-05-22
• 公開（公告）號: CN108937847B
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 賈凡;安健;楊梅;張玨;方競
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;A61B5/11
• 代理公司: 北京萬象新悅知識產權代理有限公司 11360
• 代理人: 賈曉玲

1.一種評價人體運動協調性的方法，其步驟包括：

1)實時記錄人體不同部位在運動過程中的加速度信號，形成時間序列S_i，i＝1,2,…,n；

2)將每一部位加速度信號的時間序列進行相空間重構并完成去噪處理，得到加速度信號所對應的高維相空間吸引子；

3)在保持相空間局部流形結構特征前提下，對不同人體部位加速度信號的相空間進行兩兩彼此預測，預測方法是將某個相空間A_i中的任一個相點x_i根據自己的局部流形結構特征分別應用到其他的相空間A_j，獲得相應的預測相點：遍歷A_i中所有相點，所有的預測相點組成A_i對A_j的預測相空間A_ij；

4)預測相空間A_ij對應的時間序列S_ij，與原始重建相空間A_j對應的加速度信號的時間序列S_j進行兩兩相關性分析，得到的相關系數C_ij作為不同部位之間的運動協調性指標；構建形成人體運動協調性矩陣C＝{C_ij}，并將運動協調性矩陣C的跡作為人體的整體運動協調性指標；

5)將步驟4)中的不同部位之間的運動協調性指標和人體的整體運動協調性指標與數據庫不同人體的結果進行比對匹配，輸出該人體的不同部位之間的運動協調性水平以及整體運動協調性水平。

2.如權利要求1所述的評價人體運動協調性的方法，其特征在于，步驟1)中加速度信號采自于人體的左手腕、右手腕、左腳踝、右腳踝、頸部以及腰腹部。

3.如權利要求1所述的評價人體運動協調性的方法，其特征在于，步驟2)中通過計算各路加速度信號的李雅普諾夫指數作為正則項條件進行優化。

4.如權利要求1所述的評價人體運動協調性的方法，其特征在于，步驟2)中通過計算各路加速度信號的熵指數作為正則項條件進行優化。

5.如權利要求1所述的評價人體運動協調性的方法，其特征在于，步驟2)中采用局部流形投影方法或基于相空間辛幾何的主成分分析完成相空間去噪。

6.如權利要求1所述的評價人體運動協調性的方法，其特征在于，步驟3)中相空間局部流形結構特征是相空間中某個相點x_i的歐氏距離范圍內的最近鄰點的相對位置關系；對于重建相空間中的任意一個相點x_i，按從小到大排序選擇與x_i最近的k個相點組成鄰域點群x_ip，p＝1,2,…,k；其中，k的選擇范圍是m+1到2m,m為重構相空間嵌入維數；相點x_i的局部流形結構：

其中，w_ip為相點x_i鄰域點群內相點x_ip的權重系數：

d_ip為離相點x_i與x_ip歐式距離，d_i1為離相點x_i與x_ip歐式距離最小值。