[發明專利]基于周期模態信息對足底壓力的處理方法及系統

有效

• 申請號: 201810493651.7
• 申請日: 2018-05-22
• 公開（公告）號: CN108731732B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發明（設計）人: 王成;龍舟
• 申請（專利權）人: 洛陽中科匯成科技有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G16H50/30;G06F17/15
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

1.基于周期模態信息對足底壓力的處理方法，其特征在于，包括：

通過多組傳感器采集周期模態的步態的原始數據，將預處理后的周期模態的步態的原始數據通過穩定性與對稱性處理方法確定穩定性與對稱性的評價值，將多組穩定性與對稱性的評價值集合形成評價信息，通過評價信息綜合判斷人體行走過程中穩定性與對稱性的變化分析不同足部壓力數據間的差異；

所述周期模態的步態的原始數據包括足部壓力數據；

所述穩定性與對稱性處理方法包括：通過由左腳穩定性評價值算法和右腳穩定性評價值算法組成的穩定性評價值算法和對稱性評價值算法分別確定左腳的穩定性評價值、右腳的穩定性評價值以及對稱性評價值，將一組左腳的穩定性評價值和相應組的右腳的穩定性評價值通過相應的排序后按比例常數剔除評價較低的值；

其中；

所述左腳穩定性評價值算法包括取出預處理后的足部壓力數據中的相應的一次行走數據，取出一次行走數據中的左腳行走每一步時的足部壓力變化數據并形成左腳壓力變化集合，將左腳壓力變化集合中兩兩形成一個左腳壓力變化組合，將左腳壓力變化組合通過相似度算法產生一組左腳的穩定性評價值；

所述右腳穩定性評價值算法包括取出預處理后的足部壓力數據中的相應的一次行走數據，取出一次行走數據中的右腳行走每一步時的足部壓力變化數據并形成右腳壓力變化集合，將右腳壓力變化集合中兩兩形成一個右腳壓力變化組合，將右腳壓力變化組合通過相似度算法產生一組右腳的穩定性評價值；

所述對稱性評價值算法包括取出預處理后的足部壓力數據中的相應的一次行走數據，取出一次行走數據中的不同側腳行走每一步時的足部壓力變化數據并形成雙腳壓力變化集合，將雙腳壓力變化集合中相應的雙腳數據形成一個雙腳壓力變化組合，將雙腳壓力變化組合通過相似度算法產生一組對稱性評價值；

穩定性與對稱性處理方法之前還包括信息預處理方法，所述信息預處理方法包括：

將周期模態的步態的原始數據采用相對截止頻率0.3-0.4的低通濾波進行線性插值的歸一化處理形成預處理后的足部壓力數據；

所述信息預處理方法之前還包括傳感器校準方法，所述傳感器校準方法包括對陀螺儀進行校準和壓力傳感器的轉換標度校準，所述壓力傳感器的轉換標度校準包括將標準壓力多次作用于傳感器，計算并保存倍率以及偏移值，將倍率和偏移值用于校準采集后的周期模態的步態的原始數據。

2.根據權利要求1所述的基于周期模態信息對足底壓力的處理方法，其特征在于，

所述一次行走數據包括多步行走數據。

3.根據權利要求2所述的基于周期模態信息對足底壓力的處理方法，其特征在于，

所述相似度算法包括皮爾遜Pearson函數和歐幾里得距離Euc函數；

所述皮爾遜Pearson函數為：

其中：

X為兩兩組合的壓力組合其中一組的壓力集合，壓力取值0～180；

Y為兩兩組合的壓力組合其中的另一組的壓力集合，壓力取值0～180；

n為壓力集合個數，取值不設范圍，但要求兩組壓力集合個數相同；

所述歐幾里得距離Euc函數為：

其中，

x為兩兩組合的壓力組合其中一組的壓力集合，壓力取值0～180；

y為兩兩組合的壓力組合其中的另一組的壓力集合，壓力取值0～180；

n為壓力集合個數，取值不設范圍，但要求兩組壓力集合個數相同。

4.根據權利要求3所述的基于周期模態信息對足底壓力的處理方法，其特征在于，

所述Pearson函數得到的評價值范圍為0～1之間；

所述Euc函數得到的評價值接近最小值0；

若Pearson函數得到的評價值優于Euc函數得到的評價值，則確定最終評價值取為Pearson函數得到的評價值，否則確定Euc函數得到的評價值。

5.根據權利要求4所述的基于周期模態信息對足底壓力的處理方法，其特征在于，

所述信息預處理方法之前還包括信息采集方法，所述信息采集方法包括采集足底分布的壓力信息。