[發明專利]一種人體步態采集與分析系統及方法

在審

• 申請號: 201810892390.6
• 申請日: 2018-08-07
• 公開（公告）號: CN108968973A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 馬磊;沈曉燕;萬晶;繆丹尼;鞠峰;陶春伶
• 申請（專利權）人: 南通大學
• 主分類號: A61B5/11
• 分類號: A61B5/11
• 代理公司: 佛山幫專知識產權代理事務所(普通合伙) 44387
• 代理人: 顏春艷

1.一種人體步態采集與分析系統，包括步態信息采集系統，其特征在于：所述步態信息采集系統由嵌入式攝像頭(1)和計算機分析裝置(2)組成，所述嵌入式攝像頭(1)采集步態圖像信息(3)并傳輸至計算機分析裝置(2)進行分析處理。

2.根據權利要求1所述的一種人體步態采集與分析系統，其特征在于：所述嵌入式攝像頭內核是STM32F765ARM Cortex M7；攝像頭采用OV7725攝像頭芯片。

3.根據權利要求1所述的一種人體步態采集與分析系統，其特征在于：所述計算機分析裝置中采用的數據分析軟件是Processing。

4.實現權利要求1所述的一種人體步態采集與分析系統的使用方法，其特征在于:其使用方法包括以下步驟：

A、采集前準備；

B、步態圖像采集；

C、步態圖像數據處理；

D、步態分析。

5.根據權利要求4所述的一種人體步態采集與分析系統的使用方法，其特征在于:所述步驟A中具體操作為：圖像采集在室內進行，保證室內光線充足，實驗背景同色系無雜色；受試者穿著灰黑色緊身褲，將受試者的右側下肢的髖關節、膝關節和踝關節處使用藍、黃、紅三種不同的顏色進行標記；將攝像頭放置在設置好的場地的中央。

6.根據權利要求4所述的一種人體步態采集與分析系統的使用方法，其特征在于:所述步驟B中具體為：將嵌入式攝像頭放置在實驗場地中央，根據受試者的高度和受試者一個完整步態周期的距離進行調整攝像頭的高度和受試者的距離，保證在受試者測試過程中可以完整的拍攝到受試者下肢的標記點。

7.根據權利要求4所述的一種人體步態采集與分析系統的使用方法，其特征在于:所述步驟C中具體操作為：將識別出錯或者同時多次識別的坐標手動排除，嵌入式攝像頭輸出的數據中每三個坐標為一組，保證數據處理程序Processing順利運行；將處理過的數據導入Processing中編寫程序，利用嵌入式攝像頭顏色追蹤髖關節、膝關節、踝關節得到的一系列坐標，在同一時刻內的三個坐標為一組，生成簡單的由多個關節點和大小腿組成的下肢模型，并輸出髖關節和膝關節的角度。

8.根據權利要求4所述的一種人體步態采集與分析系統的使用方法，其特征在于:所述步驟D具體為：通過processing將得到的步態數據進行處理，建立一個的簡單的單側下肢模型，可以看到受試者的步行過程，還得到了下肢髖關節和膝關節步時的角度，由此可以判斷關節是屈曲還是伸展，分別得到髖關節、膝關節、踝關節的運動軌跡。