[發(fā)明專利]用于輔助對象運動功能評估的設(shè)備、系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110575579.4
• 申請日: 2021-05-26
• 公開（公告）號: CN112998700B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許可;張建華;杜曉剛;李景陽;喻劍舟
• 申請（專利權(quán)）人: 北京歐應(yīng)信息技術(shù)有限公司
• 主分類號: A61B5/11
• 分類號: A61B5/11
• 代理公司: 北京永新同創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11376
• 代理人: 蔡勝利

1.一種用于輔助對象運動功能評估的設(shè)備，包括：

獲取模塊，其被配置成獲取對象執(zhí)行單程直線運動的視頻，所述視頻包括分別從所述對象的側(cè)方、前方和后方拍攝的視頻；

關(guān)節(jié)坐標(biāo)確定模塊，其被配置成對視頻中的每幀圖片進(jìn)行對象關(guān)節(jié)點檢測并確定出檢測到的關(guān)節(jié)點的關(guān)節(jié)坐標(biāo)；

步態(tài)時相確定模塊，其被配置成基于每幀圖片中的關(guān)節(jié)坐標(biāo)確定出對象的步態(tài)周期并將該步態(tài)周期劃分成多個步態(tài)時相；

關(guān)節(jié)角度確定模塊，其被配置成基于關(guān)節(jié)坐標(biāo)計算出步態(tài)周期內(nèi)每幀圖片中檢測到的關(guān)節(jié)點的關(guān)節(jié)角度，并繪制表示對象的關(guān)節(jié)活動度在步態(tài)周期內(nèi)的變化趨勢的關(guān)節(jié)角度-幀序號曲線；

調(diào)節(jié)模塊，其被配置成對表示關(guān)節(jié)活動度在步態(tài)周期內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)變化趨勢的標(biāo)準(zhǔn)曲線在各步態(tài)時相內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)曲線段分別進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使得各標(biāo)準(zhǔn)曲線段所包含的圖片幀的數(shù)量與關(guān)節(jié)角度-幀序號曲線在相應(yīng)的步態(tài)時相內(nèi)的曲線段所包含的圖片幀的數(shù)量分別相等；以及

評估輔助模塊，其被配置成基于關(guān)節(jié)角度-幀序號曲線以及經(jīng)調(diào)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)曲線生成用于輔助評估對象的運動功能的量化數(shù)據(jù)，并且基于關(guān)節(jié)角度-幀序號曲線以及經(jīng)調(diào)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)曲線確定出作為所述量化數(shù)據(jù)的、以下至少一項：

- 在各步態(tài)時相內(nèi)，經(jīng)調(diào)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)曲線段與所述關(guān)節(jié)角度-幀序號曲線的相應(yīng)曲線段之間的匹配度；

- 在各步態(tài)時相內(nèi)，對象的最大關(guān)節(jié)角度與相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)曲線段內(nèi)的最大關(guān)節(jié)角度之間的差值；

- 在各步態(tài)時相內(nèi)，對象的最小關(guān)節(jié)角度與相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)曲線段內(nèi)的最小關(guān)節(jié)角度之間的差值；以及

- 在各步態(tài)時相內(nèi)，對象的關(guān)節(jié)活動度范圍與相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)曲線段內(nèi)的關(guān)節(jié)活動度范圍之間的匹配度，

其中，所述關(guān)節(jié)坐標(biāo)確定模塊被配置成分別計算出對象關(guān)節(jié)在行進(jìn)方向上的坐標(biāo)和在高度方向上的坐標(biāo)，并且所述步態(tài)時相確定模塊被配置成基于兩者坐標(biāo)確定出步態(tài)周期和所述步態(tài)周期的各步態(tài)時相。

2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述設(shè)備還包括驗證模塊，其配置成：

在獲得視頻之后，從所述視頻中采樣預(yù)定數(shù)量的圖片，其中，所述預(yù)定數(shù)量是基于驗證模塊的運算速度和驗證效果兩方面而預(yù)先確定的；

通過檢測所采樣的圖片來驗證視頻是否有效，其中，所述視頻在僅包含指定的對象運動、指定的對象數(shù)量以及視頻質(zhì)量合格都滿足時有效；

在所述視頻被驗證為有效時，繼續(xù)后續(xù)操作；并且

在所述視頻被驗證為無效時，結(jié)束本次操作。

3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，指定的對象運動為對象的單程直線運動；指定的對象數(shù)量為1；并且，視頻質(zhì)量合格是指所述視頻的模糊度不超過模糊度臨界值。

4.如權(quán)利要求1-3中任一項所述的設(shè)備，其中，所述評估輔助模塊還被配置成基于關(guān)節(jié)角度-幀序號曲線以及經(jīng)調(diào)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)曲線確定出作為所述量化數(shù)據(jù)的、以下至少一項：

- 步態(tài)周期的時長；

- 步態(tài)周期的各步態(tài)時相的時長；

- 各步態(tài)時相的時長與步態(tài)周期的時長之間的比率；

- 步態(tài)周期內(nèi)的任兩個步態(tài)時相的時長之間的比率；

- 對象的左右腳的關(guān)節(jié)活動度在各步態(tài)時相內(nèi)的對稱性。

5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述對象的關(guān)節(jié)包括：肩、髖、膝、踝、足跟和足尖。

6.如權(quán)利要求1所述設(shè)備，其中，所述多個步態(tài)時相包括兩個時相；或者四個時相；或者八個時相；

其中，所述兩個時相包括：支撐時相和擺動時相；

所述四個時相包括：雙支撐相1、單支撐相1、雙支撐相2和單支撐相2；

所述八個時相包括：首次觸地、負(fù)荷反應(yīng)期、站立中期、站立末期、邁步前期、邁步早期、邁步中期、邁步末期。

7.一種用于輔助對象運動功能評估的系統(tǒng)，包括采集設(shè)備和與所述采集設(shè)備獨立的評估輔助設(shè)備，

其中，所述采集設(shè)備構(gòu)造成采集對象執(zhí)行單程直線運動的視頻，

所述評估輔助設(shè)備為如權(quán)利要求1-6中任一項所述的設(shè)備，其被構(gòu)造成對所采集的視頻進(jìn)行處理，以得到用于輔助對象運動功能評估的量化數(shù)據(jù)。