[發明專利]用于輔助對象運動功能評估的設備、系統和方法

有效

• 申請號: 202110575579.4
• 申請日: 2021-05-26
• 公開（公告）號: CN112998700B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 許可;張建華;杜曉剛;李景陽;喻劍舟
• 申請（專利權）人: 北京歐應信息技術有限公司
• 主分類號: A61B5/11
• 分類號: A61B5/11
• 代理公司: 北京永新同創知識產權代理有限公司 11376
• 代理人: 蔡勝利

本發明提供了一種用于輔助對象運動功能評估的設備、方法和系統。所述系統包括采集設備和與所述采集設備獨立地評估輔助設備。所述采集設備構造成采集對象運動的視頻。所述評估設備構造成對所采集的視頻進行處理，以得到用于輔助評估對象的運動功能的量化數據。

技術領域

本發明涉及一種用于輔助對象運動功能評估的設備、系統和方法，以及一種相應的機器存儲介質。

背景技術

人體運動功能的狀況對于參與日常生活十分重要，因此對可能存在運動功能缺失的人進行運動功能評估顯得尤為重要。研究表明，人體的步態異常特征常常與某些運動功能受損或缺失相關聯。因此，在現有技術中，通常通過分析步態特征來評估人體的運動功能。

在現有的步態分析解決方案中，通常需要借助于大型的醫療設備以及專業的測試場地。例如，在人體上附著諸如加速計、陀螺儀以及壓力傳感器之類的感應設備，然后要求附著感應設備的待評估者在專業的測試場地上行走以便進行步態特征檢測。該專業的測試場地上需要設置用于接收來自感應設備的感應信號的設備以及對感應信號進行處理的設備。這樣的現有解決方案存在成本高以及檢測和分析時間長的問題，而且要求測試操作者和評估者都具有較高的專業能力。這些不足都不同程度地限制了借助于步態分析進行運動功能評估的應用范圍和評估效果。

因此，希望提出一種技術方案來解決現有技術中的上述問題。

發明內容

鑒于現有技術中的上述問題，根據本發明一方面的實施方式，提供了一種用于輔助對象運動功能評估的設備，其包括：獲取模塊，其被配置成獲取對象運動的視頻；關節坐標確定模塊，其被配置成對視頻中的每幀圖片進行對象關節點檢測并確定出檢測到的關節點的關節坐標；步態時相確定模塊，其被配置成基于每幀圖片中的關節坐標確定出對象的步態周期并將該步態周期劃分成多個步態時相；關節角度確定模塊，其被配置成基于關節坐標計算出步態周期內每幀圖片中檢測到的關節點的關節角度，并繪制表示對象的關節活動度在步態周期內的變化趨勢的關節角度-幀序號曲線；調節模塊，其被配置成對表示關節活動度在步態周期內的標準變化趨勢的標準曲線在各步態時相內的標準曲線段分別進行調節，以使得各標準曲線段所包含的圖片幀的數量與關節角度-幀序號曲線在相應的步態時相內的曲線段所包含的圖片幀的數量分別相等；以及評估輔助模塊，其被配置成生成用于輔助評估對象的運動功能的量化數據，其包括關節角度-幀序號曲線以及經調節的標準曲線。

在一可行實施方式中，所述設備還包括驗證模塊，其配置成：在獲得視頻之后，從所述視頻中采樣預定數量的圖片，其中，所述預定數量是基于驗證模塊的運算速度和驗證效果兩方面而預先確定的；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、指定的對象數量以及視頻質量合格都滿足時有效；在所述視頻被驗證為有效時，繼續后續操作；并且在所述視頻被驗證為無效時，結束本次操作。

在一可行實施方式中，指定的對象運動為對象的單程直線運動；指定的對象數量為1；并且，視頻質量合格是指所述視頻的模糊度不超過模糊度臨界值。

在一可行實施方式中，所述評估輔助模塊還被配置成基于關節角度-幀序號曲線以及經調節的標準曲線確定出作為所述量化數據的、以下至少一項：

- 在各步態時相內，經調節的標準曲線段與所述關節角度-幀序號曲線的相應曲線段之間的匹配度；

- 在各步態時相內，對象的最大關節角度與相應標準曲線段內的最大關節角度之間的差值；

- 在各步態時相內，對象的最小關節角度與相應標準曲線段內的最小關節角度之間的差值；以及

- 在各步態時相內，對象的關節活動度范圍與相應標準曲線段內的關節活動度范圍之間的匹配度。

在一可行實施方式中，所述評估輔助模塊還被配置成基于關節角度-幀序號曲線以及經調節的標準曲線確定出作為所述量化數據的、以下至少一項：

- 步態周期的時長；