[发明专利]一种评价人体运动协调性的方法

说明书

本发明公开了一种评价人体运动协调性的方法，该方法根据不同人体部位的加速度信号的时序序列进行相空间重构并完成去噪处理后，再根据任意一个相空间的局部流形特征结构对其他相空间分别进行预测，得到人体部位彼此的协调性指数；最终构建形成人体运动协调性矩阵，并将运动协调性矩阵的迹作为人体的运动协调性指标；并将该人体的运动协调性指标结果通过与数据库不同人体的结果进行比对匹配，输出该人体不同部位之间的运动协调性水平以及整体运动协调性水平。本发明解决无法客观量化人体在运动过程中人体不同区域协调程度的问题，进而弥补目前人体协调性客观量化的空白。

技术领域

本发明涉及一种评价人体运动协调性的方法。

背景技术

随着数字健康战略的普及，人们对日常运动数据关注越来越多，这些数据能够让人们了解到在运动过程中自身的运动状态。其中，人体协调性评价意义重大，一方面这种评价能够从系统角度反映人体运动自适应能力，另一方面也能为大众日常锻炼提供靶向目标。

人体运动过程中协调性指的是在特定运动过程中，通过分析人体不同区域的运动状态，获得不同区域的配合程度。然而，由于人体协调性是一个全新的概念，国内外在人体运动评价协调性尚无明确客观量化标准。目前，人体调性评价方法主要采用主观评价方法和动态平衡学评价方法进行评估。主观评价方法根据受试者的身体四肢在运动过程中的状态来判断的，主要通过专家用量表的形式来进行，但其评分标准不易统一、且易受主观因素的影响，无法对协调性进行客观评定。动态平衡学评价方法根据人体总体运动的统计学指标间接反映出协调程度，无法直接反映人体在运动过程中不同区域协调程度。

发明内容

本发明的目的是解决无法客观量化人体在运动过程中人体不同区域协调程度的问题，进而弥补目前人体协调性客观量化的空白。

为达到上述目的，本发明提供一种基于相空间分析的评价人体运动协调性的方法，能够对人体四肢、腰腹部区域和上躯干进行耦合度分析，并输出评价人体运动协调性结果，该方法的步骤包括：

步骤1：获得人体运动姿态信号，并对其进行预处理。人体姿态信号采集模块负责实时记录人体在运动过程中佩戴在左、右手腕，左、右脚踝、颈部以及腰腹部的加速度信号，形成6路时间序列S_i(i＝1,2,…,6)；

步骤2：信号预处理模块将记录得到的各路加速度信号进行相空间重构并完成去噪处理，得到人体在运动过程中6个部位的加速度信号所对应的6个高维相空间吸引子A_i(i＝1,2,…,6)；

步骤3：时序序列进行相空间并进行个体运动的肢体协调性分析。运动协调性指标分析模块是对任意一个相空间A_i的局部流形特征结构对其他相空间A_j(i≠j)分别进行预测得到A_ij，进一步通过A_ij和A_j相空间对应的时间序列之间的相关系数C_ij得到人体部位彼此的协调性指数；最终构建形成人体运动协调性矩阵C＝{C_ij}，并将运动协调性矩阵C的迹作为人体的运动协调性指标；

步骤4：对输入的运动数据进行总体协调性评价，并输出人体不同区域的协调性结果。将人体的运动协调性指标结果通过与数据库不同人体的结果进行比对匹配，输出该人体不同部位之间的运动协调性水平以及整体运动协调性水平。

有益效果：

本发明首先根据不同人体部位的加速度信号的时序序列进行相空间重构并完成去噪处理然后，根据任意一个相空间的局部流形特征结构对其他相空间分别进行预测得到人体部位彼此的协调性指数；最终构建形成人体运动协调性矩阵，将运动协调性矩阵的迹作为人体的整体运动协调性指标，并将该人体的运动协调性指标结果通过与数据库不同人体的结果进行比对匹配，输出该人体不同部位之间的运动协调性水平以及整体运动协调性水平。本发明具有以下优点：