[发明专利]利用超声成像提供视觉反馈的肌肉训练方法及系统

说明书

本发明公开了一种利用超声成像提供视觉反馈的肌肉训练方法和系统，本方法基于预设的超声设备确定训练对象以及训练目标数据，采集训练对象的靶肌肉在收缩过程中的超声图像，分别从各帧超声图像中选定感兴趣区域；从选定的感兴趣区域中提取靶肌肉的肌肉特征参数；根据肌肉特征参数获取训练对象在运动过程中的表征靶肌肉激活程度的训练指标值；将训练指标值转化为随时间实时显示的视觉反馈信号，并将视觉反馈信号与超声图像同步展示；将训练指标值与训练目标数据进行比较，根据训练指标值与训练目标数据之间的瞬时比较结果生成靶肌肉对应的提示信息，以实时指导训练对象进行靶肌肉训练，进而能引导用户完成指定的肌肉激活任务。

技术领域

本发明涉及肌肉训练技术领域，尤其涉及一种利用超声成像提供视觉反馈的肌肉训练方法及系统。

背景技术

对运动医学、康复医学及健身科学领域而言，如何有效地控制靶肌肉的运动，从而达到特定的训练目的具有意义和价值。例如，肝脏健康和肌肉训练存在密切关系。以脂肪肝为例，有研究表明，肝内脂肪堆积的程度与体重具有相关性。肥胖人的体脂得到控制后，一般地，其肝内脂肪浸润亦减少或消失。慢性肝病(如肝纤维化和脂肪肝)的管理和康复通常包括肌肉训练。

通常而言，传统肌肉训练是以经验主义为导向的，可靠性低。训练员只能凭借主观判断和口头指令来指导受训者，影响训练质量。并且传统的肌肉训练不能第一时间将训练表现和训练效果直观地反馈给用户，不利于用户体验。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种利用超声成像提供视觉反馈的肌肉训练方法及系统，旨在解决在肌肉训练过程中如何能够第一时间将训练表现和训练效果直观地反馈给用户以提高用户的使用体验的问题。

本发明的利用超声成像提供视觉反馈的肌肉训练方法包括以下步骤：

基于预设的超声设备确定训练对象以及训练目标数据，并将所述训练目标数据与所述训练对象关联；

采集所述训练对象的靶肌肉在收缩过程中的超声图像，分别从各帧超声图像中选定感兴趣区域；

从选定的感兴趣区域中提取所述靶肌肉的肌肉特征参数；

根据所述肌肉特征参数获取所述训练对象在运动过程中的表征靶肌肉激活程度的训练指标值；

将所述训练指标值转化为随时间实时显示的视觉反馈信号，并将所述视觉反馈信号与所述超声图像同步展示；

将所述训练指标值与所述训练目标数据进行比较，根据所述训练指标值与所述训练目标数据之间的瞬时比较结果生成所述靶肌肉对应的提示信息，以实时指导所述训练对象进行靶肌肉训练。

优选地，所述将所述训练指标值转化为随时间实时显示的视觉反馈信号的步骤，包括：

将所述训练指标值以动态图像和读数的形式构建随时间变化的视觉反馈信号，其中，每帧所述动态图像用于表征每个时间节点的视觉反馈信号，所述视觉反馈信号对应的读数用于表征所述训练对象的靶肌肉激活程度。

优选地，所述预设超声设备包括探头；

相应地，所述基于预设超声设备确定训练对象的过程中，所述探头放置位置的固定由实时的反馈信息引导下进行；所述反馈信息是根据每帧所述训练对象的超声图像，提取皮肤层、皮下组织层和/或肌肉层等软组织中的至少一个形态学参数，用于测量所述探头与皮肤的吻合度和垂直性以保证所述探头放置的一致性。

优选地，所述根据所述训练指标值与所述训练目标数据之间的瞬时比较结果生成所述靶肌肉对应的提示信息，以实时指导所述训练对象进行靶肌肉训练的步骤，包括：