[发明专利]用于辅助对象运动功能评估的设备、系统和方法

权利要求书

1.一种用于辅助对象运动功能评估的设备，包括：

获取模块，其被配置成获取对象执行单程直线运动的视频，所述视频包括分别从所述对象的侧方、前方和后方拍摄的视频；

关节坐标确定模块，其被配置成对视频中的每帧图片进行对象关节点检测并确定出检测到的关节点的关节坐标；

步态时相确定模块，其被配置成基于每帧图片中的关节坐标确定出对象的步态周期并将该步态周期划分成多个步态时相；

关节角度确定模块，其被配置成基于关节坐标计算出步态周期内每帧图片中检测到的关节点的关节角度，并绘制表示对象的关节活动度在步态周期内的变化趋势的关节角度-帧序号曲线；

调节模块，其被配置成对表示关节活动度在步态周期内的标准变化趋势的标准曲线在各步态时相内的标准曲线段分别进行调节，以使得各标准曲线段所包含的图片帧的数量与关节角度-帧序号曲线在相应的步态时相内的曲线段所包含的图片帧的数量分别相等；以及

评估辅助模块，其被配置成基于关节角度-帧序号曲线以及经调节的标准曲线生成用于辅助评估对象的运动功能的量化数据，并且基于关节角度-帧序号曲线以及经调节的标准曲线确定出作为所述量化数据的、以下至少一项：

- 在各步态时相内，经调节的标准曲线段与所述关节角度-帧序号曲线的相应曲线段之间的匹配度；

- 在各步态时相内，对象的最大关节角度与相应标准曲线段内的最大关节角度之间的差值；

- 在各步态时相内，对象的最小关节角度与相应标准曲线段内的最小关节角度之间的差值；以及

- 在各步态时相内，对象的关节活动度范围与相应标准曲线段内的关节活动度范围之间的匹配度，

其中，所述关节坐标确定模块被配置成分别计算出对象关节在行进方向上的坐标和在高度方向上的坐标，并且所述步态时相确定模块被配置成基于两者坐标确定出步态周期和所述步态周期的各步态时相。

2.如权利要求1所述的设备，其中，所述设备还包括验证模块，其配置成：

在获得视频之后，从所述视频中采样预定数量的图片，其中，所述预定数量是基于验证模块的运算速度和验证效果两方面而预先确定的；

通过检测所采样的图片来验证视频是否有效，其中，所述视频在仅包含指定的对象运动、指定的对象数量以及视频质量合格都满足时有效；

在所述视频被验证为有效时，继续后续操作；并且

在所述视频被验证为无效时，结束本次操作。

3.如权利要求2所述的设备，其中，指定的对象运动为对象的单程直线运动；指定的对象数量为1；并且，视频质量合格是指所述视频的模糊度不超过模糊度临界值。

4.如权利要求1-3中任一项所述的设备，其中，所述评估辅助模块还被配置成基于关节角度-帧序号曲线以及经调节的标准曲线确定出作为所述量化数据的、以下至少一项：

- 步态周期的时长；

- 步态周期的各步态时相的时长；

- 各步态时相的时长与步态周期的时长之间的比率；

- 步态周期内的任两个步态时相的时长之间的比率；

- 对象的左右脚的关节活动度在各步态时相内的对称性。

5.如权利要求1所述的设备，其中，所述对象的关节包括：肩、髋、膝、踝、足跟和足尖。

6.如权利要求1所述设备，其中，所述多个步态时相包括两个时相；或者四个时相；或者八个时相；

其中，所述两个时相包括：支撑时相和摆动时相；

所述四个时相包括：双支撑相1、单支撑相1、双支撑相2和单支撑相2；

所述八个时相包括：首次触地、负荷反应期、站立中期、站立末期、迈步前期、迈步早期、迈步中期、迈步末期。

7.一种用于辅助对象运动功能评估的系统，包括采集设备和与所述采集设备独立的评估辅助设备，

其中，所述采集设备构造成采集对象执行单程直线运动的视频，

所述评估辅助设备为如权利要求1-6中任一项所述的设备，其被构造成对所采集的视频进行处理，以得到用于辅助对象运动功能评估的量化数据。