[发明专利]一种基于Microsoft Kinect的脑卒中患者上肢运动功能训练方法

权利要求书

1.一种基于Microsoft Kinect 2.0的脑卒中患者上肢运动功能训练方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）初始定义：建立人体空间坐标系，调用训练动作相关的关节点参数定义，并初始化各参数值、设置基本姿势的条件算法；

2）动作执行：偏瘫患者在屏幕中文字、图像及声音的指导下执行训练动作；

3）数据采集：利用安装在治疗室的Kinect摄像头获取患者人体关节点的三维坐标信息；

4）数据分析：通过动作算法将训练动作分解，对获取到的关节点坐标按流程进行计算分析，判断患者训练动作执行的充分程度；

5）实时反馈：利用Kinect构造虚拟人体，将患者训练动作的执行情况通过屏幕图像进行实时反馈，并对动作完成的不充分之处给予提示；

6）结果评价：对康复训练过程中各项动作的完成程度进行统计分析，量化整体的训练成绩。

2.根据权利要求1所述的一种基于Microsoft Kinect 2.0的脑卒中患者上肢运动功能训练方法，其特征在于，所述步骤1）建立人体空间坐标系：假设HEAD、NECK、SPINESHOULDER、SPINE MID、SPINE BASE在一条直线上；以SPINE BASE骨骼坐标点为（0，0），左右方向为（X），上下方向为（Y），前后方向为（Z），向右、向上和向前为正值，向左、向下和向后为负值。

3.根据权利要求1所述的一种基于Microsoft Kinect 2.0的脑卒中患者上肢运动功能训练方法，其特征在于，所述步骤1）评定动作相关的关节点参数定义，直接调用MicrosoftKinect 2.0系统自带的参数定义。

4.根据权利要求1所述的一种基于Microsoft Kinect 2.0的脑卒中患者上肢运动功能训练方法，其特征在于，所述步骤1）初始化各参数，具体为确定人体上肢手臂长度、躯干长度值：

左手臂长度：L_AMLT = J_SRLT_Y - J_HDLT_Y

右手臂长度：L_AMRT = J_SRRT_Y - J_HDRT_Y

左手手掌到肘关节长度：L_AMLT_1 = J_EWLT_Y - J_HDLT_Y

右手手掌到肘关节长度：L_AMRT_1 = J_EWRT_Y - J_HDRT_Y

左手肘关节到肩长度：L_AMLT_2 = J_SRLT_Y - J_EWLT_Y

右手肘关节到肩长度：L_AMRT_2 = J_SRRT_Y - J_EWRT_Y。

5.根据权利要求1所述的一种基于Microsoft Kinect 2.0的脑卒中患者上肢运动功能训练方法，其特征在于，所述步骤1）设置基本姿势的条件算法：

设定容差为delt = 5cm；

当人体处于端坐位时，各动作满足的条件：

左手自然下垂，不弯曲：|J_SRLT_X - J_HDLT_X| delt |J_SRLT_Y - J_HDLT_Y -L_AMLT |delt

右手自然下垂，不弯曲：|J_SRRT_X - J_HDRT_X| delt |J_SRRT_Y - J_HDRT_Y -L_AMRT |delt

左右手臂伸直的满足条件：

|（（S_SRLT_X - S_HDLT_X）2 +（S_SRLT_Y - S_HDLT_Y）2 + S_SRLT_Z - S_HDLT_Z）2）^0.5 - L_AMLT| delt

|（（S_SRRT_X - S_HDRT_X）2 +（S_SRRT_Y - S_HDRT_Y）2 + S_SRRT_Z - S_HDRT_Z）2）^0.5 - L_AMRT| delt。