一种基于中医针灸的教学用模拟训练方法及系统技术方案

本发明专利技术属于针灸教学技术领域，公开了一种基于中医针灸的教学用模拟训练方法及系统，基于中医针灸的教学用模拟训练系统包括教学视频采集模块、人体穴位感应模块、主控模块、人体穴位图解模块、针灸定位模块、针灸测试模块、打分模块、针灸评定模块、显示模块。本发明专利技术通过针灸定位模块对针灸部位的穴位建立穴位坐标，投影至针灸部位可获得对应穴位的准确位置，使用者可根据坐标位置轻易找到穴位实际位置，为临床工作者准确找到穴位实际位置提供了一条方便有效的途径；通过针灸评定模块为针刺捻转手法的教学提供客观化、标准化、规范化的评判标准，并为实现针刺捻转手法教学的数字化、自动化提供技术支持，利于针刺捻转手法的教学。

A Simulated Training Method and System for Teaching Based on Acupuncture and Moxibustion of Traditional Chinese Medicine

The invention belongs to the field of acupuncture and moxibustion teaching technology, and discloses a simulation training method and system for teaching based on traditional Chinese medicine acupuncture and moxibustion. The simulation training system for teaching based on traditional Chinese medicine acupuncture and moxibustion includes teaching video acquisition module, human acupoint induction module, main control module, human acupoint graphic module, acupuncture and moxibustion positioning module, acupuncture and moxibustion testing module, scoring module, acupuncture and moxibustion evaluation module, Display module. The present invention establishes acupoint coordinates for acupoints of acupuncture and moxibustion parts by the positioning module of acupuncture and moxibustion, and can obtain the exact position of corresponding acupoints by projecting them to the acupuncture and moxibustion parts. Users can easily find the actual position of acupoints according to the coordinate positions, thus providing a convenient and effective way for clinical workers to accurately find the actual position of acupoints; and provides the teaching of The objective, standardized and standardized evaluation criteria provide technical support for the digitalization and automation of the teaching of needle twisting techniques, which is conducive to the teaching of needle twisting techniques.

【技术实现步骤摘要】
一种基于中医针灸的教学用模拟训练方法及系统
本专利技术属于针灸教学
，尤其涉及一种基于中医针灸的教学用模拟训练方法及系统。
技术介绍
针灸是针法和灸法的总称。针法是指在中医理论的指导下把针具(通常指毫针)按照一定的角度刺入患者体内，运用捻转与提插等针刺手法来对人体特定部位进行刺激从而达到治疗疾病的目的。人体共有361个正经穴位。灸法是以预制的灸炷或灸草在体表一定的穴位上烧灼、熏熨，利用热的刺激来预防和治疗疾病。针灸疗法的特点是治病不靠吃药，只是在病人身体的一定部位用针刺入，达到刺潋神经并引起局部反应，或用火的温热刺激烧灼局部，以达到治病的目的。然而，现有中医针灸的教学用模拟训练时，人体穴位定位装置找到的穴位往往与实际穴位偏差较大，而临床工作者依靠自身判断寻找穴位极其浪费时间；现有教学不能准确的对针灸训练进行评定，影响教学质量。综上所述，现有技术存在的问题是：现有中医针灸的教学用模拟训练时，人体穴位定位装置找到的穴位往往与实际穴位偏差较大，而临床工作者依靠自身判断寻找穴位极其浪费时间；现有教学不能准确的对针灸训练进行评定，影响教学质量。现有针灸测试比较片面，无法多方面考量用户的知识面，也不具备针对性；同时题目不够生动、多变，不利于用户检测学习到的针灸知识。目前采用光电感应器由于自身特性，其测量精度受到温度的影响，在实际工作过程，温度难免会产生一定的漂移。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种基于中医针灸的教学用模拟训练方法及系统。本专利技术是这样实现的，一种基于中医针灸的教学用模拟训练方法包括以下步骤：步骤一，利用摄像器采集中医针灸教学视频；利用光电感应器采集人体模型针灸感应数据；步骤二，利用模拟软件对人体表、浅、深层穴位图、名进行标识解释；步骤三，利用定位程序对人体针灸穴位进行定位操作；利用测试程序对中医针灸知识进行试题测试；步骤四，利用打分程序对测试结果进行打分；利用评定程序对针灸手法练习成绩进行评定；步骤五，利用显示器显示中医针灸教学视频、感应数据、图解数据、试题及评分。进一步，针灸定位方法包括：1)对用户针灸部位的参考点进行标记，得到标记点；2)对用户针灸部位进行图像采集，得到针灸部位图像；3)检测所述标记点在所述针灸部位图像上的位置；4)根据针灸部位穴位相对于所述标记点的位置关系，确定针灸部位穴位在所述针灸部位图像上的位置，得到包含完整的针灸部位穴位点分布位置的新的针灸部位图像；5)将所需的所述针灸部位穴位点投影至用户针灸部位，在用户针灸部位得到所述针灸部位穴位点的投影。进一步，所述步骤3)包括：将采集到的所述针灸部位图像转化为灰度图像；采用高斯拉普拉斯算子检测所述标记点在所述灰度图像上的位置。进一步，所述采用高斯拉普拉斯算子检测所述标记点在所述灰度图像上的位置的步骤包括：计算所述灰度图像上各区域对应的高斯拉普拉斯响应值：其中，ΔGσ(x，y)为高斯拉普拉斯响应值，(x，y)为该点在高斯拉普拉斯算子的位置，σ为特征尺度；根据高斯拉普拉斯响应值，对所述灰度图像进行二值化处理，得到二值图像；所述二值图像的标记值其中，|R(x,y)|为坐标点(x，y)处高斯拉普拉斯响应的绝对值，T为指定的阈值；所述二值图像标记值为1的区域即为所述标记点所在位置。进一步，针灸评定方法包括：(1)采集每个学生与教师行针时的手法特征值，基于Shannon熵连续变量互信息方法分别获取每个学生与教师间手法特征值的互信息值；(2)在手法特征值中基础性手法特征值的互信息值评分排序的基础上，再结合关联性手法特征值的互信息值评分排序进行综合评分排序，确定每个学生的成绩。进一步，所述步骤(1)中，基于Shannon熵连续变量互信息方法采用包括公式：X指学生，Y指教师，ρ为X，Y的相关系数；分别获取每个学生与教师间手法特征值的互信息值；所述步骤(2)中，手法特征值包括捻搓最大压力和搓放最大压力的基础性手法特征值，以及捻搓周期和搓放时间的关联性手法特征值；所述步骤(1)中，每个学生与教师行针时手法特征值的获取方法包括以下步骤：a.采集每个学生与教师行针时手指压力变化信号转换成的模拟电信号；b.模拟电信号经放大、滤波、采样保持与A/D转换，获取数字电信号；c.下位机采集数字电信号并上传至上位机；d.上位机将获取的数字电信号储存到数据库，提取每个学生与教师行针时的手法特征值。进一步，所述步骤a中，将压力传感器固定到食指与针具的接触面上，所述压力传感器为薄膜柔性压力传感器，行针时，采用的薄膜柔性压力传感器将采集的手指压力变化信号转换成模拟电信号。进一步，步骤5)在用户针灸部位得到针灸部位穴位点的投影中，对针灸部位图像进行三角网格初始化，遍历三角网格中的每条有向边，若此边仅被一个三角形包含，说明连接此边的两个顶点均为边界点；输入需要保留的顶点个数x，以及夹角阈值θ；判断现有顶点个数是否大于顶点阈值x；分别求出每一条边的边长，以及每个三角形的法向量，利用以下公式计算有向边的折叠代价cost(eij)；并找出折叠代价最小的有向边euv；cost(eij)＝||eij||·w(eij)其中w(eij)表示有向边eij的局部曲率，Ti表示包含顶点vi的三角形集合，表示包含边eij的三角形集合，f.normal是指f面的法向量，n.normal是指n面上的法向量；表示包含有向边eij的三角面片与包含顶点vi的三角面片的法向最大值。进一步，找出折叠代价最小的有向边euv后，进行：判断u、v是否均为边界点；判断边界点u处的边界角是否大于阈值θ；判断u、v是否满足u是边界点，v不是边界点；删除顶点u，将与顶点u连接的边关系连接至顶点v；并标记u、v两点均为受影响点。本专利技术的另一目的在于提供一种所述基于中医针灸的教学用模拟训练方法的基于中医针灸的教学用模拟训练系统，所述基于中医针灸的教学用模拟训练系统包括：教学视频采集模块，与主控模块连接，用于通过摄像器采集中医针灸教学视频；人体穴位感应模块，与主控模块连接，用于通过光电感应器采集人体模型针灸感应数据；主控模块，与教学视频采集模块、人体穴位感应模块、人体穴位图解模块、针灸定位模块、针灸测试模块、打分模块、针灸评定模块、显示模块连接，用于通过单片机控制各个模块正常工作；人体穴位图解模块，与主控模块连接，用于通过模拟软件对人体表、浅、深层穴位图、名进行详细标识解释；针灸定位模块，与主控模块连接，用于通过定位程序对人体针灸穴位进行定位操作；针灸测试模块，与主控模块连接，用于通过测试程序对中医针灸知识进行试题测试；打分模块，与主控模块连接，用于通过打分程序对测试结果进行打分；针灸评定模块，与主控模块连接，用于通过评定程序对针灸手法练习成绩进行评定；显示模块，与主控模块连接，用于通过显示器显示中医针灸教学视频、感应数据、图解数据、试题及评分。本专利技术的优点及积极效果为：本专利技术通过针灸定位模块对针灸部位的穴位建立穴位坐标，投影至针灸部位可获得对应穴位的准确位置，使用者可根据坐标位置轻易找到穴位实际位置，为临床工作者准确找到穴位实际位置提供了一条方便有效的途径；同时，通过针灸评定模块可对临床行针教学进行实时评价，客观、系统、科学地展示学生的掌握效果，并可及时指出缺陷和改进方向，为针刺捻转手法的教学提供客观本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于中医针灸的教学用模拟训练方法，其特征在于，所述基于中医针灸的教学用模拟训练方法包括以下步骤：步骤一，利用摄像器采集中医针灸教学视频；利用光电感应器采集人体模型针灸感应数据；步骤二，利用模拟软件对人体表、浅、深层穴位图、名进行标识解释；步骤三，利用定位程序对人体针灸穴位进行定位操作；利用测试程序对中医针灸知识进行试题测试；步骤四，利用打分程序对测试结果进行打分；利用评定程序对针灸手法练习成绩进行评定；步骤五，利用显示器显示中医针灸教学视频、感应数据、图解数据、试题及评分。

【技术特征摘要】
1.一种基于中医针灸的教学用模拟训练方法，其特征在于，所述基于中医针灸的教学用模拟训练方法包括以下步骤：步骤一，利用摄像器采集中医针灸教学视频；利用光电感应器采集人体模型针灸感应数据；步骤二，利用模拟软件对人体表、浅、深层穴位图、名进行标识解释；步骤三，利用定位程序对人体针灸穴位进行定位操作；利用测试程序对中医针灸知识进行试题测试；步骤四，利用打分程序对测试结果进行打分；利用评定程序对针灸手法练习成绩进行评定；步骤五，利用显示器显示中医针灸教学视频、感应数据、图解数据、试题及评分。2.如权利要求1所述基于中医针灸的教学用模拟训练方法，其特征在于，针灸定位方法包括：1)对用户针灸部位的参考点进行标记，得到标记点；2)对用户针灸部位进行图像采集，得到针灸部位图像；3)检测所述标记点在所述针灸部位图像上的位置；4)根据针灸部位穴位相对于所述标记点的位置关系，确定针灸部位穴位在所述针灸部位图像上的位置，得到包含完整的针灸部位穴位点分布位置的新的针灸部位图像；5)将所需的所述针灸部位穴位点投影至用户针灸部位，在用户针灸部位得到所述针灸部位穴位点的投影。3.如权利要求2所述基于中医针灸的教学用模拟训练方法，其特征在于，所述步骤3)包括：将采集到的所述针灸部位图像转化为灰度图像；采用高斯拉普拉斯算子检测所述标记点在所述灰度图像上的位置。4.如权利要求3所述基于中医针灸的教学用模拟训练方法，其特征在于，所述采用高斯拉普拉斯算子检测所述标记点在所述灰度图像上的位置的步骤包括：计算所述灰度图像上各区域对应的高斯拉普拉斯响应值：其中，ΔGσ(x，y)为高斯拉普拉斯响应值，(x，y)为该点在高斯拉普拉斯算子的位置，σ为特征尺度；根据高斯拉普拉斯响应值，对所述灰度图像进行二值化处理，得到二值图像；所述二值图像的标记值其中，|R(x,y)|为坐标点(x，y)处高斯拉普拉斯响应的绝对值，T为指定的阈值；所述二值图像标记值为1的区域即为所述标记点所在位置。5.如权利要求1所述基于中医针灸的教学用模拟训练方法，其特征在于，针灸评定方法包括：(1)采集每个学生与教师行针时的手法特征值，基于Shannon熵连续变量互信息方法分别获取每个学生与教师间手法特征值的互信息值；(2)在手法特征值中基础性手法特征值的互信息值评分排序的基础上，再结合关联性手法特征值的互信息值评分排序进行综合评分排序，确定每个学生的成绩。6.如权利要求5所述基于中医针灸的教学用模拟训练方法，其特征在于，所述步骤(1)中，基于Shannon熵连续变量互信息方法采用包括公式：X指学生，Y指教师，ρ为X，Y的相关系数；分别获取每个学生与教师间手法特征值的互信息值；所述步骤(2)中，手法特征值包括捻搓最大压力和搓放最大压力的基础性手法特征值，以及捻搓周期和搓放时间的关联性手法特征值；所述步骤(1)中，每个学生与教师行针时手法特征值的获取方法包括以下步骤：a.采集每个学生...

【专利技术属性】
技术研发人员：高健波，白冬，白树，
申请(专利权)人：高健波，
类型：发明
国别省市：山东,37