基于增强现实的步态康复训练评估方法与系统技术方案

本发明专利技术涉及增强现实领域，涉及一种基于增强现实的步态康复训练评估方法与系统，方法包括：根据康复训练患者的步行功能的评定结果，选择下肢的步行训练环境；选择下肢步行训练模式；将患者脚印投影到跑步机传送带上，搭建步行训练增强现实环境；引导患者进行步行训练，判断预设时间内患者的脚对步行训练增强现实环境中增强现实脚印的踏中率，并给予反馈；在步行训练结束后，对康复训练数据进行处理，输出步行训练的失分原因分析和康复评估报告。本发明专利技术通过搭建步行训练增强现实环境引导患者有目标地进行步行训练，提供丰富的步行训练方案和提高患者步行训练的兴趣性，提高下肢步行康复训练的效果。

Evaluation Method and System of Gait Rehabilitation Training Based on Augmented Reality

The invention relates to the field of augmented reality, and relates to a gait rehabilitation training evaluation method and system based on augmented reality. The methods include: selecting the walking training environment of lower limbs according to the evaluation results of the walking function of rehabilitation training patients; selecting the walking training mode of lower limbs; projecting the footprints of patients onto the treadmill conveyor belt to build an augmented reality environment for walking training; and guiding patients. After walking training, the data of rehabilitation training were processed, and the cause analysis and rehabilitation evaluation report were output. The invention guides the patients to carry out walking training purposefully by setting up an augmented reality environment for walking training, provides rich walking training programs and improves the patients'interest in walking training, and improves the effect of lower limb walking rehabilitation training.

【技术实现步骤摘要】
基于增强现实的步态康复训练评估方法与系统
本专利技术涉及增强现实领域，特别涉及一种基于增强现实的步态康复训练评估方法与系统。
技术介绍
众多脑卒中、脑外伤、脊髓损伤及其他骨关节疾患的患者都存在步行不稳、步行姿势不对、步行困难等情况。这部分患者的步行训练，目前多是人工一对一的训练，比如在地上贴步行脚印标贴，一位康复治疗师指导一位患者踏着脚印标贴进行步行训练。这种传统的步行康复训练方式存在以下问题：训练场地占用大，训练环境单调，患者训练枯燥无味，治疗师占用人力成本高，步行训练表现的评估方面也存在问题。
技术实现思路
本专利技术的实施方式旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的实施方式需要提供一种基于增强现实的步态康复训练评估方法，其特征在于，包括：步骤1，根据康复训练患者的步行功能的评定结果，选择下肢的步行训练环境；其中，步行训练环境包括平地行走环境、上坡环境和下坡环境中的一种或多种；步骤2，选择下肢步行训练模式；其中，训练模式包括容易、中等、较难和自定义中任意一种步行难易程度模式；步骤3，将患者在当前下肢步行训练模式中的脚印投影到跑步机传送带上，搭建步行训练增强现实环境，用于引导患者进行步行训练；步骤4，引导患者进行步行训练，在训练过程中判断预设时间内患者的脚对步行训练增强现实环境中增强现实脚印的踏中率，并给予反馈；步骤5，在步行训练结束后，对康复训练数据进行处理，输出步行训练的失分原因分析和康复评估报告。一种实施方式中，步骤3包括：将患者在当前下肢步行训练模式中的脚印投影到跑步机传送带上，通过Kinect体感设备、计算机、跑步机和投影仪搭建步行训练增强现实环境；其中，搭建步行训练增强现实环境包括：预先设计一个包括虚拟脚印的增强现实环境；然后通过投影仪将增强现实环境投影在跑步机传送带上，在患者步行训练时由Kinect体感设备采集数据并交由计算机计算得出步态数据以及对增强现实脚印的踏中率。一种实施方式中，步骤2包括：选择下肢步行训练模式，并通过控制增强现实脚印的步长、步距以及跑步机传送带速度，来呈现包括容易、中等、较难和自定义中任意一种步行难易程度模式。一种实施方式中，步骤4包括：引导患者进行步行训练，在训练过程中利用Kinect体感设备采集患者的人体骨骼点三维位置坐标并传输至计算机，由计算机计算得出包括步长、步宽、步高在内的步态数据，并判断预设时间内患者的脚对增强现实脚印的踏中率，给予反馈。一种实施方式中，步骤5包括：预先构建下肢步行康复训练效果评估模型，在步行训练结束后，利用下肢步行康复训练效果评估模型对康复训练数据进行处理，输出步行训练的失分原因分析和康复评估报告；其中，预先构建下肢步行康复训练效果评估模型包括确定训练前情况、训练设置情况和训练过程情况在内的二级指标，并利用网络分析法获得各个指标的权重，再结合权重向量和灰色评估矩阵获得评估结果并记载在康复评估报告中。本专利技术实施方式还提出一种基于增强现实的步态康复训练评估系统，其特征在于，包括：环境选择模块，用于根据康复训练患者的步行功能的评定结果，选择下肢的步行训练环境；其中，步行训练环境包括平地行走环境、上坡环境和下坡环境中的一种或多种；模式选择模块，用于选择下肢步行训练模式；其中，训练模式包括容易、中等、较难和自定义中任意一种步行难易程度模式；增强现实搭建模块，用于将患者在当前下肢步行训练模式中的脚印投影到跑步机传送带上，搭建步行训练增强现实环境，用于引导患者进行步行训练；训练计算模块，用于在训练过程中判断预设时间内患者的脚对步行训练增强现实环境中增强现实脚印的踏中率，并给予反馈；分析模块，用于在步行训练结束后，对康复训练数据进行处理，输出步行训练的失分原因分析和康复评估报告。一种实施方式中，增强现实搭建模块，具体用于将患者在当前下肢步行训练模式中的脚印投影到跑步机传送带上，通过Kinect体感设备、计算机、跑步机和投影仪搭建步行训练增强现实环境；其中，搭建步行训练增强现实环境包括：预先设计一个包括虚拟脚印的增强现实环境；然后通过投影仪将增强现实环境投影在跑步机传送带上，在患者步行训练时由Kinect体感设备采集数据并交由计算机计算得出步态数据以及对增强现实脚印的踏中率。一种实施方式中，模式选择模块，具体用于选择下肢步行训练模式，并通过控制增强现实脚印的步长、步距以及跑步机传送带速度，来呈现包括容易、中等、较难和自定义中任意一种步行难易程度模式。一种实施方式中，训练计算模块，具体用于在训练过程中利用Kinect体感设备采集患者的人体骨骼点三维位置坐标并传输至计算机，由计算机计算得出包括步长、步宽、步高在内的步态数据，并判断预设时间内患者的脚对增强现实脚印的踏中率，给予反馈。一种实施方式中，分析模块，具体用于预先构建下肢步行康复训练效果评估模型，在步行训练结束后，利用下肢步行康复训练效果评估模型对康复训练数据进行处理，输出步行训练的失分原因分析和康复评估报告；其中，预先构建下肢步行康复训练效果评估模型包括确定训练前情况、训练设置情况和训练过程情况在内的二级指标，并利用网络分析法获得各个指标的权重，再结合权重向量和灰色评估矩阵获得评估结果并记载在康复评估报告中。本专利技术实施方式的基于增强现实的步态康复训练评估方法与系统，通过搭建步行训练增强现实环境引导患者有目标地进行步行训练，并且可以通过调整增强现实脚印来设置不同训练模式，在训练中可以实现及时反馈并在训练后给予准确的失分原因评估并生成评估报告，大幅提高下肢康复训练的效果。本专利技术的附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的实施方式的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是本专利技术实施方式的基于增强现实的步态康复训练评估方法的流程示意图；图2是本专利技术实施方式的基于增强现实的步态康复训练评估系统的组成示意图；图3是本专利技术实施方式中步行训练增强现实环境搭建的设备连接示意图；图4是本专利技术实施方式中步行训练的引导步行示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅可用于解释本专利技术的实施方式，而不能理解为对本专利技术的实施方式的限制。请参阅图1，本专利技术实施方式的基于增强现实的步态康复训练评估方法，包括：步骤1，根据康复训练患者的步行功能的评定结果，选择下肢的步行训练环境；其中，步行训练环境包括平地行走环境、上坡环境和下坡环境中的一种或多种；步骤2，选择下肢步行训练模式；其中，训练模式包括容易、中等、较难和自定义中任意一种步行难易程度模式；步骤3，将患者在当前下肢步行训练模式中的脚印投影到跑步机传送带上，搭建步行训练增强现实环境，用于引导患者进行步行训练；步骤4，引导患者进行步行训练，在训练过程中判断预设时间内患者的脚对步行训练增强现实环境中增强现实脚印的踏中率，并给予反馈；步骤5，在步行训练结束后，对康复训练数据进行处理输出步行训练的失分原因分析和康复评估报告。请参阅图2，本专利技术实施方式的基于增强现实的步态康复训练评估系统，包括：环境选本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于增强现实的步态康复训练评估方法，其特征在于，包括：步骤1，根据康复训练患者的步行功能的评定结果，选择下肢的步行训练环境；其中，步行训练环境包括平地行走环境、上坡环境和下坡环境中的一种或多种；步骤2，选择下肢步行训练模式；其中，训练模式包括容易、中等、较难和自定义中任意一种步行难易程度模式；步骤3，将患者在当前下肢步行训练模式中的脚印投影到跑步机传送带上，搭建步行训练增强现实环境，用于引导患者进行步行训练；步骤4，引导患者进行步行训练，在训练过程中判断预设时间内患者的脚对步行训练增强现实环境中增强现实脚印的踏中率，并给予反馈；步骤5，在步行训练结束后，对康复训练数据进行处理，输出步行训练的失分原因分析和康复评估报告。

【技术特征摘要】
1.一种基于增强现实的步态康复训练评估方法，其特征在于，包括：步骤1，根据康复训练患者的步行功能的评定结果，选择下肢的步行训练环境；其中，步行训练环境包括平地行走环境、上坡环境和下坡环境中的一种或多种；步骤2，选择下肢步行训练模式；其中，训练模式包括容易、中等、较难和自定义中任意一种步行难易程度模式；步骤3，将患者在当前下肢步行训练模式中的脚印投影到跑步机传送带上，搭建步行训练增强现实环境，用于引导患者进行步行训练；步骤4，引导患者进行步行训练，在训练过程中判断预设时间内患者的脚对步行训练增强现实环境中增强现实脚印的踏中率，并给予反馈；步骤5，在步行训练结束后，对康复训练数据进行处理，输出步行训练的失分原因分析和康复评估报告。2.如权利要求1所述基于增强现实的步态康复训练评估方法，其特征在于，步骤3包括：将患者在当前下肢步行训练模式中的脚印投影到跑步机传送带上，通过Kinect体感设备、计算机、跑步机和投影仪搭建步行训练增强现实环境；其中，搭建步行训练增强现实环境包括：预先设计一个包括虚拟脚印的增强现实环境；然后通过投影仪将增强现实环境投影在跑步机传送带上，在患者步行训练时由Kinect体感设备采集数据并交由计算机计算得出步态数据以及对增强现实脚印的踏中率。3.如权利要求2所述基于增强现实的步态康复训练评估方法，其特征在于，步骤2包括：选择下肢步行训练模式，并通过控制增强现实脚印的步长、步距以及跑步机传送带速度，来呈现包括容易、中等、较难和自定义中任意一种步行难易程度模式。4.如权利要求3所述基于增强现实的步态康复训练评估方法，其特征在于，步骤4包括：引导患者进行步行训练，在训练过程中利用Kinect体感设备采集患者的人体骨骼点三维位置坐标并传输至计算机，由计算机计算得出包括步长、步宽、步高在内的步态数据，并判断预设时间内患者的脚对增强现实脚印的踏中率，给予反馈。5.如权利要求4所述基于增强现实的步态康复训练评估方法，其特征在于，步骤5包括：预先构建下肢步行康复训练效果评估模型，在步行训练结束后，利用下肢步行康复训练效果评估模型对康复训练数据进行处理，输出步行训练的失分原因分析和康复评估报告；其中，预先构建下肢步行康复训练效果评估模型包括确定训练前情况、训练设置情况和训练过程情况在内的二级指标，并利用网络分析法获得各个指标的权重，再结合权重向量和灰色评估矩阵获得评估结果并记载在康复评估报告中。6.一种基于增强现实的步...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛亚昕，王俊华，王兆坤，韦宇炜，
申请(专利权)人：广州晓康医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44