The invention discloses a gait analysis method and device, the detection device includes a carrier, a data collector, a microprocessor and a battery, analyzes and processes the collected data, calculates the corresponding data, transmits the data to an intelligent terminal, and executes the gait analysis method, the specific steps are as follows: 1) signal acquisition; 2) filtering the collected signal twice ; 3) single step signal division; 4) judgment of landing mode; 5) judgment of foot rotation; 6) judgment of internal and external eight characters. This method can realize real-time detection and analysis of user's gait through real-time acquisition and algorithm processing of various parameters based on the foot in the process of walking or movement, and the analysis process is convenient, fast and accurate, which is conducive to early detection and correction of athletes.
【技术实现步骤摘要】
一种步态分析方法及装置
本专利技术涉及步态分析
,尤其涉及一种步态分析方法。
技术介绍
步态是人体结构与功能、运动调节系统、行为及心理活动在行走时的外在表现,但是,其中某个系统或某些方面的功能障碍,都可引起步态异常。据调查显示,50%-60%的轻运动人群由于运动过程中步态不正确而患有不同程度的膝盖伤(统称跑步伤);发育期行走姿态异常直接影响儿童成长阶段骨骼腿部甚至脊柱发育;步态异常具有对某些疾病有提示意义,如糖尿病足、下肢关节炎、下肢肌无力。通过步态分析可以实现对某些疾病的预防以及辅助性治疗。传统方法对异常步态判别主要是依靠专业的医护人员以及专业的医疗设备对患者进行现场或者视频的判断。这种依靠医生直接观察的方法,浪费了大量的医疗资源。因此,提供一种方便,快捷,精准的步态分析方法,提供客观的步态分析依据及康复治疗、矫正或运动改善后的效果评估,已经刻不容缓。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述不足,提供一种步态分析方法。为实现上述目的,本专利技术的技术解决方案是:一种步态分析方法,具体步骤如下:1)信号采集:利用传感器采集人体行进过程中下肢在空间上X、Y、Z三个方向的运动信号,所述运动信号包括三维加速度信号和三维角速度信号;设置三轴加速度传感器采样率10Hz,以监测运动状态变化,检测到有效步数则提升加速度传感器采样率100Hz、200Hz、400Hz等,目标采样率满足不少于100点/步,以对运动姿态参数进行计算。2)对采集到的信号进行两次滤波:对行进方向的 ...
【技术保护点】
1.一种步态分析方法,其特征在于:其具体分析过程如下:/n1)信号采集:利用传感器采集人体行进过程中下肢在空间上X、Y、Z三个方向的运动信号,所述运动信号包括三维加速度信号和三维角速度信号;/n2)对采集到的信号进行两次滤波:对行进方向的加速度进行高通滤波,对高通滤波后的数据取绝对值,再进行长度为N的均值滤波得到acc_speed_me序列;/n3)单步信号划分:序列acc_speed_me以th_K的变化量进行分割,即(acc_speed_mea(n)-acc_speed_mea(n-1))>th_K作为一步运动开始,(acc_speed_mea(n-1)-acc_speed_mea(n))>th_K作为一步运动结束,这段间隔为有效的一步;/n4)判断着地方式:当(Zacc-1G)/Y>0.1时为后跟着地,Z变大;当(Zacc-1G)/Y<-0.1时为前掌着地,Z变小;其他为全掌着地情况,其中Zacc为Z轴方向加速度,Zacc-1G为全掌落地时的情况;/n5)判断足内旋:当0<X/Zmax<0.1,为正常着地;当X/Zmax>0.1,X方向加 ...
【技术特征摘要】
1.一种步态分析方法,其特征在于:其具体分析过程如下:
1)信号采集:利用传感器采集人体行进过程中下肢在空间上X、Y、Z三个方向的运动信号,所述运动信号包括三维加速度信号和三维角速度信号;
2)对采集到的信号进行两次滤波:对行进方向的加速度进行高通滤波,对高通滤波后的数据取绝对值,再进行长度为N的均值滤波得到acc_speed_me序列;
3)单步信号划分:序列acc_speed_me以th_K的变化量进行分割,即(acc_speed_mea(n)-acc_speed_mea(n-1))>th_K作为一步运动开始,(acc_speed_mea(n-1)-acc_speed_mea(n))>th_K作为一步运动结束,这段间隔为有效的一步;
4)判断着地方式:当(Zacc-1G)/Y>0.1时为后跟着地,Z变大;当(Zacc-1G)/Y<-0.1时为前掌着地,Z变小;其他为全掌着地情况,其中Zacc为Z轴方向加速度,Zacc-1G为全掌落地时的情况;
5)判断足内旋:当0<X/Zmax<0.1,为正常着地;当X/Zmax>0.1,X方向加速度为正,为外翻着地;当X/Zmax>0.1,X方向加速度为负,为内翻着地,其中X为X轴加速度,Zmax为Z轴最大加速度;
6)判断内外八字:当(X/Y)>0.1,测量加速度的方向与行进方向相反为外八字步;当(X/Y)>0.1,测量加速度的方向与行进方向相同为内八字步,其中X为X轴加速度,Y为Y轴加速度。
2.根据权利要求1所述的一种步态分析方法,其特征在于:所述X、Y、Z方向相互垂直;优选地,所述X、Y、Z方向分别为以待测人体为参照的水平前后方向,水平左右方向和竖直方向。
3.根据权利要求1所述的一种步态分析方法,其特征在于:th_K的取值范围为10-80。
4.根据权利要求1所述的一种步态分析方法,其特征在于,还包括以下步骤:
1)重新采样:设置加速度采样率FS,将采样率为FS的序列重采样至10Hz,即每隔FS/10抽取采样点;
2)获...
【专利技术属性】
技术研发人员:蔡清来,许金泰,杨晓川,王明佳,
申请(专利权)人:福建省万物智联科技有限公司,
类型:发明
国别省市:福建;35
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