【技术实现步骤摘要】
基于电阻抗成像技术的足底压力面参数测量系统及方法
本专利技术属于可穿戴类传感器
，具体涉及基于电阻抗成像技术的足底压力面参数测量系统及方法。
技术介绍
足底压力分布信息是评估人体健康状况的重要依据，同时对某些疾病的预测具有重要意义。通过实时监控足底压力状况，探索足底压力参数的分布规律，可以为临床诊断、矫形处方、康复治疗等提供可靠数据和客观评价。电阻抗成像(EIT)技术是一种以目标内部电阻率的分布为成像目标的新型医学成像技术。它根据物体内部不同物质的导电参数的不同，通过在物体表面施加安全激励电流并同时测量，进而获知目标内部导电参数的分布以重建出反映物体内部结构的图像。尽管EIT技术的图像分辨率还不能和现有的X射线断层扫描成像、核磁共振、超声像等技术所达到的图像分辨率所比拟，但是由于EIT技术属于功能成像，且具有设备轻便、成本低廉、无损伤检测等特点，在过去的二十多年里得到了广泛而深入的研究，特别是在生物医学工程领域具有重要的应用前景。传统的足底压力测量装置一般采用在足底关键点铺设传感器阵列的测量方法来获取足...
【技术保护点】
1.基于电阻抗成像技术的足底压力面参数测量系统，其特征在于，包括压力面参数感应鞋垫、传感器阵列控制模块、电极阵列，以及结果计算和显示终端；/n电极阵列铺设在压力面参数感应鞋垫上；传感器阵列控制模块包括单片机，以及分别与单片机连接的激励电极选通模块、电压测量电极选通模块，电极阵列在电压测量电极选通模块、激励电极选通模块的选通与激励下，采集足底电压数据并传输给单片机，单片机对所采集的足底电压数据进行处理后，向结果计算和显示终端输出处理后的电压数据组；/n结果计算和显示终端通过电阻抗成像算法将电压数据组转化为面电阻数据，然后根据面电阻-面压力参数关联特性的标定方法求得相应的面压力...
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.基于电阻抗成像技术的足底压力面参数测量系统，其特征在于，包括压力面参数感应鞋垫、传感器阵列控制模块、电极阵列，以及结果计算和显示终端；
电极阵列铺设在压力面参数感应鞋垫上；传感器阵列控制模块包括单片机，以及分别与单片机连接的激励电极选通模块、电压测量电极选通模块，电极阵列在电压测量电极选通模块、激励电极选通模块的选通与激励下，采集足底电压数据并传输给单片机，单片机对所采集的足底电压数据进行处理后，向结果计算和显示终端输出处理后的电压数据组；
结果计算和显示终端通过电阻抗成像算法将电压数据组转化为面电阻数据，然后根据面电阻-面压力参数关联特性的标定方法求得相应的面压力参数数据，进而得出整片导电橡胶上的压力分布，再将压力分布以数据可视化方式显示。
2.根据权利要求1所述的足底压力面参数测量系统，其特征在于，压力面参数感应鞋垫包括中间的导电橡胶层、下层的柔性电路板基材以及粘贴在上层的绝缘介质层，绝缘介质层充当鞋垫而与足底接触；电极阵列部署在柔性电路板基材上。
3.根据权利要求2所述的足底压力面参数测量系统，其特征在于，电极阵列采用铜电极，并集成在柔性电路板基材上，采用按扣式接触方式或一体成型方式与导电橡胶层相接触。
4.根据权利要求3所述的足底压力面参数测量系统，其特征在于，采用按扣式接触方式时，在鞋垫状导电橡胶层和柔性电路板基材上同时部署按扣状电极，分别放置子扣和母扣，导电橡胶层和柔性电路板基材这两层以按扣扣合方式连接。
5.根据权利要求3所述的足底压力面参数测量系统，其特征在于，采用一体成型方式时，在制作压力面参数感应鞋垫过程中，铜电极被固定在柔性电路板基材上，在铜电极上开孔，使熔融态橡胶材料渗入电极上开好的孔隙中，从而使导电橡胶层和金属电极在加工过程中就互相连接。
6.根据权利要求1所述的足底压力面参数测量系统，其特征在于，电阻抗成像算法根据数据采集传输模块上传的电压数据组，采用有限元分析的方法，将压力面参数感应鞋垫本体中的导电橡胶层，在形状上划分为若干个几何形状的单元和与之对应的节点，再通过模拟退火算法或正则化高斯-牛顿算法，利用采集到的电压数据求得对应节点的电阻值；各个几何形状单元的电阻值由计算得到的对应节点的电阻值来代替，从而得出整个导电橡胶层上的面电阻分布。
技术研发人员：周佩如，张寅天，王岽然，高宗，付正，舒琳，
申请(专利权)人：暨南大学，华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44
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