一种足底压力检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种足底压力检测装置，涉及足底压力数字检测领域，足底压力检测装置包括数据采集模块、通信模块和叉指电极阵列和高阻导电层组成的压力传感器；足部健康检测装置包括足底压力检测装置、客户端、服务端，客户端与足底压力检测装置连接，用于对接收的足底压力数据进行处理、分析和计算，得到足部健康状态检测结果；服务端与客户端连接，用于存储客户端传输的原始数据和足部健康检测结果。本实用新型专利技术的有益效果是足底压力检测装置具有成本低、不易损坏、一致性好和动态响应快的优点；本实用新型专利技术的足部健康检测装置能够根据足底压力计算得到足部健康检测结果，检测结果准确，对人体健康给出了预警提示。

【技术实现步骤摘要】
一种足底压力检测装置
本技术属于足底压力数字检测领域，尤其涉及一种足底压力检测装置及足部健康检测装置。
技术介绍
人的双脚是人体重力的主要承载位置之一，在运动生物力学研究及分析中，足底压力是一个重要的研究对象；另外，在中医理论中足底又映射了身体各部位的穴位点，因此中医研究认为足部健康与人体健康有着密切关系，足底压力分析在中医研究中的应用也逐渐广泛；与此同时，医学研究领域中，糖尿病足的足部分析与风险点预警也正在像数字化检测方式过度；除此之外，与足部有关的鞋履个性化订制、足部及骨骼健康矫正、鞋子品牌店的新型促销消费模式等等，都用到了足底压力检测设备。目前关于足底压力分析主要有两种方式：一是通过传统的足底观察和按压反馈检测方式，二是基于柔性压力传感器的足底压力检测方法。前者主观成分较多，效率较低，后者是基于现有的柔性压力传感器技术，进行足底压力的数字化，但柔性压力传感器技术尚未发展成熟，还存在一定的技术缺陷，由于柔性压力传感需要在柔性基材上印刷力敏材料，所以印刷工艺要求较高，就导致成本高，而且大幅面印刷容易存在整个幅面一致性差的问题，大幅面的阵列压力传感器受压力后，其恢复主要依靠基材的弹性，幅面越大，弹性恢复越慢，造成动态响应慢加工成本较高、柔性传感器易损坏、寿命短等问题，很难大规模商用，目前主要应用于较专业的科研领域。
技术实现思路
本技术的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种足底压力检测装置及足部健康检测装置。本技术的技术解决方案如下：本技术第一方面提供一种足底压力检测装置，包括：压力传感器，用于获取足底压力数据，压力传感器包括叉指电极阵列以及覆盖在叉指电极阵列上的高阻导电层；数据采集模块，与压力传感器连接，用于接收从压力传感器传输的足底压力数据；通信模块，与数据采集模块连接，用于向外部传输足底压力数据。作为优选技术方案，高阻导电层指电阻在1兆欧姆以上的导电层，可以采用氮化物膜或者碳膜等。本技术第二方面提供一种足部健康检测装置，包括：压力传感器，用于获取足底压力数据，压力传感器包括叉指电极阵列以及覆盖在叉指电极阵列上的高阻导电层；数据采集模块，与压力传感器连接，用于接收从压力传感器传输的足底压力数据；通信模块，与数据采集模块连接，用于向外部传输足底压力数据。客户端，与通信模块连接，用于对接收的足底压力数据进行处理、分析和计算，得到足部健康检测结果；服务端，与客户端连接，用于存储客户端传输的原始数据和足部健康检测结果。作为优选技术方案，所述客户端包括：数据采集和滤波模块，用于对接收到的足部压力数据进行滤波、去噪、插值处理；数据图形化模块，用于将数据采集和滤波模块处理后的压力数据生成足部压力图像，并对足部压力图像处理；图像识别和分析模块，用于根据数据图形化模块处理后的足部压力图像按照预定的分区规则进行分区处理，并提取脚型轮廓图；根据数据采集和滤波模块处理后的足底压力数据计算身体平衡性指标，根据分区后的足底压力图像计算足弓指数和内外翻系数，根据脚型轮廓图计算内外翻角度和拇外翻角度，输出身体平衡性指标、足弓指数、内外翻系数、内外翻角度和拇外翻角度检测结果。作为优选技术方案，所述客户端还包括：综合分析模块，与图像识别和分析模块连接，用于对图像识别和分析模块计算得到的数据进行融合分析计算，得到最终足部健康检测结果。作为优选技术方案，还包括公众号平台，与服务端连接，用于接收和显示服务端发送的足部健康检测结果。本技术第三方面提供一种足部健康检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、采集足底压力数据；S2、对足底压力数据进行处理；根据处理后的足底压力数据生成足底压力图像；对足底压力图像进行处理，并提取双脚图像，对双脚足底压力图像按照预定的分区规则进行分区，并提取出脚型轮廓图；根据处理后的足底压力数据计算身体平衡性指标，根据分区后的足底压力图像计算足弓指数和内外翻系数，根据脚型轮廓图计算内外翻角度和拇外翻角度。作为优选技术方案，所述步骤S1的具体实施过程包括：通过足底压力采集装置采集的足底压力数据包括静态足底压力数据和步态足底压力数据；所述步骤S2的具体实施过程包括：通过数据采集和滤波模块对静态足底压力数据和步态足底压力数据进行滤波、去噪以及双线线性插值处理；根据处理后的静态足底压力数据计算身体压力重心坐标数组，根据身体压力重心坐标数组计算得到身体压力重心坐标矩阵面积；通过数据图形化模块将处理后的压力数据生成足底压力图像，并对生成的足底压力图像进行膨胀腐蚀处理，使足底压力图像边缘过渡平滑，更加接近真实的足底压力图像；通过图像识别和分析模块根据处理后的足底压力图像提取双脚足底压力图像，并对足底压力图像按照预定的分区规则进行分区处理，根据双脚足底压力图像提取脚型轮廓图，脚型轮廓图包括静态脚型轮廓图和步态脚型轮廓图；根据分区后的足底压力图像计算各分区的压力和各分区的面积，根据各分区的压力计算得到足弓指数和内外翻检测结果，根据各分区的面积计算得到足弓指数检测结果，根据静态脚型轮廓图计算拇指外翻角度值，得到拇指外翻角度检测结果，根据步态脚型轮廓图计算得到内外八角度值，得到内外八角度检测结果。作为优选技术方案，还包括步骤S3，所述步骤S3的具体实施过程包括：通过综合分析模块对根据各分区的压力计算得到足弓指数和根据各分区的面积计算得到足弓指数进行融合分析计算，最终输出足弓指数检测结果。作为优选技术方案，所述步骤S2中的具体计算方法包括：(a)身体平衡性：根据步骤S2处理后的足底压力数据，计算每一帧的身体压力重心坐标，该检测时间段内所有帧计算出的身体压力重心坐标组成身体压力重心坐标矩阵，计算该身体压力重心坐标矩阵在坐标系中的面积，身体压力重心坐标矩阵面积的计算方法包括：通过仿射变换将坐标矩阵进行360°旋转；直至找到坐标轴方向最远两个点的距离最大值；以这两个点作为长轴，制作一个包含所有点的椭圆，计算该椭圆面积，该椭圆面积即为身体压力重心坐标矩阵面积；根身体压力重心坐标矩阵面积所属阈值区间得出身体平衡性检测结果；(b)足弓指数：把步骤S2生成的左右脚足压图像分别去掉脚趾部分后按长度L进行三等分区得到A区、B区和C区；分别计算出各个分区的面积值SA、SB、SC和压力值PA、PB、PC；计算得到足弓部分的面积占比和压力占比，面积占比计算方法：压力占比计算方法：(c)内外翻系数：把步骤S2生成的左右脚的足压图像分别按长度方向进行等比例三分区，分为脚趾区、中间区和脚跟区，然后再将脚趾区和中间区沿宽度方向等比例两分区，其中，脚趾区分为LFF区和MFF区；中间区分为LMF区和MMF区；计算各个分区的压力，根据各个分区的压力计算内外翻系数：其中，MFF、MMF、LFF、LMF分别为MFF、MMF、LFF、LMF对应的各个分区足压；得到内外翻系数检测结果；(d)拇外翻角度：根据步骤S2中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种足底压力检测装置，其特征在于，包括：/n压力传感器(10)，用于获取足底压力数据，压力传感器(10)包括叉指电极阵列(14)以及覆盖在叉指电极阵列(14)上的高阻导电层(13)；/n数据采集模块(11)，与压力传感器连接，用于接收从压力传感器传输的足底压力数据；/n通信模块(20)，与数据采集模块连接，用于向外部传输足底压力数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种足底压力检测装置，其特征在于，包括：
压力传感器(10)，用于获取足底压力数据，压力传感器(10)包括叉指电极阵列(14)以及覆盖在叉指电极阵列(14)上的高阻导...

【专利技术属性】
技术研发人员：林曙光，唐玉龙，葛凤蕊，
申请(专利权)人：青岛一小步科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37