目标步态体态评估方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了目标步态体态评估方法、装置、设备及介质，该方法包括：获取目标对象的足部压力数据；选取特征点，对足部压力数据进行特定行为标定；根据一段时间内的特征点处数据计算出步频，通过预设的步频区间确定目标对象的运动状态；对目标对象进行静态评估和动态评估；对静态评估和动态评估的结果分别编码，获得静态编码和动态编码；将目标对象的体态数据录入并编码，获得体态编码；根据静态编码、动态编码和体态编码评估足部姿态和步态与体态的相关性。本发明专利技术通过传感器技术快速精确实时地捕捉日常活动中足底的受力分布，通过计算机技术进行形态和发力的识别和评估。术进行形态和发力的识别和评估。术进行形态和发力的识别和评估。

【技术实现步骤摘要】
目标步态体态评估方法、装置、设备及介质


[0001]本专利技术属于目标体态评估
，尤其涉及目标步态体态评估方法、装置、设备及介质。

技术介绍

[0002]足部和腿部对人们的日常生活具有重要的地位和影响。健全的正常人每天都会进行大量的足部与腿部参与的活动，如站立、走路、跑步等。一些错误的姿势在短时间内不会造成需要就医的后果(会明显影响生活)。但长时间保持一些错误的姿势，随着年龄的增大，则重则会影响人体骨骼和肌肉的健康，轻则会影响人体的体态、外形、美观。因此，为了确保正确的发力，识别运动状态，发现姿态与体态之间的联系，十分必要。
[0003]足部和腿部的骨骼、肌肉、组织等的部分都具有独特性。这种独特性有先天遗传的因素，也有后天的影响(如营养、习惯等)。肢体形态条件的不同会影响发力情况，发力习惯的积累又会影响肢体形态条件。而目前的现状是大部分人对站立和走路的足部发力方式和体态没有足够的认识和自觉能力，容易出现如足外翻、足内翻、拇指外翻、O型腿、关节疼痛等异常。
[0004]在传统方法中，通常是根据生活经验确定足部的状态。例如足外翻或是足内翻的人鞋底磨损程度往往不同。足内翻的个体由于每一步会倾向于使用脚内侧发力，所以鞋底往往内侧比外侧先磨损，且失衡越来越严重。反之亦然。再例如，若是整个鞋底都有较为接近的受力，则很有可能是扁平足的情况。若是左右鞋底磨损情况有明显的差异，则很有可能是所谓的“长短腿”情况。若是鞋底外侧边缘磨损的过于厉害，则很有可能是O型腿。上述方法耗时较长，且只有当情况严重时才能够判断。r/>
技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于，为克服现有技术缺陷，提供了目标步态体态评估方法、装置、设备及介质,通过传感器技术快速精确实时地捕捉日常活动中足底的受力分布，通过计算机技术进行形态和发力的识别和评估。
[0006]本专利技术目的通过下述技术方案来实现：
[0007]一种目标步态体态评估方法，所述方法包括：
[0008]获取目标对象的足部压力数据；
[0009]选取特征点，对所述足部压力数据进行特定行为标定；
[0010]根据一段时间内的特征点处数据计算出步频，通过预设的步频区间确定所述目标对象的运动状态；
[0011]对所述目标对象进行静态评估和动态评估，所述静态评估包括所述目标对象在站立状态下的姿势评估和足部形态评估，所述动态评估包括所述目标对象在动态下的步态评估；
[0012]对静态评估和动态评估的结果分别编码，获得静态编码和动态编码；
[0013]将目标对象的体态数据录入并编码，获得体态编码；
[0014]根据所述静态编码、所述动态编码和所述体态编码评估足部姿态和步态与体态的相关性。
[0015]进一步的，所述目标对象的鞋垫中设置有嵌于鞋垫上的压力传感器阵列、控制模块和通信模块，所述获取目标对象的足部压力数据具体包括：
[0016]通过压力传感器阵列获取足底各个部位的压力，并通过放大器和开关选择器读取足底压力的分布；
[0017]通过控制模块读取并清洗获取的压力数据；
[0018]通过通信模块将完整的帧数据发送至数据处理终端。
[0019]进一步的，所述将完整的帧数据发送至数据处理终端还包括：
[0020]发送完整的帧数据时添加时间戳，所述时间戳为所述压力传感器阵列所述帧数据开始采集到结束的中间时间，若所述帧数据存在阵列元素点数据丢失，则丢弃所述帧数据。
[0021]进一步的，所述选取特征点，对所述足部形态信息进行特定行为标定具体包括：
[0022]选取指肚、指缝、脚跟、脚外边缘和脚内边缘作为特征点；
[0023]采集目标对象在站立、步行和跑步过程中的足底压力分布数据；
[0024]选取多帧数据叠加及滤波，将前端压力峰值标定为指肚，压力谷值标定为指缝，后端压力峰值标定为脚跟；
[0025]达到预设压力阈值处标定为脚外边缘，达到另一预设压力阈值处标定为脚内边缘。
[0026]进一步的，所述体态动态评估具体包括以下步骤：
[0027]分析步态周期的前期足底的受力分布中脚跟与脚掌的情况来判断脚跟与脚掌落地情况；
[0028]分析步态周期后期脚趾受力情况来判断抬起时脚趾是否蹬地；
[0029]分析步态周期中足底内侧和外侧的受力情况来判断是否足内翻或足外翻；
[0030]分析周期中脚趾落地时段拇趾骨和第一跖骨处的倾斜情况来判断是否拇指外翻。
[0031]进一步的，所述对静态评估和动态评估的结果分别编码具体包括：
[0032]对静态评估和动态评估的结果分别以字典形式编码，所述静态编码包括状态、足部形态和特征点连接线处的压力数据归一化值，所述动态编码包括状态、足部形态和整数个周期时间的特征点处压力归一化值；
[0033]所述将目标对象的体态数据录入并编码具体包括：
[0034]将目标对象的体态数据录入并以字典形式编码，所述体态编码包括目标对象的基本信息和体态信息。
[0035]进一步的，所述根据所述静态编码、所述动态编码和所述体态编码评估足部姿态和步态与体态的相关性包括：
[0036]采用卡方检验计算足部姿态和步态与体态的相关系数，根据相关系数判定足部姿态和步态与体态的相关性。
[0037]另一方面，本专利技术还提供了一种目标步态体态评估装置，所述装置包括：
[0038]数据获取模块，用于获取目标对象的足部压力数据；
[0039]行为标定模块，用于选取特征点，对所述足部压力数据进行特定行为标定；
[0040]状态判断模块，用于根据一段时间内的特征点处数据计算出步频，通过预设的步频区间确定所述目标对象的运动状态；
[0041]形态评估模块，用于对所述目标对象进行静态评估和动态评估，所述静态评估包括所述目标对象在站立状态下的姿势评估和足部形态评估，所述动态评估包括所述目标对象在动态下的步态评估；
[0042]步态编码模块，用于对静态评估和动态评估的结果分别编码，获得静态编码和动态编码；
[0043]体态编码模块，用于将目标对象的体态数据录入并以字典形式编码，获得体态编码，所述体态编码包括目标对象的基本信息和体态信息；
[0044]相关性评估模块，用于根据所述静态编码、所述动态编码和所述体态编码评估足部姿态和步态与体态的相关性。
[0045]另一方面，本专利技术还提供了一种计算机设备，计算机设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序由所述处理器加载并执行以实现上述的任意一种目标步态体态评估方法。
[0046]另一方面，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序由处理器加载并执行以实现上述的任意一种目标步态体态评估方法。
[0047]本专利技术的有益效果在于：
[0048](1)本专利技术提出了一种足部体态静态评估方案，包括对足部形态的评估和站立时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种目标步态体态评估方法，其特征在于，所述方法包括：获取目标对象的足部压力数据；选取特征点，对所述足部压力数据进行特定行为标定；根据一段时间内的特征点处数据计算出步频，通过预设的步频区间确定所述目标对象的运动状态；对所述目标对象进行静态评估和动态评估，所述静态评估包括所述目标对象在站立状态下的姿势评估和足部形态评估，所述动态评估包括所述目标对象在动态下的步态评估；对静态评估和动态评估的结果分别编码，获得静态编码和动态编码；将目标对象的体态数据录入并编码，获得体态编码；根据所述静态编码、所述动态编码和所述体态编码评估足部姿态和步态与体态的相关性。2.如权利要求1所述的目标步态体态评估方法，其特征在于，所述目标对象的鞋垫中设置有嵌于鞋垫上的压力传感器阵列、控制模块和通信模块，所述获取目标对象的足部压力数据具体包括：通过压力传感器阵列获取足底各个部位的压力，并通过放大器和开关选择器读取足底压力的分布；通过控制模块读取并清洗获取的压力数据；通过通信模块将完整的帧数据发送至数据处理终端。3.如权利要求2所述的目标步态体态评估方法，其特征在于，所述将完整的帧数据发送至数据处理终端还包括：发送完整的帧数据时添加时间戳，所述时间戳为所述压力传感器阵列所述帧数据开始采集到结束的中间时间，若所述帧数据存在阵列元素点数据丢失，则丢弃所述帧数据。4.如权利要求1所述的目标步态体态评估方法，其特征在于，所述选取特征点，对所述足部形态信息进行特定行为标定具体包括：选取指肚、指缝、脚跟、脚外边缘和脚内边缘作为特征点；采集目标对象在站立、步行和跑步过程中的足底压力分布数据；选取多帧数据叠加及滤波，将前端压力峰值标定为指肚，压力谷值标定为指缝，后端压力峰值标定为脚跟；达到预设压力阈值处标定为脚外边缘，达到另一预设压力阈值处标定为脚内边缘。5.如权利要求1所述的目标步态体态评估方法，其特征在于，所述体态动态评估具体包括以下步骤：分析步态周期的前期足底的受力分布中脚跟与脚掌的情况来判断脚跟与脚掌落地情况；分析步态周期后期脚趾受力情况来判断抬起时脚趾是否蹬地；分析步态周期中足底内侧和外侧的受力情况来判断是否足内翻或足外翻；分析周期中...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶子蔓，邓方，俞成浦，刘道明，朱佳琪，许宁生，丁宁，郑豪，
申请(专利权)人：北京理工大学重庆创新中心，
类型：发明
国别省市：