一种人体骨关节运动数据采集系统技术方案

本发明专利技术公开了一种人体骨关节运动数据采集系统，涉及数据处理技术领域，包括动作分析模块、姿态信息采集模块以及姿态处理模块；所述动作分析模块用于根据需求场景进行动作分析与确定，通过定点使用惯性测量单元采集数据，防止采集信息不足或者冗余，提高数据处理效率；当测量配置模块配置完成后，人物开始运动；所述姿态信息采集模块用于采集获取人物及场景的三维姿态图像；所述姿态处理模块用于对三维姿态图像进行图像处理，识别出人体部位；根据各个人体部位获得人体关节点坐标，将所有关节点整合形成人体骨架模型；然后选择所述人体骨架模型中的特定关节点作为目标特征，通过目标特征计算出人体动作，满足相关人员后续处理的交互需求。理的交互需求。理的交互需求。

【技术实现步骤摘要】
一种人体骨关节运动数据采集系统


[0001]本专利技术涉及数据处理
，具体是一种人体骨关节运动数据采集系统。

技术介绍

[0002]人体运动捕捉技术在医学诊断、运动康复、虚拟现实、人机交互等方面有广阔的应用前景。基于微型惯性测量单元(简称imu，由三轴陀螺和三轴加速度计组成，通常包含三轴磁传感器)的人体运动捕捉系统不受光线、场地或遮挡等限制，动态性能好，可以用于测量人体的户外运动，尤其适用于偏瘫患者的居家运动康复、体育运动分析、影视动画等；
[0003]由于人体不是标准的几何体，且人体骨骼到表皮之间的软组织容易发生形变，无法使得imu真正沿着肢体方向佩戴，需要进行安装误差校准；而且但是根据人体身体情况的不同，动作姿态会有较大差异性，这对动作捕捉的后续处理，如动作映射等，具有极大的影响，严重影响了动作捕捉设备的普适性；另一方面，在某些特定场景中，我们只需要采集部分身体动作，如手臂动作、腿部动作等，而某些场景需要全身动作信息，许多动作捕捉设备未能充分考虑需求，造成采集的数据过于冗余或者过少，也会加大后续处理的困难性；基于以上不足，本专本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种人体骨关节运动数据采集系统，其特征在于，包括动作分析模块、测量配置模块、姿态信息采集模块、姿态处理模块以及终端分配模块；所述动作分析模块用于根据需求场景进行动作分析与确定；通过分析动作所涉及的人体部位与人体特征，确定人体基本原点、关节原点、目标原点、所需惯性测量单元的数量与位置；所述测量配置模块与动作分析模块相连接，用于根据动作分析模块确定的惯性测量单元数量在人体相应部位安装惯性测量单元并对惯性测量单元进行校准；当测量配置模块配置完成后，人物开始运动；所述姿态信息采集模块用于采集获取人物及场景的三维姿态图像并将采集的三维姿态图像打包成数据包上传至服务器进行缓存；所述姿态处理模块用于对服务器缓存的三维姿态图像进行综合处理，输出对应的人体动作，为相关人员进行后续处理提供依据；其中，所述姿态处理模块包括若干个处理终端；所述终端分配模块与姿态处理模块相连接，用于对处理终端进行运行偏值分析，并选取运行偏值PL最小的处理终端作为选中终端，对三维姿态图像进行综合处理。2.根据权利要求1所述的一种人体骨关节运动数据采集系统，其特征在于，其中，所述终端分配模块的具体分析步骤为：在预设时间段内，每间隔R2时间采集一次处理终端的运行状态数据，计算得到处理终端的运行系数ZX；R2为预设值；若运行系数ZX小于运行阈值，则反馈偏离信号至终端分配模块；统计偏离信号的出现次数为P1；截取相邻偏离信号之间的时间段为偏离缓冲时段，统计每个偏离缓冲时段内的运行状态数据采集次数为偏离缓冲频次Li；将偏离缓冲频次Li与缓冲频次阈值相比较；统计Li小于缓冲频次阈值次数为P2，当Li小于缓冲频次阈值时，获取Li与缓冲频次阈值的差值并求和得到差缓值CH，利用公式CS＝P2
×
g1+CH
×
g2计算得到差缓系数CS，其中g1、g2为系数因子；利用公式计算得到处理终端的运行偏值PL，其中g3、g4为系数因子。3.根据权利要求2所述的一种人体骨关节运动数据采集系统，其特征在于，其中，运行系数ZX的具体计算方法为：将处理终端的访问节点连接数、...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡仲翔，
申请(专利权)人：安徽省立医院中国科学技术大学附属第一医院，
类型：发明
国别省市：