【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及图像识别与生成，特别是涉及一种脊柱运动模式测量方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。
技术介绍
1、腰痛是临床常见疾病，大约有20％的急性腰痛转变为慢性腰痛，症状持续1年或更长。长期慢性腰痛会影响日常生活活动，造成严重的社会经济负担。最常见的腰痛是非特异性下腰痛，可能与肌力不足、椎间盘退变、小关节病变等有关。此外研究发现，人体脊柱姿势体态异常和脊柱运动模式异常也与慢性腰痛的发生有关；反之，慢性腰痛会进一步导致脊柱姿势异常和脊柱运动模式异常。
2、然而目前对脊柱姿势体态异常和脊柱运动模式异常的评估，尚缺乏统一标准。以往常用动作评估观察法，例如美国国家运动医学学会推荐的使用姿势评估量表，采用目测法，对患者静态运动功能进行评估，包括骨盆位置和颈胸腰椎弯曲角度等。但目测法无法实现动作模式分析定量评估，且受观察者主观因素的影响，观察结果一致性较差，无法形成可普及推广的客观统一标准。
3、现有针对静态测量脊柱三维空间形态技术方法，可根据采集的数据类型分为以下3大类：
4、1.基于ct和dr影像测量的方法，这类方法可以根据医学影像设备分辨率高的特点，实现脊柱精确测量；然而测量设备通常只有二甲以上医院配备，设备动辄上百万，占地巨大、测量费用高、测量时间长且有辐射，不便于大规模推广。
5、2.基于位移传感器和惯性传感器，此类方法受限于惯性传感器采集的位置信息的精度，在静态测量时可以使用位移传感器弥补不足，但无法用于人体运动时对脊柱的测量。同时，如果涉及的测量点位较多或者测量点位在人
6、3.基于光学摄像头的测量方法。此类方法主要基于深度摄像头(例如多目摄像头、结构光摄像头和测距激光摄像头等)对脊柱进行测量，但这类方法往往需要在测量精度和范围上进行取舍，基于静态的近距离测量可以获得较高精度的脊柱曲线。但是对于动态的人体测量，则存在测量精度低的缺陷。
7、可见，现有的脊柱相关测量工具方法，虽然可以精确的测量静止状态下患者脊柱的三维空间弯曲角度，但都无法实现脊柱动态曲度捕捉和脊柱运动模式分析。对于脊柱测量领域来说，亟需一种手段，精确测量和评估腰痛等脊柱疾病患者在特定动作时的脊柱三维精确曲线及其它相关关键部位的活动情况，以定量分析脊柱姿势体态和脊柱运动模式，为运动康复训练方案提供参考依据。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本专利技术实施例的目的在于提供一种脊柱运动模式测量方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。
2、一种脊柱运动模式测量方法，包括：
3、步骤1：采用多个相机采集人体动作得到人体动作数据；所述人体动作包括站立、行走、坐起、前屈、后伸、下蹲、平板支撑和硬拉；
4、步骤2：根据所述人体动作数据对人体关键点进行预测得到各个相机的人体脊柱和四肢关节运动关键点的二维坐标；所述人体脊柱和四肢关节运动关键点包括颈2棘突、颈7棘突、胸2棘突、胸7-8间隙、胸12棘突、腰1棘突、腰3棘突、腰5棘突、骶1椎体、左肩峰、右肩峰、左耳垂、右耳垂、左髂前上棘、右髂前上棘、左髂后上棘、右髂后上棘、左股骨大转子、右股骨大转子、左股骨外侧髁、右股骨外侧髁、左胫骨前结节、右胫骨前结节、左外踝和右外踝上的点；
5、步骤3：对所述各个相机的人体脊柱和四肢关节运动关键点二维坐标进行匹配计算得到人体脊柱和四肢关节运动关键点的三维坐标。
6、优选地，所述步骤3：对所述各个相机的人体脊柱和四肢关节运动关键点二维坐标进行匹配计算得到人体脊柱和四肢关节运动关键点的三维坐标，包括：
7、步骤3.1：获取各个相机在同一时刻的人体脊柱和四肢关节运动关键点的二维坐标；
8、步骤3.2：对所述各个相机在同一时刻的人体脊柱和四肢关节运动关键点进行特征点匹配得到匹配结果；
9、步骤3.3：根据所述匹配结果对每个关键点进行三维重建得到得到人体脊柱和四肢关节运动关键点的三维坐标。
10、优选地，所述步骤3.3：根据所述匹配结果对每个关键点进行三维重建得到得到人体脊柱和四肢关节运动关键点的三维坐标，包括：
11、步骤3.3.1：对所述各个相机进行标定得到相机标定参数；
12、步骤3.3.2：根据所述匹配结果和所述相机标定参数对每个关键点进行三维重建得到得到人体脊柱和四肢关节运动关键点的三维坐标。
13、优选地，在所述步骤3：对所述各个相机的人体脊柱和四肢关节运动关键点二维坐标进行匹配计算得到人体脊柱和四肢关节运动关键点的三维坐标之后，还包括：
14、根据所述人体脊柱和四肢关节运动关键点的三维坐标提取医学关键特征；
15、根据所述医学关键特征利用神经网络分类模型对人体动作进行分类。
16、本专利技术还提供了一种脊柱运动模式测量装置，包括：
17、人体动作数据获取模块，用于采用多个相机采集人体动作得到人体动作数据；所述人体动作包括站立、行走、坐起、前屈、后伸、下蹲、平板支撑和硬拉；
18、关键点预测模块，用于根据所述人体动作数据对人体关键点进行预测得到各个相机的人体脊柱和四肢关节运动关键点的二维坐标；所述人体脊柱和四肢关节运动关键点包括颈2棘突、颈7棘突、胸2棘突、胸7-8间隙、胸12棘突、腰1棘突、腰3棘突、腰5棘突、骶1椎体、左肩峰、右肩峰、左耳垂、右耳垂、左髂前上棘、右髂前上棘、左髂后上棘、右髂后上棘、左股骨大转子、右股骨大转子、左股骨外侧髁、右股骨外侧髁、左胫骨前结节、右胫骨前结节、左外踝和右外踝上的点；
19、关键点匹配计算模块，用于对所述各个相机的人体脊柱和四肢关节运动关键点二维坐标进行匹配计算得到人体脊柱和四肢关节运动关键点的三维坐标。
20、优选地，所述关键点匹配计算模块，包括：
21、关键点二维坐标获取子模块，用于获取各个相机在同一时刻的人体脊柱和四肢关节运动关键点的二维坐标；
22、特征点匹配子模块，用于对所述各个相机在同一时刻的人体脊柱和四肢关节运动关键点进行特征点匹配得到匹配结果；
23、三维重建子模块，用于根据所述匹配结果对每个关键点进行三维重建得到得到人体脊柱和四肢关节运动关键点的三维坐标。
24、优选地，所述三维重建子模块，包括：
25、标定参数获取单元，用于对所述各个相机进行标定得到相机标定参数；
26、三维重建单元，用于根据所述匹配结果和所述相机标定参数对每个关键点进行三维重建得到得到人体脊柱和四肢关节运动关键点的三维坐标。
27、优选地，还包括：
28、医学关键特征提取模块，用于根据所述人体脊柱和四肢关节运动关键点的三维坐标提取医学关键特征；
29、神经网络分析模块，用于根据所述医学关键特征利用神经网络分类模型对人体动作进行分类。
30、本专利技术还提供了一种电子设备，包括总线、收发器(显示单元本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种脊柱运动模式测量方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种脊柱运动模式测量方法，其特征在于，所述步骤3：对所述各个相机的人体脊柱和四肢关节运动关键点二维坐标进行匹配计算得到人体脊柱和四肢关节运动关键点的三维坐标，包括：
3.根据权利要求2所述的一种脊柱运动模式测量方法，其特征在于，所述步骤3.3：根据所述匹配结果对每个关键点进行三维重建得到得到人体脊柱和四肢关节运动关键点的三维坐标，包括：
4.根据权利要求1所述的一种脊柱运动模式测量方法，其特征在于，在所述步骤3：对所述各个相机的人体脊柱和四肢关节运动关键点二维坐标进行匹配计算得到人体脊柱和四肢关节运动关键点的三维坐标之后，还包括：
5.一种脊柱运动模式测量装置，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的一种脊柱运动模式测量装置，其特征在于，所述关键点匹配计算模块，包括：
7.根据权利要求6所述的一种脊柱运动模式测量装置，其特征在于，所述三维重建子模块，包括：
8.根据权利要求5所述的一种脊柱运动模式测量装置，其特征在于，还
9.一种电子设备，包括总线、收发器(显示单元/输出单元、输入单元)、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述收发器、所述存储器和所述处理器通过所述总线相连，其特征在于，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至4中任一项所述的一种脊柱运动模式测量方法中的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4中任一项所述的一种脊柱运动模式测量方法中的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种脊柱运动模式测量方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种脊柱运动模式测量方法，其特征在于，所述步骤3：对所述各个相机的人体脊柱和四肢关节运动关键点二维坐标进行匹配计算得到人体脊柱和四肢关节运动关键点的三维坐标，包括：
3.根据权利要求2所述的一种脊柱运动模式测量方法，其特征在于，所述步骤3.3：根据所述匹配结果对每个关键点进行三维重建得到得到人体脊柱和四肢关节运动关键点的三维坐标，包括：
4.根据权利要求1所述的一种脊柱运动模式测量方法，其特征在于，在所述步骤3：对所述各个相机的人体脊柱和四肢关节运动关键点二维坐标进行匹配计算得到人体脊柱和四肢关节运动关键点的三维坐标之后，还包括：
5.一种脊柱运动模式测量装置，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的...
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