一种脊柱活动度测量系统及方法
摘要文本
本发明公开了一种脊柱活动度测量系统及方法，涉及计算机视觉技术领域，所述系统包括：用于供被测者穿戴、且分别设有多个反光标记点的背甲和头罩，双目相机视觉系统，用于在被测者端正坐姿和完成测试动作过程中拍摄，以获取背甲和头罩上各反光标记点的图像；双目相机视觉系统连接有计算机，用于在端正坐姿和动作时，根据反光标记点图像计算标记点空间坐标，进而得到脊柱活动度。本发明的脊柱活动度测量系统及方法，结构简单，容易操作，架设方便，只需被测者穿戴好背甲和头盔做脊柱活动动作，双目相机视觉系统实时拍摄图像，计算机便可实时计算脊柱活动度，简化测量过程，提高测量效率；采用双目相机视觉系统拍摄，可获取高精度的标记点空间坐标。
申请人信息
- 申请人:吉林大学第一医院; 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所; 长春工业大学
- 申请人地址:130021 吉林省长春市新民大街1号
- 发明人: 吉林大学第一医院; 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所; 长春工业大学
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种脊柱活动度测量系统及方法 |
| 专利类型 | 发明授权 |
| 申请号 | CN202311736788.8 |
| 申请日 | 2023/12/18 |
| 公告号 | CN117414129B |
| 公开日 | 2024/3/8 |
| IPC主分类号 | A61B5/11 |
| 权利人 | 吉林大学第一医院; 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所; 长春工业大学 |
| 发明人 | 李贞兰; 张洪宇; 郭敏; 吕源治; 林韬 |
| 地址 | 吉林省长春市新民大街1号; 吉林省长春市经济技术开发区东南湖大路3888号; 吉林省长春市延安大街2055号 |
专利主权项内容
1.一种脊柱活动度测量系统，其特征在于，包括：用于供被测者穿戴的背甲和头罩，所述背甲与所述头罩上分别设置有多个反光标记点，设置在被测者身后斜上方的双目相机视觉系统，所述双目相机视觉系统连接有计算机，其中：所述双目相机视觉系统用于在穿戴所述头罩和所述背甲的被测者端正坐姿和完成预设测试动作的过程中，对穿戴所述头罩和所述背甲的被测者进行拍摄，以获取所述背甲和所述头罩上的各所述反光标记点的图像；所述计算机用于在被测者端正坐姿和完成预设测试动作的过程中，根据所述背甲和所述头罩上的各所述反光标记点的图像计算标记点空间坐标，并根据被测者端正坐姿和完成预设测试动作的过程中所述背甲和所述头罩对应的标记点空间坐标，得到脊柱活动度，所述计算机具体用于：根据被测者端正坐姿时，所述背甲和所述头罩上的各所述反光标记点的图像计算标记点空间坐标，以建立背甲标记点基准和头罩标记点基准；并根据被测者完成预设测试动作过程中，所述背甲和所述头罩上的各所述反光标记点的图像计算标记点空间坐标，并计算出运动时刻背甲标记点到背甲标记点基准的旋转平移矩阵A，和运动时刻头罩标记点到头罩标记点基准的旋转平移矩阵B；根据所述旋转平移矩阵A和所述旋转平移矩阵B得到脊柱活动度，其中，所述在被测者端正坐姿时，根据双目相机视觉系统所获取的背甲和头罩上的各反光标记点的图像，建立背甲标记点基准和头罩标记点基准，具体包括：双目相机视觉系统拍摄被测者端正坐姿后的图像；计算机根据所述双目相机视觉系统所拍摄的被测者端正坐姿后的图像，计算所述背甲和所述头罩上的各所述反光标记点的空间坐标；计算机以所述背甲和/或所述头罩上的任意一个反光标记点开始，计算出空间距离最近的另一个反光标记点，建立标记点集M；遍历计算剩余反光标记点到标记点集M中每一个反光标记点的空间距离，若存在小于相邻标记点间距的预设阈值的反光标记点，则将该反光标记点加入标记点集M，直到某一次遍历过程中，没有满足预设阈值的反光标记点，结束遍历；将同样满足相邻标记点间距小于预设阈值的条件的剩余反光标记点，构成另一个标记点集N；分别对标记点集M和标记点集N进行平面拟合，将平面度高的点集作为背甲标记点，则另一个点集中的标记点作为头罩标记点；将背甲标记点所对应的空间坐标构成背甲标记点基准P，将头罩标记点所对应的空间坐标构成头罩标记点基准Q。00