[发明专利]利用增强现实技术的上肢康复训练系统

权利要求书

1.一种利用增强现实技术的上肢康复训练系统，其特征在于，包括视频获取模块、增强现实注册跟踪模块、康复游戏算法模块、三维模型模块、实景融合模块、用户数据模块和治疗师模块；

所述视频获取模块实时获取患者手持带有增强现实标识的训练器材进行康复训练的实景视频；所述增强现实注册跟踪模块分析所述实景视频信息，识别视频信息中的增强现实标识并计算得到增强现实标识的参数信息；所述康复游戏算法模块根据患者手持训练器材上的增强现实标识的参数信息控制增强现实康复游戏中的角色进行游戏；

增强现实康复游戏的视频的产生方法是，由所述三维模型模块存储虚拟物体的三维模型；所述实景融合模块将所述实景视频和三维模型模块中的虚拟物体的三维模型融合，生成最终的增强现实康复游戏视频；

所述用户数据模块存储记录患者训练数据，具体包括患者基本信息和训练任务的完成情况；治疗师模块接收用户实时训练视频及训练数据；

所述增强现实标识为方形，由外部黑色方框和内部标志符号两部分构成。

2.根据权利要求1所述的利用增强现实技术的上肢康复训练系统，其特征在于：所述增强现实注册跟踪模块包括标识识别单元和参数计算单元；

201）所述标识识别单元对所述实景视频进行处理，查找视频图像中所有的增强现实标识并将其一一识别；

202）参数计算单元对所识别的增强现实标识的平移和旋转系数进行计算，得到的三维六自由度姿态信息。

3.根据权利要求1所述的利用增强现实技术的上肢康复训练系统，其特征在于：所述康复游戏算法模块通过控制增强现实游戏中的角色进行游戏，引导患者进行上肢的运动。

4.根据权利要求2所述的利用增强现实技术的上肢康复训练系统，其特征在于：

所述步骤201）中，具体步骤是先对实景视频图像进行处理：将图像二值化，并搜索、定位增强现实标识的黑色方框，将增强现实标识与数据库中的标识进行模板匹配来识别该标识；

所述步骤202）中，所述参数为增强现实标识的六自由度位置姿态信息，分别是3个平移系数和3个旋转系数；

计算增强现实标识的三维姿态数据的具体的计算方法是：由增强现实标识四个角的图像平面坐标和物体三维坐标建立关系式计算转换矩阵；再由转换矩阵，进一步提取具体的姿态参数。