[发明专利]一种运动训练评估方法及装置

说明书

本发明适用于虚拟现实、人机交互领域，提供了一种运动训练评估方法及装置，所述运动训练评估方法包括：脑‑机接口系统利用虚拟现实中的触觉仿真与交互反馈的方式，建立三维运动训练场景；通过检测和分析受试者在所述三维运动训练场景中进行运动训练时的脑电信号变化，从而对交互系统中的触觉反馈进行定量化评估。本发明能方便地应用于融合视/触觉反馈的三维虚拟训练系统中，弥补了诸如问卷调查或行为测量等现有评估手段的不足，提高了触觉反馈评估的智能程度。

技术领域

本发明属于虚拟现实、人机交互领域，尤其涉及一种运动训练评估方法及装置。

背景技术

现有的虚拟现实系统要求多模态的交互通道，其中，脑-机接口是一种很有发展潜力的交互通道。脑-机接口技术是一种不依赖大脑外围神经和肌肉输出通道的新型外部信息交换与控制技术。

目前，研究人员已经对融合视、听觉反馈的虚拟现实脑-机接口技术开展了一系列研究。除了视、听觉感知之外，触觉感知作为虚拟现实系统的重要组成部分，也越来越受到更多学者的关注。通过引入触觉反馈，将进一步提高基于虚拟现实的脑-机接口系统的可操作性。

针对现有的视、触觉反馈的评估方法，传统的问卷调查或行为测量等手段，虽然在以往研究中取得成功，但存在一定的局限性，主要是无法定量、准确地评估触觉反馈是如何影响受试者运动训练过程中的大脑活动。因此，目前有研究人员将测量并分析脑电信号作为一种定量评估触觉反馈的手段。

然而，目前研究大都基于2D(二维)虚拟运动训练场景，系统仅能提供平面信息。由于结合触觉反馈的交互系统大部分应用于3D(三维)虚拟场景中，比如虚拟训练系统、虚拟现实游戏等，在这些三维交互系统中深度信息必不可缺，仅在2D场景中对触觉反馈进行评估远远不够。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种运动训练评估方法，旨在解决现有评估手段无法提供直观、定量的运动训练效果评价指标的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种运动训练评估方法，包括：

脑-机接口系统利用虚拟现实中的触觉仿真与交互反馈的方式，建立三维运动训练场景；

通过检测和分析受试者在所述三维运动训练场景中进行运动训练时的脑电信号变化，从而对交互系统中的触觉反馈进行定量化评估。

本发明实施例的另一目的在于提供一种运动训练评估装置，包括：

融合模块，用于利用虚拟现实中的触觉仿真与交互反馈的方式，建立三维运动训练场景；

评估模块，用于通过检测和分析受试者在所述三维运动训练场景中进行运动训练时的脑电信号变化，从而对交互系统中的触觉反馈进行定量化评估。

在本发明实施例中，创建了基于三维可视化和触觉反馈的脑-机接口系统，利用虚拟现实中的触觉仿真与交互反馈技术建立三维运动训练场景，为受试者提供更好的训练学习体验，通过检测和分析受试者进行运动训练时的脑电信号变化从而对交互系统中的触觉反馈进行定量化评估。解决了现有评估手段无法提供直观、定量的运动训练效果评价指标的问题，能方便地应用于融合视/触觉反馈的三维虚拟训练系统中，弥补了诸如问卷调查或行为测量等现有评估手段的不足，提高了触觉反馈评估的智能程度。

附图说明

图1是本发明实施例提供的运动训练评估方法的实现流程图；

图2是本发明实施例提供的运动训练评估方法步骤S102的实现流程图；

图3是本发明实施例提供的运动训练评估系统较佳的系统框架图；

图4是本发明实施例提供的融合视、触觉反馈的三维可视化场景较佳的样例图；

图5是本发明实施例提供动训练评估的实验结果图；