[发明专利]一种基于足底压力检测的支持向量机足踝外伤康复评估结果的分类方法

说明书

本发明涉及一种基于足底压力检测的支持向量机足踝外伤康复评估结果的分类方法，首先采集行走时的足底压力数据；然后根据采集到的足底压力数据进行分析，提取足底压力特征参数；所述足底压力特征参数包括足底压力中心轨迹的时间网格序列、双足支撑时间差值百分比以及双足支撑期总压力差值百分比；最后采用线性支持向量机对足底压力特征参数进行分类预测，通过支持向量机分类得到足踝外伤康复的评估结果。本发明对于足踝部外伤治疗方案实施具有极其重要意义。

技术领域

本发明涉及足踝外伤康复评估技术领域，特别是一种基于足底压力检测的支持向量机足踝外伤康复评估结果的分类方法。

背景技术

足踝部外伤性病变是临床上常见的外科急症问题。急性踝关节损伤中包括韧带撕裂、肌腱损伤以及骨骼系统损伤。足踝部严重的韧带损伤如若治疗不当或治疗不及时会导致慢性踝关节不稳定，造成运动功能障碍。因此足踝外伤康复评估对于足踝部外伤治疗方案实施具有极其重要意义。

足底压力检测是通过测量足部压力的力学、几何学和时间参数等特性，分析不同状态时的足压参数来分析足部的动力性特征和运动性特征。目前广泛应用于运动生物力学研究、步态分析、平衡分析以及糖尿病足测试等临床诊断及康复研究。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提出一种基于足底压力检测的支持向量机足踝外伤康复评估结果的分类方法，能够得到下肢足踝外伤康复的评估结果，对于足踝部外伤治疗方案实施具有极其重要意义。

本发明采用以下方案实现：一种基于足底压力检测的支持向量机足踝外伤康复评估结果的分类方法，具体包括以下步骤：

步骤S1：采集行走时的足底压力数据；

步骤S2：根据步骤S1采集到的足底压力数据进行分析，提取足底压力特征参数；所述足底压力特征参数包括足底压力中心轨迹的时间网格序列、双足支撑时间差值百分比以及双足支撑期总压力差值百分比；

步骤S3：采用线性支持向量机对足底压力特征参数进行分类预测，通过支持向量机分类得到足踝外伤康复的评估结果。

进一步地，步骤S2具体包括以下步骤：

步骤S21：将足底区域网格化，共分为m个网格，用以标注每个步态足底压力中心的时间序列网格，第j个网格标注为j；

步骤S22：计算足底压力中心轨迹；

步骤S23：把一个完整的步态周期分为K个阶段，某一个阶段根据足底压力中心轨迹，确定该压力中心的时间序列网格；某一阶段q(q∈K)压力中心坐标处于网格中的j网格，则该压力中心轨迹的网格为Sq＝j；依次标注该步态的十个压力网格位置序列为(S1，S2，...SK)；

步骤S24：采用下式计算该步态周期中双足支撑时间差值百分比：

式中，T_L、T_R分别为左足和右足的支撑周期；

步骤S25：采用下式计算该步态周期中双足支撑期总压力差值百分比：

式中，P_L、P_R分别表示左足和右足的压力总和平均值。

进一步地，步骤S22具体为：某一时刻t时的足底压力中心坐标值C(x_t,y_t)的计算公式为：