[发明专利]一种步态健康评估方法及装置

说明书

本发明实施例提供一种步态健康评估方法及装置。该方法包括：获取步态压力信号，基于步态压力信号采用模糊逻辑推理规则识别步态相位；记录步态相位的相位顺序；根据相位序列间隔计算步态相位持续时间，以及总体步态周期；基于Perry模型标准步态顺序，根据医学标准相位持续时间统计偏离标准步态的异常步态周期；基于异常步态周期和总体步态周期得到异常周期占比，将异常周期占比作为步态健康评价依据。本发明实施例在步态相位检测过程中应用模糊逻辑推理系统，实现平稳连续的步态相位检测，在输出隶属函数中采用梯形与三角形隶属函数，不预设形成个人步态相位顺序，充分考虑个人步态的内部差异性，适用于各种人群的步态评估需求。

技术领域

本发明涉及生物特征识别技术领域，尤其涉及一种步态健康评估方法及装置。

背景技术

步行是最常见的日常活动之一，步态的健康与否、健康程度能够在一定程度上反映人体的健康状况。步态分析是对人体运动学信息和动力学信息进行记录和分析，旨在量化分析步行过程中下肢控制功能的因素。准确的步态相位识别是对个人步态进行分析的基础，确定步态周期及周期中的相位及其持续时间，能够有效反映步态的健康状况。

而现有的步态分析方法，包括以下几种：

(1)定性分析：主要应用于康复患者，依赖于经验丰富的临床医生的定性分析，患者康复的评估容易受主观影响；

(2)大型设备定量分析：红外光点捕捉器、测力台、表面肌电仪等大型步态分析系统，虽然精度高、功能齐全，但是价格高昂且受到地点和空间限制，在医疗资源紧缺现状下难以普及；

(3)低成本、小型化、便携式步态分析系统：现有的低成本、小型化、便携式步态分析系统，多利用阈值方法，仅能够实现基本的步态周期分割，但合理的阈值大小很难确定；另外，现有的步态分析方法仅适用于特定人群，根据经验预设人体步态的相位顺序，未能充分考虑个人步态的内部差异性。

发明内容

本发明实施例提供一种步态健康评估方法及装置，用以解决现有技术中步态评估方法易受主观影响，精度不高，过于依赖复杂仪器，以及未考虑个体差异性等缺陷。

第一方面，本发明实施例提供一种步态健康评估方法，包括：

获取步态压力信号，基于所述步态压力信号采用模糊逻辑推理规则识别步态相位；

记录所述步态相位的相位顺序；

根据所述相位序列间隔计算步态相位持续时间，以及总体步态周期；

基于Perry模型标准步态顺序，根据医学标准相位持续时间统计偏离标准步态的异常步态周期；

基于所述异常步态周期和所述总体步态周期得到异常周期占比，将所述异常周期占比作为步态健康评价依据。

优选地，所述基于所述步态压力信号采用模糊逻辑推理规则识别步态相位，具体包括：

选择所述步态压力信号的输入输出模糊集；

定义所述步态压力信号的输入输出隶属度函数；

基于所述输入输出模糊集和所述输入输出隶属度函数设计所述模糊逻辑推理规则，根据所述模糊逻辑推理规则建立模糊规则表；

基于所述模糊逻辑推理规则对所述步态压力信号的输入输出变量进行预设运算，得到模糊推理结果聚合；

将所述模糊推理结果聚合进行去模糊化处理，得到所述步态相位。

优选地，所述选择所述步态压力信号的输入输出模糊集，具体包括：

输入包括ADC采集的所述步态压力信号对应的模拟电压值，输出包括步态相位值；