[发明专利]一种关于膝关节运动的动态识别方法

权利要求书

1.一种关于膝关节运动的动态识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、通过运动捕捉设备获取膝关节在步态、起蹲、上下坡运动状态下的图像；并在计算机中根据人体结构构建一个简化的人体骨架结构模型；

S2、在图像的初始数据中获得包含动作信息的感兴趣区域，然后对人体膝关节运动过程进行目标检测；

S3、接着从底层数据中抽取部分特征信息对人体动作进行表征，如剪影、光流、梯度、时空特征和深度特征；

S4、根据提出的特征信息，对臀部、膝盖和脚跟三个位置标注空间位置坐标，在运动参数信息进行滤波去噪后，基于小波分形和最小二乘拟合的方法获得运动参数的动作特征信息，再基于SVM实现对各动作特征信息的识别，最后基于证据理论对各运动参数识别结果进行融合，实现对人体膝关节运动的动态识别；

S5、根据人体膝关节运动数据精确测量在体运动状态下关节六自由度数据，进行客观评分。

2.根据权利要求1所述的一种关于膝关节运动的动态识别方法，其特征在于：所述运动捕捉设备获得的人体运动信息主要对臀部、膝盖和脚跟三个位置标注空间位置坐标，以及臀部、膝盖和脚跟各关节点之间的旋转角度信息。

3.根据权利要求1所述的一种关于膝关节运动的动态识别方法，其特征在于：所述目标检测是指膝关节基本动作分离出来，得到足够的运动信息数据，并以数学符号的形式表达出人体动作，对膝关节动作进行精准提取。

4.根据权利要求1所述的一种关于膝关节运动的动态识别方法，其特征在于：所述人体动作特征提取的基础上，动作特征理解可看作一个在空间或时空领域将提取到的人体运动特征与先验知识进行对比，通过数据的分析实现动作分类的过程。

5.根据权利要求1所述的一种关于膝关节运动的动态识别方法，其特征在于：所述运动捕捉设备采用红外光立体追踪技术，实时测量膝关节在步态、深蹲、上下坡运动状态下的三维六自由度运动学数据。

6.根据权利要求1所述的一种关于膝关节运动的动态识别方法，其特征在于：所述特征信息提取中，需要从多视角人体动作中识别，通过视角变换对人体动作进行二维建模，通过模型中相同点在不同位置的匹配和分析实现不同视角下人体动作特征的表征。

7.根据权利要求1所述的一种关于膝关节运动的动态识别方法，其特征在于：所述特征信息提取中可通过人体姿态三维重构技术实现人体相关节点在三维空间的映射，利用人体三维模型中的姿态来克服二维空间中视角变化所产生的差异，提取精确的运动信息。