基于虚拟现实的手部康复方法、装置及系统

1.本发明涉及的手部康复技术领域，尤其涉及一种基于虚拟现实的手部康复方法、装置及系统。


背景技术：

2.人们的手部经过长时间的劳作会出现不同程度的受损，因此，人们需要对手部进行物理康复，在现有技术中，人们的手部康复会对实体进行加压、转动，并且需要在特定场所中，导致人们在进行手部康复时会收到应用场所的限制。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供了一种基于虚拟现实的手部康复方法、装置及系统，以克服人们在进行手部康复时的应用场所的限制。
4.为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于虚拟现实的手部康复方法，所述方法包括：
5.基于通信传导获取虚拟画面；
6.将所述虚拟画面划分成操作区域与背景区域，且在所述操作区域内展示手部；所述手部同步于使用者的双手，并基于所述操作区域等比例缩放；
7.接收手势的指示信号，并基于所述手势的指示信号调整所述操作区域的空间，且在所述操作区域中投射出所述手势的指示信号的运行轨迹；
8.采集使用者的当时心率，并基于所述使用者的当时心率匹配对应的所述背景区域；
9.在所述背景区域显露出对应的承接场景，该承接场景融合于所述操作区域，并引导所述使用者的操作情绪和操作手势。
10.可选的，所述基于通信传导获取虚拟画面，包括：
11.采集以往所述使用者的日常场景，并记录所述使用者的面部表情和中指的操作频率；
12.基于所述使用者的面部表情等级和中指的操作频率划分操作等级，并依据所述操作等级定格对应的所述使用者的日常场景；
13.局部分解所述使用者的日常场景，并取消所述使用者的手势四周环境，以构成待使用日常场景；
14.保存所述待使用日常场景，并记录对应的所述操作等级，且形成所述虚拟画面；所述虚拟画面存储于主体上；
15.所述主体佩戴于所述使用者的头部，并采集所述使用者的眼部动作，以触发所述虚拟画面的通信传导。
16.可选的，所述基于所述使用者的面部表情等级和中指的操作频率划分操作等级，包括：
17.投影所述使用者的面部表情至预设的表情库；
18.若所述使用者的面部表情与所述预设的表情库的相似度小于90％，则局部对比所述使用者的面部表情的嘴型，并根据所述嘴型的上扬程度上升所述使用者的面部表情与所述预设的表情库的相似度；
19.当所述使用者的面部表情与所述预设的表情库的相似度大于90％，则匹配对应的预设的表情；
20.采集中指的操作频率，并选择在预设时间内重复次数最多的次数作为该预设表情对应的中指频率；
21.将所述预设表情和所述中指频率进行去重处理，并且按照特定优先级进行评分，以确定对应的操作等级。
22.可选的，所述接收手势的指示信号，并基于所述手势的指示信号调整所述操作区域的空间，且在所述操作区域中投射出所述手势的指示信号的运行轨迹，包括：
23.获取所述使用者当前的手势，并接收所述使用者的病情数据；
24.根据所述使用者的病情数据确定所述使用者的手部的受损部分；
25.基于所述使用者的手部的受损部分的周边作为动作的起点，并按照所述使用者当前的手势调整至预设手势原始位置，以触发所述手势的指示信号；
26.根据所述手势的指示信号依次进行旋转、上下摆动的热身动作，并对周边的环境构建对应的障碍物，以限制所述使用者的手部活动范围；
27.输出所述手势的指示信号的运行轨迹的画面，并依次形成手势层叠的轮廓；
28.根据所述手势的指示信号的运行轨迹的画面对应刺激所述使用者的手部，并进行局部电流刺激。
29.可选的，所述输出所述手势的指示信号的运行轨迹的画面，并依次形成手势层叠的轮廓，包括：
30.建立待操控物，该待操控物调整所述手势的把握方向，并引导所述手势的延伸；
31.定格所述待操控物，所述背景区域沿朝向所述待操控物的方向移动，以构建所述待操控物发生位移的画面；
32.所述使用者的手势在原地把控所述待操控物，并依据所述待操控物的形态变化获得所述使用者的手部，并记录所述使用者的手势变化；
33.根据所述使用者的手势变化形成手势层叠的轮廓。
34.可选的，所述采集使用者的当时心率，并基于所述使用者的当时心率匹配对应的所述背景区域，包括：
35.采集所述使用者的当时心率，并根据所述使用者的当时心率匹配对应的心情状态；
36.依据所述使用者的心情状态选择对应的所述操作等级，并确定对应的所述背景区域；
37.在所述背景区域插入所述使用者想念的人物图像，该人物图像通过虚拟现实采集和模拟，并且基于以往接触的人物进行构建；
38.建立以所述使用者想念的人物图像为中心的手势导向，并根据所述操作等级改变所述使用者想念的人物图像的面部表情，以促进所述使用者的心情状态。
39.可选的，所述在所述背景区域插入所述使用者想念的人物图像，该人物图像通过虚拟现实采集和模拟，并且基于以往接触的人物进行构建，包括：
40.基于虚拟现实采集以往接触的人物形态，并构建3d形态；
41.建立3d形态数据库，并划分想念等级，该想念等级基于当时使用者的心率和电波决定；
42.匹配目前使用者的在所述3d形态数据库中的人物形态，并将所述想念等级和所述操作等级构建几何关系；
43.将所述人物形态插入所述背景区域，并凸显在所述背景区域中；所述背景区域中对应裁切所述人物形态的局部，并进行边缘拟合。
44.可选的，还包括：
45.获取所述使用者的病情数据，并记录在预设时间内病情改善数据；
46.根据所述病情改善数据划分手部康复等级，并确定对应的手势动作；
47.选择对应的手势动作适配所述使用者的当前手势病情，并且结合所述使用者的当时心率选择对应的所述背景区域；
48.获取所述背景区域的声音频率，并且基于所述声音频率发生预设语音；
49.通过所述预设语音激励所述使用者，并提醒所述使用者的手势动作；
50.随着使用者的病情变化，根据所述使用者的病情变化更新所述手部康复等级，并调整当前的手势动作。
51.另外，本发明实施例还提供了一种基于虚拟现实的手部康复装置，所述装置包括：
52.获取模块：用于基于通信传导获取虚拟画面；
53.划分模块：用于将所述虚拟画面划分成操作区域与背景区域，且在所述操作区域内展示手部；所述手部同步于使用者的双手，并基于所述操作区域等比例缩放；
54.接收模块：用于接收手势的指示信号，并基于所述手势的指示信号调整所述操作区域的空间，且在所述操作区域中投射出所述手势的指示信号的运行轨迹；
55.采集模块：用于采集使用者的当时心率，并基于所述使用者的当时心率匹配对应的所述背景区域；
56.引导模块：用于在所述背景区域显露出对应的承接场景，该承接场景融合于所述操作区域，并引导所述使用者的操作情绪和操作手势。
57.另外，本发明实施例还提供了一种基于虚拟现实的手部康复系统，所述系统包括：一体机屏幕、虚拟现实佩戴器和记录仪；所述虚拟现实佩戴器基于hdmi接口与所述一体机屏幕相连接；所述一体机屏幕基于usb接口与所述记录仪相连接；所述记录仪与所述一体机屏幕信号连接；其中，
58.所述系统被配置为用于执行上述中任意一项的所述基于虚拟现实的手部康复方法。
59.在本发明实施例中，通过本发明实施例中的方法，可以实现一体机屏幕在不同亮度下显示的画面均能显示出最佳的效果，提升用户使用一体机屏幕显示的视觉体验。
附图说明
60.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
61.图1是本发明实施例中的基于虚拟现实的手部康复方法的流程示意图；
62.图2是本发明实施例中的基于虚拟现实的手部康复装置的结构组成示意图；
63.图3是本发明实施例中的基于虚拟现实的手部康复系统的结构组成示意图。
具体实施方式
64.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
65.实施例
66.请参阅图1，图1是本发明实施例中的基于虚拟现实的手部康复方法的流程示意图。
67.如图1所示，一种基于虚拟现实的手部康复方法，所述方法包括：
68.s11：基于通信传导获取虚拟画面；
69.在本发明具体实施过程中，所述基于通信传导获取虚拟画面包括：采集以往所述使用者的日常场景，并记录所述使用者的面部表情和中指的操作频率；基于所述使用者的面部表情等级和中指的操作频率划分操作等级，并依据所述操作等级定格对应的所述使用者的日常场景；局部分解所述使用者的日常场景，并取消所述使用者的手势四周环境，以构成待使用日常场景；保存所述待使用日常场景，并记录对应的所述操作等级，且形成所述虚拟画面；所述虚拟画面存储于主体上；所述主体佩戴于所述使用者的头部，并采集所述使用者的眼部动作，以触发所述虚拟画面的通信传导。
70.通过采集使用者的日常场景作为虚拟显示画面，提高使用者对虚拟显示画面的熟悉度，并且调节使用者在手势康复时的心情状态，其中，针对所述使用者的面部表情等级和中指的操作频率划分操作等级，并依据所述操作等级定格对应的所述使用者的日常场景，对不同的所述使用者的日常场景进行分类，且做好对应的所述使用者的面部表情等级和中指的操作频率的标签，以便于使用者根据当前的状态自主地选择合适的日常背景。
71.还有的是，局部分解所述使用者的日常场景，并取消所述使用者的手势四周环境，以构成待使用日常场景；保存所述待使用日常场景，并记录对应的所述操作等级，且形成所述虚拟画面；所述虚拟画面存储于主体上，以便于对手部周边的环境进行调整，保证手部有效地融合日常场景，提高虚拟显示画面的真实性。所述主体佩戴于所述使用者的头部，并采集所述使用者的眼部动作，以触发所述虚拟画面的通信传导，以便于实现自动触发。比如，“第一闭眼”触发所述主体的启动，并开始通过通信传导画面。
72.还有的是，所述基于所述使用者的面部表情等级和中指的操作频率划分操作等级，包括：投影所述使用者的面部表情至预设的表情库；若所述使用者的面部表情与所述预设的表情库的相似度小于90％，则局部对比所述使用者的面部表情的嘴型，并根据所述嘴型的上扬程度上升所述使用者的面部表情与所述预设的表情库的相似度；当所述使用者的
面部表情与所述预设的表情库的相似度大于90％，则匹配对应的预设的表情；采集中指的操作频率，并选择在预设时间内重复次数最多的次数作为该预设表情对应的中指频率；将所述预设表情和所述中指频率进行去重处理，并且按照特定优先级进行评分，以确定对应的操作等级。
73.通过对所述使用者的面部表情等级和中指的操作频率划分操作等级，并在获取的面部表情等级在实际应用中的调整，逐步提高所述使用者的面部表情与所述预设的表情库的相似度，提高操作等级对应的日常场景的匹配度，以便于利用日常场景激发使用者的可持续锻炼的兴趣。
74.s12：将所述虚拟画面划分成操作区域与背景区域，且在所述操作区域内展示手部；所述手部同步于使用者的双手，并基于所述操作区域等比例缩放；
75.其中，将使用者的双手的实际尺寸等比例缩放到操作区域，并在所述虚拟画面显示处对应的手部，所述虚拟画面分拆成操作区域与背景区域，该操作区域用于供手部进行操作，该背景区域用于供使用者观看的日常场景，并且进行替换，以提供对应的使用场景。
76.s13：接收手势的指示信号，并基于所述手势的指示信号调整所述操作区域的空间，且在所述操作区域中投射出所述手势的指示信号的运行轨迹，包括：获取所述使用者当前的手势，并接收所述使用者的病情数据；根据所述使用者的病情数据确定所述使用者的手部的受损部分；基于所述使用者的手部的受损部分的周边作为动作的起点，并按照所述使用者当前的手势调整至预设手势原始位置，以触发所述手势的指示信号；根据所述手势的指示信号依次进行旋转、上下摆动的热身动作，并对周边的环境构建对应的障碍物，以限制所述使用者的手部活动范围；输出所述手势的指示信号的运行轨迹的画面，并依次形成手势层叠的轮廓；根据所述手势的指示信号的运行轨迹的画面对应刺激所述使用者的手部，并进行局部电流刺激。
77.通过手势运作结合病情数据，以便于实时给出针对使用者手部康复的康复方案，并且在康复中对应调整，实现不同程度的针对性康复，另外，针对所述使用者的手部的受损部分进行局部电流刺激，并且先从其周边进行运作，以便于对使用者的手部的受损部分逐步治疗，避免在使用者的手部的受损部分直接运作，影响使用者的手部的受损部分的康复。
78.另外，通过输出所述手势的指示信号的运行轨迹的画面给予使用者的手部导向，以便于使用者在视觉上跟进手部的运行轨迹，并触发手部的跟随性动作，提高手部康复的一致性，并且不局限于康复场景的限制。
79.另外，所述输出所述手势的指示信号的运行轨迹的画面，并依次形成手势层叠的轮廓，包括：建立待操控物，该待操控物调整所述手势的把握方向，并引导所述手势的延伸；定格所述待操控物，所述背景区域沿朝向所述待操控物的方向移动，以构建所述待操控物发生位移的画面；所述使用者的手势在原地把控所述待操控物，并依据所述待操控物的形态变化获得所述使用者的手部，并记录所述使用者的手势变化；根据所述使用者的手势变化形成手势层叠的轮廓。
80.其中，采集所述使用者的当时心率，并根据所述使用者的当时心率匹配对应的心情状态；依据所述使用者的心情状态选择对应的所述操作等级，并确定对应的所述背景区域；在所述背景区域插入所述使用者想念的人物图像，该人物图像通过虚拟现实采集和模拟，并且基于以往接触的人物进行构建；建立以所述使用者想念的人物图像为中心的手势
导向，并根据所述操作等级改变所述使用者想念的人物图像的面部表情，以促进所述使用者的心情状态。
81.根据所述使用者的当时心率匹配对应的心情状态，并且在背景区域内插入所述使用者想念的人物图像，以便于提高使用者与虚拟显示技术的交互，并且提高使用者的手部康复的趣味性，也可以基于图像的影响，让使用者进行可持续的手部康复。另外，在所述背景区域插入所述使用者想念的人物图像，该人物图像通过虚拟现实采集和模拟，并且基于以往接触的人物进行构建，建立以所述使用者想念的人物图像为中心的手势导向，并根据所述操作等级改变所述使用者想念的人物图像的面部表情，以促进所述使用者的心情状态。
82.还有的是，所述在所述背景区域插入所述使用者想念的人物图像，该人物图像通过虚拟现实采集和模拟，并且基于以往接触的人物进行构建，包括：基于虚拟现实采集以往接触的人物形态，并构建3d形态；建立3d形态数据库，并划分想念等级，该想念等级基于当时使用者的心率和电波决定；匹配目前使用者的在所述3d形态数据库中的人物形态，并将所述想念等级和所述操作等级构建几何关系；将所述人物形态插入所述背景区域，并凸显在所述背景区域中；所述背景区域中对应裁切所述人物形态的局部，并进行边缘拟合。
83.s14：采集使用者的当时心率，并基于所述使用者的当时心率匹配对应的所述背景区域；
84.其中，所述背景区域具有多个，多个所述背景区域会与对应的心率进行匹配，以保证使用者在愉快的心态上进行手部康复，并且通过所述背景区域影响使用者的心态，实现可持续康复。
85.s15：在所述背景区域显露出对应的承接场景，该承接场景融合于所述操作区域，并引导所述使用者的操作情绪和操作手势。
86.另外，基于虚拟现实的手部康复方法还包括：获取所述使用者的病情数据，并记录在预设时间内病情改善数据；根据所述病情改善数据划分手部康复等级，并确定对应的手势动作；选择对应的手势动作适配所述使用者的当前手势病情，并且结合所述使用者的当时心率选择对应的所述背景区域；获取所述背景区域的声音频率，并且基于所述声音频率发生预设语音；通过所述预设语音激励所述使用者，并提醒所述使用者的手势动作；随着使用者的病情变化，根据所述使用者的病情变化更新所述手部康复等级，并调整当前的手势动作。其中，实时监控使用者的手部情况，并实时调整康复方案，另外，通过熟悉的声音的激励提高手部康复的延续性。
87.在本发明实施例中，通过本发明实施例中的方法，可以克服人们在进行手部康复时的应用场所的限制，并且增加手部康复的趣味性和可持续性。
88.实施例
89.请参阅图2，图2是本发明实施例中的基于虚拟现实的手部康复装置的结构组成示意图。
90.如图2所示，一种基于虚拟现实的手部康复装置，所述装置包括：
91.获取模块21：用于基于通信传导获取虚拟画面；
92.划分模块22：用于将所述虚拟画面划分成操作区域与背景区域，且在所述操作区域内展示手部；所述手部同步于使用者的双手，并基于所述操作区域等比例缩放；
93.接收模块23：用于接收手势的指示信号，并基于所述手势的指示信号调整所述操作区域的空间，且在所述操作区域中投射出所述手势的指示信号的运行轨迹；
94.采集模块24：用于采集使用者的当时心率，并基于所述使用者的当时心率匹配对应的所述背景区域；
95.引导模块25：用于在所述背景区域显露出对应的承接场景，该承接场景融合于所述操作区域，并引导所述使用者的操作情绪和操作手势。
96.实施例
97.请参阅图3，图3是本发明实施例中的基于虚拟现实的手部康复系统的结构组成示意图。
98.如图3所示，一种基于虚拟现实的手部康复系统，所述系统包括：一体机屏幕31、虚拟现实佩戴器32和记录仪33；所述虚拟现实佩戴器32基于hdmi接口与所述一体机屏幕31相连接；所述一体机屏幕31基于usb接口与所述记录仪33相连接；所述记录仪33与所述一体机屏幕31信号连接；其中，
99.所述系统被配置为用于执行上述中任意一项的所述基于虚拟现实的手部康复方法。
100.在本发明具体实施过程中，基于虚拟现实的手部康复系统的具体实施过程请参阅上述实施例，在此不再赘述。
101.在本发明实施例中，通过本发明实施例中的方法，可以实现一体机屏幕在不同亮度下显示的画面均能显示出最佳的效果，提升用户使用一体机屏幕显示的视觉体验。
102.本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(rom，read only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁盘或光盘等。
103.另外，以上对本发明实施例所提供的基于虚拟现实的手部康复方法、装置及系统进行了详细介绍，本文中应采用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。