司提供的产品。进一步而言，可以采用附着在人体表面的传感 器以非探针刺入的无创方式来获取肌电信号。
[0037] 综合处理器13通过网络10与运动捕捉装置11和表面肌电仪12耦合，以接收测 试对象的骨参数和肌电信号，并将测试对象的骨参数和肌电信号与示范员的动作过程信息 进行匹配对比。其中，示范员的动作过程信息至少包括示范员在执行同样动作时的骨参数 和肌电信号。优选地，综合处理器13可以先时域同步该测试对象的骨参数和肌电信号，也 就是将测试对象的骨参数和肌肉信号在时域上对齐，然后再与示范员的动作过程信息进行 匹配对比。
[0038] 在第一实施例中，综合处理器13可以直接对测试对象和示范员的相应数据进行 比对，而不做任何预先处理。例如，综合处理器13可以将测试对象的骨参数与示范员的骨 参数进行匹配对比，将测试对象的肌电信号与示范员的肌电信号进行同步的匹配对比。
[0039] 综合处理器13可以是各种具有计算对比功能的设备，例如个人计算机、嵌入式系 统等等。示范员的动作过程信息预先存储在综合处理器13中，例如存储在硬盘、闪存等存 储器中。示范员的动作过程信息的采集过程也可以利用动作捕捉装置、表面肌电仪等设备 来米集获得。
[0040] 此外，综合处理器13还可以通过网络10将测试对象的骨参数和肌电信号等数据 上传至远程服务器15,以供存储和/或分析。例如，数据上传至远程服务器15后，可以由异 地的专家进行人工个性化调整；或者，也可以在远程服务器15上建立云端数据库，记录不 同人种、性别、年龄、体型、健康状况的测试对象对动作的完成情况。
[0041] 头戴式多媒体设备14由测试对象佩带并与综合处理器13耦合，以接收综合处理 器13输出的匹配对比结果，并将该匹配对比结果呈现给测试对象。头戴式多媒体设备14可 以采用声音和/或图形的方式向测试对象呈现该匹配对比结果。例如，可以采用3D图形画 面逐帧向用户呈现匹配对比结果，另外也可以向用户同时呈现示范员的标准动作供参考。
[0042] 头戴式多媒体设备14通常可以佩带在测试对象的头部，使得头戴式多媒体设备 14可以随测试对象的视角变化而同步转换位置，也就是头戴式多媒体设备14的呈现画面 可以始终于位于测试对象的眼部前方，保持稳定的可辨识状态。从而可以避免扭头、转身等 目光角度变换引起的信息错失等问题。
[0043] 头戴式多媒体设备14可以采用现有技术中各种可穿戴式的多媒体设备，例如谷 歌眼镜以及类似产品。
[0044] 第二实施例
[0045] 在第二实施例中，用于提高运动指导效率的装置的结构仍然参考图1，其区别主要 在于，综合处理器13并非直接对测试对象的骨参数和肌电信号与示范员的动作过程信息 进行匹配对比，而是将测试对象的骨参数和肌电信号进行分析、处理后再进行匹配对比。相 应的分析处理可以包括：根据测试对象的骨参数和肌电信号计算得到骨连接参数，骨骼肌 工况等，其中骨连接参数可以包括关节活动工况、纤维结缔组织工况等；对检测、计算得到 的测试对象的各种数据进行换算，使得测试对象和示范员的相关数据统一在同一医学标准 人体模型下。其中，骨骼肌工况可以包括多个预设的基本状态值，纤维结缔组织工况也可以 包括多个预设的基本状态值。
[0046] 另外，第二实施例中，综合处理器13还可以对匹配对比结果进行分析处理，以得 到运动指导信息，该运动指导信息可以包括正确的动作运动方式和错误提示。
[0047] 由于增加了分析、处理的功能，综合处理器13可以采用较为复杂的计算处理设备 来实现，例如可以采用计算机来实现，而相应的分析、处理功能可以采用计算机程序的方式 来实现。或者，相应的复分析、处理功能也可以固化为实体电路或者采用可编程逻辑电路来 实现。
[0048] 需要说明的是，本文中的"医学标准人体模型"是依据人体运动解剖学设定的、可 供计算机识别和计算的模型，可以根据需要，在现有技术中的多种模型中选取适当的一种 或多种。
[0049] 利用第二实施例的装置可以实现提高运动指导效率的方法，参考图2,该方法包括 如下步骤：
[0050] 步骤S21，所述运动捕捉设备捕捉测试对象的动作，以获得骨参数；
[0051] 步骤S22,所述表面肌电仪捕捉所述测试对象在执行所述动作时的肌电信号；
[0052] 步骤S23,所述综合处理器时域同步所述测试对象的骨参数和肌电信号，并将所述 测试对象的骨参数和肌电信号与示范员的动作过程信息进行匹配对比，所述示范员的动作 过程信息至少包括所述示范员在执行所述动作时的骨参数和肌电信号；
[0053] 步骤S24,所述头戴式多媒体设备接收所述综合处理器输出的匹配对比结果，并将 所述匹配对比结果呈现给所述测试对象。
[0054] 下面结合图1和图2对该方法进行详细说明。
[0055] 首先对运动捕捉装置11的动作捕捉过程进行说明。在进行动作捕捉时，可以设置 动作捕捉参考点，从而实现测量骨长度和关节三维活动角度。例如，全身关节参考点的设置 位置可以参考Vicon公司的产品演示说明。
[0056] 进一步而言，人体包含多达206块骨以及为数众多的各类关节，由此形成了一个 十分复杂而数据量庞大的运动系统。为实现对人体运动的实时指导，本实施例对人体骨骼 运动系统进行了简化，仅观测颈关节、肩关节、躯干、肘关节、腕关节、第一掌指关节、椎间关 节、骶髂关节、髋关节、膝关节、踝关节、第一跖趾关节的活动角度，以及与上述关节直接相 连的骨长度。
[0057] 优选地，可以参照下表设置动作捕捉装置11的骨参考点（或者简称为参考点）。
[0058]
[0059]
[0060] 需要说明的是，以上表格仅是示例，并未示出全部参考点的设置方式，本领域技术 人员应当理解，可以按照类似的方式在身体其他部位设置参考点。
[0061] 进一步而言，骨参数中的骨长度可以通过各个参考点之间的距离进行估算，而所 得的距离可以利用采纳的医学标准人体模型进行比例计算，也就是将骨长度归一化至医学 标准人体模型中。
[0062] 接下来对骨连接参数的建立过程进行详细介绍。作为一个非限制性的实施例，骨 连接参数可以包括关节活动工况和纤维结缔组织工况。
[0063] 由于躯干部位的运动状态十分复杂，因此本实施例将躯干部位简化为一个特殊的 关节。关节活动工况可以利用动作捕捉装置11采集到的骨参数来确定。
[0064] 首先，预先记录相应关节的对应活动方式的最大极限位置和最小极限位置（例 如，可以通过预设的参考点位置计算确定，具体算法可以根据实际需要采用现有技术中任 何适当的算法），分别记为极限位置1和极限位置2 ;由极限位置1和极限位置2来计算该 关节的活动范围（或最大活动角度）。极限位置的确定过程类似于微软Xbox360游戏设备 的人体体型矫正过程，可通过软件提示与用户互动，在较短时间内完成。
[0065] 关于关节活动角度，可以利用捕捉得到的骨参考点位置，运用空间几何原理计算 得到关节活动角度。
[0066] 之后，测试对象在执行具体动作时，通过动作捕捉装置11采集关节的活动位置信 息，计算执行动作时相应关节的当前活动角度与最大活动角度的比例，该比例可以采用百 分比的形式存储。由此，即便两个人的关节活动角度范围大小不同，也可用对应的百分比来 进行运动信息的记录。考虑到人体运动时保持平衡的需要，故可以设定相应关节的参考起 始位置，优选地，可选取人体自然站立的立正姿态时各个关节的位置为参考起始位置。
[0067] 优选地，本实施例基于解剖学对需要计算的关节进行优选，仅计算以下关节的关 节活动工况：颈关节、肩关节、肘关节、腕关节、躯干、髋关节、膝关节以及踝关节。例如，可以 参照下表记录各个关节在不同动作或活动方式下的参数以及关节活动工况。
[0068]
[0070] 需要说明的是，以上表格仅是示例，并未示出全部关节的相关参数及工况的设置 方式，本领域技术人员应当理解，可以按照类似的方式得到其他关节在不同动作或活动方 式下的参数以及关节活动工况。
[0071] 下面对肌电信号的采集过程进行详细说明。由于人体有多达600余块骨骼肌，以 本实施例中定义的人体骨骼肌有5个工况（"过松"、"变松"、"保持"、"变紧"以及"过紧"） 为例，经排列组合计算理论上人体有超过5~600个骨骼肌的工况，这样的数据量规模难以 存储和处理。为使得实时指导人体运动的目的得以实现，本实施例对肌电信号的采集进行 了优化：对于被观测关节的每一种人体可自然进行的基本活动方式或动作，从该种活动方 式对应的原动肌和拮抗肌中各选取至少一块进行观测。优选地，不同关节在各种活动方式 下对应的原动肌和拮抗肌可以记录为下表：
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