一种多视序列图像膝关节运动规范性评价系统及方法
【专利摘要】本发明提供一种多视序列图像膝关节运动规范性评价方法，包括使用高速摄像机记录目标行为视频图片；将所述视频图片存储到视频存储模块；所述视频分析模块逐帧计算所述视频图片中标记点的坐标值；轨迹拟合模块根据所述坐标值，将标记点的运动轨迹拟合为的三维空间轨迹，生成测试数据；将所述测试数据存储至网络服务器中的数据存储模块。对比分析模块对比分析当前测试数据与常模存储模块中常模数据的差异，以及目标运动前后测试数据之间的差异，并将差异结果反馈至操作显示界面。本发明能够在精细区分被试者的膝关节功能变化特征，从而准确评估膝关节运动的规范性。
【专利说明】一种多视序列图像膝关节运动规范性评价系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及运动规范性评价领域，具体涉及一种多视序列图像膝关节运动规范性评价方法及系统。
【背景技术】
[0002]在体育运动训练领域，尚未有标准量化的膝关节运动能力评估系统。而膝关节伤病是运动损伤的首位，如果在少儿时期重视膝关节基本动作的评估和训练，能够有效保障运动员在今后生涯中远离膝关节伤病；而高水平运动员也存在膝关节动作的不足，强调膝关节动作的标准，能够有效促进他们运动成绩的提高。
【发明内容】
[0003]本发明主要目的之一在于提供一种多视序列图像膝关节运动规范性评价系统及方法，本发明能够在精细区分被试者的膝关节功能变化特征，从而准确评估膝关节运动的规范性。
[0004]本发明提供的一种多视序列图像膝关节运动规范性评价系统，包括终端服务器和与终端服务器连接的网络服务器。
[0005]进一步的，一种多视序列图像膝关节运动规范性评价系统中的终端服务器包括:
[0006]视频存储模块,用于存储视频图片；
[0007]视频分析模块，用于逐帧计算视频图片中标记点的坐标值；
[0008]轨迹拟合模块，用于所述坐标值，将标记点的运动轨迹拟合为的三维空间轨迹，生成测试数据；
[0009]操作显示界面，用于全图形化操作，能够实现图像的播放、解析、上传、下载和显示结果。
[0010]进一步的，一种多视序列图像膝关节运动规范性评价系统中的网络服务器包括:
[0011]数据存储模块，用于储存所述述终端服务器上传的测试数据
[0012]常模存储模块，用于存储标准膝关节运动规范性常模。
[0013]对比分析模块，用于对比分析当前测试数据和常模数据的差异，以及目标运动前后测试数据之间的差异，并将差异结果反馈至操作显示界面。
[0014]本发明还提供了一种多视序列图像膝关节运动规范性评价方法，步骤如下:
[0015]使用高速摄像机记录目标行为视频图片；
[0016]将所述视频图片存储到视频存储模块；
[0017]所述视频分析模块逐帧计算所述视频图片中标记点的坐标值；
[0018]轨迹拟合模块根据所述坐标值，将标记点的运动轨迹拟合为的三维空间轨迹，生成测试数据；
[0019]将所述测试数据存储至网络服务器中的数据存储模块；
[0020]对比分析模块对比分析当前测试数据与常模存储模块中常模数据的差异，以及目标运动前后测试数据之间的差异，并将差异结果反馈至操作显示界面。
[0021]进一步的，所述使用高速摄像机记录目标行为视频图片的步骤包括利用4台所述的闻速摄像机记录目标行为视频图片，所述4台闻速摄像机安装位置为:
[0022]第一摄影机安装于目标前进方向的左侧中间位置，镜头弧顶的地面投影距离测量区域边沿10米；
[0023]第二摄影机安装于目标前进方向的右侧中间位置，镜头弧顶的地面投影距离测量区域边沿10米；
[0024]第三摄影机安装于目标前进方向的前方中间位置，镜头弧顶的地面投影距离测量区域边沿5米；
[0025]第一摄像机、第二摄像机、第三摄像机和第四摄像机距离地面I米；
[0026]第四摄影机安装于第三摄影机正上方，距离地面3.5米，即目标前进方向的前方中间位置，镜头弧顶的地面投影与第三摄影机镜头弧顶的地面投影重叠，距离测量区域边沿5米。
[0027]进一步的，所述使用高速摄像机记录目标行为视频图片的步骤还包括4台高速摄像机具有线控功能，利用同步伺服开关对多台高速摄影机实行同步控制，所述的各高速摄影机间的操作完成时间差小于千分之一秒，各巾贞记录时间差小于千分之一秒。
[0028]本发明的有益效果在于，能够在精细区分被试者的膝关节功能变化特征，准确评估膝关节运动的规范性，能够有效保障运动员在今后生涯中远离膝关节伤病。通过准确强调膝关节动作的标准，有助于运动员水平的提闻。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1所示为本发明多视序列图像膝关节运动规范性评价系统结构示意图。
[0030]图2所示为本发明多视序列图像膝关节运动规范性评价方法步骤流程图。
[0031]具体的实施方式
[0032]下文将结合附图详细描述本发明的实施例。应当注意的是，下述实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。在下述实施例的附图中，各附图所出现的相同标号代表相同的特征或者部件，可应用于不同实施例中。
[0033]图1所示为本发明提供的一种多视序列图像膝关节运动规范性评价系统，包括终端服务器I和与终端服务器I连接的网络服务器2。
[0034]一种多视序列图像膝关节运动规范性评价系统中的终端服务器I包括:
[0035]视频存储模块3，用于存储视频图片；
[0036]视频分析模块4，用于逐帧计算所述视频图片中标记点的坐标值；
[0037]轨迹拟合模块5，用于根据所述坐标值，将标记点的运动轨迹拟合为的三维空间轨迹,生成测试数据；
[0038]操作显示界面6，用于全图形化操作，能够实现图像的播放、解析、上传、下载和显不结果。
[0039]一种多视序列图像膝关节运动规范性评价系统中的网络服务器2包括:
[0040]数据存储模块7，储存所述终端服务器I上传的测试数据。
[0041]常模存储模块8，存储标准膝关节运动规范性常模数据。
[0042]建立标准膝关节运动规范性常模数据，即根据个体的身高、腿长、步幅、体重等数据，结合其膝关节评估数据，构建常模数据，以用于实际评估。
[0043]对比分析模块9，对比分析当前测试数据和常模数据的差异，以及目标运动前后测试数据之间的差异，并将差异结果反馈至操作显示界面6。
[0044]图2所示为一种多视序列图像膝关节运动规范性评价方法，包括如下步骤:
[0045]步骤SlO使用高速摄像机记录目标行为视频图片；
[0046]步骤S20将所述视频图片存储到视频存储模块3 ；
[0047]步骤S30视频分析模块4逐帧计算所述视频图片中标记点的坐标值；
[0048]步骤S40轨迹拟合模块5根据所述坐标值，将标记点的运动轨迹拟合为的三维空间轨迹，生成测试数据；
[0049]步骤S50将所述测试数据存储至网络服务器2中的数据存储模块7 ；
[0050]步骤S60对比分析模块9对比分析当前测试数据与常模存储模块8中常模数据的差异，以及目标运动前后测试数据之间的差异，并将差异结果反馈至操作显示界面6。
[0051]步骤SlO中使用4台高速摄像机记录目标行为视频图片，所述4台高速摄像机安装位置为:
[0052]第一摄影机安装于目标前进方向的左侧中间位置，镜头弧顶的地面投影距离测量区域边沿10米；
[0053]第二摄影机安装于目标前进方向的右侧中间位置，镜头弧顶的地面投影距离测量区域边沿10米；
[0054]第三摄影机安装于目标前进方向的前方中间位置，镜头弧顶的地面投影距离测量区域边沿5米；
[0055]第一摄像机、第二摄像机、第三摄像机和第四摄像机距离地面I米；
[0056]第四摄影机安装于第三摄影机正上方，距离地面3.5米，即目标前进方向的前方中间位置，镜头弧顶的地面投影与第三摄影机镜头弧顶的地面投影重叠，距离测量区域边沿5米。
[0057]4台高速摄像机具有线控功能，利用同步伺服开关对多台高速摄影机实行同步控制，所述的各高速摄影机间的操作完成时间差小于千分之一秒，各帧记录时间差小于千分之一秒。
[0058]步骤SlO中使用高速摄像机记录目标行为视频图片的具体步骤如下:
[0059]准备一宽100cm，长1000cm，厚2cm的胶垫，人赤足行走在所述胶垫上，能保持5秒以上脚印，确定一端为起始端，另一端为结束端。自起始端起向前50cm为预备区，自950cm至结束端为完成区；
[0060]实验人指导被试站于胶垫的起始端预备区内，面向行进方向静站；
[0061]操作员打开摄像机电源,通知实验人已开机；
[0062]实验人站于胶垫的起始端后方，即被试的背后，手持指示灯举至被试头顶上方，通知操作员已预备；
[0063]操作员打开摄像机的摄像功能，通知实验人开始摄像；
[0064]实验人摁下指示灯开关点亮灯珠，指示被试前进；
[0065]被试按照步行动作要求，在胶垫上前进，直至走入胶垫结束端的完成区，立正静站；
[0066]实验人在灯珠闪亮后立即松开开关，熄灭灯珠。观察被试走至完成区后，宣布测试完成;
[0067]操作员听到测试完成指令后，关闭摄像机的摄像功能，被试听到测试完成指令后，离开测试场地。
[0068]本发明提供的膝关节运动规范性评价方法能够在精细区分被试者的膝关节功能变化特征，准确评估膝关节运动的规范性，能够有效保障运动员在今后生涯中远离膝关节伤病。通过准确强调膝关节动作的标准，有助于运动员水平的提高。
[0069]本文虽然已经给出了本发明的一些实施例，但是本领域的技术人员应当理解，在不脱离本发明精神的情况下，可以对本文的实施例进行改变。上述实施例只是示例性的，不应以本文的实施例作为本发明权利范围的限定。
【权利要求】
1.一种多视序列图像膝关节运动规范性评价系统，其特征在于，包括终端服务器，和与所述终端服务器连接的网络服务器。
2.如权利要求1所述的一种多视序列图像膝关节运动规范性评价系统，其特征在于，所述终端服务器包括: 视频存储模块，用于存储视频图片； 视频分析模块，用于逐帧计算所述视频图片中标记点的坐标值； 轨迹拟合模块，用于根据所述坐标值，将标记点的运动轨迹拟合为的三维空间轨迹，生成测试数据； 操作显示界面，用于全图形化操作，能够实现图像的播放、解析、上传、下载和显示结果O
3.如权利要求1所述的一种多视序列图像膝关节运动规范性评价系统，其特征在于，所述网络服务器包括: 数据存储模块，用于储存所述终端服务器上传的测试数据； 常模存储模块，用于存储标准膝关节运动规范性常模数据； 对比分析模块，用于对比分析所述测试数据和所述常模数据的差异，以及目标运动前后测试数据之间的差异，并将所述差异结果反馈至操作显示界面。
4.一种多视序列图像膝关节运动规范性评价方法，其特征在于，包括如下步骤: 使用高速摄像机记录目标行为视频图片； 将所述视频图片存储到视频存储模块； 所述视频分析模块逐帧计算所述视频图片中标记点的坐标值； 所述轨迹拟合模块根据所述坐标值，将标记点的运动轨迹拟合为的三维空间轨迹，生成测试数据； 将所述测试数据存储至所述网络服务器中的所述数据存储模块； 所述对比分析模块对比分析当前所述测试数据与所述常模存储模块中常模数据的差异，以及目标运动前后测试数据之间的差异，并将差异结果反馈至所述操作显示界面。
5.如权利要求4所述的一种多视序列图像膝关节运动规范性评价方法，其特征在于，利用4台所述的高速摄像机记录目标行为视频图片，所述4台高速摄像机安装位置为: 第一摄影机安装于目标前进方向的左侧中间位置，镜头弧顶的地面投影距离测量区域边沿10米； 第二摄影机安装于目标前进方向的右侧中间位置，镜头弧顶的地面投影距离测量区域边沿10米； 第三摄影机安装于目标前进方向的前方中间位置，镜头弧顶的地面投影距离测量区域边沿5米； 第一摄像机、第二摄像机、第三摄像机和第四摄像机距离地面I米； 第四摄影机安装于第三摄影机正上方，距离地面3.5米，即目标前进方向的前方中间位置，镜头弧顶的地面投影与第三摄影机镜头弧顶的地面投影重叠，距离测量区域边沿5米。
6.如权利要求4所述的一种多视序列图像膝关节运动规范性评价方法，其特征在于，所述的4台高速摄像机具有线控功能，利用同步伺服开关对多台高速摄影机实行同步控制，所述各高速摄影机间的操作完成时间差小于千分之一秒，各帧记录时间差小于千分之一秒。
【文档编号】H04N7/18GK104394386SQ201410759410
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年12月11日 优先权日:2014年12月11日
【发明者】朱泳 申请人:盐城工学院