专利名称：便携式人体平衡功能测试仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种医疗仪器，尤其是适用于人体站姿、坐姿平衡功能定量测量的便携式人体平衡功能测量仪。
二背景技术：
人体平衡功能的测量对某些疾病特别是涉及到神经损伤方面的临床诊断、临床康复、老年医学、运动医学以及特种行业的人员筛选等方面有重要意义。研究表明，人体平衡的维持是一个综合的神经肌肉过程，人体平衡功能受到视觉、本体感觉和前庭感觉系统等三方面影响。目前，对人体平衡功能的测量主要有静态法和动态法，动态法一般是采用观测法或量表法测量被试日常的习惯性动作并对其加以分析，虽然具有易操作性，但其精度受到极大限制；静态法则是运用监测人体重心晃动达到测量人体平衡功能的目的，由于其具有较高的信、效度，从而使该方法在临床和实验研究中得到极大推广。至今为止，针对该方法推出的测量仪器根据平台底部运动与否大体又可分为静态和动态两类静态测量能根据测量平台底部力学传感器受力变化情况运用数学模型计算出重心偏移情况，能去除视觉因素影响，但由于不能排除由脚底部分引入的本体感觉信息对前庭感觉的干扰；动态测量能通过计算机控制测量平台运动使之排除本体感觉对前庭感觉的影响，能够对影响平衡功能的三个因素进行独立测量，但该仪器设备的售价高限制了其的使用范围。最近有人发明了运用球台消除本体感觉，通过测量人体傾角而达到测量人体平衡功能的平衡测量仪器，由于该仪器的不稳定性，容易导致被试意外受伤，同时该仪器因为球台的运动范围有限，并不能完全排除本体感觉的影响。
三、实用新型内容本实用新型的目的是提供一种利用光-电和图像处理技术测量人体站姿、坐姿平衡功能的便携式人体平衡功能测试仪。
本实用新型的具体方案是一种便携式人体平衡功能测试仪，包括CCD摄像头、USB连线、计算机、视标、打印机和人体平衡分析软件，其特征在于头部视标固定在被试头部中央；悬挂在头部视标正上方且高度可自由调节的CCD摄像头通过USB线与计算机相连，装配打印机的计算机安装人体平衡分析软件。
所述的安装在计算机上的人体平衡分析软件包括图像采集、图像识别、数据处理、数据打印模块和数据库五部分。
本方案为根据人体可视作刚体这一原理，固定在头部中央的视标与人体重心将同向运动，因此可作为人体平衡测量的标志点，并可运用人类工效学原理转换为人体重心。经CCD摄像头输入计算机的图像经图像处理仅形成视标光点，人体重心移动也就转化为视标光点在二维平面上的点运动，通过对该点在二维平面上的运动轨迹进行软件分析就能定量测量人体平衡功能，最后将数据录入数据库或打印报表。
采用上述方案的有益效果是由于该测试仪可将各部分自由拆卸，且各部分体积小，质量轻，便于携带；采用光-电技术和图像处理技术定量测量人体平衡功能，能有效地对影响人体平衡功能的三个因素分别测量；该仪器的人体平衡功能测量软件系统界面友好，测量快捷，操作方便；造价低，有益于该仪在各领域的推广应用。
四
以下结合附图和实施对本实用新型进一步说明。
图1本实用新型的整体结构示意图；图2本实用新型的软件系统结构图；图3本实用新型的操作界面图1中1.CCD摄像头，2.USB连线，3.计算机，4.视标，5.打印机图3中6.睁眼测试结果显示区，7.重心移动轨迹显示窗口，8.闭眼测试结果显示区，9.病人基本信息显示栏，10.摄像窗口，11.工具栏五具体实施方式
图1所示本实用新型主要由CCD摄像头1、USB连线2、计算机3、视标4、打印机5和人体平衡分析软件组成，其特征在于头部视标固定在被试头部中央；悬挂在头部视标4正上方且高度可自由调节的CCD摄像头1通过USB线2与计算机3相连，装配打印机5的计算机安装人体平衡分析软件。
图2所示本实用新型的人体平衡分析软件主要由图像采集、图像识别、数据处理、数据打印模块和数据库五部分组成，其特征在于图像采集软件将CCD摄像头所摄图像输入图像识别部分，经识别的图像经过数据处理后存入数据库或传入打印模块打印报表。
图3所示本实用新型的人体平衡分析软件操作界面主要由重心移动轨迹显示窗口7、睁眼测试结果显示区6、闭眼测试结果显示区8、病人基本信息显示栏9、工具栏11和摄像窗口10等六部分组成，其基本特征在于病人基本信息在病人基本信息栏输入，CCD摄像头输入的图像信息在摄像窗口显示，调整头部视标的平面位置并通过位于工具栏的参数调节按钮调节对比度增益，使该窗中央仅可见头部视标光斑，平衡功能测试过程中重心移动轨迹被描绘于重心移动轨迹显示窗口，测试完毕后在左下方的显示区显示各自的测试结果。
本实用新型的工作原理是按图1连接系统各部分，调节CCD摄像头和视标之间的高度，启动人体平衡分析软件，按连接像源按钮，调整视标平面位置并通过工具栏的参数调节按钮调节对比度增益，使摄像窗中央仅可见头部视标光斑，输入测试病人基本信息，按平衡测试开始测试，60秒后测试完毕，并在左下方的显示区显示睁眼/闭眼的测试结果，并统计、计算出平衡中心、最大偏差、平均偏差、偏差标准误、总轨迹长、最大步距、平均步距、x轨迹长和y轨迹长，包络面积、频率分别为低、中、高的功率谱，然后将该测试结果打印报表或存入数据库。
权利要求1.一种便携式人体平衡功能测试仪，其特征是摄像头1位于头部视标4的上部，通过USB连线2与配置打印机5的计算机3相连，计算机3安装有人体平衡分析软件。
2.根据权利要求1所述的便携式人体平衡功能测试仪，其特征在于人体平衡分析软件的操作界面由重心移动轨迹显示窗口7、睁眼测试结果显示区6、闭眼测试结果显示区8、病人基本信息显示栏9、工具栏11和摄像窗口10等六部分组成。
专利摘要一种用于人体平衡功能定量测量的便携式人体平衡功能测量仪其特征是头部视标4固定在头部中央；悬挂在视标4正上方且高度可自由调节的CCD摄像头1通过USB线2与计算机3相连，装配打印机5的计算机安装人体平衡分析软件；该人体平衡分析软件包括图像采集、图像识别、数据处理、数据打印模块和数据库五部分。本实用新型各部分自由拆卸，且各部分体积小，质量轻，便于携带；采用光－电技术和图像处理技术定量测量人体平衡功能，能有效地对影响人体平衡功能的三个因素分别测量；该仪器的人体平衡功能测量软件系统界面友好，测量快捷，操作方便；造价低，有益于该仪在各领域的推广应用。
文档编号A61B6/00GK2790404SQ20042010516
公开日2006年6月28日 申请日期2004年11月18日 优先权日2004年11月18日
发明者尹志勇, 王正国, 赵辉, 宁心, 李晓炎 申请人:第三军医大学野战外科研究所