用于肩颈康复的运动监测系统、方法及存储介质与流程

本发明涉及一种用于肩颈康复的运动监测系统、方法及存储介质。

背景技术：

1、在现有技术中，患者进行肩颈手术后，需要每天进行一定的锻炼，来恢复肩颈活动度，以达到能正常活动、生活的目的。但是患者在锻炼时，无法确定运动是否标准、是否达标，是否能达到锻炼肩颈的目的。因此，需要一种运动监测系统以完成对患者在训练过程中的监控、指导等提示。

2、然而，现存的关于用于指导用户进行肩颈康复的运动监测反馈系统存在各种显著的问题。一方面，当前市面上存在的用于肩颈康复的运动监测产品基本都是一些锻炼器或者一些康复装置，其仅能够基于其机械和物理构造简单地对用户的动作进行约束而无法对其中存在的不规范动作进行监测并反馈至用户。另一方面，还存在一些基于可穿戴传感器的用于肩颈康复的运动监测产品，但是这种产品在进行运动监测前，需要相对复杂的穿戴以及校准过程，对于需要进行肩颈康复的用户而言，可能是一种显著的负担。进一步地，虽然还存在一些基于实时采集视频进行运动监测的产品，但是这些产品大部分基于所监测动作与标准动作的比较进行监测与反馈，这种情况下，计算过程相对复杂且算力要求相对更高。此外，市面上现存的康复装置大多是基于颈椎康复，对于肩部的运动监测效果并不理想。

3、因此，需要一种用于肩颈康复的运动监测系统，其一方面能够优化对于用户的运动进行监测和反馈的计算复杂程度，且另一方面能够针对于肩颈康复运动进行准确且及时的反馈。

技术实现思路

1、根据本发明的第一方面，提供了一种用于肩颈康复的运动监测系统，其中，其包括存储器；以及处理器，处理器至少包括：采集模块，其被构造为获取用户的图像信息；关节点识别模块，其被构造为基于经训练的视觉模型识别由采集模块所获取的图像信息中的所述用户的关节点、图像信息中相应关节点的坐标以及所识别的关节点的预测值信息；人体判定模块，其被构造为基于由关节点识别模块所识别出的关节点的预测值信息确定所获取的图像信息中是否包含完整人体信息或者包含与要进行的训练运动有关的关键关节点信息；动作指导模块，其被构造为基于用户所选定的动作或者动作系列获取指导用户进行用于肩颈康复的训练运动信息；动作判定模块，其构造为识别基于动作指导模块进行运动的用户的训练运动是否满足预期要求；以及输出模块，其构造为基于人体判定模块和/或动作判定模块的判定结果和/或基于动作指导模块的训练运动信息输出相关提示。

2、进一步地，动作判定模块还被构造为确定对于图像信息的拍摄角度是否正确。

3、进一步地，处理器还包括特定关节排除模块，其被构造为接收由用户手动输入的特定关节点排除信息。

4、进一步地，动作判定模块基于用户进行训练运动时由关节点识别模块所识别的各个关节点中与训练动作相关的关节点之间的角度和/或坐标位置关系来确定用户当前执行的训练运动是否满足预期要求。

5、进一步地，对于卧姿训练运动，当动作判定模块确定拍摄角度不正确时，动作判定模块基于勾股定理基于肩关节和髋关节之间的连线相对于y轴的角度以及肩关节和髋关节的相应x轴的坐标的差值进行坐标处理并计算拍摄角度使得经变换后的坐标对应于正确拍摄角度的图像信息的坐标，其中y轴和x轴分别平行于或重合于竖直方向以及横向方向。

6、进一步地，经训练的视觉模型基于预先采集的关于各种人员的所有姿势的图像和/或图像流和/或视频数据进行对于人体的关节点的识别训练并且图像和/或图像流和/或视频数据的姿势包括卧姿数据。

7、进一步地，运动监测系统还还包括人机交互界面，人机交互界面被构造为接收由用户输入的初始信息，初始信息包括特定关节点排除信息以及用户的训练动作选择信息。

8、根据本发明的另一方面，提供了一种用于肩颈康复的运动监测方法，其中所述运动监测方法至少包括如下步骤：启动用于肩颈康复的运动监测系统；由用户选择训练运动；提示所述用户处于正确初始位置；实时获取所述用户的图像信息；基于经训练的视觉模型识别所获取的图像信息中的所述用户的关节点、相应关节点坐标以及所识别的关节点的预测值信息；基于所识别的关节点的预测值信息进行人体判定以确定图像信息中是否检测到完整人体或者是否包含与待进行的训练动作相关的关键关节点信息；如果确定图像信息中检测到完整人体或包括关键关节点，则提示用户变换朝向和/或进行动作等训练动作信息；基于用户进行所述动作时所获取的图像信息判断用户所执行的动作是否满足要求；如果动作不满足要求，则提示用户修正所述动作。

9、进一步地，对于卧姿训练动作，该方法还包括确定拍摄角度是否正确的判定过程。

10、根据本发明的另一方面，提供了一种存储实现用于肩颈康复的运动监测方法的指令的存储介质。

11、借助本发明的用于肩颈康复的运动监测系统、方法及存储介质，其一方面能够优化对于用户的运动进行监测和反馈的计算复杂程度，且另一方面能够针对于肩颈康复运动进行准确且及时的反馈。

技术特征：

1.一种用于肩颈康复的运动监测系统，其中，其包括存储器；以及

2.根据权利要求1所述的运动监测系统，其中，所述动作判定模块还被构造为确定对于所述图像信息的拍摄角度是否正确。

3.根据权利要求1所述的运动监测系统，其中，所述处理器还包括特定关节排除模块，其被构造为接收由所述用户手动输入的特定关节点排除信息。

4.根据权利要求1所述的运动监测系统，其中，所述动作判定模块基于所述用户进行所述训练运动时由所述关节点识别模块所识别的各个关节点中与所述训练动作相关的关节点之间的角度和/或坐标位置关系来确定所述用户当前执行的所述训练运动是否满足预期要求。

5.根据权利要求2所述的运动监测系统，其中，对于卧姿训练运动，当所述动作判定模块确定所述拍摄角度不正确时，所述动作判定模块基于勾股定理基于肩关节和髋关节之间的连线相对于y轴的角度以及肩关节和髋关节的相应x轴坐标的差值进行坐标处理并计算所述拍摄角度使得经变换后的所述坐标对应于正确拍摄角度的所述图像信息的坐标，其中所述y轴和所述x轴分别平行于或重合于竖直方向以及横向方向。

6.根据权利要求1所述的运动监测系统，其中，所述经训练的视觉模型基于预先采集的关于各种人员的所有姿势的图像和/或图像流和/或视频数据进行对于人体的关节点的识别训练并且所述图像和/或图像流和/或视频数据的姿势包括卧姿数据。

7.根据权利要求1所述的运动监测系统，其中，所述运动监测系统还还包括人机交互界面，所述人机交互界面被构造为接收由所述用户输入的初始信息，所述初始信息包括特定关节点排除信息以及用户的训练动作选择信息。

8.一种用于肩颈康复的运动监测方法，其中所述运动监测方法至少包括如下步骤：

9.根据权利要求8所述的运动监测方法，其中，对于卧姿训练动作，所述方法还包括确定拍摄角度是否正确的判定过程。

10.一种存储介质，其存储指令，当所述指令被执行时，所述指令实现如权利要求8或9所述的方法。

技术总结
用于肩颈康复的运动监测系统，其中，其包括存储器；以及处理器，至少包括：采集模块，其被构造为获取图像信息；关节点识别模块，其被构造为基于经训练的视觉模型识别图像信息中的所关节点、相应关节点的坐标以及预测值信息；人体判定模块，其被构造为确定图像信息中是否包含完整人体信息或者包含与要进行的训练运动有关的关键关节点信息；动作指导模块，其被构造为获取训练运动信息；动作判定模块，其构造为识用户的训练运动是否满足预期要求；以及输出模块，其构造为输出相关提示。本发明还涉及运动监测方法以及实现该方法的存储介质。借助本发明能够优化对运动进行监测和反馈的计算复杂程度且能够针对于肩颈康复运动进行准确且及时的反馈。

技术研发人员：董皓,李景阳
受保护的技术使用者：北京欧应科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14