电子科技大学何天获国家专利权
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龙图腾网获悉电子科技大学申请的专利一种基于Kinect的自动化关节活动度测量方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN116473542B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-27发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202310180597.1,技术领域涉及:A61B5/11;该发明授权一种基于Kinect的自动化关节活动度测量方法是由何天;陈玥锦;汪玲;程洪;胡德昆设计研发完成,并于2023-02-28向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于Kinect的自动化关节活动度测量方法在说明书摘要公布了:本发明属于医学信息智能处理领域,具体为一种基于Kinect的自动化关节活动度测量方法。利用Kinect传感器获取人体关节点时间序列数据,使用卡尔曼滤波对其进行平滑处理,利用稳定状态寻找算法获取有效关节活动度测量时间段数据,对人体关节活动度的时间序列进行分割处理,自动选取出用户测量过程中的关键点信息,完成关节活动度的有效测量。排除非目标动作的干扰。本发明首次实现了基于Kinect数据的关节活动度测量时间段的分割及有效关节活动度测量数据的选择,具有实时、自动、精度高且操作简便的优点。
本发明授权一种基于Kinect的自动化关节活动度测量方法在权利要求书中公布了:1.一种基于Kinect的自动化关节活动度测量方法,其特征在于,包括以下步骤: 步骤1、计算机设备获取Kinect传感器采集到的RGBD数据和关节点坐标; 步骤2、使用卡尔曼滤波平滑关节点坐标的时间序列; 步骤3、利用稳定状态寻找算法从步骤2卡尔曼滤波平滑处理后的时间序列中,截取有效关节活动度测量时间段数据,结合用户体位判断检测有效关节活动度测量时间段,得到有效关节活动度测量时间段对应的关节活动度序列;具体过程包括: 步骤3.1、根据被测试部位,挑选被测试者稳定关节;稳定关节为在测量过程中保持不动的关节点; 步骤3.2、使用稳定关节对应关节点坐标,计算稳定关节角度变化曲线; 步骤3.3、对稳定关节角度变化曲线进行均值滤波,对滤波后的稳定关节角度变化曲线求差分,得到差分序列;在差分序列选出小于预设阈值的连续最长序列; 步骤3.4、求取连续最长序列所对应的稳定关节角度变化曲线的均值和方差,以2倍标准差为阈值,筛选出最长连续时间点序列,该最长连续时间点序列即为有效关节活动度测量时间段数据,对应测量时间段内的关节活动度序列即为有效关节活动度; 步骤4、利用关键点提取算法从步骤3得到的关节活动度序列中,提取出关键关节活动数据点;具体过程包括: 步骤4.1、遍历关节活动度序列每一点的重要性,筛选出重要性较高的点,按照重要性从高到低排列,得到具有重要性的关节活动度序列;所述重要性由数据点对时间序列形状的影响来定义;对时间序列的整体形状有较大影响的数据点被认为更重要; 步骤4.2、计算具有重要性的关节活动度序列中相邻点之间的趋势,若趋势接近则进行合并; 步骤4.3、寻找未被合并点中的转折点,将该转折点作为关节活动度序列中的关键关节活动数据点,加入关键关节活动序列中; 步骤5、根据步骤4提取出的关键关节活动数据点,计算目标关节活动度;具体过程包括: 将步骤4.3选出的关键关节活动数据点分为关节活动结束点与关节活动起始点,关节活动结束点与关节活起始点的平均值之差则为目标关节活动度;其中,关节活动度结束点为数据大于关键关节活动序列均值的点,关节活动度起始点为数据小于关键关节活动序列均值的点。
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