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龙图腾网获悉北京工业大学申请的专利一种集颈部运动轨迹采集和运动对称性分析于一体的装置及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：CN116019444B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-04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：202310038360.X，技术领域涉及：A61B5/11；该发明授权一种集颈部运动轨迹采集和运动对称性分析于一体的装置及方法是由刘晓民;高建;王飞;潘晨曦;郭伟;迟旭翀设计研发完成，并于2023-01-08向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种集颈部运动轨迹采集和运动对称性分析于一体的装置及方法在说明书摘要公布了：一种集颈部运动轨迹采集和运动对称性分析于一体的装置及方法涉及三维测量和颈部运动评估领域。发明数据采集使用的是双目相机，所以可以方便地进行每一采集时刻瞬时速度以及瞬时加速度的度量，得出运动过程中速度和加速度曲线，便可由此曲线进行待测者每一颈部位置用力程度的评估，得出待测者颈部在该时刻颈部位置的发力程度；本发明对运动轨迹对称性提出了一种新的度量方法，在现有的曲线相似性和运动学特征结合起来，更为全面细致的描述颈部运动轨迹、运动速度的对称度，充实了目前现有的运动对称性描述方法。本发明可有效提取颈部运动学指标，评估在各个方向上颈部运动的对称性、稳定性。

本发明授权一种集颈部运动轨迹采集和运动对称性分析于一体的装置及方法在权利要求书中公布了：1.一种集颈部运动轨迹采集和运动对称性分析于一体的方法，其特征在于使用步骤如下： S1、被试者头戴标记球固定帽，并分别在第7颈椎、第5颈椎、第2颈椎的棘突粘贴反光标记点，处于暗室并开启补光灯，分别做左右侧屈、前屈后伸、左右旋转运动，并用双目立体视觉装置记录； S2、使用标记点批量识别与标记软件对双目相机采集的所有图片进行标记点识别和标号，进而计算标记点三维坐标； S3、对每个标记点的坐标逐帧排列，得到该标记位置的三维运动轨迹； S4、使用轨迹提取分析软件对空间运动轨迹进行分析和指标提取； 步骤S4中提取的指标包括：对于左右侧屈和左右旋转运动，分别计算其左右运动极限角及比值、左右运动过程中摇摆幅度、左右运动轨迹平均距离、左右运动平均加速度比、颈部运动不平衡系数，并绘制左右运动速度、加速度曲线；对于前屈后伸运动，分别计算其前屈和后伸极限角、前屈后伸过程中摇摆幅度、前屈后伸平均速度比，并绘制前屈后伸轨迹曲线、前屈后伸速度、加速度曲线； 上述步骤S4采用提取的基于圆拟合和空间距离的运动对称性度量方法，当计算左右侧屈时，包括以下子步骤： S41、将左、右侧屈轨迹拟合为圆弧，则中立位对应的半径为RM，分别计算左右侧屈轨迹对应的圆心角角度θl、θr，则左右侧屈角度比θratio的计算方法如下： S42、将左侧屈轨迹以RM为轴翻折,设θrθl，对θr取整[θr]，由圆弧的圆心每隔1度向外引射线即从RM所在射线开始，共[θr]条，每条射线交两轨迹曲线于两点，计算两点间空间距离d1、d2……d[θr]，计算所有距离平均值D，作为轨迹曲线对称性度量值； S43、左右侧屈平均加速度比：若左、右侧屈轨迹长度为Sl、Sr，左右侧屈总帧数为Il、Ir，相机帧率K＝33,则左侧屈平均加速度右侧屈平均速度则左右侧屈平均加速度比Aratio的计算方法为： 将Aratio作为左右运动过程中待测者发出力的大小对称性的度量值； S44、标记点第n帧空间位置Pnxn,yn,zn，第n+1帧空间位置Pn+1xn+1,yn+1,zn+1，则这一时刻的瞬时速度Vn为： 以此画出左右侧屈速度曲线，对速度曲线求导，可画出左右侧屈加速度曲线，用以直观显示运动状态； S45、计算左右侧屈空间轨迹相似性度量指标Sim，该指标从整体上评价两条轨迹曲线的对称性，Sim的计算方法见S451-S452；整合运动对称性描述数组[θratio，D，Aratio，Sim]，从多个方向描述左右侧屈过程中的运动对称性； S46、运动对称性指标计算完毕，通过SVR神经网络获取颈部运动不平衡系数和对称性描述数组中各影响因素之间的关系模型； 左右侧屈空间轨迹相似性度量指标Sim的计算方法为： S451、首先对两条空间曲线进行最短路径规划，设左侧屈空间点序列L，i＝1,2，……n；右侧屈空间点序列R，j＝1,2,……m；计算两序列不同位置点对应的距离，构成一个距离矩阵，矩阵中元素L，R对应为空间点L和空间点R的欧氏距离； S452、定义路径W，W是距离矩阵中一条从L，R通向L，R的通路；遍历距离矩阵中存在的所有路径，寻找途径路径点的和最小的路径，这一路径上所有路径点的均值即为指标Sim。

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