CN109350445A - 具有引导功能的恢复训练装置及数据输出方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有引导功能的恢复训练装置及数据输出方法，所述恢复训练装置包括一处理器、一运动器材以及至少一3D摄像机，处理器包括一获取模块、一处理模块以及一输出模块，至少一3D摄像机用于获取正在使用运动器材的用户的若干连续的影像；获取模块用于根据所述若干连续的影像获取所述用户的运动模型；处理模块用于将运动模型与预设模型对比以获取差异数据；输出模块用于根据差异数据输出运动器材的控制量和/或差异数据对应的提示信息。本发明的具有引导功能的恢复训练装置及数据输出方法能够实时的获取用户的运动信息，并根据运动信息控制运动器材或做出引导，为用户的康复训练提供方便且能够指导用户采用更加标准的姿势。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有引导功能的恢复训练装置及数据输出方法。
背景技术
3D摄像机，利用的是3D镜头制造的摄像机，通常具有两个摄像镜头以上，间距与人眼间距相近，能够拍摄出类似人眼所见的针对同一场景的不同图像。全息3D具有圆盘5镜头以上，通过圆点光栅成像或蔆形光栅全息成像可全方位观看同一图像，可如亲临其境。
第一台3D摄像机迄今3D革命全部围绕好莱坞重磅大片和重大体育赛事展开。随着3D摄像机的问世，这项技术距离家庭用户又近了一步。在这款摄像机推出以后，我们今后就可以用3D镜头捕捉人生每一个难忘瞬间，比如孩子迈出的第一步，大学毕业庆典等。
3D摄像机通常有两个以上镜头。3D摄像机本身的功能就像人脑一样，可以将两个镜头图像融合在一起，变成一个3D图像。这些图像可以在3D电视上播放，观众佩戴所谓的主动式快门眼镜即可观看，也可通过裸眼3D显示设备直接观看。3D快门式眼镜能够以每秒60次的速度令左右眼镜的镜片快速交错开关。这意味着每只眼睛看到的是同一场景的稍显不同的画面，所以大脑会由此以为其是在欣赏以3D呈现的单张照片。
开展康复训练时，治疗师借助于一定的器械对患者作手法训练，或是治疗师指导、帮助患者利用器械进行训练，这些器械就是恢复训练装置。恢复训练装置可以通过正确的模式刺激肌肉运动，达到刺激神经的目的；运动使肌肉拉伸压缩，提高了经脉回流压力，改善了血液循环；增加关节的活动度，减少痉挛。使肢体变的更软；保持或恢复行走能力，增强四肢协调能力；促进新陈代谢，血液循环及肠蠕动，防止深经脉血栓发生和泌尿系统更感染；改善手脚灵活度，增强肌肉力量及改善心血管系统功能；对于功能较差的人群可以用电机带动肢体做被动运动。
现有的3D摄像机及恢复训练装置功能单一。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中3D摄像机及恢复训练装置功能单一的缺陷，提供一种能够实时的获取用户的运动信息，并根据运动信息控制运动器材或做出引导，为用户的康复训练提供方便且能够指导用户采用更加标准姿势的具有引导功能的恢复训练装置及数据输出方法。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
一种具有引导功能的恢复训练装置，其特点在于，所述恢复训练装置包括一处理器、一运动器材以及至少一3D摄像机，所述处理器包括一获取模块、一处理模块以及一输出模块，
所述至少一3D摄像机用于获取正在使用所述运动器材的用户的若干连续的影像；
所述获取模块用于根据所述若干连续的影像获取所述用户的运动模型；
所述处理模块用于将所述运动模型与预设模型对比以获取差异数据；
所述输出模块用于根据所述差异数据输出所述运动器材的控制量和/或差异数据对应的提示信息。
较佳地，所述3D摄像机的数量为两个，两个3D摄像机分别为第一摄像机和第二摄像机，第一摄像机和第二摄像机的拍摄方向平行且相对，
所述第一摄像机和第二摄像机用于获取正在使用所述运动器材的用户的录像；
所述获取模块用于将两个目标3D影像通过一拼接算法拼接为一个3D模型，其中，两个目标3D影像分别为第一摄像机和第二摄像机拍摄录像中时刻相同的一帧3D影像；
所述获取模块还用于将全部3D模型按时序生成所述运动模型。
较佳地，所述3D摄像机与用户之间有一遮挡物，所述恢复训练装置还包括一识别模块及查找模块，
对于每一影像，所述识别模块用于识别所述影像中除所述遮挡物以外的影像为初始影像；
对于每一初始影像，所述查找模块用于在数据库中查找与所述初始影像差异最小的目标数字化影像；
所述获取模块用于根据所述目标数字化影像补偿初始影像中遮挡物所在区域，所述获取模块还用于通过补偿过初始影像生成所述运动模型。
较佳地，所述恢复训练装置还包括一识别模块，
所述识别模块用于识别所述运动模型上的目标特征点；
所述处理模块用于获取目标特征点到所述预设模型上与目标特征点对应的特征点的距离作为所述差异数据。
较佳地，所述恢复训练装置还包括一放置模块，
所述放置模块用于将运动模型与预设模型按目标器官对准的方式重叠放置；
所述处理模块用于获取运动模型与预设模型重叠区域的体积作为所述差异数据。
较佳地，所述输出模块用于根据所述差异数据输出所述运动器材的控制量，所述控制量为所述运动器材的运行速度、配重或伸展程度的控制量。
本发明还提供一种数据输出方法，其特点在于，所述数据输出方法通过一恢复训练装置实现，所述恢复训练装置包括一处理器、一运动器材以及至少一3D摄像机，所述处理器包括一获取模块、一处理模块以及一输出模块，所述数据输出方法包括：
所述至少一3D摄像机获取正在使用所述运动器材的用户的若干连续的影像；
所述获取模块根据所述若干连续的影像获取所述用户的运动模型；
所述处理模块将所述运动模型与预设模型对比以获取差异数据；
所述输出模块根据所述差异数据输出所述运动器材的控制量和/或差异数据对应的提示信息。
较佳地，所述3D摄像机的数量为两个，两个3D摄像机分别为第一摄像机和第二摄像机，第一摄像机和第二摄像机的拍摄方向平行且相对，所述数据输出方法包括：
所述第一摄像机和第二摄像机获取正在使用所述运动器材的用户的录像；
所述获取模块将两个目标3D影像通过一拼接算法拼接为一个3D模型，其中，两个目标3D影像分别为第一摄像机和第二摄像机拍摄录像中时刻相同的一帧3D影像；
所述获取模块将全部3D模型按时序生成所述运动模型。
较佳地，所述3D摄像机与用户之间有一遮挡物，所述恢复训练装置还包括一识别模块及查找模块，所述数据输出方法包括：
对于每一影像，所述识别模块识别所述影像中除所述遮挡物以外的影像为初始影像；
对于每一初始影像，所述查找模块在数据库中查找与所述初始影像差异最小的目标数字化影像；
所述获取模块根据所述目标数字化影像补偿初始影像中遮挡物所在区域，所述获取模块还用于通过补偿过初始影像生成所述运动模型。
较佳地，所述恢复训练装置还包括一识别模块，所述数据输出方法包括：
所述识别模块识别所述运动模型上的目标特征点；
所述处理模块获取目标特征点到所述预设模型上与目标特征点对应的特征点的距离作为所述差异数据；
或，
所述恢复训练装置还包括一放置模块，所述数据输出方法包括：
所述放置模块将运动模型与预设模型按目标器官对准的方式重叠放置；
所述处理模块获取运动模型与预设模型重叠区域的体积作为所述差异数据。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明的积极进步效果在于：本发明的具有引导功能的恢复训练装置及数据输出方法能够实时的获取用户的运动信息，并根据运动信息控制运动器材或做出引导，为用户的康复训练提供方便且能够指导用户采用更加标准的姿势。
附图说明
图1为本发明实施例1的数据输出方法的流程图。
图2为本发明实施例2的数据输出方法的流程图。
图3为本发明实施例3的数据输出方法的流程图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
参见图1，本实施例提供一种具有引导功能的恢复训练装置，所述恢复训练装置包括一处理器、一运动器材以及至少一3D摄像机，所述处理器包括一获取模块、一处理模块、一识别模块以及一输出模块，
所述至少一3D摄像机用于获取正在使用所述运动器材的用户的若干连续的影像。
本实施例中所述3D摄像机的数量为1。
连续的影像是指时序上的影像，通过一帧帧时序上的影像能够获取用户的运动的影像、模型。
所述获取模块用于根据所述若干连续的影像获取所述用户的运动模型；
所述运动模型为一帧帧的模型按时序演示出来的运动模型。
所述处理模块用于将所述运动模型与预设模型对比以获取差异数据；
本实施例中，所述预设模型也是一帧帧的模型按时序演示出来的运动模型。
具体地，所述识别模块用于识别所述运动模型上的目标特征点；
所述处理模块用于获取目标特征点到所述预设模型上与目标特征点对应的特征点的距离作为所述差异数据。
通过对差异数据的计算，能够获取用户的动作是否到位。
所述输出模块用于根据所述差异数据输出所述运动器材的控制量，在本实施例中所述恢复训练装置还包括一显示屏，所述差异数据对应的提示信息通过所述显示屏显示，所述提示信息包括提示用户可以增加强度，训练时间，动作是否到位等提示信息。
在本实施例中，所述控制量为所述运动器材的运行速度、配重或伸展程度的控制量。
所述跑步机、踏步机具有运行速度的控制量，拉力器设有拉力配重来调节拉力的控制量，划船机具有伸展程度的控制量。
参见图1，利用上述恢复训练装置，本实施例还提供一种数据输出方法，包括：
步骤100、所述至少一3D摄像机获取正在使用所述运动器材的用户的若干连续的影像；
步骤101、所述获取模块根据所述若干连续的影像获取所述用户的运动模型；
步骤102、所述识别模块识别所述运动模型上的目标特征点。
步骤103、所述处理模块获取目标特征点到所述预设模型上与目标特征点对应的特征点的距离作为差异数据。
利用步骤102和103实现了将所述运动模型与预设模型对比以获取差异数据；
步骤104、所述输出模块根据所述差异数据输出所述运动器材的控制量。
本实施例的恢复训练装置及数据输出方法能够实时的获取用户的运动信息，并根据运动信息控制运动器材或做出引导，为用户的康复训练提供方便且能够指导用户采用更加标准的姿势。
实施例2
本实施例与实施例1基本相同，不同之处仅在于：
所述3D摄像机的数量为两个，两个3D摄像机分别为第一摄像机和第二摄像机，第一摄像机和第二摄像机的拍摄方向平行且相对，在本实施例中所述两个摄像机的拍摄方向所处的水平面不是同一个水平面，能够使两个摄像机发射的红外线相互干扰的情况降低。
所述第一摄像机和第二摄像机用于获取正在使用所述运动器材的用户的录像；
所述录像的每一帧为一影像，3D影像。
所述获取模块用于将两个目标3D影像通过一拼接算法拼接为一个3D模型，其中，两个目标3D影像分别为第一摄像机和第二摄像机拍摄录像中时刻相同的一帧3D影像；
所述获取模块还用于将全部3D模型按时序生成所述运动模型。
参见图2，相应的，所述数据输出方法包括：
步骤200、所述第一摄像机和第二摄像机获取正在使用所述运动器材的用户的录像。
步骤201、所述获取模块将两个目标3D影像通过一拼接算法拼接为一个3D模型。
其中，两个目标3D影像分别为第一摄像机和第二摄像机拍摄录像中时刻相同的一帧3D影像；
步骤202、所述获取模块将全部3D模型按时序生成所述运动模型。
实施例3
本实施例与实施例1基本相同，不同之处仅在于：
所述3D摄像机与用户之间有一遮挡物，所述恢复训练装置还包括一识别模块、一放置模块及一查找模块。
对于每一影像，所述识别模块用于识别所述影像中除所述遮挡物以外的影像为初始影像；
对于每一初始影像，所述查找模块用于在数据库中查找与所述初始影像差异最小的目标数字化影像；
所述获取模块用于根据所述目标数字化影像补偿初始影像中遮挡物所在区域，所述获取模块还用于通过补偿过初始影像生成所述运动模型。
所述放置模块用于将运动模型与预设模型按目标器官对准的方式重叠放置；
所述处理模块用于获取运动模型与预设模型重叠区域的体积作为所述差异数据。
参见图3，相应的，所述数据输出方法包括：
步骤300、所述至少一3D摄像机获取正在使用所述运动器材的用户的若干连续的影像；
步骤301、对于每一影像，所述识别模块识别所述影像中除所述遮挡物以外的影像为初始影像；
步骤302、对于每一初始影像，所述查找模块在数据库中查找与所述初始影像差异最小的目标数字化影像；
步骤303、所述获取模块根据所述目标数字化影像补偿初始影像中遮挡物所在区域。
步骤304、所述获取模块通过补偿过初始影像生成运动模型。
步骤305、所述放置模块将运动模型与预设模型按目标器官对准的方式重叠放置。
步骤306、所述处理模块获取运动模型与预设模型重叠区域的体积作为差异数据。
步骤307、所述输出模块根据所述差异数据输出所述运动器材的控制量。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种具有引导功能的恢复训练装置，其特征在于，所述恢复训练装置包括一处理器、一运动器材以及至少一3D摄像机，所述处理器包括一获取模块、一处理模块以及一输出模块，
所述至少一3D摄像机用于获取正在使用所述运动器材的用户的若干连续的影像；
所述获取模块用于根据所述若干连续的影像获取所述用户的运动模型；
所述处理模块用于将所述运动模型与预设模型对比以获取差异数据；
所述输出模块用于根据所述差异数据输出所述运动器材的控制量和/或差异数据对应的提示信息。
2.如权利要求1所述的恢复训练装置，其特征在于，所述3D摄像机的数量为两个，两个3D摄像机分别为第一摄像机和第二摄像机，第一摄像机和第二摄像机的拍摄方向平行且相对，
所述第一摄像机和第二摄像机用于获取正在使用所述运动器材的用户的录像；
所述获取模块用于将两个目标3D影像通过一拼接算法拼接为一个3D模型，其中，两个目标3D影像分别为第一摄像机和第二摄像机拍摄录像中时刻相同的一帧3D影像；
所述获取模块还用于将全部3D模型按时序生成所述运动模型。
3.如权利要求1所述的恢复训练装置，其特征在于，所述3D摄像机与用户之间有一遮挡物，所述恢复训练装置还包括一识别模块及查找模块，
对于每一影像，所述识别模块用于识别所述影像中除所述遮挡物以外的影像为初始影像；
对于每一初始影像，所述查找模块用于在数据库中查找与所述初始影像差异最小的目标数字化影像；
所述获取模块用于根据所述目标数字化影像补偿初始影像中遮挡物所在区域，所述获取模块还用于通过补偿过初始影像生成所述运动模型。
4.如权利要求1所述的恢复训练装置，其特征在于，所述恢复训练装置还包括一识别模块，
所述识别模块用于识别所述运动模型上的目标特征点；
所述处理模块用于获取目标特征点到所述预设模型上与目标特征点对应的特征点的距离作为所述差异数据。
5.如权利要求1所述的恢复训练装置，其特征在于，所述恢复训练装置还包括一放置模块，
所述放置模块用于将运动模型与预设模型按目标器官对准的方式重叠放置；
所述处理模块用于获取运动模型与预设模型重叠区域的体积作为所述差异数据。
6.如权利要求1至5中任意一项所述的恢复训练装置，其特征在于，所述输出模块用于根据所述差异数据输出所述运动器材的控制量，所述控制量为所述运动器材的运行速度、配重或伸展程度的控制量。
7.一种数据输出方法，其特征在于，所述数据输出方法通过一恢复训练装置实现，所述恢复训练装置包括一处理器、一运动器材以及至少一3D摄像机，所述处理器包括一获取模块、一处理模块以及一输出模块，所述数据输出方法包括：
所述至少一3D摄像机获取正在使用所述运动器材的用户的若干连续的影像；
所述获取模块根据所述若干连续的影像获取所述用户的运动模型；
所述处理模块将所述运动模型与预设模型对比以获取差异数据；
所述输出模块根据所述差异数据输出所述运动器材的控制量和/或差异数据对应的提示信息。
8.如权利要求7所述的数据输出方法，其特征在于，所述3D摄像机的数量为两个，两个3D摄像机分别为第一摄像机和第二摄像机，第一摄像机和第二摄像机的拍摄方向平行且相对，所述数据输出方法包括：
所述第一摄像机和第二摄像机获取正在使用所述运动器材的用户的录像；
所述获取模块将两个目标3D影像通过一拼接算法拼接为一个3D模型，其中，两个目标3D影像分别为第一摄像机和第二摄像机拍摄录像中时刻相同的一帧3D影像；
所述获取模块将全部3D模型按时序生成所述运动模型。
9.如权利要求7所述的数据输出方法，其特征在于，所述3D摄像机与用户之间有一遮挡物，所述恢复训练装置还包括一识别模块及查找模块，所述数据输出方法包括：
对于每一影像，所述识别模块识别所述影像中除所述遮挡物以外的影像为初始影像；
对于每一初始影像，所述查找模块在数据库中查找与所述初始影像差异最小的目标数字化影像；
所述获取模块根据所述目标数字化影像补偿初始影像中遮挡物所在区域，所述获取模块还用于通过补偿过初始影像生成所述运动模型。
10.如权利要求7所述的数据输出方法，其特征在于，所述恢复训练装置还包括一识别模块，所述数据输出方法包括：
所述识别模块识别所述运动模型上的目标特征点；
所述处理模块获取目标特征点到所述预设模型上与目标特征点对应的特征点的距离作为所述差异数据；
或，
所述恢复训练装置还包括一放置模块，所述数据输出方法包括：
所述放置模块将运动模型与预设模型按目标器官对准的方式重叠放置；
所述处理模块获取运动模型与预设模型重叠区域的体积作为所述差异数据。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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