CN114271815A - 一种无规律分布式位姿数据收集及处理装置 - Google Patents
一种无规律分布式位姿数据收集及处理装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种无规律分布式位姿数据收集及处理装置，涉及医院图像拾取技术领域，包括滑动基座和人体躯干，所述滑动基座的顶面固定连接有滑轨，所述滑轨的侧部活动杆连接有直线电机，所述直线电机的顶面固定连接有X向安装板，所述X向安装板的一侧固定连接有Y向安装板，所述X向安装板和Y向安装板的顶面固定连接有Z向安装板,所述X向安装板、Y向安装板和Z向安装板的内侧均固定连接有动作捕捉镜头，采用直线电机控制X向安装板、Y向安装板和Z向安装板沿着滑轨进行移动，可以跟随人体躯干跑动的时候进行移动，可以减少在快速跑动导致采集的数据的误差，将位置参数进行取平均值处理后得出结果，降低了不同的动作捕捉镜头采集的信息误差。
Description
技术领域
本发明涉及位姿数据处理技术领域，具体为一种无规律分布式位姿数据收集及处理装置。
背景技术
运动是在人类发展过程中逐步开展起来的有意识地对自己身体素质的培养的各种活动，采取了各种跑、跳、投以及舞蹈等多种形式的身体活动，这些活动就是人们通常称作的身体练习过程，近年来，电子游戏技术的迅速发展改变了传统被测对象与计算机之间的交互方式，其中的一些技术，比如在步态分析中运用动作捕捉系统，随着计算机硬件技术与软件系统的发展和改进，虚拟现实技术正被广泛应用于军事、医疗、管理、设计、教育、娱乐等各个领域，特别在运动康复领域，虚拟现实技术的引入不仅可以节约成本，降低风险，还能够提高患者的参与兴趣，适时控制运动量，带来良好的医疗康复效果。
目前市面上的步态分析中运用动作捕捉系统，仅仅是对人体的躯干的关节部位进行的分析，而上述的动作捕捉系统在使用时，是通过多个动作捕捉镜头对关节部位的反光标记点进行分析，由于在检测的过程中不同的动作捕捉镜头采集的信息具有误差，在运动时当动作过快也会导致采集的数据会存在误差。
发明内容
解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种无规律分布式位姿数据收集及处理装置，解决了现有的针对牙齿情况检测适配性低，检测数据尺寸不够精准的问题。
技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种无规律分布式位姿数据收集及处理装置，包括滑动基座和人体躯干，所述滑动基座的顶面固定连接有滑轨，所述滑轨的侧部活动杆连接有直线电机，所述直线电机的顶面固定连接有X向安装板，所述X向安装板的一侧固定连接有Y向安装板，所述X向安装板和Y向安装板的顶面固定连接有Z向安装板,所述X向安装板、Y向安装板和Z向安装板的内侧均固定连接有动作捕捉镜头，所述X向安装板、Y向安装板和Z向安装板位于动作捕捉镜头的之间均固定连接有抓拍摄像头，所述人体躯干的表面连接有第一标准点、第二标准点、第三标准点、第四标准点、第五标准点、第六标准点、第一校准点、第二校准点、第三校准点和第四校准点。
优选的，所述第一校准点位于第一标准点与第二标准点之间，所述第二校准点位于第二标准点与第三标准点之间，所述第三校准点位于第四标准点与第五标准点之间，所述第四校准点位于第五标准点与第六标准点之间。
优选的，所述人体躯干的肩部固定连接有第一标准点，所述人体躯干的胳膊肘部固定连接有第二标准点，所述人体躯干的手腕部固定连接有第三标准点，所述人体躯干的胯部两侧固定连接有第四标准点，所述人体躯干的膝盖部固定连接有第五标准点，所述人体躯干的脚踝部固定连接有第六标准点。
优选的，所述滑动基座的两侧均固定连接有安装侧板，所述安装侧板的表面固定连接有螺纹限位筒，所述螺纹限位筒的内部活动连接有螺纹杆，所述螺纹杆的底面固定连接有固定底板，且螺纹限位筒的内壁与螺纹杆的外壁为螺纹连接。
优选的，所述滑动基座的底面连接有滑轮，所述滑动基座的的侧面两端固定连接有水平仪。
优选的，所述Z向安装板的顶面固定连接有交换机，所述滑动基座远离Y向安装板的一侧固定连接有安装台，所述安装台的顶面固定连接有显示电脑。
优选的，所述直线电机的顶面与X向安装板之间固定连接有固定夹板，且直线电机与固定夹板之间为焊接固定，且X向安装板与固定夹板之间通过螺栓和螺帽固定连接。
一种无规律分布式位姿数据收集及处理装置的使用流程如下：
Sp1：识别标准值，人体躯干在在运动的状态下，在X向安装板、Y向安装板和Z向安装板的内侧进行运动，获取第一标准点和第四标准点之间距离参数和角度参数E；
Sp2：运动状态下采集标准点位置参数，运动状态下分别获得人体躯干左右两侧的第一标准点、第二标准点、第三标准点、第四标准点、第五标准点和第六标准点之间的位置参数C2；
Sp3：运动状态下采集校准点与相邻标准点之间的位置参数，运动状态下分别获得人体躯干左右两侧第一校准点、第二校准点、第三校准点和第四校准点分别与相邻的第一标准点、第二标准点、第三标准点、第四标准点、第五标准点和第六标准点之间的位置参数A2、B2和D2；
Sp4：获取运动时相邻标准点之间的距离参数，通过B2和D2以及C2距离参数取得到标准距离C；
Sp5：获取运动时的角度参数，将C2的夹角度数与A2的夹角度数取平均值得到新的运动时夹角度数A；
Sp6：生成图像，生成X、Y和Z平面的标准点之间的位置参数图像，将位置参数取平均值后生成的参数信息通过交换机转换后通过显示电脑进行显示。
有益效果
本发明提供了一种无规律分布式位姿数据收集及处理装置。具备以下有益效果：
1、本发明采用直线电机控制X向安装板、Y向安装板和Z向安装板沿着滑轨进行移动，使得X向安装板、Y向安装板和Z向安装板可以跟随人体躯干跑动的时候进行移动，可以减少在快速跑动导致采集的数据的误差。
2、本发明采用分别采集在静止以及运动的状态下的不同第一标准点、第二标准点、第三标准点、第四标准点、第五标准点和第六标准点之间的位置参数，以及第一校准点、第二校准点、第三校准点和第四校准点分别与相邻的第一标准点、第二标准点、第三标准点、第四标准点、第五标准点和第六标准点之间的位置参数，将位置参数进行取平均值处理后得出结果，降低了不同的动作捕捉镜头采集的信息误差。
附图说明
图1为本发明的主体构正面图示意图；
图2为本发明的主体构背面面图示意图；
图3为本发明的图1的A处放大图；
图4为本发明的人体躯干的示意图；
图5为本发明的数据处理示意图。
其中：1、滑动基座；2、人体躯干；201、第一标准点；202、第二标准点；203、第三标准点；204、第四标准点；205、第五标准点；206、第六标准点；207、第一校准点；208、第二校准点；209、第三校准点；210、第四校准点；3、直线电机；4、X向安装板；5、Z向安装板；6、动作捕捉镜头；7、抓拍摄像头；8、Y向安装板；9、安装台；10、固定夹板；11、安装侧板；12、滑轮；13、螺纹限位筒；14、螺纹杆；15、水平仪；16、固定底板；17、显示电脑；18、交换机；19、滑轨。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
具体实施例一：
如图1-4所示，一种无规律分布式位姿数据收集及处理装置，包括滑动基座1和人体躯干2，滑动基座1的顶面固定连接有滑轨19，滑轨19的侧部活动杆连接有直线电机3，直线电机3的顶面固定连接有X向安装板4，X向安装板4的一侧固定连接有Y向安装板8，X向安装板4和Y向安装板8的顶面固定连接有Z向安装板5,X向安装板4用于捕捉人体躯干在运动的过程中侧面的位姿数据，Y向安装板8用于捕捉人体躯干在运动的过程中正面的位姿数据，Z向安装板5用于捕捉人体躯干在运动的过程中顶面的位姿数据，X向安装板4、Y向安装板8和Z向安装板5的内侧均固定连接有动作捕捉镜头6，X向安装板4、Y向安装板8和Z向安装板5位于动作捕捉镜头6的之间均固定连接有抓拍摄像头7，抓拍摄像头7用于收集在相应的时间点的人体的图像，人体躯干2的表面连接有第一标准点201、第二标准点202、第三标准点203、第四标准点204、第五标准点205、第六标准点206、第一校准点207、第二校准点208、第三校准点209和第四校准点210，第一校准点207位于第一标准点201与第二标准点202之间，第二校准点208位于第二标准点202与第三标准点203之间，第三校准点209位于第四标准点204与第五标准点205之间，第四校准点210位于第五标准点205与第六标准点206之间，人体躯干2的肩部固定连接有第一标准点201，人体躯干2的胳膊肘部固定连接有第二标准点202，人体躯干2的手腕部固定连接有第三标准点203，人体躯干2的胯部两侧固定连接有第四标准点204，人体躯干2的膝盖部固定连接有第五标准点205，人体躯干2的脚踝部固定连接有第六标准点206，且在人体躯干2中第一校准点207、第二校准点208、第三校准点209、第四校准点210分别在人体左右两侧相应位置均对称设置，且第一标准点201、第二标准点202、第三标准点203、第四标准点204、第五标准点205和第六标准点206也分别在人体左右两侧相应位置均对称设置，分别采集在静止以及运动的状态下的不同第一标准点201、第二标准点202、第三标准点203、第四标准点204、第五标准点205和第六标准点206之间的位置参数，以及第一校准点207、第二校准点208、第三校准点209、第四校准点210分别与相邻的第一标准点201、第二标准点202、第三标准点203、第四标准点204、第五标准点205和第六标准点206之间的位置参数，将位置参数进行取平均值处理后得出结果，降低了不同的动作捕捉镜头采集的信息误差。
滑动基座1的两侧均固定连接有安装侧板11，安装侧板11的表面固定连接有螺纹限位筒13，螺纹限位筒13的内部活动连接有螺纹杆14，螺纹杆14的底面固定连接有固定底板16，且螺纹限位筒13的内壁与螺纹杆14的外壁为螺纹连接，滑动基座1的底面连接有滑轮12，滑动基座1的的侧面两端固定连接有水平仪15，通过观察水平仪15是否水平，再通过设置将螺纹限位筒13的内壁与螺纹杆14的外壁为螺纹连接，可以通过调整不同螺纹杆14的高度，控制滑动基座1为水平状态，同时可以使得滑动基座1为保持稳定，避免由于水平不准以及滑动基座1不稳定对位姿数据收集及处理造成影响，在滑动基座1的底面设有滑轮12，通过滑轮12可以便于移动滑动基座1的位置，当需要对运动过程中的某段距离进行分析时，可以将滑动基座1移动到相对应的位置进行位姿数据收集及处理，Z向安装板5的顶面固定连接有交换机18，滑动基座1远离Y向安装板8的一侧固定连接有安装台9，安装台9的顶面固定连接有显示电脑17，交换机18用于将动作数据经传输至显示电脑17，直线电机3的顶面与X向安装板4之间固定连接有固定夹板10，且直线电机3与固定夹板10之间为焊接固定，且X向安装板4与固定夹板10之间通过螺栓和螺帽固定连接，采用直线电机控制X向安装板4、Y向安装板8和Z向安装板5沿着滑轨19进行移动，使得X向安装板4、Y向安装板8和Z向安装板5可以跟随人体躯干2跑动的时候进行移动，可以减少在快速跑动导致采集的数据的误差。
具体实施例二：
如图5所示，一种无规律分布式位姿数据收集及处理装置的使用流程如下：
Sp1：识别标准值，人体躯干2在在运动的状态下，在X向安装板4、Y向安装板8和Z向安装板5的内侧进行运动，获取第一标准点201和第四标准点204之间距离参数和角度参数E2，的通过X向安装板4、Y向安装板8和Z向安装板5的动作捕捉镜头6在运动的状态下分别采集人体躯干2左右两侧的第一标准点201和第四标准点204之间的距离参数和与X向安装板4、Y向安装板8和Z向安装板5形成的角度参数E2；
Sp2：运动状态下采集标准点位置参数，运动状态下分别获得人体躯干2左右两侧的第一标准点201、第二标准点202、第三标准点203、第四标准点204、第五标准点205和第六标准点206之间的位置参数C2，第一标准点201与第二标准点202和第二标准点202与第三标准点203、第四标准点204与第五标准点205和第五标准点205与第六标准点206，两点之间的连线形成的夹角度数以及两点之间的连线的距离参数为C2；
Sp3：运动状态下采集校准点与相邻标准点之间的位置参数，运动状态下分别获得人体躯干2左右两侧第一校准点207、第二校准点208、第三校准点209和第四校准点210分别与相邻的第一标准点201、第二标准点202、第三标准点203、第四标准点204、第五标准点205和第六标准点206之间的位置参数A2、B2和D2，A2为运动状态下第一校准点207、第二标准点202和第二校准点208，相邻两点连线形成的夹角度数，以及第三校准点209、第五标准点205和第四校准点210，相邻两点连线形成的夹角度数，B2和D2分别为第一校准点207、第二校准点208、第三校准点209和第四校准点210分别与相邻的第一标准点201、第二标准点202、第三标准点203、第四标准点204、第五标准点205和第六标准点206之间的距离参数；
Sp4：获取运动时相邻标准点之间的距离参数，通过B2和D2以及C2距离参数取得到标准距离C，分别将第一校准点207、第二校准点208、第三校准点209和第四校准点210两侧相邻的距离参数B2和D2相加后，并将得到的距离参数和与相对应位置的C2距离参数取平均值后得到第一标准点201、第二标准点202、第三标准点203、第四标准点204、第五标准点205和第六标准点206相邻两点之间的距离C；
Sp5：获取运动时的角度参数，将C2的夹角度数与A2的夹角度数取平均值得到新的运动时夹角度数A；
Sp6：生成图像，生成X、Y和Z平面的标准点之间的位置参数图像，将X向安装板4、Y向安装板8和Z向安装板5的位置参数取平均值后生成X、Y和Z平面的三维的参数信息通过交换机18转换后通过显示电脑17进行显示,由于第一标准点201和第四标准点204分别位于肩部和胯部，人体的核心部位在跑动时幅度较小，产生的误差也较小，使用第一标准点201和第四标准点204之间的距离和角度参数E2作为基础，在第一标准点201和第四标准点204的基础上通过距离C和夹角度数A得到在一个平面内人体躯干2的关节位置信息。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个引用结构”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种无规律分布式位姿数据收集及处理装置，包括滑动基座(1)和人体躯干(2)，其特征在于：所述滑动基座(1)的顶面固定连接有滑轨(19)，所述滑轨(19)的侧部活动杆连接有直线电机(3)，所述直线电机(3)的顶面固定连接有X向安装板(4)，所述X向安装板(4)的一侧固定连接有Y向安装板(8)，所述X向安装板(4)和Y向安装板(8)的顶面固定连接有Z向安装板(5),所述X向安装板(4)、Y向安装板(8)和Z向安装板(5)的内侧均固定连接有动作捕捉镜头(6)，所述X向安装板(4)、Y向安装板(8)和Z向安装板(5)位于动作捕捉镜头(6)的之间均固定连接有抓拍摄像头(7)，所述人体躯干(2)的表面连接有第一标准点(201)、第二标准点(202)、第三标准点(203)、第四标准点(204)、第五标准点(205)、第六标准点(206)、第一校准点(207)、第二校准点(208)、第三校准点(209)和第四校准点(210)。
2.根据权利要求1所述的一种无规律分布式位姿数据收集及处理装置，其特征在于：所述第一校准点(207)位于第一标准点(201)与第二标准点(202)之间，所述第二校准点(208)位于第二标准点(202)与第三标准点(203)之间，所述第三校准点(209)位于第四标准点(204)与第五标准点(205)之间，所述第四校准点(210)位于第五标准点(205)与第六标准点(206)之间。
3.根据权利要求1所述的一种无规律分布式位姿数据收集及处理装置，其特征在于：所述人体躯干(2)的肩部固定连接有第一标准点(201)，所述人体躯干(2)的胳膊肘部固定连接有第二标准点(202)，所述人体躯干(2)的手腕部固定连接有第三标准点(203)，所述人体躯干(2)的胯部两侧固定连接有第四标准点(204)，所述人体躯干(2)的膝盖部固定连接有第五标准点(205)，所述人体躯干(2)的脚踝部固定连接有第六标准点(206)。
4.根据权利要求1所述的一种无规律分布式位姿数据收集及处理装置，其特征在于：所述滑动基座(1)的两侧均固定连接有安装侧板(11)，所述安装侧板(11)的表面固定连接有螺纹限位筒(13)，所述螺纹限位筒(13)的内部活动连接有螺纹杆(14)，所述螺纹杆(14)的底面固定连接有固定底板(16)，且螺纹限位筒(13)的内壁与螺纹杆(14)的外壁为螺纹连接。
5.根据权利要求1所述的一种无规律分布式位姿数据收集及处理装置，其特征在于：所述滑动基座(1)的底面连接有滑轮(12)，所述滑动基座(1)的的侧面两端固定连接有水平仪(15)。
6.根据权利要求1所述的一种无规律分布式位姿数据收集及处理装置，其特征在于：所述Z向安装板(5)的顶面固定连接有交换机(18)，所述滑动基座(1)远离Y向安装板(8)的一侧固定连接有安装台(9)，所述安装台(9)的顶面固定连接有显示电脑(17)。
7.根据权利要求2所述的一种无规律分布式位姿数据收集及处理装置，其特征在于：所述直线电机(3)的顶面与X向安装板(4)之间固定连接有固定夹板(10)，且直线电机(3)与固定夹板(10)之间为焊接固定，且X向安装板(4)与固定夹板(10)之间通过螺栓和螺帽固定连接。
8.一种无规律分布式位姿数据收集及处理装置，其特征在于：所述一种无规律分布式位姿数据收集及处理装置的使用流程如下：
Sp1：识别标准值，人体躯干(2)在在运动的状态下，在X向安装板(4)、Y向安装板(8)和Z向安装板(5)的内侧进行运动，获取第一标准点(201)和第四标准点(204)之间距离参数和角度参数E；
Sp2：运动状态下采集标准点位置参数，运动状态下分别获得人体躯干(2)左右两侧的第一标准点(201)、第二标准点(202)、第三标准点(203)、第四标准点(204)、第五标准点(205)和第六标准点(206)之间的位置参数C2；
Sp3：运动状态下采集校准点与相邻标准点之间的位置参数，运动状态下分别获得人体躯干(2)左右两侧第一校准点(207)、第二校准点(208)、第三校准点(209)和第四校准点(210)分别与相邻的第一标准点(201)、第二标准点(202)、第三标准点(203)、第四标准点(204)、第五标准点(205)和第六标准点(206)之间的位置参数A2、B2和D2；
Sp4：获取运动时相邻标准点之间的距离参数，通过B2和D2以及C2距离参数取得到标准距离C；
Sp5：获取运动时的角度参数，将C2的夹角度数与A2的夹角度数取平均值得到新的运动时夹角度数A；
Sp6：生成图像，生成X、Y和Z平面的标准点之间的位置参数图像，将位置参数取平均值后生成的参数信息通过交换机(18)转换后通过显示电脑(17)进行显示。
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|---|---|---|---|
| CN202111610348.9A CN114271815B (zh) | 2021-12-27 | 2021-12-27 | 一种无规律分布式位姿数据收集及处理装置 |
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Publications (2)
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ID=80875974
Family Applications (1)
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2021
- 2021-12-27 CN CN202111610348.9A patent/CN114271815B/zh active Active
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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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