CN115153448A - 一种脊柱识别定位方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于检测仪器技术领域，本发明提供一种脊柱识别定位方法，应用于脊柱检测手持设备，所述脊柱检测手持设备包括壳体、所述壳体两侧对称安装的至少两对行进轮、所述壳体底部的中间设置的测量轮、以及设置于所述壳体内部的传感组件，包括：通过所述传感组件采集脊柱测量时各位置坐标的压力数据；基于所述各位置坐标的压力数据，获取压力变化数据；根据压力变化数据，查找符合预设的颈七压力突变范围的目标压力变化数据；根据目标压力变化数据，确定对应的测量坐标位置；基于对应的测量坐标位置，识别颈七棘突位置。准确识别定位颈七，从而可找准测量的起始点，数据采集也是从颈七开始，从而也保证了后续数据采集分析的准确性。

Description

一种脊柱识别定位方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及检测仪器技术领域，尤指一种脊柱识别定位方法、装置和系统。

背景技术

当脊柱侧弯情况较为严重时，会严重危及患者的正常生长发育和内脏器官功能，初期应该保守治疗如手法矫正，发现在晚期就需要进行手术矫正治疗。因此，对于脊椎错位和脊柱侧弯及时治疗的关键在于尽早发现。目前对人体脊柱的检测方法中，在检测脊柱状况后，不能给出合理的建议，且检测过程复杂，影响用户体验。

脊椎侧弯是指人的脊椎有侧向的弯曲，其形状可能是S形或是C形。正常情况下，人体脊柱关于躯干对称生长，当脊柱向一侧弯曲角度超过10°时就称为脊柱侧弯。脊椎侧弯可能发生于颈椎、胸椎、腰椎等处，以胸椎和腰椎最常见。

现有技术中也有出现一些脊柱侧弯检测的产品，但这些检测产品都对操作人员的技术专业性有一定要求，需要操作人员相对比较专业，能准确的将脊柱检测仪器沿着人体的脊柱进行扫描检测，而现有的检测产品是没有办法确定检测扫描的位置是否准确，或者没法区分检测仪器是否沿棘突检测的，一旦操作人员不专业，检测时未能正确的沿着脊柱检测，偏离或者起始检测位没有找准的话，则会导致后续检测结果不准确，从而给到错误的脊柱侧弯判断。

发明内容

本发明提供一种脊柱识别定位方法、装置和系统，克服上述问题。

本发明提供的技术方案如下：

一方面，本发明提供一种脊柱识别定位方法，应用于脊柱检测手持设备，所述脊柱检测手持设备包括壳体、所述壳体两侧对称安装的至少两对行进轮、所述壳体底部的中间设置的测量轮、以及设置于所述壳体内部的传感组件，包括：

通过所述传感组件采集脊柱测量时各位置坐标的压力数据；

基于所述各位置坐标的压力数据，获取压力变化数据；

根据压力变化数据，查找符合预设的颈七压力突变范围的目标压力变化数据；

根据目标压力变化数据，确定对应的测量坐标位置；

基于对应的测量坐标位置，识别颈七棘突位置。

在一些实施例中，在所述根据目标压力变化数据，确定对应的测量坐标位置之后，还包括：

判断所述对应的测量坐标位置形成的空间轨迹是否符合颈七的轨迹突变特征值标准；

若是，则执行识别颈七棘突位置的流程。

在一些实施例中，所述通过所述传感组件采集脊柱测量时各位置坐标的压力数据，包括：

通过所述传感组件中的压力传感器和三轴角度传感器采集脊柱测量时各位置坐标的压力数据。

在一些实施例中，所述通过所述传感组件采集脊柱测量时各位置坐标的压力数据，包括：

所述测量轮的轮轴上安装有伸缩弹簧；

通过所述传感组件中的距离传感器采集所述伸缩弹簧的伸缩长度变化，以计算脊柱测量时各位置坐标的压力数据。

在一些实施例中，还包括：所述测量轮的轮面上沿滚动方向并排安装有三组电容传感器；

基于通过所述三组电容传感器采集的电容数据以及采集的空间曲线数据，以判断出所述脊柱检测手持设备所在的人体被测区域。

在一些实施例中，所述采集空间曲线数据，包括：

当所述测量轮沿皮肤滚动时，所述传感组件中的电容传感器依次接触到皮肤，通过基于所述电容传感器的接触间隔时间和弧长，计算当前运动速度和滚动距离；

基于所述当前运动速度、所述滚动距离和所述三轴角度传感器采集的各位置坐标，获取所述空间曲线数据。

在一些实施例中，还包括：

通过所述三组电容传感器采集的电容数据，区分颈椎区段、胸椎区段和腰椎区段，以判断出所述脊柱检测手持设备所在的人体被测区域，以供识别脊柱侧弯。

在一些实施例中，所述判断出所述脊柱检测手持设备所在的人体被测区域，包括：

当中间组的电容传感器采集到电容数据且左右两组的电容传感器未采集到电容数据时时，则确定所述脊柱检测手持设备所在的人体被测区域为颈椎区段；

当所述左右两组的电容传感器采集到电容数据且所述中间组的电容传感器未采集到电容数据时，则确定所述脊柱检测手持设备所在的人体被测区域为腰椎区段；

当三组的电容传感器均采集到电容数据时，则确定所述脊柱检测手持设备所在的人体被测区域为胸椎区段。

在一些实施例中，所述以判断出所述脊柱检测手持设备所在的人体被测区域，还包括：

通过所述三组电容传感器采集的电容数据，结合空间曲线数据，区分颈椎区段、胸椎区段和腰椎区段，以判断出所述脊柱检测手持设备所在的人体被测区域。

在一些实施例中，本发明还提供一种脊柱识别定位装置，，包括：

传感组件，用于采集脊柱测量时各位置坐标的压力数据；

获取模块，用于基于所述各位置坐标的压力数据，获取压力变化数据；

查找模块，用于根据压力变化数据，查找符合预设的颈七压力突变范围的目标压力变化数据；

确定模块，用于根据目标压力变化数据，确定对应的测量坐标位置；

识别模块，用于基于对应的测量坐标位置，识别颈七棘突位置。

在一些实施例中，还包括判断模块，用于：

判断所述对应的测量坐标位置形成的空间轨迹是否符合颈七的轨迹突变特征值标准；

若是，则执行识别颈七棘突位置的流程。

在一些实施例中，本发明还提供一种脊柱侧弯检测系统，包括：脊柱检测手持设备，以及脊柱识别定位装置和分析处理模块；其中：

脊柱识别定位装置，用于采用所述脊柱检测手持设备进行脊柱测量时，识别颈七棘突位置；

分析处理模块，用于根据所述脊柱识别定位装置识别到的颈七棘突位置，确定脊柱测量的起始位置；

所述分析处理模块，还用于根据基于所述脊柱检测手持设备采集的传感数据，计算获取脊柱测量点的空间曲线数据和空间角度变化数据；

所述分析处理模块，还用于基于所述空间曲线数据和所述空间角度变化数据，测量脊柱侧弯cobb角，以根据所述cobb角确定脊柱侧弯程度。

在一些实施例中，所述脊柱检测手持设备包括安装于所述脊柱检测手持设备中测量轮上的电容传感器、三轴角度传感器；

其中，所述电容传感器用于采集所述测量轮的行进路径、所述的脊柱当前位置，所述三轴角度传感器用于采集角度信息；

所述分析处理模块，用于结合测量轮的行进路径、所述测量轮所在的脊柱当前位置以及所述脊柱检测手持设备的角度信息，得到所述空间曲线数据和所述空间变化数据。

本发明提供的一种脊柱识别定位方法、装置和系统至少具有以下一种有益效果：

1、通过脊柱检测手持设备的测量轮轮轴上设置的压力传感器采集压力变化数据，准确识别定位颈七，从而可找准测量的起始点，数据采集也是从颈七开始，从而也保证了后续数据采集分析的准确性。

2、为了更为准确的定位颈七，还可在压力变化数据的基础上，进一步结合空间轨迹的变化数据，从而使得颈七的识别定位更精准。

3、基于测量轮上的三组电容传感器测量区分出颈椎区间、胸椎区间和腰椎区间，从而也为后续判断是哪个区间发生侧弯提供了依据。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

图1是本发明的一种脊柱识别定位方法的一个实施例的示意图；

图2是本发明的脊柱检测手持设备的示意图；

图3是本发明的一种脊柱识别定位装置的一个实施例的示意图；

图4是本发明的一种脊柱识别定位系统的一个实施例的示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

在本文中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

在一个实施例中，如图1所示，本发明提供一种脊柱识别定位方法，应用于脊柱检测手持设备，所述脊柱检测手持设备包括壳体、所述壳体两侧对称安装的至少两对行进轮、所述壳体底部的中间设置的测量轮、以及设置于所述壳体内部的传感组件，包括：

S101通过所述传感组件采集脊柱测量时各位置坐标的压力数据。

在本实施例中，如图2所示，其中：测量轮的轮轴安装有伸缩弹簧，可以让测量轮的轮面贴近皮肤表面保持接触到。测量轮位于行进轮中间，测量轮的宽度小于每一对行进轮之间的空隙宽度，当人体脊柱在人体体表区域的形态是凸起，测量轮的轮面可以缩到四个行进轮的轮面切面之上，人体的突出部分正好位于每一对行进轮之间的空隙内，使行进轮可以继续接触到皮肤表面。

传感组件包括安装于测量轮、行进轮、壳体的传感器，通过传感组件采集脊柱测量时，测量轮、行进轮移动至各位置坐标的压力数据。

S102基于所述各位置坐标的压力数据，获取压力变化数据。

在本实施例中，通过传感组件测量当测量轮在凹凸不平的皮肤表面运动，测量轮会随凹凸起伏，弹簧会随之压缩的压力变化。

S103根据压力变化数据，查找符合预设的颈七压力突变范围的目标压力变化数据。

S104根据目标压力变化数据，确定对应的测量坐标位置。

S105基于对应的测量坐标位置，识别颈七棘突位置。

在本实施例中，由于人体在颈七棘突会特别凸起，压力会有一个突变过程，通过记录突变压力信号识别颈七棘突的测量位置，用于进一步优化测量后病理点的定位。

在一个实施例中，在所述根据目标压力变化数据，确定对应的测量坐标位置之后，还包括：

判断所述对应的测量坐标位置形成的空间轨迹是否符合颈七的轨迹突变特征值标准；

若是，则执行识别颈七棘突位置的流程。

在本实施例中，为了使得颈七的定位更为准确，在上述方案的基础上，结合位置变化数据。当设备移动到颈七棘突时，空间轨迹因颈七外表特性会产生突变，提取颈七的特征值，即可实现对颈七的定位识别。

具体的，在上述确定对应的测量坐标位置之后，还包括：

判断所述对应的测量坐标位置形成的空间轨迹是否符合颈七的轨迹突变特征值标准，若是，则进入后续的基于该对应的测量坐标位置，识别颈七棘突位置步骤。

在一个实施例中，所述通过所述传感组件采集脊柱测量时各位置坐标的压力数据，包括：

通过所述传感组件中的压力传感器和三轴角度传感器采集脊柱测量时各位置坐标的压力数据。

在本实施例中，传感组件包括三轴角度传感器、压力传感器；具体的，安装测量轮的伸缩弹簧的端面安装有一个压力传感器和一个激光/红外线距离传感器；上述压力传感器用于测量当测量轮在凹凸不平的皮肤表面运动，测量轮会随凹凸起伏，弹簧会随之压缩的压力变化。

在一个实施例中，所述通过所述传感组件采集脊柱测量时各位置坐标的压力数据，包括：

所述测量轮的轮轴上安装有伸缩弹簧；

通过所述传感组件中的距离传感器采集所述伸缩弹簧的伸缩长度变化，以计算脊柱测量时各位置坐标的压力数据。

在一个实施例中，还包括：

所述测量轮的轮面上沿滚动方向并排安装有三组电容传感器；

基于通过所述三组电容传感器采集的电容数据以及采集的空间曲线数据，以判断出所述脊柱检测手持设备所在的人体被测区域。

在一个实施例中，所述采集空间曲线数据，包括：

当所述测量轮沿皮肤滚动时，所述传感组件中的电容传感器依次接触到皮肤，通过基于所述电容传感器的接触间隔时间和弧长，计算当前运动速度和滚动距离；

基于所述当前运动速度、所述滚动距离和所述三轴角度传感器采集的各位置坐标，获取所述空间曲线数据。

其中，当所述测量轮延皮肤滚动时，所述传感组件中的电容传感器依次接触到皮肤，通过基于所述电容传感器的接触间隔时间和弧长，计算当前运动速度和滚动距离。然后结合三轴角度传感器采集的各位置坐标，生成空间曲线数据。

在本实施例中，如图2所示，测量轮的轮面上的左部、中部和右部分别设置有一组电容传感器，每组电容传感器的感应点均布于测量轮对应轮面区域，三组电容传感器形成3圈传感器感应点。

中间组的电容传感器位于测量轮的轮面中轴线上，左右两组的电容传感器以中间组的电容传感器为轴线对称分布。

其中，中间一圈的传感器感应点位于测量轮轮面的中间部分，另外两圈传感器感应点相对于中间一圈的传感器感应点对称分布。

其中，三组的电容传感器为多通道电容性传感器。

每组电容传感器中相邻感应点的间距，相对于滚轮中心的弧度小于72度，即至少每一圈有不少于20个传感器，单测量轮延皮肤滚动时，传感器依次接触到皮肤。

其中，通过传感器的接触间隔时间和弧长就可以计算当前运动速度，和滚动距离。

在一个实施例中，还包括：

通过所述传感组件的电容传感器采集的电容数据，区分颈椎区段、胸椎区段和腰椎区段，以判断出所述脊柱检测手持设备所在的人体被测区域，以供识别脊柱侧弯。

在本实施例中，在颈七定位识别的基础上，本发明还能进一步根据测量轮的三组电容传感器采集的电容数据，区分颈椎、胸椎和腰椎区段。

在一个实施例中，所述判断出所述脊柱检测手持设备所在的人体被测区域，包括：

当中间组的电容传感器采集到电容数据且左右两组的电容传感器未采集到电容数据时时，则确定所述脊柱检测手持设备所在的人体被测区域为颈椎区段；

当所述左右两组的电容传感器采集到电容数据且所述中间组的电容传感器未采集到电容数据时，则确定所述脊柱检测手持设备所在的人体被测区域为腰椎区段；

当三组的电容传感器均采集到电容数据时，则确定所述脊柱检测手持设备所在的人体被测区域为胸椎区段。

在本实施例中，由于脊柱所在人体体表区域的形态，在颈部区域是凸起，三组电容传感器中只有中间组可以接触到皮肤，边缘2组接触不到，胸椎和腰椎的区域体表形态是从上凸逐步过渡到下凹。

此时，三组传感器和皮肤的接触面积由开始的只有中间一组接触皮肤到两侧两组接触面积逐步加大，一直到中间一组在很凹陷的区域接触面积减少甚至不接触。这样，就可以判断出测量脊柱设备位于人体的那个被测区域。

在一个实施例中，所述以判断出所述脊柱检测手持设备所在的人体被测区域，还包括：

通过所述三组电容传感器采集的电容数据，结合空间曲线数据，区分颈椎区段、胸椎区段和腰椎区段，以判断出所述脊柱检测手持设备所在的人体被测区域。

在本实施例中，除了基于单独的电容数据判断脊柱检测手持设备所在的人体被测区域外，还结合空间曲线数据进行判断，这样的判断方式更加完善和准确。

在一个实施例中，如图3所示，本发明还提供一种脊柱识别定位装置，包括：

传感组件101，用于通过所述传感组件采集脊柱测量时各位置坐标的压力数据；

获取模块102，用于基于所述各位置坐标的压力数据，获取压力变化数据；

查找模块103，用于根据压力变化数据，查找符合预设的颈七压力突变范围的目标压力变化数据；

确定模块104，用于根据目标压力变化数据，确定对应的测量坐标位置；

识别模块105，用于基于对应的测量坐标位置，识别颈七棘突位置。

在一个实施例中于，还包括判断模块，用于：

判断所述对应的测量坐标位置形成的空间轨迹是否符合颈七的轨迹突变特征值标准；

若是，则执行识别颈七棘突位置的流程。

在一个实施例中，本发明还提供一种脊柱侧弯检测系统，包括：脊柱检测手持设备201，以及脊柱识别定位装置202和分析处理模块203；其中：

脊柱识别定位装置，用于采用所述脊柱检测手持设备进行脊柱测量时，识别颈七棘突位置；

分析处理模块，用于根据所述脊柱识别定位装置识别到的颈七棘突位置，确定脊柱测量的起始位置；

所述分析处理模块，还用于根据基于所述脊柱检测手持设备采集的传感数据，计算获取脊柱测量点的空间曲线数据和空间角度变化数据；

所述分析处理模块，还用于基于所述空间曲线数据和所述空间角度变化数据，测量脊柱侧弯cobb角，以根据所述cobb角确定脊柱侧弯程度。

在本实施例中，脊柱检测手持设备的结构，尤其是设置的各传感器的巧妙布局，充分利用各传感器采集的数据为后续的测量定位和区分奠定基础。

在本实施例中，脊柱识别定位装置，用于采用该脊柱检测手持设备进行脊柱测量时，识别颈七棘突位置；分析处理模块，用于根据脊柱识别定位装置识别到的颈七棘突位置，确定脊柱测量的起始位置；并根据基于三轴角度测量传感组件、以及测量轮上的电容传感器采集的数据，计算获取脊柱测量点的空间曲线和空间角度变化数据；并基于空间曲线和空间角度变化数据，测量脊柱侧弯cobb角，根据所述cobb角确定脊柱侧弯程度。

上述的脊柱识别定位装置可设置在脊柱检测手持设备中，也可设置在云端，或者与脊柱检测手持设备通信连接的电脑、平板、移动终端、上位机、或其它第三方设备上。同样的，分析处理模块也可以设置在脊柱检测手持设备中，也可设置在云端，或者与脊柱检测手持设备通信连接的电脑、平板、移动终端、上位机、或其它第三方设备上。

在本实施例中，脊柱检测手持设备包括：一组三轴角度测量传感器组件、行进轮组件、测量轮组件、及运算模块组成。

其中，行进轮组件，具有四个行进轮，每个轮子独立旋转，其中有一对轮子上面安装滚轮旋转角度测量传感器，独立测量这两个轮面和皮肤相对移动距离；通过计算四个行进轮沿着弯曲路径行进时，通过左右轮的移动距离和左右轮接触皮肤的间距计算仪器中轴线位置的移动距离。

行进轮组件，4个行进轮都是圆柱形轮面，轮面和皮肤接触的位置需要确认；采用在轮面上增加一组压力传感器或者电容传感器，通过判断这一组传感器，多个通道和皮肤接触的压力强度极值或者电容极值来确定接触中心位置，从而确认轮面和皮肤接触的位置。

行进轮组件可以通过判别轮面和皮肤的接触状况评估测试操作的准确性，正常测量时，不允许四个行进轮有任何一个离开皮肤，而且两组行进轮左右两个轮面和皮肤接触点应该是对称的。通过这些评估其有益效果是提高了测试操作准确性。

测量轮组件，在四个行进轮中间，位于医器中轴线上有一个测量轮，测量轮的轮面有三组延滚动方向安装的电容传感器。

电容传感器接触到皮肤后产生电容变化，通过计算电容变化量可以计算得到皮肤接触到滚轮表面的面积大小。

测试轮组件，测量轮的轮面为圆形截面，三组电容传感器分别安装在轮子的圆弧面中心，以及左右两侧。由于脊柱所在人体体表区域的形态，在颈部区域是凸起，三组传感器中只有中间组可以接触到皮肤，边缘2组接触不到；胸椎和腰椎的区域体表形态是从上凸逐步过渡到下凹，此时三组传感器和皮肤的接触面积由开始的只有中间一组接触皮肤到两侧两组接触面积逐步加大一直到中间一组在很凹陷的区域接触面积减少甚至不接触；这样，就可以判断出仪器位于人体的那个被测区域。

测试轮组件上三组电容传感器还可以用于对测试人操作方法准确性的评估，正常状态三组传感器测量时，由于人体存在对称性，即中间一组通道数据强度和两侧两组数据基本对称。如果发生严重不对称的情况，例如：一种是操作失误，手持设备左右歪斜或者测量过程偏离中心线；另一种情况是被测人比较严重的局部脊柱侧弯变形。

本实施例可以通过判别实测脊柱侧弯数据和三组电容传感器数据对称性的同步性来确定是由于测试操作失误还是严重侧弯引起，从而评估测试操作的可靠性和准确性。

测量轮组件，测量轮的轮轴安装有伸缩弹簧，可以让测量轮的轮面施总贴近皮肤表面保持接触到。其特征还在于测量轮位于行进轮中间，测量轮的宽度小于每一对行进轮之间的空隙宽度，当人体脊柱在人体体表区域的形态是凸起，测量轮的轮面可以缩到四个行进轮的轮面切面之上，人体的突出部分正好位于每一对行进轮之间的空隙内。使行进轮可以继续接触到皮肤表面。

测量轮组件，三组电容传感器，每一组的电容传感器感应点均布于测量轮轮面，形成3圈传感器感应点，感应点的间距，相对于滚轮中心的弧度小于72度，即至少每一圈有不少于20个传感器，单测量轮延皮肤滚动时，传感器依次接触到皮肤。通过传感器的接触间隔时间和弧长就可以计算当前运动速度，和滚动距离。

测量轮组件，安装测量轮的伸缩弹簧的端面安装有一个压力传感器和一个激光/红外线距离传感器；上述压力传感器用于测量当测量轮在凹凸不平的皮肤表面运动，测量轮会随凹凸起伏，弹簧会随之压缩的压力变化；其有益效果为，由于人体在颈七棘突会特别凸起，压力会有一个突变过程，通过记录突变压力信号识别颈七棘突的测量位置，用于进一步优化测量后病理点的定位。

在一个实施例中，所述脊柱检测手持设备包括安装于所述脊柱检测手持设备中测量轮上的电容传感器、三轴角度传感器。

其中，所述电容传感器用于采集所述测量轮的行进路径、所述的脊柱当前位置，所述三轴角度传感器用于采集角度信息。

所述分析处理模块，用于结合测量轮的行进路径、所述测量轮所在的脊柱当前位置以及所述脊柱检测手持设备的角度信息，得到所述空间曲线数据和所述空间变化数据。

上述三轴角度传感器安装在测量轮的轮架上，和测试轮相对位置固定，即测试轮和三轴角度传感器的位置相对角度运动同步。

当使用三轴角度传感器和地磁传感器测量得到每个测试点的空间角度值，再通过每两组测试点的距离；就可以计算出一系列测试点的空间曲线，其空间曲线计算，需要采用消除多类误差数据方法。

上述多类误差数据方法，其中第一类为测试轮和皮肤的接触点是真实的测试点，而三轴角度传感器的位置和测试轮相对固定，需要消除相对距离的误差。修正后三轴角度传感器的位置和测试轮和皮肤的接触点位置重合。此类消除矢状面数据误差。

上述多类误差数据方法，其中第二类为消除测量过程中行进方向和脊柱弯曲方向不在切线上的误差；正常测量时，仪器的行进轮按压到脊柱两侧的皮肤高点，中间的测试轮接触到脊柱中心最高点，要求脊柱有弯曲时，行进方向一直和脊柱中心线成相切状态，左右行进轮轮轴垂直于脊柱中心线，左右行进轮和左右皮肤高点的接触点位置是对称的。通过行进轮上的一组传感器判断接触皮肤的位置，从而确认行进轮是否左右偏移测试路径。

在本实施例中，通过脊柱检测手持设备的测量轮轮轴上设置的压力传感器采集压力变化数据，准确识别定位颈七，从而可找准测量的起始点，数据采集也是从颈七开始，从而也保证了后续数据采集分析的准确性。为了更为准确的定位颈七，还可在压力变化数据的基础上，进一步结合空间轨迹的变化数据，从而使得颈七的识别定位更精准。

在本实施例中，还可基于测量轮上的三组电容传感器测量区分出颈椎区间、胸椎区间和腰椎区间，从而也为后续判断是哪个区间发生侧弯提供了依据。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其他的方式实现。示例性的，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，示例性的，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，示例性的，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性、机械或其他的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可能集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种脊柱识别定位方法，其特征在于，应用于脊柱检测手持设备，所述脊柱检测手持设备包括壳体、所述壳体两侧对称安装的至少两对行进轮、所述壳体底部的中间设置的测量轮、以及设置于所述壳体内部的传感组件，包括：

通过所述传感组件采集脊柱测量时各位置坐标的压力数据；

基于所述各位置坐标的压力数据，获取压力变化数据；

根据压力变化数据，查找符合预设的颈七压力突变范围的目标压力变化数据；

根据目标压力变化数据，确定对应的测量坐标位置；

基于对应的测量坐标位置，识别颈七棘突位置。

2.根据权利要求1所述脊柱识别定位方法，其特征在于，在所述根据目标压力变化数据，确定对应的测量坐标位置之后，还包括：

判断所述对应的测量坐标位置形成的空间轨迹是否符合颈七的轨迹突变特征值标准；

若是，则执行识别颈七棘突位置的流程。

3.根据权利要求1所述脊柱识别定位方法，其特征在于，所述通过所述传感组件采集脊柱测量时各位置坐标的压力数据，包括：

通过所述传感组件中的压力传感器和三轴角度传感器采集脊柱测量时各位置坐标的压力数据。

4.根据权利要求3所述脊柱识别定位方法，其特征在于，所述通过所述传感组件采集脊柱测量时各位置坐标的压力数据，包括：

所述测量轮的轮轴上安装有伸缩弹簧；

通过所述传感组件中的距离传感器采集所述伸缩弹簧的伸缩长度变化，以计算脊柱测量时各位置坐标的压力数据。

5.根据权利要求1所述脊柱识别定位方法，其特征在于，还包括：所述测量轮的轮面上沿滚动方向并排安装有三组电容传感器；

基于通过所述三组电容传感器采集的电容数据以及采集的空间曲线数据，以判断出所述脊柱检测手持设备所在的人体被测区域。

6.根据权利要求5所述脊柱识别定位方法，其特征在于，所述采集空间曲线数据，包括：

当所述测量轮沿皮肤滚动时，所述传感组件中的电容传感器依次接触到皮肤，通过基于所述电容传感器的接触间隔时间和弧长，计算当前运动速度和滚动距离；

基于所述当前运动速度、所述滚动距离和所述三轴角度传感器采集的各位置坐标，获取所述空间曲线数据。

7.根据权利要求1～6中任一项所述脊柱识别定位方法，其特征在于，还包括：

通过所述三组电容传感器采集的电容数据，区分颈椎区段、胸椎区段和腰椎区段，以判断出所述脊柱检测手持设备所在的人体被测区域，以供识别脊柱侧弯。

8.根据权利要求7所述脊柱识别定位方法，其特征在于，所述判断出所述脊柱检测手持设备所在的人体被测区域，包括：

当中间组的电容传感器采集到电容数据且左右两组的电容传感器未采集到电容数据时时，则确定所述脊柱检测手持设备所在的人体被测区域为颈椎区段；

当所述左右两组的电容传感器采集到电容数据且所述中间组的电容传感器未采集到电容数据时，则确定所述脊柱检测手持设备所在的人体被测区域为腰椎区段；

当三组的电容传感器均采集到电容数据时，则确定所述脊柱检测手持设备所在的人体被测区域为胸椎区段。

9.根据权利要求8所述脊柱识别定位方法，其特征在于，所述以判断出所述脊柱检测手持设备所在的人体被测区域，还包括：

通过所述三组电容传感器采集的电容数据，结合空间曲线数据，区分颈椎区段、胸椎区段和腰椎区段，以判断出所述脊柱检测手持设备所在的人体被测区域。

10.一种脊柱识别定位装置，其特征在于，包括：

传感组件，用于采集脊柱测量时各位置坐标的压力数据；

获取模块，用于基于所述各位置坐标的压力数据，获取压力变化数据；

查找模块，用于根据压力变化数据，查找符合预设的颈七压力突变范围的目标压力变化数据；

确定模块，用于根据目标压力变化数据，确定对应的测量坐标位置；

识别模块，用于基于对应的测量坐标位置，识别颈七棘突位置。

11.根据权利要求10所述脊柱识别定位装置，其特征在于，还包括判断模块，用于：

判断所述对应的测量坐标位置形成的空间轨迹是否符合颈七的轨迹突变特征值标准；

若是，则执行识别颈七棘突位置的流程。

12.一种脊柱侧弯检测系统，其特征在于，包括：脊柱检测手持设备，以及脊柱识别定位装置和分析处理模块；其中：

脊柱识别定位装置，用于采用所述脊柱检测手持设备进行脊柱测量时，识别颈七棘突位置；

分析处理模块，用于根据所述脊柱识别定位装置识别到的颈七棘突位置，确定脊柱测量的起始位置；

所述分析处理模块，还用于根据基于所述脊柱检测手持设备采集的传感数据，计算获取脊柱测量点的空间曲线数据和空间角度变化数据；

所述分析处理模块，还用于基于所述空间曲线数据和所述空间角度变化数据，测量脊柱侧弯cobb角，以根据所述cobb角确定脊柱侧弯程度。

13.根据权利要求12所述的脊柱侧弯检测系统，其特征在于，所述脊柱检测手持设备包括安装于所述脊柱检测手持设备中测量轮上的电容传感器、三轴角度传感器；

其中，所述电容传感器用于采集所述测量轮的行进路径、所述的脊柱当前位置，所述三轴角度传感器用于采集角度信息；

所述分析处理模块，用于结合测量轮的行进路径、所述测量轮所在的脊柱当前位置以及所述脊柱检测手持设备的角度信息，得到所述空间曲线数据和所述空间变化数据。

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