CN115641938A

CN115641938A - 一种基于前庭性偏头痛康复训练的虚拟现实方法及系统

Info

Publication number: CN115641938A
Application number: CN202211314007.1A
Authority: CN
Inventors: 刘金环
Original assignee: Zhengzhou Third People's Hospital
Current assignee: Zhengzhou Third People's Hospital
Priority date: 2022-10-25
Filing date: 2022-10-25
Publication date: 2023-01-24

Abstract

本申请提供了一种基于前庭性偏头痛康复训练的虚拟现实方法及系统，所述方法包括：获取康复训练者的面诊信息；根据获取的面诊信息，通过虚拟现实场景生成康复训练者的初始康复训练数据集；结合初始康复训练数据集，为康复训练者匹配初始康复训练操；实时检测康复训练者在初始康复训练操下的状态信息，基于康复训练者的状态信息，所述康复训练者在进行康复训练的过程中，通过与虚拟现实场景交互，动态调整虚拟现实场景下的康复训练操，本申请通过虚拟现实方法及系统为康复训练者提供康复训练操，使得康复训练者在心情愉悦的情况下进行前庭性偏头痛的康复训练，减少前庭性偏头痛依赖药物产生副作用带来的困扰。

Description

一种基于前庭性偏头痛康复训练的虚拟现实方法及系统

技术领域

本申请涉及虚拟现实康复技术领域，具体说是一种基于前庭性偏头痛康复训练的虚拟现实方法及系统。

背景技术

虚拟现实技术(简称VR)，又称虚拟环境、灵境或人工环境，是指利用计算机生成一种可对参与者直接施加视觉、听觉和触觉感受，并允许其交互地观察和操作的虚拟世界的技术。

前庭性偏头痛(vestibular migraine，VM)是前庭周围性眩晕疾病中较为常见的一种，2013年Lempert T等列出了前庭性偏头痛的诊断标准，然而前庭性偏头痛的发病机制至今尚不清楚。

目前对前庭性偏头痛治疗多采用药物治疗，并且这些药物具有一定的副作用，如何对前庭性偏头痛患者提前进行康复训练，减少药物对前庭性偏头痛的副作用是我们需要不断研究的课题，虽然现有技术也存在基于虚拟现实进行前庭康复训练，但现有技术中存在未考虑不同康复训练者的接受度不同以及康复训练者在训练过程中产生的不适感如何解决等缺点问题。由此可知，亟需一种沉浸式的虚拟现实方法及系统对前庭性偏头痛进行康复训练，减少前庭性偏头痛依赖药物产生副作用带来的困扰。

发明内容

为了克服现有技术中缺少沉浸式的虚拟现实方法及系统对前庭性偏头痛进行康复训练问题，本申请提供了一种基于前庭性偏头痛康复训练的虚拟现实方法及系统，采用了如下的技术方案：

第一方面，本申请提供了一种基于前庭性偏头痛康复训练的虚拟现实方法，包括：

获取康复训练者的面诊信息；所述面诊信息是对所述康复训练者的初始诊断结果；

根据获取的所述面诊信息，通过虚拟现实场景生成所述康复训练者的初始康复训练数据集；

结合所述初始康复训练数据集，为所述康复训练者匹配初始康复训练操；

实时检测所述康复训练者在所述初始康复训练操下的状态信息；

基于所述康复训练者的所述状态信息，所述康复训练者在进行康复训练的过程中，通过与所述虚拟现实场景交互，动态调整所述虚拟现实场景下的所述康复训练操。

为保证在康复训练者在康复训练过程中，因环境的切换对康复训练者产生影响，在康复训练者进行康复训练的过程中，不允许康复训练者在康复训练的过程中对虚拟现实场景的环境进行切换。

与所述虚拟现实场景进行语音交互，所述虚拟现实场景接收到调整指令后，调整虚拟场景的参数信息，生成与指令相对应的虚拟现实康复场景。

进一步的，所述面诊信息通过医生手动输入，或者根据获取医生与所述康复训练者的语音信息，虚拟现实场景提取关键信息，为康复训练者生成面诊信息。

进一步的，所述康复训练者进行康复训练前对所述虚拟现实场景的设置包括：所述康复训练者设置虚拟场景模式。

进一步的，所述康复训练者不选择设置虚拟现实场景模式，则虚拟现实场景模式为默认模式。

进一步的，所述状态信息包括脑电信号、面部表情、动作协调度。

进一步的，所述基于接收到的所述状态信息，为康复训练者动态调整康复训练操数据集，生成新的康复训练操动作集；根据获取的脑电信号、面部表情、动作协调度信息，对脑电信号、面部表情、动作协调度的权重信息进行不同的权重值赋值。

进一步的，所述根据获取的脑电信号、面部表情、动作协调度信息，对脑电信号、面部表情、动作协调度的权重信息进行不同的权重值赋值包括：基于不同权重值下的脑电信号、面部表情、动作协调度的权重信息，生成康复训练者的接受度值A，对获取的接受度值A进行判断处理，如果接受度值A不小于阈值T，则康复训练者适应当前虚拟现实康复训练操的强度，不调整当前康复训练操。如果接受度值A小于阈值T，则康复训练者不适应当前虚拟现实康复操的强度，则为康复训练者降低虚拟现实康复训练操的强度或者难度等级。

第二方面，本申请还提供了一种基于前庭性偏头痛康复训练的虚拟现实系统，包括：获取模块、初始数据集生成模块、虚拟现实场景构建模块、实时检测模块、调整模块；

所述获取模块，用于获取康复训练者的面诊信息；所述面诊信息是对所述康复训练者的初始诊断结果；

所述初始数据集生成模块，用于根据获取的所述面诊信息，通过虚拟现实场景生成所述康复训练者的初始康复训练数据集；

所述虚拟现实场景构建模块，用于结合所述初始康复训练数据集，为所述康复训练者匹配初始康复训练操；

所述实时检测模块，用于实时检测所述康复训练者在所述初始康复训练操下的状态信息；

所述调整模块，用于基于所述康复训练者的所述状态信息，所述康复训练者在进行康复训练的过程中，通过与所述虚拟现实场景交互，动态调整所述虚拟现实场景下的所述康复训练操。

第三方面，本申请提供了一种电子设备，包括：

一个或多个处理器；存储器；以及一个或多个计算机程序，其中所述一个或多个计算机程序被存储在所述存储器中，所述一个或多个计算机程序包括指令，当所述指令被所述设备执行时，使得所述设备执行如第一方面所述的方法。

第四方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如第一方面所述的方法。

第五方面，本申请提供了一种计算机程序，当所述计算机程序被计算机执行时，用于执行第一方面所述的方法。

在一种可能的设计中，第五方面中的程序可以全部或者部分存储在与处理器封装在一起的存储介质上，也可以部分或者全部存储在不与处理器封装在一起的存储器上。

本申请具有以下有益效果：

1、本申请通过根据面诊信息为康复训练者生成初始康复训练操，对不同康复训练者采取不同康复训练的方案，实现了为不同康复训练者因接受度不同而匹配相适应的康复训练操。

2、本申请通过根据获取康复训练者的训练时的状态信息,为康复训练者动态调整训练过程中的参数信息，解决康复训练者在康复训练过程中的不适感。

3、本申请通过在进行康复训练前设置虚拟现实场景模式，为康复训练者在康复训练过程中提供舒服的虚拟现实训练场景，提高康复训练者的心情愉悦度，通过虚拟现实康复训练减少前庭性偏头痛的发作频次，减少前庭性偏头痛带来的困扰。

附图说明

图1为本申请实施例可以应用于其中的示例性系统架构图；

图2是本申请实施例的方法流程图；

图3是本申请实施例的康复训练者的接受度流程图；

图4是本申请实施例的系统模块图；

图5是本申请实施例的计算机设备示意图。

具体实施方式

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1所示，系统架构100可以包括终端设备101、102、103，网络104和服务器105。网络104用以在终端设备101、102、103和服务器105之间提供通信链路的介质。网络104可以包括各种连接类型，例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。

用户可以使用终端设备101、102、103通过网络104与服务器105交互，以接收或发送消息等。终端设备101、102、103上可以安装有各种通讯客户端应用，例如网页浏览器应用、购物类应用、搜索类应用、即时通信工具、邮箱客户端、社交平台软件等。

终端设备101、102、103可以是具有显示屏并且支持网页浏览的各种电子设备，包括但不限于智能手机、平板电脑、电子书阅读器、MP3播放器(Moving Picture ExpertsGroup Audio Layer III，动态影像专家压缩标准音频层面3)、MP4(Moving PictureExperts Group Audio Layer IV，动态影像专家压缩标准音频层面4)播放器、膝上型便携计算机和台式计算机等等。

服务器105可以是提供各种服务的服务器，例如对终端设备101、102、103上显示的页面提供支持的后台服务器。

需要说明的是，本申请实施例所提供的一种基于前庭性偏头痛康复训练的虚拟现实方法一般由服务器/终端设备执行，相应地，一种基于前庭性偏头痛康复训练的虚拟现实系统一般设置于服务器/终端设备中。

应该理解，图1中的终端设备、网络和服务器的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的终端设备、网络和服务器。

继续参考图2，图中示出了本申请的一种基于前庭性偏头痛康复训练的虚拟现实方法流程图，所述方法包括以下步骤：

步骤201，获取康复训练者的面诊信息；所述面诊信息是对所述康复训练者的初始诊断结果；所述面诊信息通过医生手动输入，或者根据获取医生与所述康复训练者的语音信息，虚拟现实场景提取关键信息，为康复训练者生成面诊信息。

解释：康复训练者进行康复训练前都会找医生面诊，不同的康复训练者具有不同的特点，医生通过对康复训练者进行面诊，获取康复训练者的初始面诊信息。

解释：语音关键词检索(KeywordsSearch)，是指在连续语音流中检测出一组给定的关键词的过程。与大词汇量连续语音识别(Large Vocabulary Continuous SpeechRecognition)相比，语音关键词检索不需要对非关键词的精确识别，只需要检测出关键词即可，降低了对语音识别系统的要求，拓展了系统的适用条件。语音关键词检索在实时对话系统，命令控制，语音拨号，语音监听，以及语音文档检索方面等方面有着广泛的应用。

语音关键信息提取的步骤包括：训练阶段、识别阶段；

解释：在训练阶段，用海量相关语料训练出一个识别率较高的神经网络模型。在识别阶段，采集到的语音经过特征向量处理再经过神经网络模型推理得到相应的输出。特征提取得到作为神经网络模型输入的语音的特征向量，神经网络模型推理根据输入的特征向量计算出一个输出。

步骤202，根据获取的所述面诊信息，通过虚拟现实场景生成所述康复训练者的初始康复训练数据集；

解释：基于获取的初始面诊信息，将所述初始面诊信息录入虚拟现实场景中，虚拟现实场景根据获取的初始面诊信息，查找通过深度学习获取的康复训练数据库下的信息，为康复训练者匹配相应的初始康复训练数据集。

虚拟现实根据不同康复者的特点作为参数信息，为康复训练者制作不同的康复训练数据集。

步骤203，结合所述初始康复训练数据集，为所述康复训练者匹配初始康复训练操。

康复训练者进行康复训练前对所述虚拟现实场景的设置包括：所述康复训练者设置虚拟场景模式。所述康复训练者不选择设置虚拟现实场景模式，则虚拟现实场景模式为默认模式。所述康复训练者与所述虚拟现实场景进行语音交互，所述虚拟现实场景接收到调整语音指令后，调整虚拟场景的参数信息，生成与语音指令相对应的虚拟现实康复场景。

步骤204，实时检测所述康复训练者在所述初始康复训练操下的状态信息。

步骤205，基于所述康复训练者的所述状态信息，所述康复训练者在进行康复训练的过程中，通过与所述虚拟现实场景交互，动态调整所述虚拟现实场景下的所述康复训练操。所述状态信息包括脑电信号、面部表情、动作协调度。

对虚拟现实康复操的强度或者难度等级调整的方式可以是虚拟现实根据实时检测的状态信息自动调节，也可根据接收康复训练者的语音指令进行调节。

解释：基于接收到的所述状态信息，为康复训练者动态调整康复训练操数据集，生成新的康复训练操动作集。

虚拟现实根据实时检测的状态信息自动调节包括：根据获取的脑电信号、面部表情、动作协调度信息，对脑电信号、面部表情、动作协调度的权重信息进行不同的权重值赋值。

基于状态信息，对虚拟现实康复训练操进行调整的步骤请参阅图3，具体操作如下：

基于不同权重值下的脑电信号、面部表情、动作协调度的权重信息，生成康复训练者的接受度值A，对获取的接受度值A进行判断处理，如果A不小于阈值T，则康复训练者适应当前虚拟现实康复训练操的强度，不调整当前康复训练操。如果A小于阈值T，则康复训练者不适应当前虚拟现实康复操的强度，则为康复训练者降低虚拟现实康复训练操的强度或者难度等级。

在一种可能的实施方式中，接受度函数为y＝a x₁+b x₂+c x₃；其中a+b+c＝1；a,b,c为常数，a为康复训练者的动作协调度x₁的权重值，b为康复训练者的情绪状态x₂的权重值，c为康复训练者的脑电反馈信息x₃的权重值。

根据接收康复训练者的语音指令进行调节包括：所述所述虚拟现实场景接收到康复训练者的语音指令后，调整虚拟场景的参数信息，生成与指令相对应的虚拟现实康复场景，包括：如果所述虚拟现实场景接收到所述康复训练者请求速度加快的指令信息后，所述虚拟现实场景加快所述康复训练操的动作速度；如果所述虚拟现实场景接收到所述康复训练者降低速度的指令信息后，所述虚拟现实场景降低所述康复训练操的动作速度。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，该计算机程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，前述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)等非易失性存储介质，或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。

应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

继续参考图4，本实施例所述的一种基于前庭性偏头痛康复训练的虚拟现实系统包括：一种基于前庭性偏头痛康复训练的虚拟现实系统，包括：获取模块401、初始数据集生成模块402、虚拟现实场景构建模块403、实时检测模块404、调整模块405；

所述获取模块401，用于获取康复训练者的面诊信息；所述面诊信息是对所述康复训练者的初始诊断结果；

所述初始数据集生成模块402，用于根据获取的所述面诊信息，通过虚拟现实场景生成所述康复训练者的初始康复训练数据集；

所述虚拟现实场景构建模块403，用于结合所述初始康复训练数据集，为所述康复训练者匹配初始康复训练操；

所述实时检测模块404，用于实时检测所述康复训练者在所述初始康复训练操下的状态信息；

所述调整模块405，用于基于所述康复训练者的所述状态信息，所述康复训练者在进行康复训练的过程中，通过与所述虚拟现实场景交互，动态调整所述虚拟现实场景下的所述康复训练操。

为解决上述技术问题，本申请实施例还提供计算机设备。具体请参阅图5，图5为本实施例计算机设备基本结构框图。

所述计算机设备5包括通过系统总线相互通信连接存储器5a、处理器5b、网络接口5c。需要指出的是，图中仅示出了具有组件5a-5c的计算机设备5，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件，可以替代的实施更多或者更少的组件。其中，本技术领域技术人员可以理解，这里的计算机设备是一种能够按照事先设定或存储的指令，自动进行数值计算和/或信息处理的设备，其硬件包括但不限于微处理器、专用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuit，ASIC)、可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)、数字处理器(Digital Signal Processor，DSP)、嵌入式设备等。

所述计算机设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述计算机设备可以与用户通过键盘、鼠标、遥控器、触摸板或声控设备等方式进行人机交互。

所述存储器5a至少包括一种类型的可读存储介质，所述可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等)、随机访问存储器(RAM)、静态随机访问存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁性存储器、磁盘、光盘等。在一些实施例中，所述存储器5a可以是所述计算机设备5的内部存储单元，例如该计算机设备5的硬盘或内存。在另一些实施例中，所述存储器5a也可以是所述计算机设备5的外部存储设备，例如该计算机设备5上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(FlashCard)等。当然，所述存储器5a还可以既包括所述计算机设备5的内部存储单元也包括其外部存储设备。本实施例中，所述存储器5a通常用于存储安装于所述计算机设备5的操作系统和各类应用软件，例如一种基于前庭性偏头痛康复训练的虚拟现实方法及系统的程序代码等。此外，所述存储器5a还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的各类数据。

所述处理器5b在一些实施例中可以是中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、控制器、微控制器、微处理器、或其他数据处理芯片。该处理器5b通常用于控制所述计算机设备5的总体操作。本实施例中，所述处理器5b用于运行所述存储器5a中存储的程序代码或者处理数据，例如运行所述一种基于前庭性偏头痛康复训练的虚拟现实方法及系统的程序代码。

所述网络接口5c可包括无线网络接口或有线网络接口，该网络接口5c通常用于在所述计算机设备5与其他电子设备之间建立通信连接。

本申请还提供了另一种实施方式，即提供一种非易失性计算机可读存储介质，所述非易失性计算机可读存储介质存储有一种基于前庭性偏头痛康复训练的虚拟现实方法及系统的程序，所述一种基于前庭性偏头痛康复训练的虚拟现实方法及系统可被至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行如上述的一种基于前庭性偏头痛康复训练的虚拟现实方法及系统的步骤。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。

显然，以上所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本申请的较佳实施例，但并不限制本申请的专利范围。本申请可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本申请说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本申请专利保护范围之内。

Claims

1.一种基于前庭性偏头痛康复训练的虚拟现实方法，其特征在于，包括：

为保证康复训练者在所述康复训练过程中，因虚拟现实环境切换对所述康复训练者产生影响，在所述康复训练者进行康复训练的过程中，不允许所述康复训练者在康复训练的过程中对所述虚拟现实场景的环境进行切换。

2.根据权利要求1的一种基于前庭性偏头痛康复训练的虚拟现实方法，其特征在于，所述面诊信息通过医生手动输入，或者根据获取医生与所述康复训练者的语音信息，虚拟现实场景提取关键信息，为康复训练者生成面诊信息。

3.根据权利要求1的一种基于前庭性偏头痛康复训练的虚拟现实方法，其特征在于，所述康复训练者进行康复训练前对所述虚拟现实场景的设置包括：所述康复训练者设置虚拟场景模式。

4.根据权利要求3的一种基于前庭性偏头痛康复训练的虚拟现实方法，其特征在于，所述康复训练者不选择设置虚拟现实场景模式，则虚拟现实场景模式为默认模式。

5.根据权利要求1的一种基于前庭性偏头痛康复训练的虚拟现实方法，其特征在于，所述状态信息包括脑电信号、面部表情、动作协调度。

6.根据权利要求5的一种基于前庭性偏头痛康复训练的虚拟现实方法，其特征在于，所述基于接收到的所述状态信息，为康复训练者动态调整康复训练操数据集，生成新的康复训练操动作集；根据获取的脑电信号、面部表情、动作协调度信息，对脑电信号、面部表情、动作协调度的权重信息进行不同的权重值赋值。

7.根据权利要求5的一种基于前庭性偏头痛康复训练的虚拟现实方法，其特征在于，所述根据获取的脑电信号、面部表情、动作协调度信息，对脑电信号、面部表情、动作协调度的权重信息进行不同的权重值赋值包括：基于不同权重值下的脑电信号、面部表情、动作协调度的权重信息，生成康复训练者的接受度值A，对获取的接受度值A进行判断处理，如果接受度值A不小于阈值T，则康复训练者适应当前虚拟现实康复训练操的强度，不调整当前康复训练操；如果接受度值A小于阈值T，则康复训练者不适应当前虚拟现实康复操的强度，则为康复训练者降低虚拟现实康复训练操的强度或者难度等级。

8.一种基于前庭性偏头痛康复训练的虚拟现实系统，其特征在于，包括获取模块、初始数据集生成模块、虚拟现实场景构建模块、实时检测模块、调整模块；

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；存储器；以及一个或多个计算机程序，其中所述一个或多个计算机程序被存储在所述存储器中，所述一个或多个计算机程序包括指令，当所述指令被所述设备执行时，使得所述设备执行如权利要求1至7任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1至7任一项所述的方法。