CN117224103B - 脊柱矫正方法、系统及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种脊柱矫正方法、系统及存储介质,使用了背心穿戴式矫正设备,并且只需要设置放电电极、磁场定位信号发出模块和磁场定位组件等体积较小检测和引导功能模块,因此可以轻易的被使用者的衣物进行遮挡,有效的避免非使用者发现使用者佩戴了矫正器具,从而在根本上保证了使用者的隐私。同时,使用者出门后利用多个磁场定位信号发出模块和磁场定位组件完成对脊柱姿态的实时检测得到实时相对位置信息后,可以通过与标准相对位置信息进行比较,从而快速确定是否出现了脊柱弯曲,并通过放电电极发射电流,以电击的方式引导使用者将姿态调整至标准姿态的容许范围,整个矫正过程为主动引导的方式,无需外部机械校正装置参与。
Description
技术领域
本发明涉及脊柱恢复辅助设备领域,尤其是涉及一种脊柱矫正方法、系统及存储介质。
背景技术
随着经济和科技的发展,人们也对自身的身体状态越来越重视,特别是对于青少年,因为处于身体发育的关键时期,绝大部分家庭都会给与更多的关注。但是,现阶段青少年大多都背负了严重的学业,长期背负过重的书包,或者低头看书等原因,导致部分青少年出现了脊柱弯曲的情况,也有部分学生因为玩电子产品时长期保持不正确的姿势,出现脊柱弯曲的情况。其中,较为严重的群体,则需要通过手术进行矫正,但是,因为家长的重视,大部分青少年在被发现时,都处于轻度的状态,因此,只需要通过佩戴护具进行矫正。但是配带护具矫正的方式,存在一定的问题,例如,因为护具本身具备一定支撑力,因此,会导致使用者部分肌肉长期不正常使用,可能出现肌肉萎缩,而且,目前大部分的护具都是带有机械矫正机构的,因此,体积较大,难以很好被衣物掩盖,而青少年内心较为脆弱,存在因为同学之间相互歧视,导致出现心理疾病的可能性。因此,如何能够让轻度症状的青少年群体主动完成矫正并做好隐私保护工作,就成了当前急需解决的问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种脊柱矫正方法,能够解决无法主动引导矫正以及难以保护个人隐私的问题。
本发明还提出了一种脊柱矫正系统及计算机可读存储介质。
根据本发明的第一方面实施例的脊柱矫正方法,应用于背心穿戴式矫正设备,所述背心穿戴式矫正设备包括背心主体、本地控制单元以及与所述本地控制单元连接的两个放电电极、多个磁场定位信号发出模块和磁场定位组件,所述本地控制单元、所述两个放电电极、多个所述磁场定位信号发出模块和所述磁场定位组件皆设置于所述背心主体上,多个所述磁场定位信号发出模块延所述背心主体的脊柱区域布置,两个所述放电电极设置于所述背心主体的两侧,所述背心主体上每个所述放电电极、每个所述磁场定位信号发出模块、所述磁场定位组件对应区域设置有吸附单元,所述吸附单元可以吸附于人体皮肤上;
所述脊柱矫正方法包括:
利用姿态矫正初始化装置初始化所述背心穿戴式矫正设备,以获得使用者处于标准姿态下的每个所述磁场定位信号发出模块相对于所述磁场定位组件的标准相对位置信息;
依据预设的定位轮巡顺序依次控制多个所述磁场定位信号发出模块发出磁场信号,并通过所述磁场定位组件获取每个所述磁场定位信号发出模块对应的磁场强度信息;其中,两个相邻所述磁场定位信号发出模块发出磁场信号的时间间隔为数据接收预设等待时间;
根据每个所述磁场定位信号发出模块对应的磁场强度信息确定所述磁场定位信号发出模块对应的实时相对位置信息;
根据每个所述磁场定位信号发出模块对应的所述实时相对位置信息和所述标准相对位置信息调整两个所述放电电极的放电状态,以引导使用者主动调整身体姿态至标准姿态。
根据本发明实施例的脊柱矫正方法,至少具有如下有益效果:
本发明实施例使用了背心穿戴式矫正设备,并且只需要设置放电电极、磁场定位信号发出模块和磁场定位组件等体积较小检测和引导功能模块,因此可以轻易的被使用者的衣物进行遮挡,且不会造成明显凸起,从而可以有效的避免非使用者发现使用者佩戴了矫正器具,从而在根本上保证了使用者的隐私。同时,使用者利用本发明实施例的脊柱矫正方法,可以在出门前使用姿态矫正初始化装置初始化背心穿戴式矫正设备,使得背心穿戴式矫正设备内生成标准相对位置信息,在使用者出门后利用多个磁场定位信号发出模块和磁场定位组件完成对脊柱姿态的实时检测得到实时相对位置信息后,可以通过与标准相对位置信息进行比较,从而快速确定是否出现了脊柱弯曲,并通过放电电极发射电流,以电击的方式引导使用者将姿态调整至标准姿态的容许范围,整个矫正过程中,本发明实施例的脊柱矫正方法并未使用外部矫正结构进行直接矫正,而是基于提醒引导的原则让使用者自主完成矫正,在长时间使用之后,可以让使用者处于一种条件反射的状态,从而逐渐完成对脊柱的矫正。
根据本发明的一些实施例,所述姿态矫正初始化装置预先存储有标准脊柱姿态信息,所述标准脊柱姿态信息基于医学检测设备得到;
所述利用姿态矫正初始化装置初始化所述心穿戴式矫正设备,包括:
引导使用者至所述姿态矫正初始化装置的测量视野范围内;
持续执行姿态调整策略,直至使用者处于所述标准姿态,并生成初始化标准信息指令;
将所述初始化标准信息指令发送至背心穿戴式矫正设备,以使得所述背心穿戴式矫正设备记录所述磁场定位组件获取的每个所述磁场定位信号发出模块对应的磁场强度信息,并根据记录的每个所述磁场定位信号发出模块对应的磁场强度信息得到对应的所述标准相对位置信息;
其中,所述姿态调整策略包括以下步骤:
获取使用者的姿态图像,并根据所述姿态图像确定使用者的脊柱实时姿态信息;
根据所述脊柱实时姿态信息和所述脊柱标准姿态信息发出引导指令,以使得使用者根据所述引导指令完成姿态调整。
根据本发明的一些实施例,所述姿态矫正初始化装置使用深度相机采集所述姿态图像;
所述获取使用者的姿态图像,并根据所述姿态图像确定使用者的脊柱实时姿态信息,包括:
获取使用者的深度图像;
将所述深度图像输入至预先获取的人体骨骼特征点提取模型,得到使用者身体骨骼的多个骨骼节点的坐标信息;
根据多个所述骨骼节点坐标信息确定所述脊柱实时姿态信息。
根据本发明的一些实施例,所述磁场定位组件包括至少三个皆与所述本地控制单元连接的磁场定位信号接收模块,每个所述磁场定位信号接收模块皆处于每个所述磁场定位信号发出模块的下方,每个所述磁场定位信号接收模块皆用于检测所述磁场定位信号发出模块发出的磁场信号的磁场强度;
所述记录所述磁场定位组件获取的每个所述磁场定位信号发出模块对应的磁场强度信息,包括:
按照所述定位轮巡顺序控制每个所述磁场定位信号发出模块发出磁场信号,并通过所述磁场定位组件获取每个所述磁场定位信号发出模块对应的磁场强度信息,两个相邻所述磁场定位信号发出模块发出磁场信号的时间间隔为数据接收预设等待时间;
存储并记录当每个所述磁场定位信号发出模块发出磁场信号时,每个所述磁场定位信号接收模块对应检测到的磁场强度信息;
每个所述磁场定位信号发出模块对应的所述标准相对位置信息,由以下步骤得到:
根据记录的每个所述磁场定位信号接收模块检测到的磁场强度信息和预先获取的磁场强度与距离关系表,确定每个所述磁场定位信号接收模块检测的辅助定位距离信息,其中,所述磁场强度与距离关系表表征磁场强度与距离之间的对应关系;
根据至少三个所述辅助定位距离信息进行空间约束,从而确定出所述标准相对位置信息。
根据本发明的一些实施例,所述磁场定位组件包括至少三个皆与所述本地控制单元连接的磁场定位信号接收模块,每个所述磁场定位信号接收模块皆处于每个所述磁场定位信号接收模块的下方,每个所述磁场定位信号接收模块皆用于检测所述磁场定位信号发出模块发出的磁场信号的磁场强度;
每个所述磁场定位信号发出模块的所述实时相对位置信息,由以下步骤得到:
当所述磁场定位信号发出模块发出磁场信号,获取每个所述磁场定位信号接收模块检测的磁场强度信息;
根据每个所述磁场定位信号接收模块对应的所述磁场强度信息和预先获取的磁场强度与距离关系表确定每个所述磁场定位信号接收模块检测的辅助定位距离信息,其中,所述磁场强度与距离关系表表征磁场强度与距离之间的对应关系;
根据至少三个所述辅助定位距离信息进行空间约束,从而确定出所述实时相对位置信息。
根据本发明的一些实施例,所述背心主体的肩部两侧各设置有一个所述放电电极;
所述根据每个所述磁场定位信号发出模块对应的所述实时相对位置信息和所述标准相对位置信息调整两个所述放电电极的放电状态,包括:
根据每个所述磁场定位信号发出模块对应的所述实时相对位置信息和所述标准相对位置信息确定每个所述磁场定位信号发出模块对应的脊柱块偏移量和脊柱块偏移方向;
根据每个所述磁场定位信号发出模块对应的脊柱块偏移量得到脊柱偏移量和脊柱偏移方向;
根据所述脊柱偏移量确定脊柱偏移等级;
根据所述脊柱偏移等级和所述脊柱偏移方向调整所述放电电极的放电状态。
根据本发明的一些实施例,所述脊柱偏移等级越高所述放电电极的放电频率越高。
根据本发明的一些实施例,所述根据所述脊柱偏移等级和所述脊柱偏移方向调整所述放电电极的放电状态,包括:
当所述脊柱偏移方向表征使用者左倾,根据所述脊柱偏移等级调整左侧所述放电电极的放电状态;
当所述脊柱偏移方向表征使用者右倾,根据所述脊柱偏移等级调整右侧所述放电电极的放电状态;
当所述脊柱偏移方向表征使用者前倾,根据所述脊柱偏移等级同时调整两侧所述放电电极的放电状态。
根据本发明的一些实施例,所述背心主体设置有腰部紧固带,每个所述磁场定位信号接收模块皆处于所述腰部紧固带内。
根据本发明的第二方面实施例的脊柱矫正系统,应用于背心穿戴式矫正设备,所述背心穿戴式矫正设备包括背心主体、本地控制单元以及与所述本地控制单元连接的两个放电电极、多个磁场定位信号发出模块和磁场定位组件,所述本地控制单元、所述两个放电电极、多个所述磁场定位信号发出模块和所述磁场定位组件皆设置于所述背心主体上,多个所述磁场定位信号发出模块延所述背心主体的脊柱区域布置,两个所述放电电极设置于所述背心主体的两侧,所述背心主体上每个所述放电电极、每个所述磁场定位信号发出模块、所述磁场定位组件对应区域设置有吸附单元,所述吸附单元可以吸附于人体皮肤上;
所述脊柱矫正系统包括:
标准信息生成模块,用于利用姿态矫正初始化装置初始化所述背心穿戴式矫正设备,以获得使用者处于标准姿态下的每个所述磁场定位信号发出模块相对于所述磁场定位组件的标准相对位置信息;
磁场强度信息获取模块,用于依据预设的定位轮巡顺序依次控制多个所述磁场定位信号发出模块发出磁场信号,并通过所述磁场定位组件获取每个所述磁场定位信号发出模块对应的磁场强度信息;其中,两个相邻所述磁场定位信号发出模块发出磁场信号的时间间隔为数据接收预设等待时间;
实时信息获取模块,用于根据每个所述磁场定位信号发出模块对应的磁场强度信息确定所述磁场定位信号发出模块对应的实时相对位置信息;
姿态引导模块,用于根据每个所述磁场定位信号发出模块对应的所述实时相对位置信息和所述标准相对位置信息调整两个所述放电电极的放电状态,以引导使用者主动调整身体姿态至标准姿态。
根据本发明实施例的脊柱矫正系统,至少具有如下有益效果:
本发明实施例使用了背心穿戴式矫正设备,并且只需要设置放电电极、磁场定位信号发出模块和磁场定位组件等体积较小检测和引导功能模块,因此可以轻易的被使用者的衣物进行遮挡,且不会造成明显凸起,从而可以有效的避免非使用者发现使用者佩戴了矫正器具,从而在根本上保证了使用者的隐私。同时,使用者利用本发明实施例的脊柱矫正系统,可以在出门前使用姿态矫正初始化装置初始化背心穿戴式矫正设备,使得背心穿戴式矫正设备内生成标准相对位置信息,在使用者出门后利用多个磁场定位信号发出模块和磁场定位组件完成对脊柱姿态的实时检测得到实时相对位置信息后,可以通过与标准相对位置信息进行比较,从而快速确定是否出现了脊柱弯曲,并通过放电电极发射电流,以电击的方式引导使用者将姿态调整至标准姿态的容许范围,整个矫正过程中,本发明实施例的脊柱矫正系统并未使用外部矫正结构进行直接矫正,而是基于提醒引导的原则让使用者自主完成矫正,在长时间使用之后,可以让使用者处于一种条件反射的状态,从而逐渐完成对脊柱的矫正。
根据本发明的第三方面实施例的计算机可读存储介质,存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令用于执行如上述第二方面实施例所述的脊柱矫正系统。由于计算机可读存储介质采用了上述实施例的脊柱矫正系统的全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是本发明一实施例提供的背心穿戴式矫正设备的系统图;
图2是本发明一实施例提供的背心穿戴式矫正设备的结构示意图;
图3是本发明一实施例提供的脊柱矫正方法的流程图;
图4是本发明一实施例提供的背心穿戴式矫正设备初始化的流程图;
图5是本发明一实施例提供的获取标准相对位置信息的流程图;
图6是本发明一实施例提供的获取实时相对位置信息的流程图;
图7是本发明一实施例提供的放电电极放电过程的流程图。
附图标记:
背心穿戴式矫正设备100、本地控制单元110、放电电极120、磁场定位信号发出模块130、磁场定位组件140、磁场定位信号接收模块141、背心主体150、
姿态矫正初始化装置200。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,如果有描述到第一、第二等只是用于区分技术特征为目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
在本发明的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的限定,设置、安装、连接等词语应做广义理解,所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,以下所描述的实施例是本发明一部分实施例,并非全部实施例。
参见图3所示,图3是本发明一个实施例提供的脊柱矫正方法的流程图,该脊柱矫正方法,包括但不限于以下步骤:
利用姿态矫正初始化装置200初始化背心穿戴式矫正设备100,以获得使用者处于标准姿态下的每个磁场定位信号发出模块130相对于磁场定位组件140的标准相对位置信息;
依据预设的定位轮巡顺序依次控制多个磁场定位信号发出模块130发出磁场信号,并通过磁场定位组件140获取每个磁场定位信号发出模块130对应的磁场强度信息;其中,两个相邻磁场定位信号发出模块130发出磁场信号的时间间隔为数据接收预设等待时间;
根据每个磁场定位信号发出模块130对应的磁场强度信息确定磁场定位信号发出模块130对应的实时相对位置信息;
根据每个磁场定位信号发出模块130对应的实时相对位置信息和标准相对位置信息调整两个放电电极120的放电状态,以引导使用者主动调整身体姿态至标准姿态。
结合图1、图2,姿态矫正初始化装置200内置有标准脊柱姿态信息,标准脊柱姿态信息利用医学检测设备检测得到,可以理解的是标准脊柱姿态信息可以是图像信息,也可以直接是多个骨骼关节的相对位置信息。姿态矫正初始化装置200在医院或检测机构完成标准脊柱姿态信息的载入后,便可以由使用者携带至家内,并完成对姿态矫正初始化装置200的安装,并且为了保证后续利用姿态矫正初始化装置200检测的准确性,则需要将姿态矫正初始化装置200安装的尽可能水平。姿态矫正初始化装置200安装完成后便可以实现对使用者姿态图像的采集,而基于姿态图像便可以完成对使用者脊柱状态的实时确定,从而可以通过语音引导的方式,让使用者将身体调整至标准姿态。
同时,使用者在使用姿态矫正初始化装置200进行初始化时,需要先佩戴好背心穿戴式矫正设备100,背心穿戴式矫正设备100可以采用紧身透气的材料,以更好的贴合使用者的身体,同时也便于布线。背心穿戴式矫正设备100上设置了两个放电电极120、多个磁场定位信号发出模块130和磁场定位组件140,两个放电电极120用作引导器件,多个磁场定位信号发出模块130用作检测器件,因此都需要与使用者皮肤紧密接触,本实施例中使用了吸附单元将这些器件吸附在人体皮肤上,其中,多个磁场定位信号发出模块130吸附在脊柱区域后,则多个磁场定位信号发出模块130的整体变化形态可以直观的反应脊柱的变化形态,只需要利用磁场定位组件140确定每个磁场定位信号发出模块130空间位置,即可完成对使用者脊柱形态的实时检测;而放电电极120作为引导器件,则需要通过放电让使用者知晓当前脊柱是否出现了弯曲,因此,两个放电电极120需要设置在使用者身体的两侧,以便更好的完成指引。
在初始化阶段,利用姿态矫正初始化装置200将使用者引导至标准姿态后,会通过语音播报让使用者保持当前状态,在使用者保持的过程中,姿态矫正初始化装置200会通过无线通讯的方式发送初始化标准信息指令至背心穿戴式矫正设备100,背心穿戴式矫正设备100则会利用磁场定位组件140确定每个磁场定位信号发出模块130的空间位置信息,从而得到每个磁场定位信号发出模块130的标准相对位置信息并完成记录,完成初始化。此时,姿态矫正初始化装置200会语音告知使用者初始化完成,使用者则可以开始自由活动。
初始化完成后,本地控制单元110会控制多个磁场定位信号发出模块130依次发出磁场信号,而磁场定位组件140则可以通过检测磁场信号来确定每个磁场定位信号发出模块130的实时位置,即,得到每个磁场定位信号发出模块130的实时相对位置信息,然后利用每个磁场定位信号发出模块130对应的实时相对位置信息和标准相对位置信息进行比较,则可以直接快速的确定出当前是否出现了偏移,即,可以确定脊柱是否实现了弯曲,进而可以根据偏移方向来控制两个放电电极120进行放电,使用者则可以根据放电电极120放电的位置、强度、频率等等信息来进行姿态调整,从而使得使用者主动完成身体姿态的调整。需要说明的是,本实施例的方案主要用于轻度患者的恢复,对于重度患者或者年级较大的患者,则建议使用机械矫正器具完成机械矫正。此外,需要说明的是,磁场定位信号发出模块130可以采用电磁铁,通过严格控制电磁铁的通电时间以及磁场定位组件140的检测时间,从而可以完成对磁场强度的准确检测,进而可以保证利用磁场强度检测时的精度要求,避免出现误检。
还需要说明的是,在实际进行辅助矫正时,并不会因为短时间发生脊柱弯曲而直接进行电击,而是会预留一个弯曲时间预设阈值,只有当一次弯曲时间超过该阈值时,才会触发电击,避免因为正常的行为动作也进行点击。同时,本地控制单元110会连接蓝牙模块,使用者可以通过本地控制单元110访问本地控制器,可以在不需要进行矫正的情况暂定矫正功能,避免对使用者的正常生活造成干扰。
本发明实施例使用了背心穿戴式矫正设备100,并且只需要设置放电电极120、磁场定位信号发出模块130和磁场定位组件140等体积较小检测和引导功能模块,因此可以轻易的被使用者的衣物进行遮挡,且不会造成明显凸起,从而可以有效的避免非使用者发现使用者佩戴了矫正器具,从而在根本上保证了使用者的隐私。同时,使用者利用本发明实施例的脊柱矫正方法,可以在出门前使用姿态矫正初始化装置200初始化背心穿戴式矫正设备100,使得背心穿戴式矫正设备100内生成标准相对位置信息,在使用者出门后利用多个磁场定位信号发出模块130和磁场定位组件140完成对脊柱姿态的实时检测得到实时相对位置信息后,可以通过与标准相对位置信息进行比较,从而快速确定是否出现了脊柱弯曲,并通过放电电极120发射电流,以电击的方式引导使用者将姿态调整至标准姿态的容许范围,整个矫正过程中,本发明实施例的脊柱矫正方法并未使用外部矫正结构进行直接矫正,而是基于提醒引导的原则让使用者自主完成矫正,在长时间使用之后,可以让使用者处于一种条件反射的状态,从而逐渐完成对脊柱的矫正。
如图4所示,在一些实施例中,姿态矫正初始化装置200预先存储有标准脊柱姿态信息,标准脊柱姿态信息基于医学检测设备得到;
利用姿态矫正初始化装置200初始化心穿戴式矫正设备,包括:
引导使用者至姿态矫正初始化装置200的测量视野范围内;
持续执行姿态调整策略,直至使用者处于标准姿态,并生成初始化标准信息指令;
将初始化标准信息指令发送至背心穿戴式矫正设备100,以使得背心穿戴式矫正设备100记录磁场定位组件140获取的每个磁场定位信号发出模块130对应的磁场强度信息,并根据记录的每个磁场定位信号发出模块130对应的磁场强度信息得到对应的标准相对位置信息;
其中,姿态调整策略包括以下步骤:
获取使用者的姿态图像,并根据姿态图像确定使用者的脊柱实时姿态信息;
根据脊柱实时姿态信息和脊柱标准姿态信息发出引导指令,以使得使用者根据引导指令完成姿态调整。
姿态矫正初始化装置200设置有语音播报装置,利用语音播报装置引导使用者至测量视野范围内,在检测到使用者处于视野范围内后,便可以开始引导使用者调整姿态,并最终让使用者调整至标准姿态。此姿态调整过程中,姿态矫正初始化装置200会持续的采集使用者的姿态图像,并利用姿态图像确定使用者的脊柱实时姿态信息,然后通过不停的比对脊柱实时姿态信息和脊柱标准姿态信息,来确定当前使用者的脊柱弯曲方向和程度,进而可以根据弯曲方向和程度发出语音指令,引导使用者调整姿态,直至使用者处于标准姿态。可以理解的是,考虑到施加情况,标准姿态容许一定的误差,避免出现在标准姿态附近反复进行调整的情况出现。需要说明的是,对于脊柱实时姿态信息的提取可以直接根据姿态图像中人体轮廓信息来推算脊柱的形态,也可以预先构建特征提取模型,直接将姿态图像输入至特征提取模型中提取出人体骨骼多个节点的相对位置信息,进而确定脊柱实时姿态信息,特征提取模型预先使用使用者的大量进行骨骼特征标注的图片进行训练,以保证特征提取模型的正确性。
调整至标准姿态后,姿态矫正初始化装置200会引导使用者保持标准姿态,同时会生成初始化标准信息指令,并将初始化标准信息指令发送至背心穿戴式矫正设备100,背心穿戴式矫正设备100会快速获取每个磁场定位信号发出模块130对应的磁场强度信息,并利用这些磁场强度信息确定每一个磁场定位信号发出模块130对应的标准相对位置信息。
需要说明的是,本发明实施例并没有采用直接利用标准脊柱姿态信息来生成标准相对位置信息,因为,在实际操作时,对于每个磁场定位信号发出模块130利用吸附单元进行安置时无法保证每一次都处于相同的位置,因此,可以在吸附单元安装完成,再利用姿态矫正初始化装置200进行初始化,从而可以有效的避免因为安置误差带来的误检,可以更好的提高使用者的使用体验,此外,姿态矫正初始化装置200安装时,可以尽可能的安装在镜子上方,使用者每天在镜子前调整仪态,也可以更好的向使用者传递正向的内心强化信息,让使用者更好的完成恢复。
在一些实施例中,姿态矫正初始化装置200使用深度相机采集姿态图像;
获取使用者的姿态图像,并根据姿态图像确定使用者的脊柱实时姿态信息,包括:
获取使用者的深度图像;
将深度图像输入至预先获取的人体骨骼特征点提取模型,得到使用者身体骨骼的多个骨骼节点的坐标信息;
根据多个骨骼节点坐标信息确定脊柱实时姿态信息。
深度相机采集的姿态图像相较于普通的相机而言,可以包含更多的特征信息,因此,利用深度图像可以更准确的确定脊柱实时姿态信息。本实施例中,将深度图像输入至预先获取的人体骨骼特征点提取模型,从而可以直接得到多个关键骨骼节点的坐标信息,从而可以直接根据这些关键骨骼节点的坐标信息来确定脊椎的状态。可以理解的是,对于人体骨骼特征点提取模型,可以预先使用大量标注了骨骼特征点的使用者的图片进行训练,从而可以得到准确度复合要求的人体骨骼特征点提取模型。
在一些实施例中,姿态矫正初始化装置200包括矫正控制器以及与矫正控制器连接的深度相机、语音播报装置、无线通讯模块。深度相机用于采集姿态图像,语音播报装置用于播报语音指令,无线通讯模块用于与背心穿戴式矫正设备100进行数据交互。可以理解的是,姿态矫正初始化装置200还可以设置网络模块,以便在本地算力不够时,利用网络模块连接云端进行快速计算,此种形势下,处于本地的矫正控制器制作一些简单的逻辑判断使用。
在一些实施例中,磁场定位组件140包括至少三个皆与本地控制单元110连接的磁场定位信号接收模块141,每个磁场定位信号接收模块141皆处于每个磁场定位信号发出模块130的下方,每个磁场定位信号接收模块141皆用于检测磁场定位信号发出模块130发出的磁场信号的磁场强度;
记录磁场定位组件140获取的每个磁场定位信号发出模块130对应的磁场强度信息,包括:
按照定位轮巡顺序控制每个磁场定位信号发出模块130发出磁场信号,并通过磁场定位组件140获取每个磁场定位信号发出模块130对应的磁场强度信息,两个相邻磁场定位信号发出模块130发出磁场信号的时间间隔为数据接收预设等待时间;
存储并记录当每个磁场定位信号发出模块130发出磁场信号时,每个磁场定位信号接收模块141对应检测到的磁场强度信息;
每个磁场定位信号发出模块130对应的标准相对位置信息,由以下步骤得到:
根据记录的每个磁场定位信号接收模块141检测到的磁场强度信息和预先获取的磁场强度与距离关系表,确定每个磁场定位信号接收模块141检测的辅助定位距离信息,其中,磁场强度与距离关系表表征磁场强度与距离之间的对应关系;
根据至少三个辅助定位距离信息进行空间约束,从而确定出标准相对位置信息。
参考图2,磁场定位组件140设置在腰部位置,并保证所有的磁场定位信号发出模块130都位于磁场定位组件140的上方,此种布局方式下,则只需要三个皆与本地控制单元110连接的磁场定位信号接收模块141既可以完成对每个磁场定位信号发出模块130的位置确定。需要说明的是,三个磁场定位信号接收模块141尽量避免布置成等腰三角形或等边三角形的布局,以减少一些极端情况导致无法确定出磁场定位信号发出模块130的标准相对位置信息。
在引导使用者调整至标准姿态后,则可以在接收到初始化标准信息指令完成对每个磁场定位信号发出模块130发出的磁场信号的检测,同时存储并记录当每个磁场定位信号发出模块130发出磁场信号时,每个磁场定位信号接收模块141对应检测到的磁场强度信息,然后便可以利用这些磁场强度信息完成对标准相对位置信息的确定。标准相对位置信息的确定过程具体如下。
参考图5,首先在磁场定位信号发出模块130的磁体体积较小,且与磁场定位信号接收模块141距离远大于磁体体积的情况下,此时,磁场定位信号发出模块130与磁场定位信号接收模块141之间的距离会与磁场定位信号接收模块141能够检测到的磁场强度成相关关系,并且在明确知晓磁场定位信号发出模块130的布局时,则可以直接根据磁场强度信息有效的确定出与磁场定位信号接收模块141之间的距离,在知晓了至少三个磁场定位信号接收模块141与磁场定位信号发出模块130的距离之后,同时又因为磁场定位信号接收模块141的位置不会发生变化,因为可以确定出每个磁场定位信号发出模块130相较于多个磁场定位信号接收模块141的相对位置信息,从而可以初始化阶段得到标准相对位置信息。需要说明的是,对于多个磁场定位信号接收模块141,尽量安置在腰部后侧等日常运动时,移动量较小的位置。
参考图6,在一些实施例中,磁场定位组件140包括至少三个皆与本地控制单元110连接的磁场定位信号接收模块141,每个磁场定位信号接收模块141皆处于每个磁场定位信号接收模块141的下方,每个磁场定位信号接收模块141皆用于检测磁场定位信号发出模块130发出的磁场信号的磁场强度;
每个磁场定位信号发出模块130的实时相对位置信息,由以下步骤得到:
当磁场定位信号发出模块130发出磁场信号,获取每个磁场定位信号接收模块141检测的磁场强度信息;
根据每个磁场定位信号接收模块141对应的磁场强度信息和预先获取的磁场强度与距离关系表确定每个磁场定位信号接收模块141检测的辅助定位距离信息,其中,磁场强度与距离关系表表征磁场强度与距离之间的对应关系;
根据至少三个辅助定位距离信息进行空间约束,从而确定出实时相对位置信息。
磁场定位组件140设置在腰部位置,并保证所有的磁场定位信号发出模块130都位于磁场定位组件140的上方,此种布局方式下,则只需要三个皆与本地控制单元110连接的磁场定位信号接收模块141既可以完成对每个磁场定位信号发出模块130的位置确定。需要说明的是,三个磁场定位信号接收模块141尽量避免布置成等腰三角形或等边三角形的布局,以减少一些极端情况导致无法确定出磁场定位信号发出模块130的实时相对位置信息。
在磁场定位信号发出模块130的磁体体积较小,且与磁场定位信号接收模块141距离远大于磁体体积的情况下,此时,磁场定位信号发出模块130与磁场定位信号接收模块141之间的距离会与磁场定位信号接收模块141能够检测到的磁场强度成相关关系,并且在明确知晓磁场定位信号发出模块130的布局时,则可以直接根据磁场强度信息有效的确定出与磁场定位信号接收模块141之间的距离,在知晓了至少三个磁场定位信号接收模块141与磁场定位信号发出模块130的距离之后,同时又因为磁场定位信号接收模块141的位置不会发生变化,因为可以确定出每个磁场定位信号发出模块130相较于多个磁场定位信号接收模块141的相对位置信息,得到实时相对位置信息。需要说明的是,对于多个磁场定位信号接收模块141,尽量安置在腰部后侧等日常运动时,移动量较小的位置。
在一些实施例中,背心主体150设置有腰部紧固带,每个磁场定位信号接收模块141皆处于腰部紧固带内。本实施例中设置了专门的腰部紧固带,再结合吸附单元,则基本可以保证磁场定位信号接收模块141设置的稳定性,避免出现偏移的情况。
参考图7,在一些实施例中,背心主体150的肩部两侧各设置有一个放电电极120;
根据每个磁场定位信号发出模块130对应的实时相对位置信息和标准相对位置信息调整两个放电电极120的放电状态,包括:
根据每个磁场定位信号发出模块130对应的实时相对位置信息和标准相对位置信息确定每个磁场定位信号发出模块130对应的脊柱块偏移量和脊柱块偏移方向;
根据每个磁场定位信号发出模块130对应的脊柱块偏移量得到脊柱偏移量和脊柱偏移方向;
根据脊柱偏移量确定脊柱偏移等级;
根据脊柱偏移等级和脊柱偏移方向调整放电电极120的放电状态。
放电电极120布局在肩部后侧区域,可以更好的让使用者分辨左右两侧。在实际使用时,因为只能够使用本地控制单元110进行计算,因此,需要有效的避免使用过于复杂的算法,以避免算力不够的情况出现,例如避免出现使用图形与图形直接进行比较的方式。本实施例中,采用了累计的思想,在初始化阶段即确定了每个磁场定位信号发出模块130的准相对位置信息,在使用过程中,则可以直接使用每个磁场定位信号发出模块130对应的实时相对位置信息来确定偏差程度,根据每个磁场定位信号发出模块130确定出来的偏差,可以记作脊柱块偏移量和脊柱块偏移方向,通过对所有磁场定位信号发出模块130对应偏差的累计计算,从而可以得到脊柱偏移量和脊柱偏移方向,可以理解的是,脊柱偏移量越大,则表明弯曲程度越大,因此,需要根据不同的弯曲程度来调整放电电极120的放电状态以更好的提醒使用者完成姿态调整,避免仅采用单一刺激的方式。需要说明的是,两个放电电极120设置在使用者左右两侧,因此可以通过两侧电极的分别动作或共同动作,引导使用者调整方向。
在一些实施例中,脊柱偏移等级越高放电电极120的放电频率越高。本实施例中采用了脊柱偏移等级越高放电电极120的放电频率越高的方式,从而可以直观的让使用者知晓是否调整正确的姿态。需要说明的是,在一些实施例中,也考虑采用增加放电量的方式,但是增加放电量的方式,容易让使用者产生一定的抵抗力,长时间使用之后,会丧失一定的敏感度,从而无法很好的把握提醒信息。
具体的,根据脊柱偏移等级和脊柱偏移方向调整放电电极120的放电状态,包括:
当脊柱偏移方向表征使用者左倾,根据脊柱偏移等级调整左侧放电电极120的放电状态;
当脊柱偏移方向表征使用者右倾,根据脊柱偏移等级调整右侧放电电极120的放电状态;
当脊柱偏移方向表征使用者前倾,根据脊柱偏移等级同时调整两侧放电电极120的放电状态。
当往左侧弯曲时,则可以让左侧放电电极120放电,当往由侧弯曲时,则可以让右侧放电电极120放电,当往前侧弯曲时,则可以让两侧放电电极120同时放电,从而可以让使用者快速的分辨出需要调整的方向。可以理解的是,上述的三个判断逻辑并非是相互排斥的,使用者可能同时触发其中两条,例如同时出现左倾和前倾时,则可以对两者的结果进行累加即可,即,对于左倾一侧,需要叠加放电频率。
本发明实施例提供了一种脊柱矫正系统,该脊柱矫正系统包括标准信息生成模块、磁场强度信息获取模块、实时信息获取模块和姿态引导模块;
标准信息生成模块,用于利用姿态矫正初始化装置200初始化背心穿戴式矫正设备100,以获得使用者处于标准姿态下的每个磁场定位信号发出模块130相对于磁场定位组件140的标准相对位置信息;
磁场强度信息获取模块,用于依据预设的定位轮巡顺序依次控制多个磁场定位信号发出模块130发出磁场信号,并通过磁场定位组件140获取每个磁场定位信号发出模块130对应的磁场强度信息;其中,两个相邻磁场定位信号发出模块130发出磁场信号的时间间隔为数据接收预设等待时间;
实时信息获取模块,用于根据每个磁场定位信号发出模块130对应的磁场强度信息确定磁场定位信号发出模块130对应的实时相对位置信息;
姿态引导模块,用于根据每个磁场定位信号发出模块130对应的实时相对位置信息和标准相对位置信息调整两个放电电极120的放电状态,以引导使用者主动调整身体姿态至标准姿态。
姿态矫正初始化装置200内置有标准脊柱姿态信息,标准脊柱姿态信息利用医学检测设备检测得到,可以理解的是标准脊柱姿态信息可以是图像信息,也可以直接是多个骨骼关节的相对位置信息。姿态矫正初始化装置200在医院或检测机构完成标准脊柱姿态信息的载入后,便可以由使用者携带至家内,并完成对姿态矫正初始化装置200的安装,并且为了保证后续利用姿态矫正初始化装置200检测的准确性,则需要将姿态矫正初始化装置200安装的尽可能水平。姿态矫正初始化装置200安装完成后便可以实现对使用者姿态图像的采集,而基于姿态图像便可以完成对使用者脊柱状态的实时确定,从而可以通过语音引导的方式,让使用者将身体调整至标准姿态。
同时,使用者在使用姿态矫正初始化装置200进行初始化时,需要先佩戴好背心穿戴式矫正设备100,背心穿戴式矫正设备100可以采用紧身透气的材料,以更好的贴合使用者的身体,同时也便于布线。背心穿戴式矫正设备100上设置了两个放电电极120、多个磁场定位信号发出模块130和磁场定位组件140,两个放电电极120用作引导器件,多个磁场定位信号发出模块130用作检测器件,因此都需要与使用者皮肤紧密接触,本实施例中使用了吸附单元将这些器件吸附在人体皮肤上,其中,多个磁场定位信号发出模块130吸附在脊柱区域后,则多个磁场定位信号发出模块130的整体变化形态可以直观的反应脊柱的变化形态,只需要利用磁场定位组件140确定每个磁场定位信号发出模块130空间位置,即可完成对使用者脊柱形态的实时检测;而放电电极120作为引导器件,则需要通过放电让使用者知晓当前脊柱是否出现了弯曲,因此,两个放电电极120需要设置在使用者身体的两侧,以便更好的完成指引。
在初始化阶段,利用姿态矫正初始化装置200将使用者引导至标准姿态后,会通过语音播报让使用者保持当前状态,在使用者保持的过程中,姿态矫正初始化装置200会通过无线通讯的方式发送初始化标准信息指令至背心穿戴式矫正设备100,背心穿戴式矫正设备100则会利用磁场定位组件140确定每个磁场定位信号发出模块130的空间位置信息,从而得到每个磁场定位信号发出模块130的标准相对位置信息并完成记录,完成初始化。此时,姿态矫正初始化装置200会语音告知使用者初始化完成,使用者则可以开始自由活动。
初始化完成后,本地控制单元110会控制多个磁场定位信号发出模块130依次发出磁场信号,而磁场定位组件140则可以通过检测磁场信号来确定每个磁场定位信号发出模块130的实时位置,即,得到每个磁场定位信号发出模块130的实时相对位置信息,然后利用每个磁场定位信号发出模块130对应的实时相对位置信息和标准相对位置信息进行比较,则可以直接快速的确定出当前是否出现了偏移,即,可以确定脊柱是否实现了弯曲,进而可以根据偏移方向来控制两个放电电极120进行放电,使用者则可以根据放电电极120放电的位置、强度、频率等等信息来进行姿态调整,从而使得使用者主动完成身体姿态的调整。需要说明的是,本实施例的方案主要用于轻度患者的恢复,对于重度患者或者年级较大的患者,则建议使用机械矫正器具完成机械矫正。此外,需要说明的是,磁场定位信号发出模块130可以采用电磁铁,通过严格控制电磁铁的通电时间以及磁场定位组件140的检测时间,从而可以完成对磁场强度的准确检测,进而可以保证利用磁场强度检测时的精度要求,避免出现误检。
还需要说明的是,在实际进行辅助矫正时,并不会因为短时间发生脊柱弯曲而直接进行电击,而是会预留一个弯曲时间预设阈值,只有当一次弯曲时间超过该阈值时,才会触发电击,避免因为正常的行为动作也进行点击。同时,本地控制单元110会连接蓝牙模块,使用者可以通过本地控制单元110访问本地控制器,可以在不需要进行矫正的情况暂定矫正功能,避免对使用者的正常生活造成干扰。
本发明实施例使用了背心穿戴式矫正设备100,并且只需要设置放电电极120、磁场定位信号发出模块130和磁场定位组件140等体积较小检测和引导功能模块,因此可以轻易的被使用者的衣物进行遮挡,且不会造成明显凸起,从而可以有效的避免非使用者发现使用者佩戴了矫正器具,从而在根本上保证了使用者的隐私。同时,使用者利用本发明实施例的脊柱矫正系统,可以在出门前使用姿态矫正初始化装置200初始化背心穿戴式矫正设备100,使得背心穿戴式矫正设备100内生成标准相对位置信息,在使用者出门后利用多个磁场定位信号发出模块130和磁场定位组件140完成对脊柱姿态的实时检测得到实时相对位置信息后,可以通过与标准相对位置信息进行比较,从而快速确定是否出现了脊柱弯曲,并通过放电电极120发射电流,以电击的方式引导使用者将姿态调整至标准姿态的容许范围,整个矫正过程中,本发明实施例的脊柱矫正系统并未使用外部矫正结构进行直接矫正,而是基于提醒引导的原则让使用者自主完成矫正,在长时间使用之后,可以让使用者处于一种条件反射的状态,从而逐渐完成对脊柱的矫正。
在一些实施例中,磁场定位组件140包括至少三个皆与本地控制单元110连接的磁场定位信号接收模块141,每个磁场定位信号接收模块141皆处于每个磁场定位信号发出模块130的下方,每个磁场定位信号接收模块141皆用于检测磁场定位信号发出模块130发出的磁场信号的磁场强度;
记录磁场定位组件140获取的每个磁场定位信号发出模块130对应的磁场强度信息,包括:
按照定位轮巡顺序控制每个磁场定位信号发出模块130发出磁场信号,并通过磁场定位组件140获取每个磁场定位信号发出模块130对应的磁场强度信息,两个相邻磁场定位信号发出模块130发出磁场信号的时间间隔为数据接收预设等待时间;
存储并记录当每个磁场定位信号发出模块130发出磁场信号时,每个磁场定位信号接收模块141对应检测到的磁场强度信息;
每个磁场定位信号发出模块130对应的标准相对位置信息,由以下步骤得到:
根据记录的每个磁场定位信号接收模块141检测到的磁场强度信息和预先获取的磁场强度与距离关系表,确定每个磁场定位信号接收模块141检测的辅助定位距离信息,其中,磁场强度与距离关系表表征磁场强度与距离之间的对应关系;
根据至少三个辅助定位距离信息进行空间约束,从而确定出标准相对位置信息。
磁场定位组件140设置在腰部位置,并保证所有的磁场定位信号发出模块130都位于磁场定位组件140的上方,此种布局方式下,则只需要三个皆与本地控制单元110连接的磁场定位信号接收模块141既可以完成对每个磁场定位信号发出模块130的位置确定。需要说明的是,三个磁场定位信号接收模块141尽量避免布置成等腰三角形或等边三角形的布局,以减少一些极端情况导致无法确定出磁场定位信号发出模块130的标准相对位置信息。
在引导使用者调整至标准姿态后,则可以在接收到初始化标准信息指令完成对每个磁场定位信号发出模块130发出的磁场信号的检测,同时存储并记录当每个磁场定位信号发出模块130发出磁场信号时,每个磁场定位信号接收模块141对应检测到的磁场强度信息,然后便可以利用这些磁场强度信息完成对标准相对位置信息的确定。标准相对位置信息的确定过程具体如下。
参考图5,首先在磁场定位信号发出模块130的磁体体积较小,且与磁场定位信号接收模块141距离远大于磁体体积的情况下,此时,磁场定位信号发出模块130与磁场定位信号接收模块141之间的距离会与磁场定位信号接收模块141能够检测到的磁场强度成相关关系,并且在明确知晓磁场定位信号发出模块130的布局时,则可以直接根据磁场强度信息有效的确定出与磁场定位信号接收模块141之间的距离,在知晓了至少三个磁场定位信号接收模块141与磁场定位信号发出模块130的距离之后,同时又因为磁场定位信号接收模块141的位置不会发生变化,因为可以确定出每个磁场定位信号发出模块130相较于多个磁场定位信号接收模块141的相对位置信息,从而可以初始化阶段得到标准相对位置信息。需要说明的是,对于多个磁场定位信号接收模块141,尽量安置在腰部后侧等日常运动时,移动量较小的位置。
需要说明的是,实时相对位置信息获取方式与标准相对位置信息获取方式相似,且前述实施例中也有说明,此处不在进行赘述。
参考图7,在一些实施例中,背心主体150的肩部两侧各设置有一个放电电极120;
根据每个磁场定位信号发出模块130对应的实时相对位置信息和标准相对位置信息调整两个放电电极120的放电状态,包括:
根据每个磁场定位信号发出模块130对应的实时相对位置信息和标准相对位置信息确定每个磁场定位信号发出模块130对应的脊柱块偏移量和脊柱块偏移方向;
根据每个磁场定位信号发出模块130对应的脊柱块偏移量得到脊柱偏移量和脊柱偏移方向;
根据脊柱偏移量确定脊柱偏移等级;
根据脊柱偏移等级和脊柱偏移方向调整放电电极120的放电状态。
放电电极120布局在肩部后侧区域,可以更好的让使用者分辨左右两侧。在实际使用时,因为只能够使用本地控制单元110进行计算,因此,需要有效的避免使用过于复杂的算法,以避免算力不够的情况出现,例如避免出现使用图形与图形直接进行比较的方式。本实施例中,采用了累计的思想,在初始化阶段即确定了每个磁场定位信号发出模块130的准相对位置信息,在使用过程中,则可以直接使用每个磁场定位信号发出模块130对应的实时相对位置信息来确定偏差程度,根据每个磁场定位信号发出模块130确定出来的偏差,可以记作脊柱块偏移量和脊柱块偏移方向,通过对所有磁场定位信号发出模块130对应偏差的累计计算,从而可以得到脊柱偏移量和脊柱偏移方向,可以理解的是,脊柱偏移量越大,则表明弯曲程度越大,因此,需要根据不同的弯曲程度来调整放电电极120的放电状态以更好的提醒使用者完成姿态调整,避免仅采用单一刺激的方式。需要说明的是,两个放电电极120设置在使用者左右两侧,因此可以通过两侧电极的分别动作或共同动作,引导使用者调整方向。
此外,本发明的一个实施例还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令,该计算机可执行指令被一个处理器或控制单元执行,可使得上述处理器执行上述实施例中的脊柱矫正系统,例如,执行以上描述的方法。
本领域普通技术人员可以理解,上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器,如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件,或者被实施为硬件,或者被实施为集成电路,如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上,计算机可读介质可以包括计算机存储介质或非暂时性介质和通信介质或暂时性介质。如本领域普通技术人员公知的,术语计算机存储介质包括在用于存储信息诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘DVD或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外,本领域普通技术人员公知的是,通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据,并且可包括任何信息递送介质。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明,但是本发明不限于上述实施例,在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (8)
1.一种脊柱矫正方法,其特征在于,应用于背心穿戴式矫正设备,所述背心穿戴式矫正设备包括背心主体、本地控制单元以及与所述本地控制单元连接的两个放电电极、多个磁场定位信号发出模块和磁场定位组件,所述本地控制单元、所述两个放电电极、多个所述磁场定位信号发出模块和所述磁场定位组件皆设置于所述背心主体上,多个所述磁场定位信号发出模块沿所述背心主体的脊柱区域布置,两个所述放电电极设置于所述背心主体的两侧,所述背心主体上每个所述放电电极、每个所述磁场定位信号发出模块、所述磁场定位组件对应区域设置有吸附单元,所述吸附单元可以吸附于人体皮肤上;
所述脊柱矫正方法包括:
利用姿态矫正初始化装置初始化所述背心穿戴式矫正设备,以获得使用者处于标准姿态下的每个所述磁场定位信号发出模块相对于所述磁场定位组件的标准相对位置信息;
依据预设的定位轮巡顺序依次控制多个所述磁场定位信号发出模块发出磁场信号,并通过所述磁场定位组件获取每个所述磁场定位信号发出模块对应的磁场强度信息;其中,两个相邻所述磁场定位信号发出模块发出磁场信号的时间间隔为数据接收预设等待时间;
根据每个所述磁场定位信号发出模块对应的磁场强度信息确定所述磁场定位信号发出模块对应的实时相对位置信息;
根据每个所述磁场定位信号发出模块对应的所述实时相对位置信息和所述标准相对位置信息调整两个所述放电电极的放电状态,以引导使用者主动调整身体姿态至标准姿态;
所述姿态矫正初始化装置预先存储有标准脊柱姿态信息,所述标准脊柱姿态信息基于医学检测设备得到;
所述利用姿态矫正初始化装置初始化所述心穿戴式矫正设备,包括:
在多个所述磁场定位信号发出模块通过吸附单元安装完成后,引导使用者至所述姿态矫正初始化装置的测量视野范围内;
持续执行姿态调整策略,直至使用者处于所述标准姿态,并生成初始化标准信息指令;
将所述初始化标准信息指令发送至背心穿戴式矫正设备,以使得所述背心穿戴式矫正设备记录所述磁场定位组件获取的每个所述磁场定位信号发出模块对应的磁场强度信息,并根据记录的每个所述磁场定位信号发出模块对应的磁场强度信息得到对应的所述标准相对位置信息;
其中,所述姿态调整策略包括以下步骤:
获取使用者的姿态图像,并根据所述姿态图像确定使用者的脊柱实时姿态信息;
根据所述脊柱实时姿态信息和脊柱标准姿态信息发出引导指令,以使得使用者根据所述引导指令完成姿态调整;
所述磁场定位组件包括至少三个皆与所述本地控制单元连接的磁场定位信号接收模块,每个所述磁场定位信号接收模块皆处于每个所述磁场定位信号发出模块的下方,每个所述磁场定位信号接收模块皆用于检测所述磁场定位信号发出模块发出的磁场信号的磁场强度;多个所述磁场定位信号接收模块安置在腰后侧;
所述记录所述磁场定位组件获取的每个所述磁场定位信号发出模块对应的磁场强度信息,包括:
按照所述定位轮巡顺序控制每个所述磁场定位信号发出模块发出磁场信号,并通过所述磁场定位组件获取每个所述磁场定位信号发出模块对应的磁场强度信息,两个相邻所述磁场定位信号发出模块发出磁场信号的时间间隔为所述数据接收预设等待时间;
存储并记录当每个所述磁场定位信号发出模块发出磁场信号时,每个所述磁场定位信号接收模块对应检测到的磁场强度信息;
每个所述磁场定位信号发出模块对应的所述标准相对位置信息,由以下步骤得到:
根据记录的每个所述磁场定位信号接收模块检测到的磁场强度信息和预先获取的磁场强度与距离关系表,确定每个所述磁场定位信号接收模块检测的辅助定位距离信息,其中,所述磁场强度与距离关系表表征磁场强度与距离之间的对应关系;
根据至少三个所述辅助定位距离信息进行空间约束,从而确定出所述标准相对位置信息。
2.根据权利要求1所述的脊柱矫正方法,其特征在于,每个所述磁场定位信号发出模块的所述实时相对位置信息,由以下步骤得到:
当所述磁场定位信号发出模块发出磁场信号,获取每个所述磁场定位信号接收模块检测的磁场强度信息;
根据每个所述磁场定位信号接收模块对应的所述磁场强度信息和预先获取的磁场强度与距离关系表确定每个所述磁场定位信号接收模块检测的辅助定位距离信息,其中,所述磁场强度与距离关系表表征磁场强度与距离之间的对应关系;
根据至少三个所述辅助定位距离信息进行空间约束,从而确定出所述实时相对位置信息。
3.根据权利要求1所述的脊柱矫正方法,其特征在于,所述背心主体设置有腰部紧固带,每个所述磁场定位信号接收模块皆处于所述腰部紧固带内。
4.根据权利要求1所述的脊柱矫正方法,其特征在于,所述背心主体的肩部两侧各设置有一个所述放电电极;
所述根据每个所述磁场定位信号发出模块对应的所述实时相对位置信息和所述标准相对位置信息调整两个所述放电电极的放电状态,包括:
根据每个所述磁场定位信号发出模块对应的所述实时相对位置信息和所述标准相对位置信息确定每个所述磁场定位信号发出模块对应的脊柱块偏移量和脊柱块偏移方向;
根据每个所述磁场定位信号发出模块对应的脊柱块偏移量得到脊柱偏移量和脊柱偏移方向;
根据所述脊柱偏移量确定脊柱偏移等级;
根据所述脊柱偏移等级和所述脊柱偏移方向调整所述放电电极的放电状态。
5.根据权利要求4所述的脊柱矫正方法,其特征在于,所述脊柱偏移等级越高所述放电电极的放电频率越高。
6.根据权利要求4所述的脊柱矫正方法,其特征在于,所述根据所述脊柱偏移等级和所述脊柱偏移方向调整所述放电电极的放电状态,包括:
当所述脊柱偏移方向表征使用者左倾,根据所述脊柱偏移等级调整左侧所述放电电极的放电状态;
当所述脊柱偏移方向表征使用者右倾,根据所述脊柱偏移等级调整右侧所述放电电极的放电状态;
当所述脊柱偏移方向表征使用者前倾,根据所述脊柱偏移等级同时调整两侧所述放电电极的放电状态。
7.一种脊柱矫正系统,其特征在于,应用于背心穿戴式矫正设备,所述背心穿戴式矫正设备包括背心主体、本地控制单元以及与所述本地控制单元连接的两个放电电极、多个磁场定位信号发出模块和磁场定位组件,所述本地控制单元、所述两个放电电极、多个所述磁场定位信号发出模块和所述磁场定位组件皆设置于所述背心主体上,多个所述磁场定位信号发出模块沿所述背心主体的脊柱区域布置,两个所述放电电极设置于所述背心主体的两侧,所述背心主体上每个所述放电电极、每个所述磁场定位信号发出模块、所述磁场定位组件对应区域设置有吸附单元,所述吸附单元可以吸附于人体皮肤上;
所述脊柱矫正系统包括:
标准信息生成模块,用于利用姿态矫正初始化装置初始化所述背心穿戴式矫正设备,以获得使用者处于标准姿态下的每个所述磁场定位信号发出模块相对于所述磁场定位组件的标准相对位置信息;
磁场强度信息获取模块,用于依据预设的定位轮巡顺序依次控制多个所述磁场定位信号发出模块发出磁场信号,并通过所述磁场定位组件获取每个所述磁场定位信号发出模块对应的磁场强度信息;其中,两个相邻所述磁场定位信号发出模块发出磁场信号的时间间隔为数据接收预设等待时间;
实时信息获取模块,用于根据每个所述磁场定位信号发出模块对应的磁场强度信息确定所述磁场定位信号发出模块对应的实时相对位置信息;
姿态引导模块,用于根据每个所述磁场定位信号发出模块对应的所述实时相对位置信息和所述标准相对位置信息调整两个所述放电电极的放电状态,以引导使用者主动调整身体姿态至标准姿态;
所述姿态矫正初始化装置预先存储有标准脊柱姿态信息,所述标准脊柱姿态信息基于医学检测设备得到;
所述利用姿态矫正初始化装置初始化所述心穿戴式矫正设备,包括:
在多个所述磁场定位信号发出模块通过吸附单元安装完成后,引导使用者至所述姿态矫正初始化装置的测量视野范围内;
持续执行姿态调整策略,直至使用者处于所述标准姿态,并生成初始化标准信息指令;
将所述初始化标准信息指令发送至背心穿戴式矫正设备,以使得所述背心穿戴式矫正设备记录所述磁场定位组件获取的每个所述磁场定位信号发出模块对应的磁场强度信息,并根据记录的每个所述磁场定位信号发出模块对应的磁场强度信息得到对应的所述标准相对位置信息;
其中,所述姿态调整策略包括以下步骤:
获取使用者的姿态图像,并根据所述姿态图像确定使用者的脊柱实时姿态信息;
根据所述脊柱实时姿态信息和脊柱标准姿态信息发出引导指令,以使得使用者根据所述引导指令完成姿态调整;
所述磁场定位组件包括至少三个皆与所述本地控制单元连接的磁场定位信号接收模块,每个所述磁场定位信号接收模块皆处于每个所述磁场定位信号发出模块的下方,每个所述磁场定位信号接收模块皆用于检测所述磁场定位信号发出模块发出的磁场信号的磁场强度;多个所述磁场定位信号接收模块安置在腰后侧;
所述记录所述磁场定位组件获取的每个所述磁场定位信号发出模块对应的磁场强度信息,包括:
按照所述定位轮巡顺序控制每个所述磁场定位信号发出模块发出磁场信号,并通过所述磁场定位组件获取每个所述磁场定位信号发出模块对应的磁场强度信息,两个相邻所述磁场定位信号发出模块发出磁场信号的时间间隔为所述数据接收预设等待时间;
存储并记录当每个所述磁场定位信号发出模块发出磁场信号时,每个所述磁场定位信号接收模块对应检测到的磁场强度信息;
每个所述磁场定位信号发出模块对应的所述标准相对位置信息,由以下步骤得到:
根据记录的每个所述磁场定位信号接收模块检测到的磁场强度信息和预先获取的磁场强度与距离关系表,确定每个所述磁场定位信号接收模块检测的辅助定位距离信息,其中,所述磁场强度与距离关系表表征磁场强度与距离之间的对应关系;
根据至少三个所述辅助定位距离信息进行空间约束,从而确定出所述标准相对位置信息。
8.一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存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令用于使计算机执行如权利要求1至6任一所述的脊柱矫正方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311125829.XA CN117224103B (zh) | 2023-09-01 | 脊柱矫正方法、系统及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
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---|---|
CN117224103A CN117224103A (zh) | 2023-12-15 |
CN117224103B true CN117224103B (zh) | 2024-07-02 |
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108836351A (zh) * | 2018-06-24 | 2018-11-20 | 西宁泰里霍利智能科技有限公司 | 穿戴式躯干姿态监测系统 |
CN113017959A (zh) * | 2021-03-15 | 2021-06-25 | 四川大学华西医院 | 一种可穿戴式卒中后步行训练矫正器 |
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN108836351A (zh) * | 2018-06-24 | 2018-11-20 | 西宁泰里霍利智能科技有限公司 | 穿戴式躯干姿态监测系统 |
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