ITTO20120804A1 - APPARATUS FOR THE ASSESSMENT OF THE MOTOR SKILLS OF A SUBJECT AND ITS PROCEDURE - Google Patents

APPARATUS FOR THE ASSESSMENT OF THE MOTOR SKILLS OF A SUBJECT AND ITS PROCEDURE Download PDF

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ITTO20120804A1
ITTO20120804A1 IT000804A ITTO20120804A ITTO20120804A1 IT TO20120804 A1 ITTO20120804 A1 IT TO20120804A1 IT 000804 A IT000804 A IT 000804A IT TO20120804 A ITTO20120804 A IT TO20120804A IT TO20120804 A1 ITTO20120804 A1 IT TO20120804A1
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IT
Italy
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subject
panel
touch
images
touch panel
Prior art date
Application number
IT000804A
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Italian (it)
Inventor
Donato Fiorella
Marco Ivaldi
Gioachino Kratter
Roberto Politi
Alberto Rainoldi
Ferdinando Ricchiuti
Original Assignee
Csp Innovazione Nelle Ict Societa Consortile A
Univ Degli Studi Torino
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    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B71/00Games or sports accessories not covered in groups A63B1/00 - A63B69/00
    • A63B71/06Indicating or scoring devices for games or players, or for other sports activities
    • A63B71/0619Displays, user interfaces and indicating devices, specially adapted for sport equipment, e.g. display mounted on treadmills
    • A63B71/0622Visual, audio or audio-visual systems for entertaining, instructing or motivating the user
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
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    • A61B2560/04Constructional details of apparatus
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Description

DESCRIZIONE dell’invenzione industriale dal titolo: DESCRIPTION of the industrial invention entitled:

“Apparato per la valutazione delle capacità motorie di un soggetto e relativo procedimento †⠀ œEquipment for assessing the motor skills of a subject and related procedure â €

TESTO DELLA DESCRIZIONE TEXT OF THE DESCRIPTION

Campo dell'invenzione Field of the invention

La presente invenzione riguarda un apparato per operare la valutazione quantitativa di capacità motorie di almeno una parte del corpo di un soggetto, comprendente un dispositivo di interfaccia configurato per rilevare movimenti del soggetto e mezzi di elaborazione per analizzare dati rilevati da detto dispositivo di interfaccia. The present invention relates to an apparatus for carrying out the quantitative evaluation of motor skills of at least a part of the body of a subject, comprising an interface device configured to detect movements of the subject and processing means for analyzing data detected by said interface device.

Problema tecnico generale General technical problem

La capacità motoria à ̈ un tratto stabile di origine genetica e favorisce lo sviluppo dell’abilità motoria. Quest’ultima à ̈ la competenza raggiunta in un compito. Motor ability is a stable trait of genetic origin and favors the development of motor ability. The latter is the competence achieved in a task.

Per la valutazione delle capacità motorie, particolarmente in contesti di recupero da trauma, à ̈ importante disporre di apparati e sistemi utili a eseguire una valutazione che include un’analisi quantitativa del movimento. For the assessment of motor skills, particularly in contexts of recovery from trauma, it is important to have equipment and systems useful for carrying out an assessment that includes a quantitative analysis of movement.

Attualmente sul mercato sono disponibili sistemi per l’analisi quantitativa del movimento che sono basati sulla cattura del movimento (Motion Capture), oppure su tecniche dinamometriche oppure su tecniche elettromiografiche. Currently on the market there are systems for the quantitative analysis of movement that are based on motion capture, or on dynamometric techniques or electromyographic techniques.

Gli elementi che vengono misurati tramite sistemi consimili possono essere: The elements that are measured by similar systems can be:

â— elementi cinematici, ossia i movimenti del corpo, e vengono misurati utilizzando i sistemi di Motion Capture; â— kinematic elements, ie the movements of the body, and are measured using Motion Capture systems;

â— elementi dinamici, cioà ̈ forze e momenti angolari, che vengono misurati utilizzando tecniche dinamometriche che coinvolgono piattaforme di forza e altri sensori; â— dynamic elements, ie forces and angular moments, which are measured using dynamometric techniques involving force platforms and other sensors;

â— elementi elettromiografici, ossia i segnali elettrici di attivazione dei muscoli, che vengono misurati tramite degli elettrodi applicati al soggetto. â— electromyographic elements, ie the electrical signals of activation of the muscles, which are measured by means of electrodes applied to the subject.

Tali tecniche per l’analisi quantitativa del movimento hanno caratteristiche intrinseche e peculiari che possono limitarne la possibilità di utilizzo in quanto presentano complessità nell’analisi, necessità della presenza dell’operatore, invasività, estrema specificità delle tecniche in relazione a determinate misure. These techniques for the quantitative analysis of movement have intrinsic and peculiar characteristics that can limit their possibility of use as they present complexity in the analysis, the need for the presence of the operator, invasiveness, extreme specificity of the techniques in relation to certain measures .

Scopo dell'invenzione Purpose of the invention

Lo scopo della presente invenzione à ̈ quello di superare i problemi tecnici precedentemente descritti. The object of the present invention is to overcome the technical problems previously described.

In particolare, lo scopo della presente invenzione à ̈ quello di fornire un apparato e un corrispondente procedimento che permettano di operare un’analisi quantitativa del movimento che viene ottenuta attraverso la massima possibile interazione tra il soggetto e l’apparato di valutazione, una ridotta invasività ed una presenza almeno marginale di operatori, permettendo quindi la certificazione delle capacità e abilità motorie su basi quantitative. In particular, the purpose of the present invention is to provide an apparatus and a corresponding procedure that allow to operate a quantitative analysis of the movement which is obtained through the maximum possible interaction between the subject and the evaluation apparatus, a reduced invasiveness and an at least marginal presence of operators, thus allowing the certification of motor skills and abilities on a quantitative basis.

Sintesi dell'invenzione Summary of the invention

Lo scopo della presente invenzione à ̈ raggiunto da un apparato avente le caratteristiche formanti oggetto delle rivendicazioni che seguono, le quali formano parte integrante dell'insegnamento tecnico qui somministrato in relazione all'invenzione. L’invenzione ha a oggetto anche un corrispondente procedimento di misura. The object of the present invention is achieved by an apparatus having the characteristics forming the subject of the following claims, which form an integral part of the technical teaching given herein in relation to the invention. The invention also relates to a corresponding measurement procedure.

Breve descrizione dei disegni Brief description of the drawings

L’invenzione sarà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, dati a puro titolo di esempio non limitativo, in cui: The invention will now be described with reference to the attached drawings, given purely by way of non-limiting example, in which:

- la figura 1 à ̈ uno schema di principio rappresentante un apparato secondo l’invenzione, - figure 1 is a schematic diagram representing an apparatus according to the invention,

- la figura 2 à ̈ un diagramma di flusso rappresentativo di un procedimento implementato tramite l’apparato di figura 1; - figure 2 is a flowchart representative of a process implemented by means of the apparatus of figure 1;

- la figura 3 rappresenta schematicamente passi eseguiti nell’ambito di una prima fase del procedimento di figura 2; - figure 3 schematically represents steps carried out in the context of a first phase of the process of figure 2;

- la figura 4 rappresenta schematicamente passi eseguiti nell’ambito di una seconda fase del procedimento di figura 2. - figure 4 schematically represents steps carried out in the context of a second phase of the procedure of figure 2.

Descrizione dettagliata dell’invenzione Detailed description of the invention

In breve, l’apparato secondo l’invenzione comprende un pannello tattile di tipo multitocco che opera la rilevazione tramite luce laser. Tale pannello consente la rilevazione del movimento di almeno una parte del corpo del soggetto, ad esempio il dito o la mano, quando à ̈ a contatto con il piano laser del pannello. Tale pannello tattile à ̈ configurato per operare con dimensioni adatte a misurare indici morfologici dei soggetti sottoposti a analisi In short, the apparatus according to the invention comprises a multi-touch touch panel which operates the detection by means of laser light. This panel allows the detection of the movement of at least a part of the subject's body, for example the finger or the hand, when it is in contact with the laser plane of the panel. This touch panel is configured to operate with dimensions suitable for measuring morphological indices of the subjects undergoing analysis

In figura 1 à ̈ mostrato l’apparato secondo l’invenzione. Figure 1 shows the apparatus according to the invention.

L’apparato secondo l’invenzione indicato complessivamente con il riferimento numero 10, comprende un armadio 11, in particolare un armadio in ferro, che funge da supporto per un pannello 12 in plexiglass che opera da pannello di proiezione, inserito in una cornice a piano di luce laser 13, ossia una cornice che opera secondo la tecnologia di rilevazione LLP (Light Laser Plane), nonché da camera oscura per la retroproiezione tramite un videoproiettore 14. Il pannello à ̈ preferibilmente trasparente. The apparatus according to the invention indicated as a whole with the reference number 10, comprises a cabinet 11, in particular an iron cabinet, which acts as a support for a plexiglass panel 12 which acts as a projection panel, inserted in a frame a laser light plane 13, ie a frame that operates according to the LLP (Light Laser Plane) detection technology, as well as a dark room for rear projection via a video projector 14. The panel is preferably transparent.

L’armadio 11 nell’esempio qui descritto ha dimensioni di 2,4 metri di larghezza, 2,6 m di altezza, 1,6 m di profondità. Il pannello 12 à ̈ inserito in una parete anteriore 11a dell’armadio 11 a un’altezza di 90 centimetri da terra. The cabinet 11 in the example described here has dimensions of 2.4 meters wide, 2.6 m high, 1.6 m deep. The panel 12 is inserted in a front wall 11a of the cabinet 11 at a height of 90 centimeters from the ground.

L’armadio 11 in condizioni operative presenta tre lati o pareti verticali chiuse, oltre alla parete anteriore 11a, che non ospitano tale pannello 12. Su uno di tali lati verticali chiusi può essere presente una porta per accedere all’interno quando l’apparato 10 non à ̈ in una condizione di funzionamento. Tale struttura chiusa dell’armadio 11 serve a impedire la penetrazione di luce nella camera oscura, che potrebbe influire sulla precisione di rilievo dei tocchi di un utente, o soggetto, indicato in figura 1 con il riferimento numerico 700, della cornice a piano di luce laser 13. In operating conditions, the cabinet 11 has three closed vertical sides or walls, in addition to the front wall 11a, which do not house this panel 12. On one of these closed vertical sides there may be a door to access the inside when the ™ apparatus 10 is not in an operating condition. This closed structure of the cabinet 11 serves to prevent the penetration of light into the dark room, which could affect the precision of the touches of a user, or subject, indicated in Figure 1 with the numerical reference 700, of the frame on the surface. laser light 13.

L’armadio 11 dunque presenta la parete anteriore 11a, che comprende nel pannello 12 la cornice a piano di luce laser 13, di forma rettangolare, nell’esempio avente dimensioni di 1,5 metri di altezza per 2 metri di larghezza, in cui à ̈ inserito il pannello 12 di plexiglass. Lungo il perimetro della cornice a piano di luce laser 13 sono alloggiati otto dispositivi emettitori laser 13a emettenti luce laser, disposti rispettivamente quattro ai quattro angoli della cornice a piano di luce laser 13 e quattro a metà di ciascuno dei lati di lunghezza maggiore, nell’esempio mostrato i lati orizzontali, della cornice 13. In questo modo i dispositivi emettitori laser 13a identificano due rettangoli o quadrati nella cornice 13 e proiettano i fasci sostanzialmente lungo le loro diagonali. The cabinet 11 therefore has the front wall 11a, which includes in the panel 12 the laser light plane frame 13, of rectangular shape, in the example having dimensions of 1.5 meters in height by 2 meters in width, in to which the plexiglass panel 12 is inserted. Along the perimeter of the laser light plane frame 13 there are eight laser light emitting devices 13a, arranged respectively four at the four corners of the laser light plane frame 13 and four in the middle of each of the longer sides, in the The example shown is the horizontal sides of the frame 13. In this way the laser emitting devices 13a identify two rectangles or squares in the frame 13 and project the beams substantially along their diagonals.

Posteriormente al panello 12 di plexiglass à ̈ applicata preferibilmente una pellicola da retroproiezione 16, in grado di diffondere la luminosità del videoproiettore 14 su tutta la superficie del pannello 12 in plexiglass. Ai lati dell’armadio 11 sono inserite due casse acustiche 18 che vengono impiegate per diffondere i feedback uditivi durante gli esercizi. Ad esempio, con le dimensioni indicate per l’apparato 10, possono essere impiegate casse con livello di pressione sonora di 80db. A rear projection film 16 is preferably applied to the rear of the plexiglass panel 12, capable of diffusing the brightness of the video projector 14 over the entire surface of the plexiglass panel 12. On the sides of the cabinet 11 there are two loudspeakers 18 which are used to diffuse the auditory feedback during the exercises. For example, with the dimensions indicated for the apparatus 10, speakers with a sound pressure level of 80db can be used.

All'interno dell’armadio 11 sono alloggiati il videoproiettore 14, equipaggiato di una lente fisheye 19 a corto raggio, una telecamera 20 per operare il riconoscimento di blob luminosi 22 che si formano toccando il pannello 12 e un alimentatore stabilizzato 21 che fornisce l’alimentazione ai dispositivi emettitori laser 13a. Inside the cabinet 11 are housed the video projector 14, equipped with a short range fisheye lens 19, a camera 20 to operate the recognition of luminous blobs 22 that are formed by touching the panel 12 and a stabilized power supply 21 which provides the € ™ power to the laser emitting devices 13a.

All'esterno dell’armadio 11 sono disposti un primo elaboratore 41 e un secondo elaboratore 42, ad esempio due personal computer, il primo elaboratore 41 essendo utilizzato per riconoscere i punti di contatto con il pannello 12, ossia i blob 22, sotto il controllo di un modulo software di rilevazione 400 operante secondo la procedura CCV (Community Core Vision), come meglio illustrato nel seguito, mentre il secondo elaboratore 42 viene utilizzato per una funzione di autenticazione, in particolare tramite codice QR, anch’essa attuata attraverso un modulo software di autenticazione 200 che opera nel secondo elaboratore 42 e meglio descritto nel seguito e per la gestione di un database anagrafico, indicato con il riferimento 520 in figura 2. Il primo elaboratore 41 comanda anche il retro-proiettore 14 per proiettare i test sul pannello 12. Nell’apparato di esempio mostrato la telecamera 20 à ̈ una Webcam Sony PS3eye, modificata tramite l’applicazione di filtro IR a 780 nm, corrispondente alla lunghezza d’onda d’emissione della luce laser IR, e ottica 2.8 mm, risoluzione 640x480@60fps. Outside the cabinet 11 a first computer 41 and a second computer 42 are arranged, for example two personal computers, the first computer 41 being used to recognize the points of contact with the panel 12, i.e. the blobs 22, under the control of a detection software module 400 operating according to the CCV (Community Core Vision) procedure, as better illustrated below, while the second processor 42 is used for an authentication function, in particular via QR code, which is also implemented through an authentication software module 200 which operates in the second computer 42 and better described below and for the management of a personal data database, indicated with the reference 520 in figure 2. The first computer 41 also controls the rear projector 14 to project the tests on panel 12. In the example apparatus shown, camera 20 is a Sony PS3eye webcam, modified by applying an IR filter at 780 nm, corresponding to ndent to the wavelength of emission of IR laser light, and 2.8 mm optics, resolution 640x480 @ 60fps.

Il retro-proiettore 14 à ̈ un proiettore Benq MP776ST, risoluzione XGA (1024x768), luminosità di 3500 ANSI Lumen, contrasto 3500:1, Rapporto Diagonale/Distanza di proiezione 0.61:1 (81"@1m), Ottica: F = 2.6, f= 6.9 mm. The rear projector 14 is a Benq MP776ST projector, XGA resolution (1024x768), brightness of 3500 ANSI Lumen, contrast 3500: 1, Diagonal Ratio / Projection Distance 0.61: 1 (81 "@ 1m), Optics: F = 2.6 , f = 6.9 mm.

Gli emettitori laser 13a hanno una potenza di 25 mW, emettono a una lunghezza d’onda di 780 nm nell’infrarosso, sono equipaggiati con una lente di reshaping 120°. The 13a laser emitters have a power of 25 mW, emit at a wavelength of 780 nm in infrared, are equipped with a 120 ° reshaping lens.

Il pannello di proiezione 12 comprende essenzialmente una lastra di plexiglass di 1.5 mm di spessore, la pellicola 16 da retroproiezione essendo incollata sul retro di tale pannello 12, affacciata al retroproiettore 14 all’interno dell’armadio 11. The projection panel 12 essentially comprises a 1.5 mm thick plexiglass plate, the rear projection film 16 being glued to the rear of this panel 12, facing the rear projector 14 inside the cabinet 11.

La cornice laser 13 come indicato implementa la tecnologia LLP (Laser Light Plane), che à ̈ di per sé nota e caratterizzata dall'utilizzo di sorgenti laser, i dispositivi emettitori laser 13a, per irradiare il piano di tocco, ossia il pannello 12. Ciascun dispositivo emettitore laser 13a emette infatti una radiazione infrarossa, come accennato alla lunghezza d’onda 780 nm, che genera un piano di luce spesso circa 1 mm e parallelo al pannello 12, calibrato in modo che sia posizionato immediatamente al di sopra della superficie di tale pannello 12. In figura 1 à ̈ indicato l’utente 700, collocato in stazione eretta in una posizione di stazionamento 800 a una distanza predeterminata, ad esempio 60 cm, dal pannello 12 che opera da interfaccia e da schermo. Il pannello 12 risulta quindi nell’esempio posto verticale rispetto al piano, ad esempio il pavimento, su cui à ̈ identificata la posizione di stazionamento 800, ossia l’utente 700, collocandosi in stazione eretta nella posizione di stazionamento 800, si trova affacciato al pannello 12, alla distanza predeterminata scelta per le valutazioni. Nel momento in cui il dito di un utente 700, indicato con 100 in figura 1, intercetta tale piano luminoso creato dalla cornice 13, si crea nel piano un cosiddetto blob 22, formato dall’interferenza del dito 100 con il fascio laser emesso dagli emettitori 13a. Tale blob 22 viene rilevato, ossia ripreso, dalla telecamera 20, che invia l’immagine ripresa al primo elaboratore 41, dove, attraverso un modulo software di rilevazione 400 eseguito da tale elaboratore, viene operata l’analisi dell’immagine, l’identificazione di ciascun blob 22 generato nel tempo da tocchi o movimenti toccando il pannello 12, e la loro classificazione come tocchi sul pannello 12. Come accennato, i dispositivi emettitori laser 13a sono preferibilmente posizionati sugli angoli della cornice 13 rettangolare e ciascun emettitore 13a comprende una rispettiva lente di reshaping che trasforma il rispettivo raggio laser in un piano di luce laser. Tali lenti hanno un angolo che varia dai 90 ai 120 gradi. Le lunghezze d’onda preferibilmente utilizzate sono 780 nm, come nell’esempio di figura 1, e 940 nm. The laser frame 13 as indicated implements the LLP (Laser Light Plane) technology, which is known per se and characterized by the use of laser sources, the laser emitting devices 13a, to irradiate the touch plane, i.e. the panel 12 . Each laser emitter device 13a in fact emits infrared radiation, as mentioned at the 780 nm wavelength, which generates a plane of light about 1 mm thick and parallel to the panel 12, calibrated so that it is positioned immediately above the surface of this panel 12. Figure 1 shows the user 700, placed in an upright station in a parking position 800 at a predetermined distance, for example 60 cm, from the panel 12 which acts as an interface and screen. The panel 12 is therefore in the example placed vertical with respect to the plane, for example the floor, on which the parking position 800 is identified, i.e. the user 700, placing himself in an upright station in the parking position 800, is facing the panel 12, at the predetermined distance chosen for the evaluations. When the finger of a user 700, indicated by 100 in Figure 1, intercepts this luminous plane created by the frame 13, a so-called blob 22 is created in the plane, formed by the interference of the finger 100 with the laser beam emitted by the emitters 13a. Said blob 22 is detected, that is taken up, by the camera 20, which sends the image taken to the first computer 41, where, through a detection software module 400 performed by this computer, the image analysis is performed, the identification of each blob 22 generated over time by touches or movements by touching the panel 12, and their classification as touches on the panel 12. As mentioned, the laser emitting devices 13a are preferably positioned on the corners of the rectangular frame 13 and each emitter 13a comprises a respective reshaping lens which transforms the respective laser beam into a plane of laser light. These lenses have an angle ranging from 90 to 120 degrees. The wavelengths preferably used are 780 nm, as in the example of figure 1, and 940 nm.

Il riconoscimento dei blob luminosi 22, come detto, à ̈ affidato a tecniche di computer vision, di per sé note al tecnico del settore in connessione all’uso di interfacce IR-LLP, operate sul primo elaboratore 41 tramite il modulo di rilevamento 400. La telecamera 20 à ̈ sensibile alla luce infrarossa, attraverso il menzionato filtro nell’infrarosso, e cattura immagini del pannello 12 a velocità compresa ad esempio tra i 30 e 60 frame per secondo, inquadrando la superficie posteriore del pannello 12, il quale opera invece da superficie di tocco tramite la sua superficie anteriore. Le immagini acquisite dalla telecamera 20 vengono elaborate sull’elaboratore 41 nel modulo di rilevazione 400, che fra le altre operazioni applica un filtraggio tramite filtri che migliorano l'immagine e applica algoritmi che estraggono dalle immagini le caratteristiche relative ai blob 22. Come detto il modulo di rilevazione 400 implementa a questo scopo le tecniche (Community Core Vision) che sono implementate in moduli software open source/inter-piattaforma per la computer vision e per il machine sensing, o rilevazione d’interfaccia, disponibili ad esempio sul World Wide Web all’URL http://ccv.nuigroup.com/. Dunque, tramite la disposizione di pannello 12, cornice laser 13, videoproiettore 14 e telecamera 20, si ha che, nel momento in cui il soggetto 700 tocca la superficie del pannello 12, viene evidenziato il punto di contatto tramite un blob 22, mentre le summenzionate tecniche di elaborazione di immagine nel modulo 400 localizzano, in modo noto, nell’immagine acquisita dalla telecamera 20 tale punto di contatto associandovi delle coordinate cartesiane orizzontali e verticali, x,y riferite al piano del pannello 12. Per ottenere una corretta referenziazione tra tali coordinate x,y e il punto di tocco si può operare una fase di calibrazione dell’apparato 10, indicata con 310 in figura 2, che associa dei tocchi generati sullo schermo a punti già noti all’apparato 10. The recognition of the luminous blobs 22, as mentioned, is entrusted to computer vision techniques, per se known to the technician in the sector in connection with the use of IR-LLP interfaces, operated on the first computer 41 through the detection module 400. The camera 20 is sensitive to infrared light, through the aforementioned infrared filter, and captures images of the panel 12 at speeds between, for example, between 30 and 60 frames per second, framing the rear surface of the panel 12, the which, on the other hand, operates as a touch surface via its anterior surface. The images acquired by the camera 20 are processed on the computer 41 in the detection module 400, which among other operations applies a filtering by means of filters that improve the image and applies algorithms that extract the characteristics relating to the blobs 22 from the images. the detection module 400 implements for this purpose the techniques (Community Core Vision) which are implemented in open source / inter-platform software modules for computer vision and machine sensing, or interface detection, available for example on the World Wide Web at the URL http://ccv.nuigroup.com/. Thus, by means of the arrangement of panel 12, laser frame 13, video projector 14 and camera 20, the point of contact is highlighted by means of a blob 22 when the subject 700 touches the surface of the panel 12. the aforementioned image processing techniques in module 400 locate, in a known way, in the image acquired by the camera 20 this contact point by associating it with horizontal and vertical Cartesian coordinates, x, y referred to the plane of the panel 12. To obtain a correct referencing between these x, y coordinates and the touch point it is possible to perform a calibration phase of the apparatus 10, indicated with 310 in figure 2, which associates the touches generated on the screen with points already known to the apparatus 10.

Come anticipato, l’apparato per la valutazione delle capacità motorie 10 implementa sugli elaboratori 41 e 42 una pluralità di moduli software per la sua gestione, che sono indicati schematicamente nel diagramma di flusso mostrato in figura 2. As anticipated, the apparatus for evaluating motor skills 10 implements on the computers 41 and 42 a plurality of software modules for its management, which are schematically indicated in the flow diagram shown in figure 2.

E’ previsto quindi un primo modulo software 200, eseguito sul secondo elaboratore 42 per operare il riconoscimento automatico dell'utente 700 attraverso un codice QR mostrato dall’utente 700 alla telecamera 20. Il modulo software 200 elabora sull’elaboratore 42 l’immagine proveniente dalla telecamera 20 ricavando il corrispondente codice identificativo dell’utente QR_ID. In questo modo non à ̈ richiesto alcun inserimento diretto di informazioni da parte dell'utente 700 ed à ̈ mantenuta la riservatezza in quanto non vengono inserite informazioni in chiaro. A first software module 200 is therefore provided, executed on the second computer 42 to operate the automatic recognition of the user 700 through a QR code shown by the user 700 to the camera 20. The software module 200 processes the computer 42 on the Image coming from the camera 20 obtaining the corresponding identification code of the user QR_ID. In this way, no direct input of information is required by the user 700 and confidentiality is maintained as no unencrypted information is entered.

Il codice QR, ossia l’immagine bidimensionale che codifica il codice identificativo dell’utente QR_ID, viene preferibilmente generato dall’apparato stesso dopo una procedura di registrazione in cui vengono richiesti ad esempio dati sull’età, il sesso, se l’utente sia destro, mancino o ambidestro. Possono essere anche chiesti dati per comporre un anamnesi dell’utente 700. L’immagine del codice QR può essere applicata ad esempio su un tesserino di identificazione, che permette di porre in correlazione il codice identificativo dell’utente QR_ID specifico con i dati registrati nel database anagrafico 520. The QR code, that is the two-dimensional image that encodes the identification code of the user QR_ID, is preferably generated by the device itself after a registration procedure in which, for example, data on age, sex, if the user is right, left or ambidextrous. Data can also be requested to compose an anamnesis of user 700. The image of the QR code can be applied, for example, to an identification card, which allows to correlate the identification code of the specific QR_ID user with the data recorded in the personal database 520.

Tale procedura di registrazione, che conduce alla generazione del codice QR e eventualmente del tesserino d’identificazione, viene eseguita preferibilmente tramite un terzo elaboratore separato, indicato con il riferimento 43 in figura 1, che comprende ad esempio una periferica di stampa per stampare l’immagine del codice QR o l’intero tesserino. Tale terzo elaboratore 43 comprende preferibilmente il database anagrafico 520 e provvede poi, tramite un collegamento o connessione remota, a fornire le informazioni relative al codice identificativo dell’utente QR_ID al secondo elaboratore 42 quando esegue la procedura di autenticazione 200. This registration procedure, which leads to the generation of the QR code and possibly the identification card, is preferably performed by means of a third separate computer, indicated with reference 43 in figure 1, which includes for example a printing device to print the Image of the QR code or the entire card. Said third processor 43 preferably comprises the personal data database 520 and then provides, through a connection or remote connection, to supply the information relating to the identification code of the user QR_ID to the second processor 42 when it carries out the authentication procedure 200.

A valle della procedura di autenticazione 200, il primo l’elaboratore 41 esegue un secondo modulo software di gestione dei test 300, che opera la gestione dei test o giochi tramite i quali vengono valutate le caratteristiche motorie dell'utente 700. L'applicazione à ̈ scritta ad esempio in linguaggio FLASH di Adobe Systems Incorporated e ActionScript 3 e richiede l'installazione di Adobe AIR 1.5 o superiore. Downstream of the authentication procedure 200, the first computer 41 executes a second software module for managing the tests 300, which manages the tests or games through which the motor characteristics of the user are evaluated 700. The application It is written for example in the Adobe Systems Incorporated FLASH language and ActionScript 3 and requires the installation of Adobe AIR 1.5 or higher.

Il modulo di gestione dei test 300 comprende inizialmente una fase di calibrazione 310 e quindi una fase di esecuzione del test 320. The test management module 300 initially comprises a calibration step 310 and then a test execution step 320.

In figura 3 sono rappresentate schermate rappresentative di passi della fase di calibrazione 310. Con 311 à ̈ indicata una schermata, che viene visualizzata dal primo elaboratore 41 tramite il proiettore 14 sul pannello 12, che illustra una fase di inserimento da parte dell’utente 700 di dati relativi alla propria altezza, tramite la visualizzazione di un righello U e un cursore U1 che può essere fatto scorrere verticalmente trascinandolo con un dito 100 per indicare l’altezza corretta. Con 312 à ̈ indicata una schermata che illustra una fase di inserimento da parte dell’utente 700 di dati relativi al peso, in particolare in modo interattivo incrementando il peso segnato da una bilancia W toccando corrispondenti pulsanti di incremento e decremento. Con 313 à ̈ indicata una schermata che mostra un passo di calcolo e visualizzazione, da parte del modulo di calibrazione 310, dell’indice di massa corporea B dell’utente 100. Con 314 à ̈ invece indicata una schermata che rappresenta un passo di misura di una zona di calibrazione R, corrispondente all’apertura di braccia dell’utente 700, che rappresenta una misura antropometrica del soggetto. L’utente 700 effettua tale misura estendendo le braccia il più possibile e ponendo le proprie dita 100 della mano destra e sinistra sul pannello 12. Pertanto l’apparato 10 secondo l’invenzione à ̈ calibrabile in base non solo a dati inseriti dall’utente 700, ma anche in base a misure antropometriche effettuate tramite l’apparato stesso ed à ̈ pertanto in grado di operare una valutazione calibrata delle capacità motorie e degli indici morfologici. Figure 3 shows representative screens of steps of the calibration phase 310. 311 indicates a screen, which is displayed by the first computer 41 through the projector 14 on the panel 12, which illustrates an insertion phase by the user 700 of data relating to your height, through the display of a U ruler and a U1 cursor that can be scrolled vertically by dragging it with a finger 100 to indicate the correct height. 312 indicates a screen that illustrates a phase in which the user 700 enters data relating to the weight, in particular interactively by increasing the weight marked by a scale W by touching the corresponding increase and decrease buttons. 313 indicates a screen that shows a calculation and display step, by the calibration module 310, of the body mass index B of user 100. 314 indicates a screen representing a step measurement of a calibration zone R, corresponding to the opening of the arms of user 700, which represents an anthropometric measurement of the subject. The user 700 carries out this measurement by extending his arms as much as possible and placing his fingers 100 of the right and left hand on the panel 12. Therefore, the apparatus 10 according to the invention can be calibrated on the basis not only of entered data by the user 700, but also on the basis of anthropometric measurements carried out through the apparatus itself and is therefore able to perform a calibrated assessment of motor skills and morphological indices.

Tale valutazione delle capacità motorie viene in particolare operata preferibilmente tramite un sistema di autoapprendimento o apprendimento automatico, ad esempio basato su reti neurali, ad esempio implementato via software sul secondo elaboratore 42, che opera per fornire punteggi standard di riferimento basati sulla popolazione che presenta medesima caratteristiche (età, sesso, lato prevalente). This assessment of motor skills is in particular preferably carried out by means of a self-learning or automatic learning system, for example based on neural networks, for example implemented via software on the second computer 42, which operates to provide standard reference scores based on the population that presents itself. characteristics (age, sex, prevalent side).

In figura 4 sono mostrate schermate rappresentative di test, o esercizi, eseguiti nella fase di esecuzione del test 320, nell’ambito della quale il modulo 300 provvede a proiettare tramite il primo elaboratore 41 e il proiettore 14 le informazioni o immagini necessarie al test sul pannello 12. Figure 4 shows representative screens of tests, or exercises, carried out in the execution phase of test 320, in which the module 300 projects the information or images necessary for the test through the first computer 41 and the projector 14. on panel 12.

Indicata con il riferimento 321 à ̈ una schermata proiettata dal retro-proiettore 14 sul pannello 12 di un test, denominato QUICKSHOT, nell’ambito del quale gli utenti 100 o soggetti devono toccare dei marcatori P che appaiono all’interno della zona di calibrazione R il più velocemente possibile. Sono visibili anche un contatore del numero di tocchi N e un contatore del tempo impiegato T. Tale test misura il valore di ROM (Range of Motion, ossia campo di movimento) destra e sinistra, la percentuale di tocchi destra e tocchi sinistra, il numero di tocchi esatti, il numero di tocchi sbagliati, il tocco più veloce, il tocco più lento, la velocità media tocco, il numero di tocchi a sinistra, il numero di tocchi a destra, i tocchi più alti e calcola un diagramma a radar dei tocchi corretti. Indicated with reference 321 is a screen projected by the rear projector 14 on panel 12 of a test, called QUICKSHOT, in which users 100 or subjects must touch P markers that appear inside the area of R calibration as fast as possible. Also visible are a counter for the number of touches N and a counter for the time taken T. This test measures the value of ROM (Range of Motion) left and right, the percentage of touches right and left, the number of exact touches, the number of wrong touches, the fastest touch, the slowest touch, the average touch speed, the number of touches to the left, the number of touches to the right, the highest touches and calculates a radar diagram of correct touches.

Indicata con il riferimento 323 à ̈ indicata una schermata di un test, denominato FLASH, in cui sullo schermo appaiono dei flash F di una macchina fotografica che assumono colori diversi. I soggetti devono toccare lo schermo non appena vedono il flash F del colore indicato, su qualsiasi parte dello schermo. Si misurano il numero di errori, il tocco più veloce, velocità media dei tocchi, il tocco più lento. Indicated with the reference 323 is a screen of a test, called FLASH, in which flashes F of a camera appear on the screen, taking on different colors. Subjects must touch the screen as soon as they see the flash F of the indicated color, on any part of the screen. The number of errors, the fastest touch, the average speed of the touches, the slowest touch are measured.

Indicata con il riferimento 324 à ̈ indicata un test, denominato BENDSIDE, in cui il soggetto 700 con le braccia distese in alto sovrappone le mani una sull’altra e trascina un cerchio C a destra, toccandolo sul pannello 12 e trascinando quindi le dita sul pannello 12; successivamente sempre partendo dall’alto l’utente 700 trascina il cerchio C a sinistra, flettendo il tronco. In figura à ̈ indicato un riquadro I di informazione che indica al soggetto 700 quali movimenti operare tramite testo e frecce indicatrici Si misura l’angolo destro di flessione, l’angolo sinistro di flessione e la differenza fra angoli. Indicated with reference 324 is indicated a test, called BENDSIDE, in which the subject 700 with his arms stretched up overlaps his hands on top of each other and drags a circle C to the right, touching it on panel 12 and then dragging his fingers on panel 12; subsequently, always starting from the top, user 700 drags the circle C to the left, flexing the trunk. The figure shows an information box I which indicates to the subject 700 which movements to operate using text and indicator arrows. The right flexion angle, the left flexion angle and the difference between angles are measured.

Rispetto ai test precedenti, che possono richiedere anche solo la rilevazione di un tocco puntuale, tale test 324 BENDSIDE costituisce un esempio di un test nel quale l’apparato 10 specificamente rileva il movimento delle mani o dita del soggetto che disegnano una traiettoria sul pannello 12, o schermo. Compared to the previous tests, which may require only the detection of a punctual touch, this test 324 BENDSIDE constitutes an example of a test in which the apparatus 10 specifically detects the movement of the hands or fingers of the subject that draw a trajectory on the panel 12, or screen.

Indicata con il riferimento 322 à ̈ indicata una schermata rappresentante un test, denominato MANOPOLE, in cui l’utente deve ruotare una manopola M proiettata sul pannello 12 come se la stesse afferrando, in senso antiorario e poi in senso orario. In figura à ̈ indicato il riquadro I di informazione che indica al soggetto 700 quale movimento operare tramite testo e un immagine d’esempio. In tale test si misura la rotazione sinistra e destra per entrambe le mani e la differenza tra gli angoli intra- ed extra-rotazione. Tale test MANOPOLE, come il test BENDSIDE, prevede di seguire il movimento di rotazione delle mani del soggetto 700 tramite l’interfaccia tattile rappresentata dal pannello 12 IR-LLP. Indicated with reference 322, a screen representing a test is indicated, called KNOBS, in which the user must rotate a knob M projected on panel 12 as if he were grasping it, anticlockwise and then clockwise. The figure shows the information box I which indicates to the subject 700 which movement to operate by means of text and an example image. In this test, the left and right rotation for both hands and the difference between the intra- and extra-rotation angles are measured. This GRIPS test, like the BENDSIDE test, involves following the rotation movement of the hands of the subject 700 through the tactile interface represented by panel 12 IR-LLP.

Vengono qui elencati altri test eseguiti dall’apparato 10 secondo l’invenzione, non rappresentati nella figura 4: Here are listed other tests performed by the apparatus 10 according to the invention, not represented in figure 4:

- un test denominato TAPING, in cui sul pannello 12 si mostrano due cerchi a destra e a sinistra, che si illuminano in sequenza casuale. I soggetti devono memorizzare la sequenza e riprodurla, toccando i rispettivi cerchi. Si valutano i tocchi corretti, la sequenza. - a test called TAPING, in which the panel 12 shows two circles on the right and on the left, which light up in a random sequence. The subjects have to memorize the sequence and reproduce it, touching the respective circles. We evaluate the correct touches, the sequence.

.- un test, denominato PIANOFORTE, in cui al soggetto 700 viene richiesto di appoggiare il polso delle mani in un area data sul pannello 12 rappresentante una mano e di toccare con il dito corrispondente non appena la falange corrispondente della mano sul pannello 12 si illumina. Si misurano tocchi corretti per la mano sinistra e destra, gli errori totali, il tocco più veloce sinistro e destro, il tocco più lento sinistro e destro, velocità media tocco sinistro e destro, velocità media totale, percentuale di tocchi esatti per ogni dito; .- a test, called PIANO, in which the subject 700 is asked to place the wrist of the hands in an area given on panel 12 representing a hand and to touch with the corresponding finger as soon as the corresponding phalanx of the hand on panel 12 lights up . Correct touches are measured for the left and right hand, total errors, the fastest left and right touch, the slowest left and right touch, average speed left and right touch, average total speed, percentage of exact touches for each finger;

- un test, denominato STEREO, nel quale i soggetti devono identificare se un suono emesso dalle casse acustiche 18 proviene da destra o da sinistra, toccando dei corrispondenti cerchi proiettati sul pannello 12 in posizione fissa. Si misurano i tempi di reazione a tutti i tocchi in funzione di volume e frequenza; - a test, called STEREO, in which the subjects must identify whether a sound emitted by the loudspeakers 18 comes from the right or from the left, by touching the corresponding circles projected on the panel 12 in a fixed position. The reaction times to all touches are measured as a function of volume and frequency;

- un test, denominato COLPO D’OCCHIO, in cui il soggetto deve fissare un punto preciso dello schermo, o pannello 12, davanti a sé. All’apparire di un pallino bianco, che può arrivare casualmente da direzione nord, sud, ovest o est, l’utente 700 deve toccare il più velocemente possibile qualsiasi punto dello schermo. Si misurano la velocità di reazione, in particolare calcolata rispetto a otto tocchi, due per ciascuna direzione, distanze in secondi e pixel e la percentuale di distanza da un punto centrale di riferimento. La distanza viene registrata sia in secondi che in pixel, ossia viene registrato quanto spazio à ̈ stato percorso e quanto tempo à ̈ trascorso dall’entrata del pallino nello schermo fino al tocco dell’utente. Tale registrazione à ̈ ridondante; - a test, called BLOW Dâ € ™ EYE, in which the subject must fix a precise point on the screen, or panel 12, in front of him. When a white dot appears, which can arrive randomly from north, south, west or east direction, user 700 must touch any point on the screen as quickly as possible. The reaction speed is measured, in particular calculated with respect to eight touches, two for each direction, distances in seconds and pixels and the percentage of distance from a central reference point. The distance is recorded both in seconds and in pixels, that is to say how much space has been covered and how much time has passed since the ball entered the screen until the user touched it. This registration is redundant;

- un test, denominato ABACO, in cui i soggetti devono toccare il più velocemente possibile in ordine crescente dei numeri da 1 a 30, che si trovano visualizzati disposti in ordine sparso sul pannello 12. Si misura la percentuale di completamento, lato più veloce, tempo medio destro e tempo medio sinistro con deviazione standard, tempo totale, errori totali, tocco più veloce, tocco più lento, tocco medio. - a test, called ABACO, in which the subjects must touch as quickly as possible in ascending order the numbers from 1 to 30, which are displayed arranged in random order on the panel 12. The percentage of completion is measured, fastest side, right average time and left average time with standard deviation, total time, total errors, fastest touch, slowest touch, average touch.

Tali test permettono ciascuno la valutazione di una o più rispettive abilità motorie, come dettagliato qui di seguito. These tests each allow the evaluation of one or more respective motor skills, as detailed below.

Quick Shot capacità di reazione allo stimolo visivo - Capacità di discriminazione del colore Quick Shot ability to react to visual stimulus - Color discrimination ability

Abaco abilità logica correlata al movimento Motion related logic skill abacus

Colpo d’occhio capacità di reazione allo stimolo visivo all’interno del campo visivo - Capacità oculomotoria Glance ability to react to the visual stimulus within the visual field - Oculomotor capacity

Stereo capacità di reazione allo stimolo uditivo Stereo ability to react to the auditory stimulus

Flash capacità di reazione allo stimolo visivo Flash ability to react to visual stimulus

Pianoforte capacità di destrezza delle dita ed orientamento alla risposta. Piano ability of finger dexterity and response orientation.

Taping abilità mnemonica correlata al movimento Movement-related memory taping ability

Bendside capacità di flessione laterale del busto Bendside lateral flexion capacity of the torso

Manopole capacità di flessione relativa alla prono-supinazione del braccio. Knobs for flexion capacity relative to the pronation-supination of the arm.

Le capacità di flessione laterale del busto relativa e capacità di flessione relativa alla prono-supinazione del braccio rappresentano esempi di capacità motorie che l’apparato secondo l’invenzione à ̈ in grado di valutare. The lateral flexion capacity of the torso relative and the flexion capacity relative to the pronation-supination of the arm represent examples of motor skills that the apparatus according to the invention is able to evaluate.

Un terzo modulo software di analisi dell’immagine 400 esegue all’elaboratore 41 una procedura di analisi CCV (Community Core Vision) sulle immagini acquisite dalla telecamera 20 per riconoscere i punti di contatto delle dita 100 dell'utente 700 con la superficie del pannello 12, ossia la posizione dei relativi blob luminosi 22 che così si formano Il modulo software 400 identifica i blob 22 in modo di per sé noto, e ad ogni evento di tocco il software assegna un identificativo E_ID univoco, associato alle rispettive coordinate cartesiane (x,y) sul pannello 12, in modo che ciascuno evento di tocco E_ID (x,y) possa poi essere gestito da altri moduli software, nello specifico il modulo di gestione dei test 300, come indicato in figura 2. In questo modo à ̈ possibile la gestione di più tocchi contemporaneamente e il trascinamento di oggetti virtuali sulla superficie dello schermo 12 in plexiglass, con la conseguente rilevazione del movimento. In sintesi il secondo modulo software di analisi dell’immagine 400 rende possibile l’elaborazione delle immagini catturate dalla telecamera 20 e la relativa comunicazione con il modulo di gestione dei test 300 tramite i quali vengono valutate le caratteristiche motorie dell'utente 700. A third image analysis software module 400 performs a CCV (Community Core Vision) analysis procedure to the computer 41 on the images acquired by the camera 20 to recognize the points of contact of the fingers 100 of the user 700 with the surface of the panel 12, i.e. the position of the relative luminous blobs 22 which are thus formed The software module 400 identifies the blobs 22 in a per se known way, and to each touch event the software assigns a unique E_ID, associated with the respective coordinates Cartesian (x, y) on panel 12, so that each touch event E_ID (x, y) can then be managed by other software modules, specifically the test management module 300, as indicated in figure 2. In this mode It is possible to manage several touches at the same time and to drag virtual objects onto the surface of the plexiglass screen 12, with the consequent detection of movement. In summary, the second image analysis software module 400 makes it possible to process the images captured by the camera 20 and to communicate with the test management module 300 through which the motor characteristics of the user 700 are evaluated.

Nel sistema à ̈ previsto l’uso di un modulo di gestione database 500 (MySQL Workbench 5.2.34) per gestire l’accesso al database 510, su cui vengono salvati i dati identificativi degli utenti 700, le sessioni svolte da tali utenti 700, oltre a tutti i dati ottenuti dai vari test effettuati durante tali sessioni. Tale modulo 500, o un suo corrispondente, anche se non raffigurato esplicitamente in figura 2, viene utilizzato per gestire il database 520 anagrafico. The system foresees the use of a database management module 500 (MySQL Workbench 5.2.34) to manage access to the database 510, on which the identification data of the users 700, the sessions carried out by these users are saved 700, in addition to all the data obtained from the various tests carried out during these sessions. This module 500, or a correspondent thereof, even if not explicitly shown in figure 2, is used to manage the personal data database 520.

In una versione preferita dunque: In a preferred version therefore:

il terzo elaboratore 43 esegue la registrazione dei dati dell’utente 700 e le funzioni di generazione del codice QR e di mantenimento del database 520 anagrafico; il secondo elaboratore 42 gestisce le operazioni di riconoscimento del codice QR presentato alla telecamera 20, prevede conseguentemente ad avviare le effettive procedure per la valutazione quantitativa di capacità motorie attivando il primo elaboratore 41 e il modulo di gestione dei test 300; il secondo elaboratore 42 gestisce anche l’aggiornamento del database anagrafico 520 remotamente disposto sul terzo elaboratore 41 the third processor 43 performs the recording of the user data 700 and the functions of generating the QR code and maintaining the personal data database 520; the second processor 42 manages the operations of recognition of the QR code presented to the video camera 20, consequently envisages starting the actual procedures for the quantitative assessment of motor skills by activating the first processor 41 and the test management module 300; the second processor 42 also manages the updating of the personal data database 520 remotely placed on the third processor 41

il primo elaboratore 41 opera il controllo della telecamera 20, eseguendo il modulo 300 di gestione dei test e il modulo 400 di analisi dell’immagine che riconosce e referenzia la posizione dei blob 22, gestisce il database delle misure 510. the first computer 41 controls the camera 20, executing the test management module 300 and the image analysis module 400 which recognizes and references the position of the blobs 22, manages the measurement database 510.

Mentre la disposizione e le funzioni degli elaboratori sopra descritta risulta favorevole, in particolare per separare e eventualmente dislocare altrove le funzioni di generazione del codice QR rispetto all’operazione di autentica, à ̈ chiaro che gli elaboratori potranno anche essere in numero diverso da quello indicato nell’esempio e avere una diversa distribuzione dei moduli software e database, in particolare, vi potrà essere un unico elaboratore che sovrintende a tutte le operazioni sopra descritte e, inoltre, un unico database in cui vengono inserite informazioni anagrafiche e dati per ciascun utente 700. While the arrangement and functions of the processors described above are favorable, in particular for separating and possibly relocating the QR code generation functions elsewhere with respect to the authentication operation, it is clear that the processors may also be in a number other than that indicated in the example and having a different distribution of software modules and databases, in particular, there may be a single processor that supervises all the operations described above and, moreover, a single database in which personal information and data for each user 700.

Dunque, dalla descrizione che precede risultano chiari le caratteristiche e i vantaggi dell’invenzione. Therefore, the characteristics and advantages of the invention are clear from the above description.

L’apparato secondo l’invenzione permette un’analisi legata alla massima interazione tra il soggetto e lo strumento di analisi, una ridotta invasività, in particolare nell’analisi di soggetti sani, ed una presenza marginale o nulla dell’operatore e permette quindi la certificazione delle capacità e abilità motorie su basi quantitative. Ciò in quanto risulta possibile valutare le capacità e abilità motorie su basi quantitative, seguendo il movimento di parti del corpo del soggetto, in particolare il dito o la mano, a contatto con l’interfaccia tattile. The apparatus according to the invention allows an analysis linked to the maximum interaction between the subject and the instrument of analysis, a reduced invasiveness, in particular in the analysis of healthy subjects, and a marginal or no presence of the operator and therefore allows the certification of motor skills and abilities on a quantitative basis. This is because it is possible to evaluate motor skills and abilities on a quantitative basis, following the movement of parts of the subject's body, in particular the finger or hand, in contact with the tactile interface.

Vantaggiosamente viene impiegato a questo scopo un sistema comprendente un dispositivo di interfaccia che comprende un panello tattile multitocco, operante la rilevazione tramite un pannello di luce laser e una telecamera, che permette una rilevazione precisa del movimento. Tale dispositivo di interfaccia, tramite l’uso di un piano laser generato da un numero limitato di emettitori, risulta particolarmente vantaggioso per ottenere un pannello di grandi dimensioni compatibili con la necessità di misurare indici morfologici e parametri antropometrici relativi agli arti del soggetto, per misurare le capacità e abilità motorie. Advantageously, for this purpose, a system comprising an interface device is used which comprises a multitouch touch panel, which detects by means of a laser light panel and a camera, which allows precise detection of the movement. This interface device, through the use of a laser plane generated by a limited number of emitters, is particularly advantageous for obtaining a large-sized panel compatible with the need to measure morphological indices and anthropometric parameters relating to the subject's limbs, for measure motor skills and abilities.

L’apparato secondo l’invenzione vantaggiosamente permette di fornire una metrica di riferimento per confrontare persone con caratteristiche diverse per età, sesso, capacità motorie e intellettive e normalizzarle al fine di poter fornire una certificazione delle caratteristiche motorie dell’individuo. The apparatus according to the invention advantageously allows to provide a reference metric to compare people with different characteristics for age, sex, motor and intellectual abilities and normalize them in order to be able to provide a certification of the motor characteristics of the individual.

L’apparato secondo l’invenzione permette, infatti, tramite la totale automatizzazione, di valutare i soggetti senza l’intervento dell’operatore, eliminando quindi tutti gli errori operatore-dipendenti. The apparatus according to the invention allows, in fact, through total automation, to evaluate the subjects without the intervention of the operator, thus eliminating all operator-dependent errors.

L’apparato secondo l’invenzione ha vantaggiosamente una metodica ludica, per la quale l’utente trovandosi in un’ ambiente ludico non ha la percezione di essere sottoposto a test, ciò agevolando la raccolta di informazioni realistiche; si creano i presupposti per l’ottenimento di dati il più possibile vicini alle potenzialità del soggetto. The apparatus according to the invention advantageously has a playful method, for which the user, being in a playful environment, does not have the perception of being subjected to tests, thus facilitating the collection of realistic information; the conditions are created for obtaining data as close as possible to the potential of the subject.

Inoltre, l’apparato secondo l’invenzione permette di ottenere un’analisi trasversale di più parametri motori in contemporanea e può confrontare le capacità motorie nel tempo, tramite la memorizzazione dei dati dei test nella base dati. In particolare, l’apparato secondo l’invenzione può esaminare le abilità motorie in condizioni di pre- e post-trauma. Furthermore, the apparatus according to the invention allows to obtain a transversal analysis of several motor parameters at the same time and can compare motor skills over time, by storing the test data in the database. In particular, the apparatus according to the invention can examine motor skills in pre- and post-trauma conditions.

Nell’ambito dei vantaggi sopra indicati, la tecnologia di rilevazione adottata, operante la rilevazione del movimento di almeno una parte del corpo del soggetto tramite il contatto di tale parte del corpo con un piano di luce laser, comporta ulteriori aspetti vantaggiosi. In the context of the advantages indicated above, the detection technology adopted, which detects the movement of at least a part of the subject's body through the contact of this part of the body with a plane of laser light, involves further advantageous aspects.

Il pannello 12 di tipo multitouch con rilevazione laser, strato di diffusione della luce e ripresa tramite telecamera 20 à ̈ vantaggiosamente maggiormente adatto a seguire i movimenti continui, rispetto ad esempio a un display touch screen convenzionale, ad esempio resistivo, ancorché di tipo multitocco, e non solo adatto a registrare tocchi dell’utente, anche se effettuati in più punti contemporaneamente. Rispetto a un display multitocco resistivo, il pannello IR-LLP impiegato dall’apparato secondo l’invenzione presenta una maggiore precisione necessaria per seguire il movimento e opera rilevazioni e controlli complessi. Inoltre, rispetto ad altre tecnologie multitocco, come ad esempio la tecnologia capacitiva, il pannello IR-LLP non richiede ricevitori specifici, né richiede, inoltre, il gran numero di emettitori necessario per ottenere una precisione sufficiente nella tecnologia multitocco a LED. The multitouch panel 12 with laser detection, light diffusion layer and camera recording 20 is advantageously more suitable for following continuous movements, compared for example to a conventional touch screen display, for example resistive, even if of the multitouch type , and not only suitable for recording user touches, even if made in several points at the same time. Compared to a resistive multi-touch display, the IR-LLP panel used by the apparatus according to the invention has a greater precision necessary to follow the movement and operates complex detections and controls. Furthermore, compared to other multitouch technologies, such as capacitive technology, the IR-LLP panel does not require specific receivers, nor does it require, furthermore, the large number of emitters necessary to obtain sufficient precision in LED multitouch technology.

Il pannello IR-LLP presenta inoltre numerosi vantaggi connessi alla necessità di disporre di una superficie multitocco di grandi dimensioni per poter eseguire la valutazione delle capacità motorie, rilevando il movimento degli arti su campi di movimento estesi. Ad esempio le dimensioni, larghezza e lunghezza della superficie del pannello, devono essere tali da permettere di misurare i parametri antropometrici necessari, come l’apertura di braccia del soggetto, come descritto in precedenza. E’ chiaro che pertanto tale pannello ha in generale tali dimensioni comparabili con i parametri antropometrici da misurare, in particolare superiori al metro: The IR-LLP panel also has numerous advantages related to the need to have a large multi-touch surface in order to perform the assessment of motor skills, detecting the movement of the limbs over extended fields of movement. For example, the dimensions, width and length of the surface of the panel must be such as to allow the measurement of the necessary anthropometric parameters, such as the opening of the subject's arms, as described above. Therefore, it is clear that this panel generally has such dimensions comparable with the anthropometric parameters to be measured, in particular higher than one meter:

â— un vantaggio connesso all’uso di un pannello di tipo IR-LLP à ̈ che non prevede di impiegare una superficie specifica di contatto, a differenza ad esempio di tecniche che richiedono di stendere sulla superficie strati di silicone per diffondere la radiazione infrarossa, quindi tale pannello può utilizzare indistintamente vetro o acrilico o qualsiasi altro materiale. Ciò à ̈ vantaggioso per la scelta del materiale più adatto a un pannello di grandi dimensioni; â— an advantage connected to the use of an IR-LLP type panel is that it does not envisage the use of a specific contact surface, unlike, for example, techniques that require layers of silicone to be spread on the surface to diffuse infrared radiation , therefore this panel can use glass or acrylic or any other material without distinction. This is advantageous for choosing the most suitable material for a large panel;

â— inoltre, i laser del pannello IR-LLP assicurano l'illuminazione anche al centro dello schermo, ovviando al rischio che tale centro possa risultare poco illuminato a causa delle grandi dimensioni dello schermo richieste, in particolare se l'illuminazione proviene dai bordi della cornice; â— in addition, the lasers of the IR-LLP panel ensure illumination even in the center of the screen, obviating the risk that this center may be poorly lit due to the large size of the screen required, in particular if the illumination comes from the edges of the screen. frame;

â— la tecnica IR-LLP Ã ̈ inoltre meno sensibile alla luce esterna, tale vantaggio essendo molto rilevante per un pannello di grandi dimensioni, che permette a molta luce esterna di passare, compromettendo l'acquisizione precisa dei blob da parte della telecamera; â— the IR-LLP technique is also less sensitive to external light, this advantage being very relevant for a large panel, which allows a lot of external light to pass, compromising the precise acquisition of blobs by the camera;

Dunque, rispetto in particolare a schermi resistivi e capacitivi la tecnica IR-LLP presenta chiari vantaggi di costo e di realizzabilità con le dimensioni sopra indicate. Therefore, compared in particular to resistive and capacitive screens, the IR-LLP technique presents clear advantages in terms of cost and feasibility with the dimensions indicated above.

Infine la tecnica IR-LLP ha inoltre operazioni di setup e calibrazioni semplici e facilmente scalabili. Finally, the IR-LLP technique also has simple and easily scalable setup and calibration operations.

Naturalmente, i particolari di realizzazione e le forme di attuazione potranno essere ampiamente variate rispetto a quanto descritto ed illustrato senza per questo uscire dall'ambito di protezione della presente invenzione, così come definito delle rivendicazioni annesse. Naturally, the details of construction and the embodiments may be widely varied with respect to what has been described and illustrated without thereby departing from the scope of protection of the present invention, as defined in the appended claims.

L’apparato secondo l’invenzione à ̈ preferibilmente destinato a interagire con parti del corpo quali dita o mani, ma può essere impiegato con qualsiasi altra parte del corpo possa produrre un blob sull’interfaccia tattile. Nel caso di un interfaccia che preveda l’interazione con i piedi, o anche con i piedi, à ̈ possibile prevedere un pannello disposto orizzontale. The apparatus according to the invention is preferably intended to interact with parts of the body such as fingers or hands, but can be used with any other part of the body that can produce a blob on the tactile interface. In the case of an interface that foresees the interaction with the feet, or even with the feet, it is possible to foresee a panel arranged horizontally.

Claims (9)

RIVENDICAZIONI 1. Apparato per operare la valutazione quantitativa di capacità motorie di almeno una parte del corpo (100) di un soggetto (700), comprendente un dispositivo di interfaccia configurato per rilevare movimenti del soggetto (700) e mezzi di elaborazione (41, 42, 43) per analizzare dati rilevati da detto dispositivo di interfaccia (10), caratterizzato dal fatto che detto dispositivo di interfaccia (10) comprende un panello tattile (12) multitocco operante la rilevazione del movimento di detta almeno una parte del corpo (100) del soggetto (700) tramite il contatto di detta almeno una parte del corpo (100) con un piano di luce laser (13), una telecamera (20) configurata per riprendere immagini di una superficie di detto pannello tattile (12), detti mezzi di elaborazione (41) essendo configurati per acquisire dette immagini di detto pannello tattile (12) e identificare in dette immagini punti (22) in cui detta almeno una parte del corpo (100) del soggetto (700) in movimento tocca tale piano di luce laser (13). CLAIMS 1. Apparatus for performing the quantitative assessment of motor skills of at least one part of the body (100) of a subject (700), comprising an interface device configured to detect movements of the subject (700) and processing means (41, 42, 43) to analyze data detected by said interface device (10), characterized in that said interface device (10) comprises a multi-touch tactile panel (12) which detects the movement of said at least one part of the body (100) of the subject (700) by contacting said at least one part of the body (100) with a laser light plane (13), a camera (20) configured to take images of a surface of said touch panel (12), said processing means (41) being configured to acquire said images of said touch panel (12) and identify in said images points (22) in which said at least one part of the body (100) of the moving subject (700) touches said plane of laser light (13). 2. Apparato secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto pannello tattile (12) comprende una cornice comprendente emettitori laser (13a) emettenti luce in un piano parallelo al pannello tattile (12). 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that said touch panel (12) comprises a frame comprising laser emitters (13a) emitting light in a plane parallel to the touch panel (12). 3. Apparato secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detta telecamera (12) riprende la superficie del pannello (12) opposta alla superficie tattile. 3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that said video camera (12) films the surface of the panel (12) opposite to the tactile surface. 4. Apparato secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende un videoproiettore (14) proiettante immagini in retroproiezione sulla superficie del pannello (12) opposta alla sua superficie tattile. 4. Apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a video projector (14) projecting images in rear projection on the surface of the panel (12) opposite its tactile surface. 5. Apparato secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto pannello tattile (12) multitocco à ̈ disposto verticale rispetto a una posizione di stazionamento del soggetto (800). 5. Apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that said multi-touch touch panel (12) is arranged vertically with respect to a stationary position of the subject (800). 6. Procedimento per operare la valutazione quantitativa delle capacità motorie di un soggetto (700), che comprende di porre il soggetto (700) a una distanza determinata (800) da un apparato per la valutazione delle capacità motorie secondo una delle rivendicazioni da 1 a 5, operare una procedura di test (300) comprendente proiettare (14) uno o più test che richiedono che il soggetto tocchi (100) in uno o più punti (22) il pannello tattile (12), riprendere (20) immagini di una superficie di detto pannello tattile (12), acquisire (1) dette immagini di detto pannello tattile (12) e identificare (400) in dette immagini punti (22) in cui detta almeno una parte del corpo (100) del soggetto (700) in movimento tocca tale piano di luce laser (13), associare a detti punti identificati eventi di tocco (E_ID(x,y)), fornire detti eventi di tocco (E_ID(x,y)) a detta procedura di test (300) per operare la valutazione quantitativa di capacità motorie. 6. Procedure for carrying out the quantitative assessment of the motor skills of a subject (700), which comprises placing the subject (700) at a determined distance (800) from an apparatus for the evaluation of motor skills according to one of claims 1 to 5, operating a test procedure (300) comprising projecting (14) one or more tests requiring the subject to touch (100) at one or more points (22) the touch panel (12), take (20) images of a surface of said touch panel (12), acquire (1) said images of said touch panel (12) and identify (400) in said images points (22) in which said at least one part of the body ( 100) of the moving subject (700) touches this plane of laser light (13), associating with said identified points touch events (E_ID (x, y)), providing said touch events (E_ID (x, y)) to said test procedure (300) to operate the quantitative evaluation of motor skills. 7. Procedimento secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detta procedura di test (300) comprende una procedura di calibrazione (310) per inserire o misurare dati del soggetto (700), in particolare parametri antropometrici comprendenti uno o più fra altezza, peso, massima apertura orizzontale delle braccia. 7. Process according to claim 6, characterized in that said test procedure (300) comprises a calibration procedure (310) for entering or measuring data of the subject (700), in particular anthropometric parameters comprising one or more of height, weight , maximum horizontal opening of the arms. 8. Procedimento secondo la rivendicazione 6 o 7, caratterizzato dal fatto che comprende riconoscere tramite detta telecamera (20) un codice identificativo del soggetto (700), in particolare un codice QR. Method according to claim 6 or 7, characterized in that it comprises recognizing by means of said video camera (20) an identification code of the subject (700), in particular a QR code. 9. Procedimento secondo la rivendicazione 6 o 7 o 8, caratterizzato dal fatto che comprende di gestire (500) una o più basi dati (510; 520) comprese in detti mezzi di elaborazione (41, 42, 43) per eseguire una o più delle seguenti operazioni: memorizzare i dati identificativi degli utenti (700) e i corrispondenti codici identificativi (QR_ID), memorizzare dati di calibrazione relativi agli utenti (700) memorizzare le sessioni svolte dagli utenti (700), memorizzare i risultati dei test effettuati durante dette sessioni.9. Process according to claim 6 or 7 or 8, characterized in that it comprises managing (500) one or more databases (510; 520) included in said processing means (41, 42, 43) to perform one or more of the following operations: store the identification data of the users (700) and the corresponding identification codes (QR_ID), store user calibration data (700) memorize the sessions carried out by users (700), memorize the results of the tests carried out during these sessions.
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