TWI643092B - 動態姿勢偵測系統 - Google Patents

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TWI643092B
TWI643092B TW105125440A TW105125440A TWI643092B TW I643092 B TWI643092 B TW I643092B TW 105125440 A TW105125440 A TW 105125440A TW 105125440 A TW105125440 A TW 105125440A TW I643092 B TWI643092 B TW I643092B
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何威杰
Chien-Hung Chen
陳建宏
Ji-De Huang
黃繼德
Jui-Yen Chang
張瑞彥
Yu-Fu MAO
毛鈺甫
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Abstract

一種動態姿勢偵測系統，其包括多個主動式獨立發射元件、訊號擷取裝置以及運算裝置。所述多個主動式獨立發射元件適於分別貼附在待測者的不同部位，並且用以分別主動發出具有預設波長的定位訊號。訊號擷取裝置用以擷取各主動式獨立發射元件的定位訊號，並且根據所述多個定位訊號計算多個發射座標。運算裝置用以控制訊號擷取裝置的運作，並且從訊號擷取裝置接收所述多個發射座標。運算裝置藉由比對所述多個發射座標之間的幾何關係，藉以定義出所述多個發射座標與所述多個主動式獨立發射元件之間的對應關係。

Description

動態姿勢偵測系統
本發明是有關於一種姿勢偵測技術，且特別是有關於一種動態姿勢偵測系統。
在自行車競賽中，為了讓選手的體能配合自行車的運作共同發揮至極致，目前已發展出所謂的自行車適配(bike fitting)技術。藉由自行車適配，自行車的可變模組可配合選手的身材及動作來調整至最適合的騎乘姿勢。自行車適配技術早期只應用於自行車競賽。不過，隨著自行車運動的普及，愈來愈多的消費者將騎乘自行車作為休閒運動，對於適配的需求日益增加，現在消費者也可享受到付費的自行車適配服務。
傳統自行車適配服務的對象是消費者及其所欲適配的自行車，以將該自行車的可變模組配合消費者的身材及動作來調整至最適合的騎乘姿勢。然而，在傳統的自行車適配服務中，通常僅會在靜態下量測待測者的身體尺寸，並且以之作為調整的基準。在調整後，再請待測者嘗試騎乘，並且根據待測者的騎乘感受再進行微調。如此需花費很長的時間進行校正。此外，由於每個人的騎乘 習慣、身體柔軟度及肌肉強度都有差異，此類靜態的適配方式通常難以將自行車調整至最符合騎乘者需求的硬體設置。
現有的應用中已有提出了一些動態姿勢偵測系統，透過偵測動態騎乘狀態，了解待測者實際騎乘的姿式與習慣，藉以改善以往靜態適配的缺陷。然而，在現有的動態姿勢偵測系統下，通常是藉由影像辨識等被動式偵測方式來偵測待測者的身體部位，而此種偵測方式的分辨率較差，在待測者連續動作的情況下，也較難以精確的偵測到待測者在不同時間點的動作。
相較被動式的偵測方式，主動式動態姿勢偵測系統可更準確的辨識待測者在不同時間點的動作。詳細來說，傳統的主動式動態姿勢偵測系統將串接式的發射元件貼附在待測者身上並依據一預設規則循環地逐一啟動各個發射元件。如此，透過偵測器來偵測發射元件輪流發射的訊號，主動式動態姿勢偵測系統的處理器可進行運算以辨識待測者的動作。惟，此種方式具有兩個缺點，其一，發射元件序列式循環發射訊號的方式將導致系統收集的各訊號間存在時間落差，並容易造成判斷上的誤差；其二，串接各個發射元件的線材會造成待測者在測試時比劃動作的困擾與阻礙。
本發明提供一種動態姿勢偵測系統，其可解決先前技術所述及之問題。
本發明的動態姿勢偵測系統包括多個主動式獨立發射元 件、訊號擷取裝置以及運算裝置。所述多個主動式獨立發射元件適於分別貼附在待測者的多個不同部位，並且用以分別主動發出具有預設波長的定位訊號。訊號擷取裝置用以擷取各主動式獨立發射元件的定位訊號，並且根據所述多個定位訊號獲取多個發射座標。運算裝置用以控制訊號擷取裝置的運作，並且從訊號擷取裝置接收所述多個發射座標。運算裝置藉由比對所述多個發射座標之間的幾何關係，藉以定義出所述多個發射座標與所述多個主動式獨立發射元件之間的對應關係。
基於上述，本發明提出一種動態姿勢偵測系統，其採用了主動式獨立發射元件來標記待測者的身體部位，由於各標記點上的定位訊號為獨立傳輸的訊號，並且是主動發出而非被動地被偵測。因此，本案的系統可避免線材干擾待測者的運動姿態，並且可降低環境干擾而提高偵測標記點的精準度。此外，由於本案是採用各標記點的相對幾何關係來判斷偵測到的發射座標或經計算所得之三維座標與標記點之間的對應關係，因此可僅利用單一圖框內的資訊即可分析並建構出待測者的運動姿態模型，從而可提高偵測到的動作連續性與精確性。
由於序列式發射元件需依照一預設規則預設好各個發射元件的發射順序，因此運算裝置係依據上述的預設規則而直接將接收訊號直接對應至位於特定人體部位的發射元件。然而，待測者之各個人體部位的動作是連續性且不間斷的，但序列式發射元件確需要一段時間週期來完成輪流發射訊號的動作。因此，依據序列 式發射訊號進行的動態動作偵測會因為上述的發射訊號並非於相同的時間被偵測而產生誤差。相較之下，由於本案的獨立發射元件發射定位訊號的動作是獨立的，因此對應至人體各個部位的定位訊號可即時地被同時偵測。如此，透過發射座標的相對關係運算，各個主動式獨立發射元件所發射的定位訊號與人體部位之間的對應關係可被識別，以依據同時偵測的定位訊號來提昇偵測待測者之動態動作的精準度。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
100、200‧‧‧動態姿勢偵測系統
110_1~110_n‧‧‧主動式獨立發射元件
120‧‧‧訊號擷取裝置
130‧‧‧運算裝置
140‧‧‧顯示裝置
210_1~210_8‧‧‧主動式獨立發射元件/紅外線發射器
220‧‧‧訊號擷取裝置/雙眼式影像擷取裝置
222、224‧‧‧影像擷取模組
226‧‧‧影像處理模組
CP‧‧‧電腦
SP1~SPn‧‧‧定位訊號
TDC1~TDCn‧‧‧發射/左發射座標
FM‧‧‧濾波模組
DMR‧‧‧動態姿勢偵測結果
圖1為本發明一實施例的動態姿勢偵測系統的功能方塊示意圖。
圖2為本發明一實施例的動態姿勢偵測系統的架構示意圖。
圖3為本發明一實施例的騎乘姿勢的動態偵測示意圖。
圖4為依據本發明一實施例所繪示的左發射座標的示意圖。
圖5A與圖5B為依據本發明一實施例所繪示的左發射座標的示意圖。
為了使本揭露之內容可以被更容易明瞭，以下特舉實施 例做為本揭露確實能夠據以實施的範例。另外，凡可能之處，在圖式及實施方式中使用相同標號的元件/構件/步驟，係代表相同或類似部件。
圖1為本發明一實施例的動態姿勢偵測系統的功能方塊示意圖。本實施例的動態姿勢偵測系統100可用於偵測待測者的動態姿勢，特別是動態騎乘姿勢，並且可將偵測到的結果以數據或圖像的方式呈現出來，以利於針對待測者的運動姿態進行調整，或是對車架尺寸、車體配置等硬體規格做最佳化適配(fitting)。請參照圖1，本實施例的動態姿勢偵測系統100包括多個主動式獨立發射元件110_1~110_n、訊號擷取裝置120、運算裝置130以及顯示裝置140，其中數量n為大於或等於2的正整數，且可由設計者之設計需求而自行決定。
在本實施例中，主動式獨立發射元件110_1~110_n適於貼附在待測者身上的不同部位，並且經控制而發出具有預設波長的定位訊號SP1~SPn。其中，主動式獨立發射元件110_1~110_n貼附的位置可根據所欲偵測的運動型態而選擇。舉例來說，若欲偵測的是待測者騎乘自行車的騎乘姿勢，則主動式獨立發射元件110_1~110_n可選擇貼附於待測者的手腕、肩膀、手肘、腰、膝蓋、腳尖及腳踝等位置，藉以標示出特定幾個在運動期間位置變動幅度較大的部位。
就硬體上來看，在一範例實施例中，主動式獨立發射元件110_1~110_n可以利用可發射可見光的主動發光元件來實施。舉例 來說，主動式獨立發射元件110_1~110_n可例如為發光二極體。在此應用底下，所述定位訊號SP1~SPn可例如為預設波長位於可見光波長範圍(約為380nm~780nm)內的光波訊號。
在另一範例實施例中，主動式獨立發射元件110_1~110_n可以利用可發射不可見光的訊號發射元件來實施。舉例來說，主動式獨立發射元件110_1~110_n可例如為紅外線發射器或主動式射頻識別標籤(RFID)。在以紅外線發射器作為主動式獨立發射元件110_1~110_n的應用下，所述定位訊號SP1~SPn可例如為預設波長位於紅外線波長範圍(約為760nm~1000nm)內的紅外線訊號。在以主動式RFID作為主動式獨立發射元件110_1~110_n的應用下，所述定位訊號SP1~SPn可例如為預設波長位於射頻訊號波長範圍(約為1mm~1m)內的射頻/微波訊號。
於此附帶一提的是，在此雖係以“貼附”形容主動式獨立發射元件110_1~110_n與待測者之間的配置關係，但其不僅限於黏貼的方式，諸如以綁帶固定，或搭配特定的機構將主動式獨立發射元件卡合於該機構上等，只要任何可將主動式獨立發射元件110_1~110_n固設於待測者身上皆符合所述貼附的配置態樣。
訊號擷取裝置120用以獨立地擷取各主動式獨立發射元件110_1~110_n所發出的定位訊號SP1~SPn，並且根據定位訊號SP1~SPn獲取多個發射座標TDC1~TDCn，再將所計算出的發射座標提供給運算裝置130。
詳細而言，訊號擷取裝置120為可定位出定位訊號 SP1~SPn發出位置之裝置。舉例來說，訊號擷取裝置120可利用兩眼式影像擷取裝置來實施，其可藉由擷取具有視差的左眼影像與右眼影像來得出所拍攝影像的深度資訊，從而模擬人眼所看到的立體影像。訊號擷取裝置120包括可偵測具有預設波長之定位訊號的感測硬體元件，例如是感光元件或紅外線感測器等等，本發明對此並不限制。其中，由於主動式獨立發射元件110_1~110_n所發出的定位訊號SP1~SPn會以光點形式呈現於訊號擷取裝置120所擷取到的左眼影像與右眼影像中，因此訊號擷取裝置120即可執行定位訊號轉換為二維座標或三維座標的影像處理(SP->TDC)。
於一範例實施例中，訊號擷取裝置120可分別依據左眼影像與右眼影像上的光點(對應至定位訊號SP1~SPn)而獲取二維的發射座標TDC1~TDCn，並將分別隸屬於左眼影像與右眼影像的發射座標TDC1~TDCn提供給運算裝置130。於另一範例實施例中，訊號擷取裝置120可藉由分析各光點(對應至定位訊號SP1~SPn)在左影像與右影像中的位置以計算出各光點在空間中的三維的發射座標TDC1~TDCn，並將三維的發射座標TDC1~TDCn提供給運算裝置130。
在實際應用中，為了讓訊號擷取裝置120能夠較佳的辨識出定位訊號SP1~SPn的發出位置，訊號擷取裝置120可以選擇性地包括濾波模組FM。所述濾波模組FM係可用以濾除定位訊號SP1~SPn的預設波長範圍以外的訊號(亦即，僅讓預設波長範圍內的訊號進入)，藉以令訊號擷取裝置120可以更容易地辨識出定位 訊號SP1~SPn。
運算裝置130耦接訊號擷取裝置120，其可用以控制訊號擷取裝置120的運作並且接收訊號擷取裝置120所計算出的發射座標TDC1~TDCn。其中，運算裝置130可藉由比對發射座標TDC1~TDCn之間的幾何關係，藉以定義出發射座標TDC1~TDCn與主動式獨立發射元件110_1~110_n之間的對應關係。
於一範例實施例中，若發射座標TDC1~TDCn為左影像與右影像上的二維座標，運算裝置130可藉由分別比對左影像與右影像上發射座標TDC1~TDCn之間的幾何關係，藉以分別針對左影像與右影像定義出發射座標TDC1~TDCn與主動式獨立發射元件110_1~110_n之間的對應關係。於另一範例實施例中，若發射座標TDC1~TDCn為經由依據深度資訊而取得的三維座標，運算裝置130可藉由三維的發射座標TDC1~TDCn之間的幾何關係，藉以定義出三維的發射座標TDC1~TDCn與主動式獨立發射元件110_1~110_n之間的對應關係。
更具體地說，在許多的運動類型中，如騎乘自行車、跑步等，都是在特定運動姿勢間往復循環。例如騎乘自行車時，手部會抓握住握把，而腳部通常是會踩踏踏板進行往復迴轉運動。因此，從特定角度觀察待測者的運動姿態，可發現待測者身體部位之間通常會在特定的區間內移動，並且身體各部位之間的位移會有特定的對應關係，此即本案所謂之幾何關係。有關於比對發射座標TDC1~TDCn之間的幾何關係，以定義出發射座標TDC1~TDCn與 主動式獨立發射元件110_1~110_n之間的對應關係的部分，後續實施例會有更具體的描述與舉例。
由於各主動式獨立發射元件110_1~110_n的貼附位置是可預先的紀錄於運算裝置130中，因此在運算裝置130判斷出各發射座標TDC1~TDCn與主動式獨立發射元件110_1~110_n之間的對應關係後，即可根據此對應關係建構出待測者的運動姿態模型，並且可藉著分析各主動式獨立發射元件110_1~110_n在偵測期間內的發射座標TDC1~TDCn變化，藉以產生動態姿勢偵測結果DMR。
其中，所述動態姿勢偵測結果DMR可以利用數據或圖形化的方式呈現在顯示裝置140上。舉例來說，以自行車適配為例，所述動態姿勢偵測結果DMR可例如為騎乘動作軌跡、各標記點(即，主動式發射元件110_1~110_n的貼附位置/三維座標)的移動速度、移動加速度、在不同時間所記錄的騎乘姿態、不同時間點下的騎乘姿態比對、騎乘時的最大伸展位置、踏板水平位置、膝蓋連續角度、腳踝角度等。本發明不對此加以限制。
除此之外，在實際的應用中，運算裝置130還可提供一人機介面，使得操作者可以透過操控人機介面而控制運算裝置130與顯示裝置140執行偵測期間的即時影像顯示、即時分析、動態回播、紀錄比對等功能。另外，即時分析功能除可觀測各標記點間的即時長度、角度(含最大值、最小值與平均值)，並儲存騎乘中的各項資訊以提供後續分析外，更可以將各標記點的基本相對關 係比對待測者實際各關節的基礎相對位置，藉以令測試者可將各標記點的位置最佳化。
由上述可知，相較於傳統的動態姿勢偵測系統而言，首先，由於本案的定位訊號SP1~SPn是由主動式獨立發射元件110_1~110_n主動發出，因此訊號擷取裝置120可以較精確的偵測到標記點的位置，而不會受到環境的影響。此外，本案的動態姿勢偵測系統100可利用不可見光波長的訊號作為偵測的訊號，因此可以避免外界光源可能造成的偵測干擾。
其次，本案的主動式獨立發射元件110_1~110_n是利用獨立的方式發射定位訊號SP1~SPn，因此可避免線材干擾待測者的運動姿態。
再者，本案是透過比對各發射座標TDC1~TDCn之間的相對幾何關係來定義偵測到的發射座標TDC1~TDCn與主動式獨立發射元件110_1~110_n的對應關係，因此本案僅須利用單一圖框(frame)內的資訊即可分析出待測者的運動姿態模型，而不須要透過分析多個圖框的變化才能得出較精確的結果。此外，由於本案不須透過序列致能發射元件的方式來定義發射元件與偵測到的發射座標之間的對應關係，因此可避免序列式偵測下沒辦法即時並同步地呈現各標記點動態的問題。
底下以圖2來說明本案的動態姿勢偵測系統的具體架構範例。其中，圖2為本發明一實施例的動態姿勢偵測系統的架構示意圖。
請參照圖2，本實施例的動態姿勢偵測系統是以用於偵測待測者TB之自行車騎乘姿態的動態騎乘姿勢偵測系統200為例，其包括主動式獨立發射元件210_1~210_8、訊號擷取裝置220、運算裝置230及顯示裝置240。其中，本實施例的主動式獨立發射元件210_1~210_8是以紅外線發射器為例(底下稱紅外線發射器210_1~210_8)，訊號擷取裝置220是以雙眼式影像擷取裝置為例(底下稱雙眼式影像擷取裝置220)，以及運算裝置230及顯示裝置240是以電腦中的處理單元與顯示螢幕來實現(底下統稱電腦CP)，但本發明不僅限於此。
在本實施例中，紅外線發射器210_1~210_7是以分別貼附於待測者TB的手腕、肩膀、手肘、腰、腳尖、腳踝及膝蓋上為例，藉以將該些部位作為運動姿態偵測的標記點，但本發明不僅限於此。
雙眼式影像擷取裝置220包括兩個影像擷取模組222與224以及影像處理模組226。所述兩影像擷取模組222與224是以相距一預設間隔的方式配置，藉以分別擷取左眼影像與右眼影像。影像處理模組226耦接影像擷取模組222與224，其可用以針對左眼影像以及右眼影像進行影像處理與分析。例如，影像處理模組226可以根據影像擷取模組222與224所擷取到的左眼影像與右眼影像建立三維影像資訊，也可以分別對左眼影像以及右眼影像進行影像優化處理。或者，影像處理模組226可針對左眼影像以及右眼影像進行影像位移校正，以避免因影像擷取模組222與224 之位移所造成的偵測誤差。
需說明的是，圖2係以影像處理模組226將左眼影像上各標記點的發射座標TDC1~TDC8以及右眼影像上各標記點的發射座標TDC9~TDC16傳送給電腦CP為例進行說明，但本發明並不以此為限。於另一實施例中，影像處理模組226也可以先依據左眼影像與右眼影建立三維影像資訊，而在根據三維影像資訊計算各標記點在XYZ空間中的發射座標。
於此附帶一提的是，在本實施例中，濾波模組(未繪示)可例如為紅外線濾鏡，其可附掛於影像擷取模組222與224的鏡頭上，藉以限制影像擷取模組222與224僅能接收到紅外線波長範圍內的光訊號，從而令影像處理模組226在進行影像處理以辨識標記點位置時可較為快速。
電腦CP會從雙眼式影像擷取裝置220接收發射座標TDC1~TDC16，並且根據接收到的發射座標TDC1~TDC16之間的相對幾何關係來定義各發射座標TDC1~TDC16與貼附於不同位置的紅外線發射器210_1~210_8之間的對應關係。於本實施例中，紅外線發射器210_1固定於待測者的手腕；紅外線發射器210_2固定於待測者的肩膀；紅外線發射器210_3固定於待測者的手肘；紅外線發射器210_4固定於待測者的臀部；紅外線發射器210_5固定於待測者的腳尖；紅外線發射器210_6固定於待測者的腳踝；紅外線發射器210_7固定於待測者的膝蓋；紅外線發射器210_8固定於自行車上的預設位置。然而，紅外線發射器的數量與貼附位 置可依據實際應用而定，本發明對此並不限制。
進一步搭配圖3來說明。在本實施例的系統架構下，電腦CP在一個左影像內所得到的左發射座標TDC1~TDC8可如圖3所示。然而，雖然圖3係以左眼影像進行說明，但本發明具備通常知識者可依據圖3的說明而自行推衍出右眼影像可以相同的方式進行處理。
請一併參照圖2與圖3，在圖式中係為了便於解釋，因此給予各左發射座標TDC1~TDC8與紅外線發射器210_1~210_8對應的編號，但在電腦CP一開始取得左發射座標TDC1~TDC8時，電腦CP還不能確定各左發射座標TDC1~TDC8與紅外線發射器210_1~210_8的對應關係。換言之，在剛接收到左發射座標TDC1~TDC8並且還未定義各左發射座標TDC1~TDC8與紅外線發射器210_1~210_8的對應關係時，電腦CP並不能判定各左發射座標TDC1~TDC8是待測者TB之不同部位上或自行車體上的紅外線發射器210_1~210_8的座標。舉例而言，在電腦CP定義各左發射座標TDC1~TDC8與紅外線發射器210_1~210_8的對應關係之前，電腦CP無法確認左發射座標TDC1係對應至手腕上的紅外線發射器210_1。
因此，在接收到左發射座標TDC1~TDC8之後，首先電腦CP會先計算各左發射座標TDC1~TDC8之間的相對距離以及在垂直座標系中的絕對座標值。由於在正常的騎乘姿勢中，肩膀會位於最高的位置，因此電腦CP可藉著比對左發射座標TDC1~TDC7沿 第一軸向(即圖3的Y軸向)的座標值大小，藉以取出沿Y軸向具有最大座標值的左發射座標TDC2作為貼附於肩膀上的紅外線發射器210_2的座標。
類似地，基於正常的騎乘姿勢中，手腕通常會位於最靠前的位置，因此電腦CP可藉著比對該些左發射座標TDC1~TDC7沿第二軸向(即圖3的X軸向)的座標值大小，藉以取出沿X軸向具有最大座標值的左發射座標TDC1作為貼附於手腕上的紅外線發射器210_1的座標。
於一實施例中，電腦CP可將沒有隨時間產生位移的左發射座標TDC8定義為貼附於參考點上的紅外線發射器201_8的座標。另外，於一實施例中，由於貼附於自行車體上的紅外線發射器201_8是預先決定好來作為參考點的，因此電腦CP也可在將左發射座標TDC1定義為貼附於手腕上的紅外線發射器210_1的座標後，再將最靠近左發射座標TDC1的左發射座標TDC8定義為貼附於自行車上之預設位置的紅外線發射器201_8的座標。或者，於一實施例中，電腦CP可直接將符合一預設座標的左發射座標TDC8定義為貼附於自行車上之預設位置的紅外線發射器201_8的座標。
於一實施例中，在定義出左發射座標TDC1與TDC2的對應關係後，電腦CP可藉著比對未定義的左發射座標TDC3~TDC7中，電腦CP可將位於紅外線發射器210_2之座標(左發射座標TDC2)與紅外線發射器210_1之座標(左發射座標TDC1) 之間的左發射座標TDC3定義為貼附於手肘的主動式獨立發射元件210_3之座標。於一實施例中，電腦CP也可藉著比對未定義的左發射座標TDC3~TDC7中，何者距離手腕上的紅外線發射器210_1的左發射座標TDC1最近，並且將距離手腕位置最近的左發射座標TDC3定義為貼附於手肘上的紅外線發射器210_3的座標。
接著，於一實施例中，電腦CP可將沿第二軸向(即圖3的X軸向)上具有最小座標值的左發射座標TDC4定義為貼附於臀部上的紅外線發射器210_4之座標。此外，於另一實施例中，電腦CP可分別連線未定義的左發射座標TDC4~TDC7與紅外線發射器210_2之座標(左發射座標TDC2)，而獲取分別對應至左發射座標TDC4~TDC7的多個第一連線。電腦CP分別計算這些第一連線與通過紅外線發射器210_2之座標的水平線之間的多個第一夾角。電腦CP將未定義的左發射座標TDC4~TDC7中，對應至最大的第一夾角的左發射座標TDC4定義為貼附於臀部的紅外線發射器210_4之座標。如圖4所示，圖4為依據本發明一實施例所繪示的左發射座標的示意圖。對應至元件座標TDC4的第一連線L1與水平線LH1之間的第一夾角θ 1相較於對應至左發射座標TDC5~TDC7的其他第一夾角(未標示)為最大值，因此電腦CP將左發射座標TDC4定義為紅外線發射器210_4的座標。
接著，類似地，於一實施例中，電腦CP可分別連線未定義的左發射座標TDC5~TDC7與紅外線發射器210_4之座標(左發射座標TDC4)，而獲取分別對應至左發射座標TDC5~TDC7的多 個第二連線。電腦CP分別計算這些第二連線與通過紅外線發射器210_4之座標的水平線之間的多個第二夾角。電腦CP將未定義的左發射座標TDC5~TDC7中，對應至最小的第二夾角的左發射座標TDC7定義為貼附於膝蓋的紅外線發射器210_7之座標。如圖4所示，對應至左發射座標TDC7的第二連線L2與水平線LH2之間的第二夾角θ 2相較於對應至左發射座標TDC5~TDC6的其他第二夾角(未標示)為最小值，因此電腦CP將左發射座標TDC7定義為貼附於膝蓋的紅外線發射器210_7的座標。
類似地，由於在騎乘姿勢中，腳尖一般會位於最低的位置，因此電腦CP可藉著比對未定義的左發射座標TDC5~TDC7沿Y軸向的座標值大小，並且取出沿Y軸向上具有最小座標值的左發射座標TDC5定義為紅外線發射器210_5的座標。接著，於一實施例中，電腦CP可將最靠近紅外線發射器210_5之座標的左發射座標TDC6定義為貼附於腳踝的紅外線發射器210_6之座標。或者，於一實施例中，在定義出左發射座標TDC1~TDC5、TDC7的對應關係後，電腦CP可將尚未定義的左發射座標TDC6定義為貼附於腳踝上的紅外線發射器210_6的座標。
值得一提的是，當待測者以翹腳尖與壓腳跟的方式騎乘自行車時，Y軸向上具有最小座標值的發射座標並非為腳尖上的主動式獨立發射元件的座標。基此，於一實施例中，電腦CP可根據左發射座標TDC5~TDC6之間的相對關係，來判斷將Y軸向上具有最小座標值的左發射座標TDC5定義為紅外線發射器210_5 的座標的定義是否正確。圖5A與圖5B為依據本發明一實施例所繪示的左發射座標的示意圖。進一步來說，請參照圖5A，電腦CP更計算紅外線發射器210_7之座標與紅外線發射器210_5之座標之間的連線L3與通過紅外線發射器210_7之座標的水平線LH3之間的第三夾角θ 3，並計算紅外線發射器210_7之座標與紅外線發射器210_6之座標之間的連線L4與水平線LH3之間的第四夾角θ 4，比較第三夾角θ 3與第四夾角θ 4之間的差值是否介於一預設夾角範圍。所述的預設夾角範圍可依據實際需求而定，可依據自行車的種類而設置不同的預設夾角範圍。
請參照圖5A，當第三夾角θ 3與第四夾角θ 4之間的差值介於預設夾角範圍，電腦CP維持對紅外線發射器210_6之座標以及紅外線發射器210_5之座標的定義。換言之，電腦CP一開始假設Y軸向上具有最小座標值的左發射座標TDC5定義為紅外線發射器210_5的座標的定義是正確的。
另一方面，請參照圖5B，當第三夾角θ 3與第四夾角θ 4之間的差值不介於預設夾角範圍，電腦CP修改對紅外線發射器210_6之座標以及紅外線發射器210_5之座標的定義。換言之，電腦CP一開始假設Y軸向上具有最小座標值的左發射座標TDC6定義為紅外線發射器210_5的座標的定義是不正確的，因此電腦CP將對應至具有較小角度之第三夾角θ 3的左發射座標TDC5定義為貼附於腳尖的紅外線發射器210_5，並將對應至具有較大角度之第三夾角θ 4的左發射座標TDC6定義為貼附於腳踝的紅外線 發射器210_6。
值得一提的是，若待測者將主動式獨立發射元件固定於預期外的位置或是主動式獨立發射元件於測試過程中掉落，則運算裝置會無法正確建立發射座標與各主動式獨立發射元件之間的對應關係，也終將造成無法正確偵測待測者之動態姿勢的結果。因此，本發明的運算裝置可先判斷發射座標是否通過完整驗證，以避免錯誤的分析產生。
於圖3所示之實施例中，電腦CP可在定義左發射座標TDC1~TDC8與紅外線發射器210_1~210_8的對應關係之後，電腦CP可依據左發射座標TDC1~TDC8與紅線發射器210_1~210_8之間的對應關係判斷左發射座標TDC1~TDC8是否通過一完整驗證。相似的，電腦CP可在定義右發射座標TDC9~TDC16與紅外線發射器210_1~210_8的對應關係之後，電腦CP可依據右發射座標TDC9~TDC16與紅線發射器210_1~210_8之間的對應關係判斷右發射座標TDC9~TDC16是否通過一完整驗證。
當左發射座標TDC1~TDC8通過完整驗證且右發射座標TDC9~TDC16通過完整驗證，電腦CP依據左發射座標TDC1~TDC8與右發射座標TDC9~TDC16計算分別對應至紅線發射器210_1~210_8的多個三維座標，以建構出待測者TB的騎乘姿態。
針對左發射座標TDC1~TDC8來說，上述的完整驗證包括左發射座標TDC1~TDC8的數目是否等於一預設值、左發射座 標TDC1~TDC8之間的相對位置是否正確，或依據左發射座標TDC1~TDC8所形成的角度是否介於一預設範圍。具體來說，當紅線發射器210_1~210_8固定於預期外的位置時，電腦CP可依據左發射座標TDC1~TDC8未通過完整驗證而進一步提示待測者TB。
以圖2與圖3的範例來說，電腦CP須判斷左眼影像上的左發射座標的數目是否等於預設值‘8’(即，紅外線發射器210_1~201_8的數量)。此外，電腦CP須判定Y軸向上具有最大座標值的左發射座標TDC2與Y軸向上具有最小座標值的左發射座標TDC3之間的距離是否大於一預設距離，來判斷左發射座標之間的相對位置是否正確。另一方面，在定義出各左發射座標TDC1~TDC8與紅外線發射器210_1~210_8的對應關係後，電腦CP即可依據上述對應關係連結各紅外線發射器210_1~210_8的座標而產生多條連線，並檢查這些連線之間的角度是否介於一預設範圍。
需要說明的是，上述說明係以電腦CP依據二維的左發射座標TDC1~TDC8以及右發射座標TDC9~TDC16為例進行說明，但本發明並不以此為限。於另一實施例中，雙眼影像擷取裝置220可先依據左眼影像上的左發射座標以及右眼影像上的右發射座標產生對應的三維座標後，在依據這些三維座標的幾何關係定義各三維座標與紅外線發射器210_1~210_8之間的對應關係。相似的，電腦CP也判斷計算而得的這些三維座標是否通過完整驗證。
於此應注意的是，本案並不限定上述各發射座標 TDC1~TDC8的判斷順序。在其他實施例中，手腕、手肘、腰、肩膀、腳間、腳踝、膝蓋的幾何位置判斷是可同時進行或以不同於上述之順序進行，本發明不以此為限。
另外應注意的是，上述的幾何關係判斷僅是舉例說明，並非用以限定本發明僅能透過上述的幾何關係判斷來找出發射座標與標記點之間的對應關係。舉例來說，以腰上的紅外線發射器210_4的發射座標判斷為例，雖然上述舉例是以X軸向上的座標值作為判斷的基準，但在其他實施例中，電腦CP亦可在找出肩膀與腳踝的發射座標後，透過比較各個未定義的發射座標與肩膀及腳踝間的角度關係來判斷哪一座標是對應於腰上的標記點。換言之，只要是在同一圖框中，藉由判斷各個發射座標TDC1~TDC8之間的幾何關係來定義發射座標TDC1~TDC8與紅外線發射器210_1~210_8之間的對應關係者，皆不脫離本發明所欲保護之範疇。
綜上所述，本發明提出一種動態姿勢偵測系統，其採用了主動式獨立發射元件來標記待測者的身體部位，由於各標記點上的定位訊號為獨立傳輸的訊號，並且是主動發出而非被動地被偵測，因此本案的系統可避免線材干擾待測者的運動姿態，並且可降低環境干擾而提高偵測到的標記點精準度。此外，由於本案是採用各標記點的相對幾何關係來判斷偵測到的三維座標與標記點之間的對應關係，因此可僅利用單一圖框內的資訊即可分析並建構出待測者的運動姿態模型，從而可提高偵測到的動作連續性與精確性。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

Claims (22)

  1. 一種動態姿勢偵測系統，包括：多個主動式獨立發射元件，適於分別貼附在一待測者的多個部位，並且用以分別主動發出具有一預設波長的一定位訊號，其中於偵測該待測者的動態姿勢時，該些主動式發射元件係經控制而同時發出該些定位訊號；一訊號擷取裝置，用以擷取各該主動式獨立發射元件的定位訊號，並且根據該些定位訊號獲取多個發射座標；以及一運算裝置，用以控制該訊號擷取裝置的運作，並且從該訊號擷取裝置接收該些發射座標，其中，該運算裝置藉由比對該些發射座標之間的幾何關係，藉以定義出該些發射座標與該些主動式獨立發射元件之間的對應關係。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的動態姿勢偵測系統，其中各該主動式獨立發射元件為一發光二極體。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的動態姿勢偵測系統，其中該些定位訊號的預設波長介於760nm~1000nm。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的動態姿勢偵測系統，其中各該主動式獨立發射元件為一紅外線發射器。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的動態姿勢偵測系統，其中各該主動式獨立發射元件為一主動式射頻識別標籤。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的動態姿勢偵測系統，其中該訊號擷取裝置包括：一第一影像擷取模組，用以擷取一左眼影像；一第二影像擷取模組，配置於與該第一影像擷取模組相距一預設間隔之位置，並且用以擷取一右眼影像；以及一影像處理模組，耦接該第一影像擷取模組與該第二影像擷取模組，用以根據該左眼影像與該右眼影像建立一三維影像資訊，並且根據該三維影像資訊計算分別對應至該些主動式獨立發射元件的多個三維座標，其中該些發射座標包括該些三維座標。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的動態姿勢偵測系統，其中該訊號擷取裝置包括：一第一影像擷取模組，用以擷取一左眼影像；一第二影像擷取模組，配置於與該第一影像擷取模組相距一預設間隔之位置，並且用以擷取一右眼影像；以及一影像處理模組，耦接該第一影像擷取模組與該第二影像擷取模組，用以根據該些定位訊號計算該左眼影像的多個左發射座標，並根據該些定位訊號計算該右眼影像的多個右發射座標，其中該些發射座標包括該些右發射座標以及該些左發射座標。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的動態姿勢偵測系統，其中該訊號擷取裝置更包括：一濾波模組，設置在該第一影像擷取模組與該第二影像擷取模組上，用以濾除該預設波長以外的訊號。
  9. 如申請專利範圍第7項所述的動態姿勢偵測系統，其中該運算裝置藉由比對該些左發射座標之間的幾何關係，藉以定義出該些左發射座標與該些主動式獨立發射元件之間的對應關係，其中該運算裝置依據該些左發射座標與該些主動式獨立發射元件之間的該對應關係判斷該些左發射座標是否通過一完整驗證。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的動態姿勢偵測系統，其中該完整驗證包括該些左發射座標的數目是否等於一預設值、該些左發射座標之間的相對位置是否正確，或依據該些左發射座標所形成的角度是否介於一預設範圍。
  11. 如申請專利範圍第9項所述的動態姿勢偵測系統，其中當該些左發射座標通過該完整驗證且該右發射座標通過該完整驗證，該運算裝置依據該些左發射座標與該些右發射座標計算分別對應至該些主動式獨立發射元件的多個三維座標。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的動態姿勢偵測系統，其中該運算裝置分析各該主動式獨立發射元件在一偵測期間內的三維座標變化，藉以產生一動態姿勢偵測結果。
  13. 如申請專利範圍第9項所述的動態姿勢偵測系統，更包括：一顯示裝置，耦接該運算裝置，用以顯示該動態姿勢偵測結果。
  14. 如申請專利範圍第1項所述的動態姿勢偵測系統，其係用以偵測該待測者騎乘自行車的騎乘姿勢，且該些部位包括該待測者的手腕、肩膀、手肘、臀部、腳踝、腳尖及膝蓋其中之至少一，其中該些發射座標基於一第一軸向與一第二軸向而定義，且該第一軸向與該第二軸相互不平行。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的動態姿勢偵測系統，其中該運算裝置將沿該第一軸向上具有最大座標值的該些發射座標其中之一定義為貼附於該肩膀上的一第一主動式獨立發射元件之座標。
  16. 如申請專利範圍第14項所述的動態姿勢偵測系統，其中該運算裝置將沿該第二軸向上具有最大座標值的該些發射座標其中之一定義為貼附於該手腕上的一第二主動式獨立發射元件之座標。
  17. 如申請專利範圍第16項所述的動態姿勢偵測系統，其中該運算裝置將沿該第一軸向上具有最大座標值的該些發射座標其中之一定義為貼附於該肩膀上的一第一主動式獨立發射元件之座標，其中該運算裝置將未定義的該些元件座標中，位於該第一主動式獨立發射元件之該座標與該第二主動式獨立發射元件之該座標之間的該些發射座標其中之一定義為貼附於該手肘的一第三主動式獨立發射元件之座標。
  18. 如申請專利範圍第14項所述的動態姿勢偵測系統，其中該運算裝置將未定義的該些元件座標中，沒有位移的該些發射座標其中之一定義為貼附於一參考點上的該些主動式獨立發射元件其中之一之座標。
  19. 如申請專利範圍第14項所述的動態姿勢偵測系統，其中該運算裝置將沿該第二軸向上具有最小座標值的該些發射座標其中之一定義為貼附於該臀部上的一第四主動式獨立發射元件之座標。
  20. 如申請專利範圍第19項所述的動態姿勢偵測系統，其中該運算裝置分別連線未定義的該些元件座標與該第四主動式獨立發射元件之該座標而獲取多個第二連線，該運算裝置判斷該些第二連線與通過第四主動式獨立發射元件之該座標的水平線之間的多個第二夾角，該運算裝置將未定義的該些元件座標中，對應至最小的第二夾角的該些發射座標其中之一定義為貼附於該膝蓋的一第五主動式獨立發射元件之座標。
  21. 如申請專利範圍第14項所述的動態姿勢偵測系統，其中該運算裝置將未定義的該些元件座標中，沿該第一軸向上具有最小座標值的該些發射座標其中之一定義為貼附於該腳尖的一第六主動式獨立發射元件之座標，並將最靠近該第六主動式獨立發射元件之該座標的該些元件座標其中之一定義為貼附於該腳踝的一第七主動式獨立發射元件之座標。
  22. 如申請專利範圍第21項所述的動態姿勢偵測系統，其中該運算裝置更計算該第六主動式獨立發射元件之座標與該第五主動式獨立發射元件之該座標之間的連線與通過該第五主動式獨立發射元件之該座標的一水平線之間的第三夾角，並計算該第七主動式獨立發射元件之座標與該第五主動式獨立發射元件之該座標之間的連線與通過該第五主動式獨立發射元件之該座標的該水平線之間的第四夾角，比較該第三夾角與該第四夾角之間的差值是否介於一預設夾角範圍，其中當該第三夾角與該第四夾角之間的差值介於該預設夾角範圍，該運算裝置維持對該第六獨立發射元件之座標以及該第七主動式獨立發射元件之座標的定義，當該第三夾角與該第四夾角之間的差值不介於該預設夾角範圍，該運算裝置修改對該第六獨立發射元件之座標以及該第七主動式獨立發射元件之座標的定義。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI704528B (zh) * 2018-10-08 2020-09-11 財團法人資訊工業策進會 騎乘姿勢分析系統與方法
TWI687255B (zh) * 2018-12-26 2020-03-11 財團法人工業技術研究院 肢體偏擺校正方法及系統
US11007406B2 (en) 2019-05-03 2021-05-18 Xperience Robotics, Inc. Wearable device systems and methods for guiding physical movements
CN112315742B (zh) * 2020-11-05 2023-07-18 九江学院附属医院 一种神经重症监护室用的下肢康复训练仪
KR20230052969A (ko) * 2021-01-18 2023-04-20 가부시키가이샤 신가와 위치 제어 장치, 위치 제어 방법, 위치 제어 프로그램을 저장한 기록 매체 및 본딩 장치
CN112973097B (zh) * 2021-03-18 2022-06-03 黄森 一种用于平板支撑的检测方法及其装置
IT202100009284A1 (it) * 2021-04-13 2022-10-13 Ivan Bizzoni Sistema di rilevamento posturale su bicicletta e metodo
US20230001576A1 (en) * 2021-06-30 2023-01-05 Delta Electronics Int'l (Singapore) Pte Ltd Adaptive mobile manipulation apparatus and method
KR102693532B1 (ko) 2022-03-21 2024-08-08 주식회사 에스에스티컴퍼니 (SSTC Co., Ltd.) 자전거 라이딩 모션 분석 시스템 및 이와 관련된 분석 방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070142177A1 (en) * 2005-09-26 2007-06-21 Crucial Innovation, Inc. Computerized method and system for fitting a bicycle to a cyclist
US20100076721A1 (en) * 2008-09-23 2010-03-25 Crucial Innovation, Inc. Dynamic Sizing Apparatus, System, and Method of Using the Same
TW201337639A (zh) * 2012-03-09 2013-09-16 Utechzone Co Ltd 指向性影像操控裝置及其方法
US20140379135A1 (en) * 2013-06-20 2014-12-25 Cycling Sports Group, Inc. Camera system for adjustable vehicle fitting system
TW201515635A (zh) * 2013-10-24 2015-05-01 Global Action Inc 用於分析騎乘自行車之膝關節運動軌跡的量測系統及其方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0769144B2 (ja) * 1990-03-07 1995-07-26 株式会社神戸製鋼所 三次元位置測定方式
JPH07200141A (ja) * 1993-12-29 1995-08-04 Wacom Co Ltd 光学式位置検出装置および光学式座標入力装置、並びに光学式位置検出方法
US5828770A (en) * 1996-02-20 1998-10-27 Northern Digital Inc. System for determining the spatial position and angular orientation of an object
US6324296B1 (en) * 1997-12-04 2001-11-27 Phasespace, Inc. Distributed-processing motion tracking system for tracking individually modulated light points
US6061644A (en) * 1997-12-05 2000-05-09 Northern Digital Incorporated System for determining the spatial position and orientation of a body
JP2000258123A (ja) * 1999-03-12 2000-09-22 Sony Corp 画像処理装置および方法、並びに提供媒体
US6749432B2 (en) * 1999-10-20 2004-06-15 Impulse Technology Ltd Education system challenging a subject's physiologic and kinesthetic systems to synergistically enhance cognitive function
DE102007062843A1 (de) * 2007-12-21 2009-06-25 Amedo Smart Tracking Solutions Gmbh Verfahren zur Bewegungserfassung
US8527217B2 (en) * 2009-09-08 2013-09-03 Dynamic Athletic Research Institute, Llc Apparatus and method for physical evaluation
JP2012120648A (ja) * 2010-12-07 2012-06-28 Alpha Co 姿勢検出装置
US9974466B2 (en) * 2011-10-17 2018-05-22 Atlas5D, Inc. Method and apparatus for detecting change in health status
JP2013103010A (ja) * 2011-11-15 2013-05-30 Sony Corp 画像処理装置、画像処理方法及びプログラム
US9360932B1 (en) * 2012-08-29 2016-06-07 Intellect Motion Llc. Systems and methods for virtually displaying real movements of objects in a 3D-space by means of 2D-video capture
US9381417B2 (en) * 2013-08-16 2016-07-05 Shimano Inc. Bicycle fitting system
WO2015058154A2 (en) * 2013-10-20 2015-04-23 Oahu Group, Llc Method and system for determining object motion
EP3060118A4 (en) * 2013-10-24 2017-07-19 Breathevision Ltd. Motion monitor
US9886624B1 (en) * 2016-06-03 2018-02-06 Pillar Vision, Inc. Systems and methods for tracking dribbling in sporting environments

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070142177A1 (en) * 2005-09-26 2007-06-21 Crucial Innovation, Inc. Computerized method and system for fitting a bicycle to a cyclist
US20100076721A1 (en) * 2008-09-23 2010-03-25 Crucial Innovation, Inc. Dynamic Sizing Apparatus, System, and Method of Using the Same
TW201337639A (zh) * 2012-03-09 2013-09-16 Utechzone Co Ltd 指向性影像操控裝置及其方法
US20140379135A1 (en) * 2013-06-20 2014-12-25 Cycling Sports Group, Inc. Camera system for adjustable vehicle fitting system
TW201515635A (zh) * 2013-10-24 2015-05-01 Global Action Inc 用於分析騎乘自行車之膝關節運動軌跡的量測系統及其方法

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