本發(fā)明涉及一種基于膝骨關(guān)節(jié)炎功法鍛煉的質(zhì)量控制方法。
背景技術(shù)：
膝骨關(guān)節(jié)炎臨床癥狀主要表現(xiàn)為疼痛、腫脹、僵硬以及運動功能障礙。由于該患病人群存在運動功能障礙，導(dǎo)致其生活質(zhì)量急劇下降。因此，有必要對這部分人群進行運動功能的康復(fù)訓(xùn)練，以提高下肢核心肌群肌力，改善膝關(guān)節(jié)活動范圍，從而促進膝骨關(guān)節(jié)炎患者早日康復(fù)，盡早恢復(fù)正常的工作與生活。三步六式健膝功是結(jié)合膝骨關(guān)節(jié)炎患者的臨床特點，從傳統(tǒng)功法易筋經(jīng)、太極拳和八段錦的招式中提煉并簡化出來的，專門針對膝骨關(guān)節(jié)炎運動功能障礙。其已在全國各地多個社區(qū)推廣應(yīng)用，且取得良好療效。
該功法是一種全身肢體相互結(jié)合的運動方式，但特別注重下肢關(guān)節(jié)的屈伸動作，它通過尖足跟足式對小腿三頭肌、股二頭肌、股四頭肌進行等張訓(xùn)練，增加肌力及膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性；通過壓腿抱膝式改善膝關(guān)節(jié)屈伸功能；通過弓步虛步式，提高軀體平衡能力、膝關(guān)節(jié)柔韌性以及運動功能。綜合以上三步六式，起到理筋順骨、強壯肢節(jié)、活血消腫、緩急止痛的作用，更有利于膝關(guān)節(jié)運動功能的康復(fù)?，F(xiàn)在社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心推行過程中，該功法多由康復(fù)醫(yī)師和治療師引導(dǎo)或輔助患者進行鍛煉，存在著教學(xué)上動作不規(guī)范，難以客觀化與標準化，且鍛煉過程不能重復(fù)學(xué)習(xí)、費時費力的缺點。此外，不規(guī)范的三步六式健膝功鍛煉方式，不但對膝關(guān)節(jié)起不到良好的康復(fù)效果，而且可能引起患者肌肉勞損，加重病情等。因此，有必要對該功法的基本動作進行質(zhì)量控制以確保鍛煉效果。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種基于膝骨關(guān)節(jié)炎功法鍛煉的質(zhì)量控制方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種基于膝骨關(guān)節(jié)炎功法鍛煉的質(zhì)量控制方法，按照如下步驟實現(xiàn)：
步驟s1：在一示范者身體的待標記位置設(shè)置示范高光標記單元，通過設(shè)置于該示范者周側(cè)的復(fù)數(shù)臺攝像機記錄該示范者進行三步六式健膝功示范的全過程，通過一光學(xué)捕捉模塊采集與示范高光標記單元相關(guān)的空間角度、三維空間位置、時間、運動速度以及運動加速度，建立三步六式健膝功鍛煉標準示范模型，并確定示范評價參數(shù)；
步驟s2：在一膝骨關(guān)節(jié)炎患者的待標記位置設(shè)置檢測高光標記單元，且位置與所述步驟s1中的示范高光標記單元一致；通過設(shè)置于該膝骨關(guān)節(jié)炎患者周側(cè)的復(fù)數(shù)臺攝像機記錄該膝骨關(guān)節(jié)炎患者進行三步六式健膝功鍛煉的全過程，通過所述光學(xué)捕捉模塊采集與檢測高光標記單元相關(guān)的空間角度、三維空間位置、時間、運動速度以及運動加速度，并獲取檢測評價參數(shù)；
步驟s3：通過一比較模塊將所獲取檢測評價參數(shù)實時與所述示范評價參數(shù)進行比較，計算其之間是否存在誤差，判斷該膝骨關(guān)節(jié)炎患者當(dāng)前動作是否正確；若不正確，則通過一監(jiān)控模塊發(fā)出警報，并經(jīng)一顯示模塊通過圖文或影像提醒該膝骨關(guān)節(jié)炎患者調(diào)整當(dāng)前動作。
在本發(fā)明一實施例，所述三步六式健膝功包括：第一步：尖足式、跟足式；第二步：壓腿式、抱膝式；第三步：弓步式、虛步式；
所述第一步按照如下步驟實現(xiàn)：①體位：站立位；②動作準備：面墻站立，兩手扶于墻壁，與肩同高，兩腳并攏，腳尖朝前，目視前方；③尖足式：兩腳跟盡力抬起，前腳掌及腳趾著地，動作持續(xù)15s，腳跟落下，恢復(fù)原位；④跟足式：兩腳尖抬起，腳跟負重，動作持續(xù)15s；⑤第一步兩式一起一落為1遍，共做15遍；
所述第二步按照如下步驟實現(xiàn)：①體位：坐位；②動作準備：準備一張靠背椅，座位高度與自身小腿長度相當(dāng)，患者坐于靠背椅；③壓腿式：左腿伸直，腳底緊貼地面，右側(cè)膝關(guān)節(jié)屈曲90°；雙手交叉，手心向下，壓于左側(cè)髕骨，使膝關(guān)節(jié)伸直，持續(xù)30s；本式左右交替為1遍，共做15遍；④抱膝式：雙手抱住左側(cè)腳踝上部，主動屈髖、屈膝，雙手用力向心牽拉，使腳跟靠近該側(cè)臀部，增大膝關(guān)節(jié)屈曲角度，持續(xù)5min；⑤第二步兩式左右交替只做1遍；
所述第三步按照如下步驟實現(xiàn)：①體位：站立位；②動作準備：身體自然站立，腳跟并攏，兩腳尖夾角為90°張開，雙手垂于體側(cè)。③弓步式：身體重心右移，左髖上提，牽動左腳離地，再屈左膝，身體重心前移，左腳向左前方45°方向邁出一步，足跟先著地至全腳掌踏實，兩腳間距離與肩同寬，右腿伸直，左腿屈曲成弓步，身體重心移至左腿上，保持15s；④虛步式：身體重心后坐，左腿伸直，右腿屈膝，身體重心移至右腿，保持15s后右腿緩慢伸直，身體重心移至正中，收回左腿；⑤第三步兩式左右交替為1遍，共做15遍。
在本發(fā)明一實施例，在所述步驟s1中，還包括如下步驟：
步驟s101：在所述示范者身體以下位置設(shè)置所述示范高光標記單元：背部大椎穴位點處、腰陽關(guān)穴位點處、雙肩肩髃穴位點處、雙肘曲池穴位點處、雙腕關(guān)節(jié)陽池穴位點處、雙手中沖穴位點處、雙側(cè)臀部環(huán)跳穴位點處、雙膝膝陽關(guān)穴位點處、雙側(cè)昆侖穴位點處以及雙足至陰穴位點處；
步驟s102：在所設(shè)置的示范高光標記單元間設(shè)置示范標記線段，包括：設(shè)置于大椎穴位點處和腰陽關(guān)穴位點處的第一示范線段；設(shè)置于肩髃穴位點處和曲池穴位點處的第二示范線段；設(shè)置于曲池穴位點處和陽池穴位點處的第三示范線段；設(shè)置于陽池穴位點處和中沖穴位點處的第四示范線段；設(shè)置于肩髃穴位點處和陽池穴位點處的第五示范線段；設(shè)置于環(huán)跳穴位點處和膝陽關(guān)穴位點處的第六示范線段；設(shè)置于膝陽關(guān)穴位點處和昆侖穴位點處的第七示范線段；設(shè)置于昆侖穴位點處和至陰穴位點處的第八示范線段；設(shè)置于環(huán)跳穴位點處和昆侖穴位點處的第九示范線段；
步驟s103：所述示范者進行三步六式健膝功鍛煉，通過所述攝像機對示范者的三步六式健膝功示范動作進行實時拍攝并采集信息；
步驟s104：通過所述光學(xué)動作捕捉模塊分析攝像機中示范者進行三步六式健膝功鍛煉時各個示范高光標記單元的運動軌跡，保存并記錄示范者維持標準鍛煉動作時各個示范高光標記單元間連線的相對空間角度數(shù)據(jù)以及全程鍛煉中各個示范高光標記單元的相對三維空間位置數(shù)據(jù)、時間數(shù)據(jù)、速度數(shù)據(jù)和加速度數(shù)據(jù)，建立三步六式健膝功鍛煉動作的標準示范模型。
在本發(fā)明一實施例，所述示范評價參數(shù)通過如下步驟實現(xiàn)：
步驟s105：尖足式、跟足式相對空間角度數(shù)據(jù)質(zhì)量控制：示范者維持尖足式或跟足式鍛煉狀態(tài)時，采集所述第一示范線段與所述第五示范線段間的夾角、所述第四示范線段與所述第五示范線段間的夾角及所述第八示范線段與所述第九示范線段間的夾角，并將上述線段間夾角作為第一示范評價參數(shù)；
步驟s106：壓腿式、抱膝式相對空間角度數(shù)據(jù)質(zhì)量控制：示范者維持壓腿式或抱膝式鍛煉狀態(tài)時，采集所述第一示范線段與所述第二示范線段間的夾角、所述第二示范線段與所述第三示范線段間的夾角、所述第三示范線段與所述第四示范線段間的夾角、所述第六示范線段與所述第七示范線段間的夾角及所述第七示范線段與所述第八示范線段間的夾角，并將上述線段間夾角作為第二示范評價參數(shù)；
步驟s107：弓步式、虛步式相對空間角度數(shù)據(jù)質(zhì)量控制：示范者維持弓步式或虛步式鍛煉狀態(tài)時，采集所述第一示范線段與所述第五示范線段間的夾角、所述第四示范線段與所述第五示范線段間的夾角、所述第一示范線段與所述第六示范線段間的夾角、所述第六示范線段與所述第七示范線段間的夾角及所述第七示范線段與所述第八示范線段間的夾角，并將上述線段間夾角作為第三示范評價參數(shù)；
步驟s108：將背部大椎穴位點處和腰陽關(guān)穴位點處的示范高光標記單元連接成一條直線，以該直線作為參照，將雙肩肩髃穴位點處示范高光標記單元圍繞該直線運動的相對三維空間位置數(shù)據(jù)作為第四示范評價參數(shù)；
步驟s109：以肩髃穴位點處的示范高光標記單元作為參照，將曲池穴位點處的示范高光標記單元圍繞肩髃穴位點處示范高光標記單元運動的相對三維空間位置數(shù)據(jù)作為第五示范評價參數(shù)；
步驟s110：以曲池穴位點處示范高光標記單元作為參照，陽池穴位點處和中沖穴位點處示范高光標記單元圍繞曲池穴位點處高光點運動的相對三維空間位置數(shù)據(jù)作為第六示范評價參數(shù)；
步驟s111：將背部大椎穴位點處示范高光標記單元到腰陽關(guān)穴位點處示范高光標記單元連接成一條直線，將雙側(cè)臀部環(huán)跳穴位點處示范高光標記單元圍繞該直線運動的相對運動三維空間位置數(shù)據(jù)作為第七示范評價參數(shù)；
步驟s112：以環(huán)跳穴位點處示范高光標記單元作為參照，膝陽關(guān)穴位點處示范高光標記單元圍繞環(huán)跳穴位點處示范高光標記單元運動的相對三維空間位置數(shù)據(jù)作為第八示范評價參數(shù)；
步驟s113：以膝陽關(guān)穴位點處示范高光標記單元作為參照，昆侖穴位點處示范高光標記單元和至陰穴位點處示范高光標記單元圍繞膝陽關(guān)穴位點處示范高光標記單元運動的相對三維空間位置數(shù)據(jù)作為第九示范評價參數(shù)；
在本發(fā)明一實施例，步驟s114：以雙肩肩髃穴位點處示范高光標記單元和雙手中沖穴位點處示范高光標記單元的運動時間作為第十示范評價參數(shù)；
步驟s115：以雙臀環(huán)跳穴位點處示范高光標記單元和雙足至陰穴位點處示范高光標記單元的運動時間作為第十一示范評價參數(shù)；
步驟s116：以雙肩肩髃穴位點處示范高光標記單元和雙手中沖穴位點處示范高光標記單元的運動速度作為第十二示范評價參數(shù)；
步驟s117：以雙臀環(huán)跳穴位點處示范高光標記單元和雙足至陰穴位點處示范高光標記單元的運動速度作為第十三示范評價參數(shù)；
步驟s118：以雙肩肩髃穴位點處示范高光標記單元和雙手中沖穴位點處示范高光標記單元的運動加速度作為第十四示范評價參數(shù)；
步驟s119：以雙臀環(huán)跳穴位點處示范高光標記單元和雙足至陰穴位點處示范高光標記單元的運動加速度作為第十五示范評價參數(shù)。
在本發(fā)明一實施例，在所述步驟s2中，還包括如下步驟：
步驟s201：在所述膝骨關(guān)節(jié)炎患者身體以下位置設(shè)置檢測高光標記單元：背部大椎穴位點處、腰陽關(guān)穴位點處、雙肩肩髃穴位點處、雙肘曲池穴位點處、雙腕關(guān)節(jié)陽池穴位點處、雙手中沖穴位點處、雙側(cè)臀部環(huán)跳穴位點處、雙膝膝陽關(guān)穴位點處、雙側(cè)昆侖穴位點處以及雙足至陰穴位點處；
步驟s202：在所述檢測高光標記單元間設(shè)置檢測標記線段，包括：設(shè)置于大椎穴位點處和腰陽關(guān)穴位點處的第一檢測線段；設(shè)置于肩髃穴位點處和曲池穴位點處的第二檢測線段；設(shè)置于曲池穴位點處和陽池穴位點處的第三檢測線段；設(shè)置于陽池穴位點處和中沖穴位點處的第四檢測線段；設(shè)置于肩髃穴位點處和陽池穴位點處的第五檢測線段；設(shè)置于環(huán)跳穴位點處和膝陽關(guān)穴位點處的第六檢測線段；設(shè)置于膝陽關(guān)穴位點處和昆侖穴位點處的第七檢測線段；設(shè)置于昆侖穴位點處和至陰穴位點處的第八檢測線段；設(shè)置于環(huán)跳穴位點處和昆侖穴位點處的第九檢測線段；
步驟s203：所述膝骨關(guān)節(jié)炎患者進行三步六式健膝功鍛煉動作，通過所述攝像機對所述膝骨關(guān)節(jié)炎患者的三步六式健膝功鍛煉動作進行實時拍攝并采集相關(guān)信息；
步驟s204：通過所述光學(xué)動作捕捉模塊分析攝像機中膝骨關(guān)節(jié)炎患者進行三步六式健膝功時各個檢測高光單元的運動軌跡，保存并記錄膝骨關(guān)節(jié)炎患者維持鍛煉動作時各個檢測高光點間連線的相對空間角度數(shù)據(jù)以及全程鍛煉中各個高光點的相對三維空間位置數(shù)據(jù)、時間數(shù)據(jù)、速度數(shù)據(jù)和加速度數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明一實施例，所述檢測評價參數(shù)通過如下步驟實現(xiàn)：
步驟s205：尖足式、跟足式相對空間角度數(shù)據(jù)質(zhì)量控制：膝骨關(guān)節(jié)炎患者維持尖足式或跟足式鍛煉狀態(tài)時，采集所述第一檢測線段與所述第五檢測線段間的夾角、所述第四檢測線段與所述第五檢測線段間的夾角及所述第八檢測線段與所述第九檢測線段間的夾角，并將上述線段間夾角作為第一檢測評價參數(shù)；
步驟s206：壓腿式、抱膝式相對空間角度數(shù)據(jù)質(zhì)量控制：膝骨關(guān)節(jié)炎患者維持壓腿式或抱膝式鍛煉狀態(tài)時，采集所述第一檢測線段與所述第二檢測線段間的夾角、所述第二檢測線段與所述第三檢測線段間的夾角、所述第三檢測線段與所述第四檢測線段間的夾角、所述第六檢測線段與所述第七檢測線段間的夾角及所述第七檢測線段與所述第八檢測線段間的夾角，并將上述線段間夾角作為第二檢測評價參數(shù)；
步驟s207：弓步式、虛步式相對空間角度數(shù)據(jù)質(zhì)量控制：膝骨關(guān)節(jié)炎患者維持弓步式或虛步式鍛煉狀態(tài)時，采集所述第一檢測線段與所述第五檢測線段間的夾角、所述第四檢測線段與所述第五檢測線段間的夾角、所述第一檢測線段與所述第六檢測線段間的夾角、所述第六檢測線段與所述第七檢測線段間的夾角及所述第七檢測線段與所述第八檢測線段間的夾角，并將上述線段間夾角作為第三檢測評價參數(shù)；
步驟s208：將背部大椎穴位點處和腰陽關(guān)穴位點處的檢測高光標記單元連接成一條直線，以該直線作為參照，將雙肩肩髃穴位點處檢測高光標記單元圍繞該直線運動的相對三維空間位置數(shù)據(jù)作為第四檢測評價參數(shù)；
步驟s209：以肩髃穴位點處的檢測高光標記單元作為參照，將曲池穴位點處的檢測高光標記單元圍繞肩髃穴位點處檢測高光標記單元運動的相對三維空間位置數(shù)據(jù)作為第五檢測評價參數(shù)；
步驟s210：以曲池穴位點處檢測高光標記單元作為參照，陽池穴位點處和中沖穴位點處檢測高光標記單元圍繞曲池穴位點處高光點運動的相對三維空間位置數(shù)據(jù)作為第六檢測評價參數(shù)；
步驟s211：將背部大椎穴位點處檢測高光標記單元到腰陽關(guān)穴位點處檢測高光標記單元連接成一條直線，將雙側(cè)臀部環(huán)跳穴位點處檢測高光標記單元圍繞該直線運動的相對運動三維空間位置數(shù)據(jù)作為第七檢測評價參數(shù)；
步驟s212：以環(huán)跳穴位點處檢測高光標記單元作為參照，膝陽關(guān)穴位點處檢測高光標記單元圍繞環(huán)跳穴位點處檢測高光標記單元運動的相對三維空間位置數(shù)據(jù)作為第八檢測評價參數(shù)；
步驟s213：以膝陽關(guān)穴位點處檢測高光標記單元作為參照，昆侖穴位點處檢測高光標記單元和至陰穴位點處檢測高光標記單元圍繞膝陽關(guān)穴位點處檢測高光標記單元運動的相對三維空間位置數(shù)據(jù)作為第九檢測評價參數(shù)。
在本發(fā)明一實施例，步驟s214：以雙肩肩髃穴位點處檢測高光標記單元和雙手中沖穴位點處檢測高光標記單元的運動時間作為第十檢測評價參數(shù)；
步驟s215：以雙臀環(huán)跳穴位點處檢測高光標記單元和雙足至陰穴位點處檢測高光標記單元的運動時間作為第十一檢測評價參數(shù)；
步驟s216：以雙肩肩髃穴位點處檢測高光標記單元和雙手中沖穴位點處檢測高光標記單元的運動速度作為第十二檢測評價參數(shù)；
步驟s217：以雙臀環(huán)跳穴位點處檢測高光標記單元和雙足至陰穴位點處檢測高光標記單元的運動速度作為第十三檢測評價參數(shù)；
步驟s218：以雙肩肩髃穴位點處檢測高光標記單元和雙手中沖穴位點處檢測高光標記單元的運動加速度作為第十四檢測評價參數(shù)；
步驟s219：以雙臀環(huán)跳穴位點處檢測高光標記單元和雙足至陰穴位點處檢測高光標記單元的運動加速度作為第十五檢測評價參數(shù)。
在本發(fā)明一實施例，所述示范高光標記單元以及所述檢測高光標記單元均為發(fā)光或反光的熒光貼或發(fā)光二極管。
在本發(fā)明一實施例，所述攝像機至少為8臺，拍攝的幀率在100hz至400hz。
相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：
1、針對性強：膝骨關(guān)節(jié)炎患者常存在運動功能障礙以及后期的膝周核心肌肉無力感的癥狀。根據(jù)臨床實際情況而創(chuàng)立的鍛煉方式，其通過下肢關(guān)節(jié)循序漸進的屈伸運動與肌力訓(xùn)練，可有效改善膝關(guān)節(jié)活動范圍，提高核心肌群肌力。
2、直觀化：通過示范者進行三步六式健膝功動作采集，并建立標準示范模型，膝骨關(guān)節(jié)炎患者可以直接可視化學(xué)習(xí)該套動作的要領(lǐng)。
3、質(zhì)量控制：通過采集膝骨關(guān)節(jié)炎患者進行三步六式健膝功鍛煉時的三維空間位置數(shù)據(jù)、時間數(shù)據(jù)、速度數(shù)據(jù)、加速度數(shù)據(jù)以及維持三步六式健膝功鍛煉狀態(tài)下的角度數(shù)據(jù)作為評價參數(shù)，并將其與標準示范模型的相應(yīng)參數(shù)進行對比分析，從而對膝骨關(guān)節(jié)炎患者進行實時的監(jiān)測，督促并引導(dǎo)患者進行標準的三步六式健膝功鍛煉。
4、節(jié)省人力：該套動作在推廣教學(xué)上，通過專業(yè)人員作為示范者按照規(guī)范鍛煉方法進行示范及并進行數(shù)據(jù)采集，即可建立穩(wěn)定的三步六式健膝功示范動作模型。膝骨關(guān)節(jié)炎患者可按照標準示范模型進行模仿鍛煉。如果鍛煉動作錯誤，系統(tǒng)會發(fā)出警報，并給予相應(yīng)動作的提醒，指導(dǎo)并糾正錯誤動作，無需專業(yè)人員進行時刻引導(dǎo)。
5、本發(fā)明所提供的膝骨關(guān)節(jié)炎功法鍛煉是結(jié)合該病的臨床特點，針對運動功能障礙而提出的鍛煉方式。其鍛煉方式的質(zhì)量控制是先利用攝像機采集示范者三步六式健膝功鍛煉過程中各個關(guān)鍵高光點的運動軌跡，收集相應(yīng)數(shù)據(jù)，并經(jīng)光學(xué)捕捉系統(tǒng)分析作為評價參數(shù)，可成功建立該功法標準動作示范模型。本發(fā)明將復(fù)雜招式轉(zhuǎn)化為上半身軀體移動和四肢屈伸的簡單動作，為患者提供可視化、易學(xué)的教程，同時也實現(xiàn)了對患者進行三步六式健膝功鍛煉的質(zhì)量控制。
附圖說明
圖1為本發(fā)明一種基于膝骨關(guān)節(jié)炎功法鍛煉的質(zhì)量控制方法的流程圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案進行具體說明。
本發(fā)明提供一種基于膝骨關(guān)節(jié)炎功法鍛煉的質(zhì)量控制方法，按照如下步驟實現(xiàn)：
步驟s1：在一示范者身體的待標記位置設(shè)置示范高光標記單元，通過設(shè)置于該示范者周側(cè)的復(fù)數(shù)臺攝像機記錄該示范者進行三步六式健膝功示范的全過程，通過一光學(xué)捕捉模塊采集與示范高光標記單元相關(guān)的空間角度、三維空間位置、時間、運動速度以及運動加速度，建立三步六式健膝功工作標準示范模型，并確定示范評價參數(shù)；
步驟s2：在一膝骨關(guān)節(jié)炎患者的待標記位置設(shè)置檢測高光標記單元，且位置與步驟s1中的示范高光標記單元一致；通過設(shè)置于該膝骨關(guān)節(jié)炎患者周側(cè)的復(fù)數(shù)臺攝像機，記錄該膝骨關(guān)節(jié)炎患者進行三步六式健膝功鍛煉的全過程，通過光學(xué)捕捉模塊采集與檢測高光標記單元相關(guān)的空間角度、三維空間位置、時間、運動速度以及運動加速度，并獲取檢測評價參數(shù)；
步驟s3：通過一比較模塊將所獲取檢測評價參數(shù)實時與示范評價參數(shù)進行比較，計算其之間是否存在誤差，判斷該膝骨關(guān)節(jié)炎患者當(dāng)前動作是否正確；若不正確，則通過一監(jiān)控模塊發(fā)出警報，并經(jīng)一顯示模塊通過圖文或影像提醒該膝骨關(guān)節(jié)炎患者調(diào)整當(dāng)前動作。
進一步的，在本實施例中，攝像機、光學(xué)捕捉模塊以及顯示模塊均與一計算機主機相連，由該計算機主機結(jié)合獲取的檢測數(shù)據(jù)，完成數(shù)據(jù)判斷以及輸出。比較模塊與監(jiān)控模塊均搭載于計算機主機。
進一步的，在本實施例中，三步六式健膝功，包括以下三步六式：第一步：尖足式、跟足式；第二步：壓腿式、抱膝式；第三步：弓步式、虛步式。其特征在于，包括以下具體步驟：
三步六式健膝功第一步：尖足式、跟足式：①體位：站立位；②動作準備：面墻站立，兩手輕輕扶于墻壁，與肩同高，兩腳并攏，腳尖朝前，目視前方。③尖足式：兩腳跟盡力抬起，前腳掌及腳趾用力著地，動作持續(xù)15s，腳跟緩緩落下，恢復(fù)原位。④跟足式：兩腳尖緩慢抬起，腳跟負重，動作持續(xù)15s。⑤第一步兩式一起一落為1遍，共做15遍。
三步六式健膝功第二步：壓腿式、抱膝式：①體位：坐位；②動作準備：備一張靠背椅，座位高度與自身小腿長度相當(dāng)，患者坐于靠背椅。③壓腿式：左腿伸直，腳底緊貼地面，右側(cè)膝關(guān)節(jié)屈曲90°。雙手交叉，手心向下，壓于左側(cè)髕骨，力量適中，盡量使膝關(guān)節(jié)伸直，持續(xù)30s。本式左右交替為1遍，共做15遍。④抱膝式：雙手抱住左側(cè)腳踝上部，主動屈髖、屈膝，雙手用力向心牽拉，使腳跟緩慢接近該側(cè)臀部，增大膝關(guān)節(jié)屈曲角度，持續(xù)5min。若患者在此過程中感覺疼痛明顯加重，遂即停止，保持不動，待患者耐受后，可進一步增大膝關(guān)節(jié)屈曲角度。⑤第二步兩式左右交替只做1遍。
三步六式健膝功第三步：弓步式、虛步式：①體位：站立位；②動作準備：身體自然站立，腳跟并攏，兩腳尖夾角為90°張開，雙手自然垂于體側(cè)。③弓步式：身體重心右移，左髖上提，牽動左腳離地，再微屈左膝，身體重心前移，左腳向左前方45°方向邁出一步（約40cm），足跟先著地至全腳掌踏實，兩腳間距離與肩同寬，右腿伸直，左腿屈曲成弓步，身體重心移至左腿上，保持15s。④虛步式：身體重心后坐，左腿緩慢伸直，右腿緩慢屈膝，身體重心移至右腿，保持15s后右腿緩慢伸直，身體重心移至正中，收回左腿。⑤第三步兩式左右交替為1遍，共做15遍。
進一步的，在步驟s1中，還包括如下步驟：
步驟s101：在示范者身體以下位置設(shè)置示范高光標記單元：背部大椎穴位點處、腰陽關(guān)穴位點處、雙肩肩髃穴位點處、雙肘曲池穴位點處、雙腕關(guān)節(jié)陽池穴位點處、雙手中沖穴位點處、雙側(cè)臀部環(huán)跳穴位點處、雙膝膝陽關(guān)穴位點處、雙側(cè)昆侖穴位點處以及雙足至陰穴位點處；
步驟s102：在所設(shè)置的示范高光標記單元間設(shè)置示范標記線段，包括：設(shè)置于大椎穴位點處和腰陽關(guān)穴位點處的第一示范線段；設(shè)置于肩髃穴位點處和曲池穴位點處的第二示范線段；設(shè)置于曲池穴位點處和陽池穴位點處的第三示范線段；設(shè)置于陽池穴位點處和中沖穴位點處的第四示范線段；設(shè)置于肩髃穴位點處和陽池穴位點處的第五示范線段；設(shè)置于環(huán)跳穴位點處和膝陽關(guān)穴位點處的第六示范線段；設(shè)置于膝陽關(guān)穴位點處和昆侖穴位點處的第七示范線段；設(shè)置于昆侖穴位點處和至陰穴位點處的第八示范線段；設(shè)置于環(huán)跳穴位點處和昆侖穴位點處的第九示范線段；
步驟s103：示范者進行三步六式健膝功鍛煉，通過攝像機對示范者的三步六式健膝功示范動作進行實時拍攝并采集信息；
步驟s104：通過光學(xué)動作捕捉模塊分析攝像機中示范者進行三步六式健膝功鍛煉時各個示范高光標記單元的運動軌跡，保存并記錄示范者維持標準鍛煉動作時各個示范高光標記單元間連線的相對空間角度數(shù)據(jù)以及全程鍛煉中各個示范高光標記單元的相對三維空間位置數(shù)據(jù)、時間數(shù)據(jù)、速度數(shù)據(jù)和加速度數(shù)據(jù)，建立三步六式健膝功鍛煉動作的標準示范模型。
進一步的，示范評價參數(shù)通過如下步驟實現(xiàn)：
步驟s105：尖足式、跟足式相對空間角度數(shù)據(jù)質(zhì)量控制：示范者維持尖足式或跟足式鍛煉狀態(tài)時，采集第一示范線段與第五示范線段間的夾角、第四示范線段與第五示范線段間的夾角及第八示范線段與第九示范線段間的夾角，并將上述線段間夾角作為第一示范評價參數(shù)；
步驟s106：壓腿式、抱膝式相對空間角度數(shù)據(jù)質(zhì)量控制：示范者維持壓腿式或抱膝式鍛煉狀態(tài)時，采集第一示范線段與第二示范線段間的夾角、第二示范線段與第三示范線段間的夾角、第三示范線段與第四示范線段間的夾角、第六示范線段與第七示范線段間的夾角及第七示范線段與第八示范線段間的夾角，并將上述線段間夾角作為第二示范評價參數(shù)；
步驟s107：弓步式、虛步式相對空間角度數(shù)據(jù)質(zhì)量控制：示范者維持弓步式或虛步式鍛煉狀態(tài)時，采集第一示范線段與第五示范線段間的夾角、第四示范線段與第五示范線段間的夾角、第一示范線段與第六示范線段間的夾角、第六示范線段與第七示范線段間的夾角及第七示范線段與第八示范線段間的夾角，并將上述線段間夾角作為第三示范評價參數(shù)；
步驟s108：將背部大椎穴位點處和腰陽關(guān)穴位點處的示范高光標記單元連接成一條直線，以該直線作為參照，將雙肩肩髃穴位點處示范高光標記單元圍繞該直線運動的相對三維空間位置數(shù)據(jù)作為第四示范評價參數(shù)；
步驟s109：以肩髃穴位點處的示范高光標記單元作為參照，將曲池穴位點處的示范高光標記單元圍繞肩髃穴位點處示范高光標記單元運動的相對三維空間位置數(shù)據(jù)作為第五示范評價參數(shù)；
步驟s110：以曲池穴位點處示范高光標記單元作為參照，陽池穴位點處和中沖穴位點處示范高光標記單元圍繞曲池穴位點處高光點運動的相對三維空間位置數(shù)據(jù)作為第六示范評價參數(shù)；
步驟s111：將背部大椎穴位點處示范高光標記單元到腰陽關(guān)穴位點處示范高光標記單元連接成一條直線，連接成一條直線，將雙側(cè)臀部環(huán)跳穴位點處示范高光標記單元圍繞該直線運動的相對運動三維空間位置數(shù)據(jù)作為第七示范評價參數(shù)；
步驟s112：以環(huán)跳穴位點處示范高光標記單元作為參照，膝陽關(guān)穴位點處示范高光標記單元圍繞環(huán)跳穴位點處示范高光標記單元運動的相對三維空間位置數(shù)據(jù)作為第八示范評價參數(shù)；
步驟s113：以膝陽關(guān)穴位點處示范高光標記單元作為參照，昆侖穴位點處示范高光標記單元和至陰穴位點處示范高光標記單元圍繞膝陽關(guān)穴位點處示范高光標記單元運動的相對三維空間位置數(shù)據(jù)作為第九示范評價參數(shù)；
步驟s114：以雙肩肩髃穴位點處示范高光標記單元和雙手中沖穴位點處示范高光標記單元的運動時間作為第十示范評價參數(shù)；
步驟s115：以雙臀環(huán)跳穴位點處示范高光標記單元和雙足至陰穴位點處示范高光標記單元的運動時間作為第十一示范評價參數(shù)；
步驟s116：以雙肩肩髃穴位點處示范高光標記單元和雙手中沖穴位點處示范高光標記單元的運動速度作為第十二示范評價參數(shù)；
步驟s117：以雙臀環(huán)跳穴位點處示范高光標記單元和雙足至陰穴位點處示范高光標記單元的運動速度作為第十三示范評價參數(shù)；
步驟s118：以雙肩肩髃穴位點處示范高光標記單元和雙手中沖穴位點處示范高光標記單元的運動加速度作為第十四示范評價參數(shù)；
步驟s119：以雙臀環(huán)跳穴位點處示范高光標記單元和雙足至陰穴位點處示范高光標記單元的運動加速度作為第十五示范評價參數(shù)。
進一步的，步驟s2中，還包括如下步驟：
步驟s201：在膝骨關(guān)節(jié)炎患者身體以下位置設(shè)置檢測高光標記單元：背部大椎穴位點處、腰陽關(guān)穴位點處、雙肩肩髃穴位點處、雙肘曲池穴位點處、雙腕關(guān)節(jié)陽池穴位點處、雙手中沖穴位點處、雙側(cè)臀部環(huán)跳穴位點處、雙膝膝陽關(guān)穴位點處、雙側(cè)昆侖穴位點處以及雙足至陰穴位點處；
步驟s202：在檢測高光標記單元間設(shè)置檢測標記線段，包括：設(shè)置于大椎穴位點處和腰陽關(guān)穴位點處的第一檢測線段；設(shè)置于肩髃穴位點處和曲池穴位點處的第二檢測線段；設(shè)置于曲池穴位點處和陽池穴位點處的第三檢測線段；設(shè)置于陽池穴位點處和中沖穴位點處的第四檢測線段；設(shè)置于肩髃穴位點處和陽池穴位點處的第五檢測線段；設(shè)置于環(huán)跳穴位點處和膝陽關(guān)穴位點處的第六檢測線段；設(shè)置于膝陽關(guān)穴位點處和昆侖穴位點處的第七檢測線段；設(shè)置于昆侖穴位點處和至陰穴位點處的第八檢測線段；設(shè)置于環(huán)跳穴位點處和昆侖穴位點處的第九檢測線段；
步驟s203：膝骨關(guān)節(jié)炎患者進行三步六式健膝功鍛煉動作，通過攝像機對膝骨關(guān)節(jié)炎患者的三步六式健膝功鍛煉動作進行實時拍攝并采集相關(guān)信息；
步驟s204：通過光學(xué)動作捕捉模塊分析攝像機中膝骨關(guān)節(jié)炎患者進行三步六式健膝功時各個檢測高光單元的運動軌跡，保存并記錄膝骨關(guān)節(jié)炎患者維持鍛煉動作時各個檢測高光點間連線的相對空間角度數(shù)據(jù)以及全程鍛煉中各個高光點的相對三維空間位置數(shù)據(jù)、時間數(shù)據(jù)、速度數(shù)據(jù)和加速度數(shù)據(jù)。
進一步的，在本實施例中，檢測評價參數(shù)通過如下步驟實現(xiàn)：
步驟s205：尖足式、跟足式相對空間角度數(shù)據(jù)質(zhì)量控制：膝骨關(guān)節(jié)炎患者維持尖足式或跟足式鍛煉狀態(tài)時，采集第一檢測線段與第五檢測線段間的夾角、第四檢測線段與第五檢測線段間的夾角及第八檢測線段與第九檢測線段間的夾角，并將上述線段間夾角作為第一檢測評價參數(shù)；
步驟s206：壓腿式、抱膝式相對空間角度數(shù)據(jù)質(zhì)量控制：膝骨關(guān)節(jié)炎患者維持壓腿式或抱膝式鍛煉狀態(tài)時，采集第一檢測線段與第二檢測線段間的夾角、第二檢測線段與第三檢測線段間的夾角、第三檢測線段與第四檢測線段間的夾角、第六檢測線段與第七檢測線段間的夾角及第七檢測線段與第八檢測線段間的夾角，并將上述線段間夾角作為第二檢測評價參數(shù)；
步驟s207：弓步式、虛步式相對空間角度數(shù)據(jù)質(zhì)量控制：膝骨關(guān)節(jié)炎患者維持弓步式或虛步式鍛煉狀態(tài)時，采集第一檢測線段與第五檢測線段間的夾角、第四檢測線段與第五檢測線段間的夾角、第一檢測線段與第六檢測線段間的夾角、第六檢測線段與第七檢測線段間的夾角及第七檢測線段與第八檢測線段間的夾角，并將上述線段間夾角作為第三檢測評價參數(shù)；
步驟s208：將背部大椎穴位點處和腰陽關(guān)穴位點處的檢測高光標記單元連接成一條直線，以該直線作為參照，將雙肩肩髃穴位點處檢測高光標記單元圍繞該直線運動的相對三維空間位置數(shù)據(jù)作為第四檢測評價參數(shù)；
步驟s209：以肩髃穴位點處的檢測高光標記單元作為參照，將曲池穴位點處的檢測高光標記單元圍繞肩髃穴位點處檢測高光標記單元運動的相對三維空間位置數(shù)據(jù)作為第五檢測評價參數(shù)；
步驟s210：以曲池穴位點處檢測高光標記單元作為參照，陽池穴位點處和中沖穴位點處檢測高光標記單元圍繞曲池穴位點處高光點運動的相對三維空間位置數(shù)據(jù)作為第六檢測評價參數(shù)；
步驟s211：將背部大椎穴位點處檢測高光標記單元到腰陽關(guān)穴位點處檢測高光標記單元連接成一條直線，將雙側(cè)臀部環(huán)跳穴位點處檢測高光標記單元圍繞該直線運動的相對運動三維空間位置數(shù)據(jù)作為第七檢測評價參數(shù)；
步驟s212：以環(huán)跳穴位點處檢測高光標記單元作為參照，膝陽關(guān)穴位點處檢測高光標記單元圍繞環(huán)跳穴位點處檢測高光標記單元運動的相對三維空間位置數(shù)據(jù)作為第八檢測評價參數(shù)；
步驟s213：以膝陽關(guān)穴位點處檢測高光標記單元作為參照，昆侖穴位點處檢測高光標記單元和至陰穴位點處檢測高光標記單元圍繞膝陽關(guān)穴位點處檢測高光標記單元運動的相對三維空間位置數(shù)據(jù)作為第九檢測評價參數(shù)；
步驟s214：以雙肩肩髃穴位點處檢測高光標記單元和雙手中沖穴位點處檢測高光標記單元的運動時間作為第十檢測評價參數(shù)；
步驟s215：以雙臀環(huán)跳穴位點處檢測高光標記單元和雙足至陰穴位點處檢測高光標記單元的運動時間作為第十一檢測評價參數(shù)；
步驟s216：以雙肩肩髃穴位點處檢測高光標記單元和雙手中沖穴位點處檢測高光標記單元的運動速度作為第十二檢測評價參數(shù)；
步驟s217：以雙臀環(huán)跳穴位點處檢測高光標記單元和雙足至陰穴位點處檢測高光標記單元的運動速度作為第十三檢測評價參數(shù)；
步驟s218：以雙肩肩髃穴位點處檢測高光標記單元和雙手中沖穴位點處檢測高光標記單元的運動加速度作為第十四檢測評價參數(shù)；
步驟s219：以雙臀環(huán)跳穴位點處檢測高光標記單元和雙足至陰穴位點處檢測高光標記單元的運動加速度作為第十五檢測評價參數(shù)。
進一步的，在本實施例中，將膝骨關(guān)節(jié)炎患者采集的第一檢測評價參數(shù)至第九檢測評價參數(shù)與標準示范模型的第一示范評價參數(shù)至第九示范評價參數(shù)進行對比分析，如膝骨關(guān)節(jié)炎患者鍛煉動作的上述九個參數(shù)與標準示范模型相應(yīng)鍛煉動作的參數(shù)有差別，其中角度參數(shù)與標準示范模型對比允許有0～10°的波動，則系統(tǒng)將通過監(jiān)控裝置反饋錯誤信息，并將錯誤信息發(fā)出警報，命令與指導(dǎo)患者糾正相應(yīng)錯誤動作。
進一步的，在本實施例中，將從膝骨關(guān)節(jié)炎患者采集的第十檢測評價參數(shù)、第十一檢測評價參數(shù)與標準示范模型的第十示范評價參數(shù)、第十一示范評價參數(shù)進行對比分析，如膝骨關(guān)節(jié)炎患者鍛煉動作運動時間與標準示范模型鍛煉動作運動時間有差別，則系統(tǒng)將通過監(jiān)控裝置反饋錯誤信息，并將錯誤信息發(fā)出警報，命令與指導(dǎo)患者糾正相應(yīng)錯誤動作。
進一步的，在本實施例中，將從膝骨關(guān)節(jié)炎患者采集的第十二檢測評價參數(shù)、第十三檢測評價參數(shù)與標準示范模型的第十二示范評價參數(shù)、第十三示范評價參數(shù)進行對比，如膝骨關(guān)節(jié)炎患者鍛煉動作運動速度與標準示范模型鍛煉動作運動速度有差別，則系統(tǒng)將通過監(jiān)控裝置反饋錯誤信息，并將錯誤信息發(fā)出警報，命令與指導(dǎo)患者糾正相應(yīng)動作。
進一步的，在本實施例中，將從膝骨關(guān)節(jié)炎患者采集的第十四檢測評價參數(shù)、第十五檢測評價參數(shù)與標準示范模型的第十四示范評價參數(shù)、第十五示范評價參數(shù)進行對比，如膝骨關(guān)節(jié)炎患者鍛煉動作運動加速度與標準示范模型鍛煉動作運動加速度有差別，則系統(tǒng)將通過監(jiān)控裝置反饋錯誤信息，并將錯誤信息發(fā)出警報，命令與指導(dǎo)患者糾正相應(yīng)動作。
進一步的，在本實施例中，示范高光標記單元以及檢測高光標記單元均采用marker，其為貼在的人身上各個穴位點處可發(fā)光或反光的熒光貼或發(fā)光二極管等，可供攝像機采集運動信息。
進一步的，在本實施例中，圍繞標準示范者以及膝骨關(guān)節(jié)炎患者實時拍攝的攝像機至少為8臺，拍攝的幀率在100hz～400hz之間。
進一步的，在本實施例中，光學(xué)捕捉模塊采用天遠光學(xué)運動捕捉系統(tǒng)，其原理為采用多目立體視覺測量原理，由多部近紅外高感度的ccd攝像機同步實時采集粘貼于人體關(guān)鍵部位高光點的動態(tài)圖像，重建標記物的三維空間運動軌跡，進行最精確的運動捕捉，采集三維空間位置、運動時間、速度、加速度及角度數(shù)據(jù)。系統(tǒng)可以精確擬合人體的運動情況，形成逼真自然的人體動畫，其又可以對人體運動進行全方位多自由度測量，監(jiān)測人體運動的軌跡。
以上是本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明技術(shù)方案所作的改變，所產(chǎn)生的功能作用未超出本發(fā)明技術(shù)方案的范圍時，均屬于本發(fā)明的保護范圍。