彩色關(guān)節(jié)運(yùn)動測試系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種彩色關(guān)節(jié)運(yùn)動測試系統(tǒng)，該彩色關(guān)節(jié)運(yùn)動測試系統(tǒng)包括：標(biāo)記點(diǎn)、攝像單元和發(fā)送單元；標(biāo)記點(diǎn)固定在關(guān)節(jié)上，標(biāo)記點(diǎn)具有預(yù)設(shè)顏色；攝像單元，用于捕捉標(biāo)記點(diǎn)，獲得包含標(biāo)記點(diǎn)的彩色圖像；發(fā)送單元，用于將所述彩色圖像發(fā)送給其他設(shè)備。本實(shí)用新型基于帶有顏色信息的標(biāo)記點(diǎn)，對不同位置點(diǎn)捕捉時，加入了顏色信息，從而對關(guān)節(jié)上的標(biāo)記點(diǎn)識別穩(wěn)定，不存在飄移現(xiàn)象，能夠提高運(yùn)動捕捉的穩(wěn)定性；且無需將多個點(diǎn)做成剛體以進(jìn)行識別，使用方便。
【專利說明】
彩色關(guān)節(jié)運(yùn)動測試系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及人體運(yùn)動捕捉技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種彩色關(guān)節(jié)運(yùn)動測試系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，關(guān)節(jié)運(yùn)動測試?yán)眉t外反光濾光技術(shù)，減少硬件的計算量，通過關(guān)節(jié)上剛體(即三個不在同一直線上的標(biāo)記點(diǎn)組成一個面)的定義，來區(qū)分個體。雖然上述方法計算量小，對硬件的要求低。但是隨著計算機(jī)性能的大幅提升，此優(yōu)勢已不復(fù)存在，更多地暴露出了此方法的缺點(diǎn)，如下:
[0003](I)需要把三個或三個以上的標(biāo)記點(diǎn)做成一個大的剛體，才能識別并工作，龐大笨重；
[0004](2)精度低，當(dāng)兩個標(biāo)記點(diǎn)的間距小于1.5cm的時候，無法定位；
[0005](3)對單個標(biāo)記點(diǎn)無法區(qū)別開來；
[0006](4)對不同位置點(diǎn)捕捉時，存在飄移現(xiàn)象；
[0007](5)標(biāo)記點(diǎn)必須是球體，且對其大小有要求，只能識別一個特定的尺寸。
[0008]現(xiàn)有的關(guān)節(jié)運(yùn)動測試系統(tǒng)都是基于單一灰色的標(biāo)記點(diǎn)，使用復(fù)雜，分辨率低，容易飄移，影響使用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0009]本實(shí)用新型提供了一種彩色關(guān)節(jié)運(yùn)動測試系統(tǒng)，以至少解決現(xiàn)有的關(guān)節(jié)運(yùn)動測試系統(tǒng)基于單一灰色的標(biāo)記點(diǎn)，使用復(fù)雜，容易飄移，影響使用的問題。
[0010]本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種彩色關(guān)節(jié)運(yùn)動測試系統(tǒng)，包括:標(biāo)記點(diǎn)、攝像單元和發(fā)送單元;所述標(biāo)記點(diǎn)固定在關(guān)節(jié)上，所述標(biāo)記點(diǎn)具有預(yù)設(shè)顏色;所述攝像單元，用于捕捉所述標(biāo)記點(diǎn)，獲得包含所述標(biāo)記點(diǎn)的彩色圖像;所述發(fā)送單元，用于將所述彩色圖像發(fā)送給其他設(shè)備。
[0011]在一個實(shí)施例中，所述標(biāo)記點(diǎn)的個數(shù)為一個或多個。
[0012]在一個實(shí)施例中，當(dāng)所述標(biāo)記點(diǎn)的個數(shù)為多個時，相鄰的標(biāo)記點(diǎn)具有不同顏色。
[0013]在一個實(shí)施例中，所述標(biāo)記點(diǎn)為二維標(biāo)記點(diǎn)或三維標(biāo)記點(diǎn)。
[0014]在一個實(shí)施例中，所述系統(tǒng)還包括:發(fā)光設(shè)備，用于對所述標(biāo)記點(diǎn)進(jìn)行光照。
[0015]在一個實(shí)施例中，所述攝像單元包括兩個攝像頭，兩個攝像頭成預(yù)設(shè)角度放置，用于從不同角度捕捉所述標(biāo)記點(diǎn)。
[0016]在一個實(shí)施例中，所述攝像單元包括一個雙目攝像機(jī)。
[0017]在一個實(shí)施例中，所述系統(tǒng)還包括:模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，用于對模擬信號形式的彩色圖像進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。
[0018]通過本實(shí)用新型的彩色關(guān)節(jié)運(yùn)動測試系統(tǒng)，基于帶有顏色信息的標(biāo)記點(diǎn)，對不同位置點(diǎn)捕捉時，加入了顏色信息，從而對關(guān)節(jié)上的標(biāo)記點(diǎn)識別穩(wěn)定，不存在飄移現(xiàn)象，提高運(yùn)動捕捉的穩(wěn)定性;且無需將多個點(diǎn)做成剛體以進(jìn)行識別，使用方便。
【附圖說明】
[0019]此處所說明的附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的限定。在附圖中:
[0020]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的彩色關(guān)節(jié)運(yùn)動測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的彩色關(guān)節(jié)運(yùn)動測試系統(tǒng)的另一結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0023]本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種彩色關(guān)節(jié)運(yùn)動測試系統(tǒng)，圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的彩色關(guān)節(jié)運(yùn)動測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，該彩色關(guān)節(jié)運(yùn)動測試系統(tǒng)100包括:標(biāo)記點(diǎn)1、攝像單元20和發(fā)送單元30。
[0024]標(biāo)記點(diǎn)10固定在關(guān)節(jié)上，標(biāo)記點(diǎn)10具有預(yù)設(shè)顏色。預(yù)設(shè)顏色可以是黑、白，也可以是紅、黃、藍(lán)等有彩色。
[0025]攝像單元20，用于捕捉標(biāo)記點(diǎn)10，獲得包含標(biāo)記點(diǎn)20的彩色圖像。攝像單元20能夠捕捉彩色，也就是說，本實(shí)用新型在捕捉的信息中加入了顏色信息。圖像可以是靜態(tài)的圖片，也可以是動態(tài)的視頻。
[0026]發(fā)送單元30，用于將彩色圖像發(fā)送給其他設(shè)備40。其它設(shè)備40可以是計算機(jī)、手機(jī)等。其他設(shè)備40接收到彩色圖像后，可以通過計算獲取彩色圖像中標(biāo)記點(diǎn)的空間位置坐標(biāo)，從而得到標(biāo)記點(diǎn)的運(yùn)動軌跡，以了解關(guān)節(jié)的運(yùn)動情況，進(jìn)行關(guān)節(jié)的運(yùn)動分析。
[0027]通過上述彩色關(guān)節(jié)運(yùn)動測試系統(tǒng)，基于帶有顏色信息的標(biāo)記點(diǎn)，對不同位置點(diǎn)捕捉時，加入了顏色信息，從而對關(guān)節(jié)上的標(biāo)記點(diǎn)識別穩(wěn)定，不存在飄移現(xiàn)象，提高運(yùn)動捕捉的穩(wěn)定性;且無需將多個點(diǎn)做成剛體以進(jìn)行識別，使用方便。
[0028]標(biāo)記點(diǎn)的大小和形狀均沒有特定的要求，也無需進(jìn)行特殊的表面處理，方便計算即可。標(biāo)記點(diǎn)可以是二維標(biāo)記點(diǎn)或三維標(biāo)記點(diǎn)。如果是二維標(biāo)記點(diǎn)，標(biāo)記點(diǎn)的形狀可以為圓形、矩形等;如果是三維標(biāo)記點(diǎn)，標(biāo)記點(diǎn)的形狀可以為球形、正方體等。
[0029]標(biāo)記點(diǎn)的個數(shù)可以為一個或多個。多個標(biāo)記點(diǎn)可以使用相同的顏色或不同的顏色。對于多個標(biāo)記點(diǎn)，最終通過其他設(shè)備40可以得到各個標(biāo)記點(diǎn)的運(yùn)動軌跡，進(jìn)行關(guān)節(jié)的運(yùn)動分析。
[0030]當(dāng)標(biāo)記點(diǎn)的個數(shù)為多個時，相鄰的標(biāo)記點(diǎn)可以使用不同的顏色，由此，相鄰標(biāo)記點(diǎn)之間的距離再近，也可以方便快速地識別并區(qū)分各標(biāo)記點(diǎn)，提高分辨率，同時避免了漂移現(xiàn)象。
[0031]如圖2所示，上述系統(tǒng)還可以包括:發(fā)光設(shè)備50，用于對標(biāo)記點(diǎn)10進(jìn)行光照。通過光照可以提升所捕捉的彩色圖像的質(zhì)量。
[0032]在一個實(shí)施例中，攝像單元20可以采用兩個攝像頭，且這兩個攝像頭成預(yù)設(shè)角度放置，用于從不同角度捕捉標(biāo)記點(diǎn)。對于同一個點(diǎn)，根據(jù)同一時刻的不同角度的參數(shù)，可以確定該點(diǎn)在空間的位置。攝像單元20也可以采用一個雙目攝像機(jī)。
[0033]上述系統(tǒng)還可以包括:模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，用于對模擬信號形式的彩色圖像進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。對彩色圖像進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，以數(shù)字信號的形式進(jìn)行傳輸，抗干擾能力強(qiáng)。
[0034]綜上所述，本實(shí)用新型的彩色關(guān)節(jié)運(yùn)動測試系統(tǒng)，基于有顏色的標(biāo)記點(diǎn)，通過視覺捕捉對標(biāo)記點(diǎn)進(jìn)行彩色識別，進(jìn)而可以對標(biāo)記點(diǎn)進(jìn)行空間分析，得到標(biāo)記點(diǎn)的空間位置坐標(biāo)和運(yùn)動軌跡，以分析關(guān)節(jié)的運(yùn)動情況。將醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的視覺捕捉或視覺定位從單一的灰色空間帶到一個全新的彩色世界，人們借助該系統(tǒng)可以觀察到更多的細(xì)節(jié)，也可以發(fā)展出更多更好的應(yīng)用方法。該系統(tǒng)能提高運(yùn)動捕捉的穩(wěn)定性，能夠簡化手術(shù)效果的評估，還可以減輕病人的痛苦。
[0035]以上所述的具體實(shí)施例，對本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例而已，并不用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種彩色關(guān)節(jié)運(yùn)動測試系統(tǒng)，其特征在于，包括:標(biāo)記點(diǎn)、攝像單元和發(fā)送單元； 所述標(biāo)記點(diǎn)固定在關(guān)節(jié)上，所述標(biāo)記點(diǎn)具有預(yù)設(shè)顏色； 所述攝像單元，用于捕捉所述標(biāo)記點(diǎn)，獲得包含所述標(biāo)記點(diǎn)的彩色圖像； 所述發(fā)送單元，用于將所述彩色圖像發(fā)送給其他設(shè)備； 其中，所述系統(tǒng)還包括:發(fā)光設(shè)備，用于對所述標(biāo)記點(diǎn)進(jìn)行光照。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述標(biāo)記點(diǎn)的個數(shù)為一個或多個。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述標(biāo)記點(diǎn)的個數(shù)為多個時，相鄰的標(biāo)記點(diǎn)具有不同顏色。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述標(biāo)記點(diǎn)為二維標(biāo)記點(diǎn)或三維標(biāo)記點(diǎn)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述攝像單元包括兩個攝像頭，兩個攝像頭成預(yù)設(shè)角度放置，用于從不同角度捕捉所述標(biāo)記點(diǎn)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述攝像單元包括一個雙目攝像機(jī)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括:模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，用于對模擬信號形式的彩色圖像進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。
【文檔編號】A61B5/11GK205433699SQ201521134530
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年12月31日
【發(fā)明人】尚鵬, 侯增濤, 葉新, 楊朝嵐, 徐希坤
【申請人】深圳先進(jìn)技術(shù)研究院