康復(fù)訓(xùn)練是運(yùn)動功能障礙者必要的治療過程,在上肢運(yùn)動障礙疾病的治療中具有非常重要的作用。目前上肢運(yùn)動功能障礙患者的康復(fù)訓(xùn)練一般為人工指導(dǎo)的方式,但這種訓(xùn)練方式具有人員場地資源限制、訓(xùn)練過程枯燥以及訓(xùn)練數(shù)據(jù)難以記錄管理的缺點(diǎn)。為了解決這些問題,有必要建立一套可自主進(jìn)行訓(xùn)練、具有較高趣味性、對訓(xùn)練數(shù)據(jù)可以詳細(xì)記錄與查詢的康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)�；谏鲜霰尘�,本文提出了一種基于Kinect的上肢康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,該方案滿足上述需求,具有很高的使用價值。主要研究內(nèi)容包括基于Kinect的運(yùn)動數(shù)據(jù)采集、上肢姿勢與運(yùn)動匹配、上肢運(yùn)動三維仿真、康復(fù)訓(xùn)練軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、訓(xùn)練數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。首先對上肢康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)的需求進(jìn)行了分析,根據(jù)分析結(jié)果對基于Kinect的上肢訓(xùn)練康復(fù)系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的架構(gòu)模型,確定了系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu),并在此基礎(chǔ)上對系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的具體功能進(jìn)行了設(shè)定,確定了各部分開發(fā)的技術(shù)選型方案。之后對動作匹配與三維仿真的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究與分析,提出采用Kinect采集到的骨骼關(guān)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)計(jì)算上肢空間向量作為特征,并介紹了基于此特征的姿勢匹配、動作匹配、三維仿真實(shí)現(xiàn)方案。針對動作... 

【文章來源】：北京工業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

(a)人體骨架關(guān)節(jié)點(diǎn)圖2-8(b)Kinect空間坐標(biāo)系Fig2-8(a)HumanSkeletonJointFig2-8(b)KinectCoordinate

圖 2-9 MVC模式結(jié)構(gòu)圖Fig 2-9 the structure of MVC pattern是Spring MVC、Spring、MyBatis的縮寫，是Java語言項(xiàng)目的開發(fā)。個輕量級的Java開發(fā)框架，其核心功能是創(chuàng)建、組有JavaBean的生命周期、依賴關(guān)系都由Spring管理，器。Spring的核心特性是控制反轉(zhuǎn)（Inversion of ConAspectOrientedProgramming,AOP），提高了代碼的性，解決了應(yīng)用開發(fā)的復(fù)雜性。C是Spring Framework的后續(xù)產(chǎn)品，適用于Web項(xiàng)目、模型、調(diào)度器和處理器對象的角色進(jìn)行了分離，這明了Spring MVC框架的工作流程�？刂艭ont前端控制器DispatcherServlet委托請求

考慮到人體的身體結(jié)構(gòu)特征，本文采用人體上肢左右大小臂的空間向量作為上肢特征，即左肩-左肘、左肘-左手、右肩-右肘、右肘-右手腕這四個向量，如圖3-1所示。圖 3-1 上肢向量Fig 3-1 Upper limb vectors采用四個上肢空間向量作為運(yùn)動特征有以下的優(yōu)點(diǎn)： 向量的平移不變性，可保證運(yùn)動特征不受位置的影響； 兩向量的余弦相似度僅與兩向量的夾角有關(guān)，與向量的模無關(guān)，此性質(zhì)可保證運(yùn)動特征不受身材的影響。通過Kinect可以獲取到上半身的10個關(guān)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)，從中提取出左肩、左肘、左手腕、右肩、右肘、右手腕這6個關(guān)節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)，分別計(jì)算左上臂、左下

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[8]基于視頻運(yùn)動捕捉的肢體康復(fù)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D]. 柯福全.中南大學(xué) 2012



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