發(fā)布時(shí)間：2017-11-21 12:30

  本文關(guān)鍵詞：基于多模態(tài)交互和反饋的虛擬康復(fù)系統(tǒng)研究

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【摘要】：對于有運(yùn)動(dòng)功能性障礙的患者來說,康復(fù)訓(xùn)練過程漫長且枯燥乏味。與此同時(shí)受場地和器械所限,傳統(tǒng)康復(fù)手段費(fèi)用高昂。這無疑給患者和家庭帶來了沉重的經(jīng)濟(jì)和心理壓力。隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展,如何將其引入康復(fù)訓(xùn)練領(lǐng)域,并提供一種適用于家庭且價(jià)格低廉的虛擬康復(fù)系統(tǒng),成為了康復(fù)領(lǐng)域面臨的主要問題。在綜合考慮系統(tǒng)的沉浸性、交互性和反饋性的前提下,本文主要介紹了以下幾個(gè)方面的工作:首先,設(shè)計(jì)了一套價(jià)格低廉的虛擬康復(fù)系統(tǒng),完成了各種硬件的通訊、數(shù)據(jù)解析、人機(jī)交互和可視化設(shè)計(jì)。通過患者與游戲場景的交互完成了康復(fù)訓(xùn)練動(dòng)作的識別,在提升趣味性的同時(shí)為患者提供了豐富的生理反饋信息。其次,提出了針對復(fù)雜康復(fù)動(dòng)作的識別算法。通過以長度限定值為準(zhǔn)則的雙閾值線性逼近預(yù)處理、切空間變換和服從時(shí)間序列的離散曲線匹配算法,實(shí)現(xiàn)具有尺度、平移和旋轉(zhuǎn)不變性的時(shí)間序列相似性度量。改進(jìn)了現(xiàn)有的簡單康復(fù)動(dòng)作識別算法,提升了動(dòng)作的識別率和系統(tǒng)的交互性能,同時(shí)為患者提供多種康復(fù)動(dòng)作和難度以供選擇。最后,提出了基于曲率估計(jì)的運(yùn)動(dòng)平滑性度量算法。利用速度曲線局部結(jié)構(gòu)的協(xié)方差矩陣特征根乘積來估計(jì)曲率,并基于估計(jì)的曲率實(shí)現(xiàn)對運(yùn)動(dòng)平滑性的量化度量。并分別對康復(fù)動(dòng)作的不同情況分別進(jìn)行了討論研究,為患者在康復(fù)訓(xùn)練中評價(jià)完成動(dòng)作的質(zhì)量提供了可供參考的指標(biāo),便于及時(shí)調(diào)整訓(xùn)練狀態(tài)。
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP391.9;R49

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本文編號：1210950