基于kinect的上肢康复训练系统的研究

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1、广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）基于Ｋｉｎｅｃｔ的上肢康复训练系统的研究＼蔡俊二〇一五年五月分类号４５：学校代号：１１８ＵＤＣ２１４：密级：学号：１１２０５０３广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）基于Ｋｉｎｅｃｔ的上肢康复训练系统的研究蔡俊指导教师姓名、职称：战萌伟教授学科：计算机科学与技术（专业）或领域名称学生所属学院：计算机学院二？一五年五月论文答辩日期：ＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏＧｕａｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ

2、ｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｆｏｒｔｈｅＤｅｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｇｙｇＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｉｎｅｅｒｉｎＳｃｉｅｎｃｅ（ｇｇ）ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＵｅｒＬｉｍｂＲｅｈａｂｉｌｉｔａｔｉｏｎＴｒａｉｎｉｎｓｔｅｍｐｐｇＳｙｗｉｔｈＫｉｎｅｃｔＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＪｕｎＣａｉＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＹｉｎｗｅｉＺｈａｎｐＭａｙ２０１５ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＧｕａｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅ

3、ｃｈｎｏｌｏｇｙＧｕａｎｚｈｏｕＧｕａｎｄｏｎＰｉ．Ｒ．Ｃｈｎａ５１０００６ｇ，ｇｇ，，摘要摘要在医疗康复领域，传统的康复训练方法有人工辅助康复和机器人辅助康复两种，现在普遍存在医疗资源匮乏、设备造价昂贵、维护成本较高等问题。人机交互指人通过身体姿势（包括手势、体势、表情等）将想要表达的信息传递给计算机，计算机识别人体行为动作并进行反馈。利用人机交互来代替传统的康复训练方法可以有效解决上述问题一，为病患提供套廉价、方便、有效的康复训练系统是康复领域研究的热点。本文釆用基于虚拟角色的游戏方

4、式，通过Ｋｉｎｅｃｔ设备采集病患的深度信息获取人体骨架，，识别人体姿势并重建病患康复训练的动作流，通过与标准动作流的匹配评估病患完成康复训练动作的质量，达到进行上肢康复训练的目的。主要研究内容有：１ｔｔ．掌握Ｋｉｎｅｃ传感器的结构、系统架构、技术规格等ｉｎｅｃ，探究Ｋ获取人体的，同时搭建实验环境ｅｃｔ深度图像和运动骨架的工作原理，分析使用Ｋｉｎ进行上肢康复训练的可行性。２．研究康复训练的方法。釆用基于均值Ｈａｕｓｄｏｒｆ距离和隐马尔可夫的姿势识别方法；采用融合ＤＴＷ和ＲＡＮＳＡＣ算法模型的动作流相似度评估算法

5、，通过采集分析人体在康复训练时运动的动作流，与运动数据库中标准动作流，行匹配，可以有效实现病患训练效果的质量评估；对Ｋｉｎｅｃｔ存在的数据精度问题，提出基于可靠性评估的人体骨架重建方法，，首先评估人体的行为可靠性、骨架可靠性和跟踪状态可靠性然、《后利用运动数据库重建有缺陷的人体骨架，可以有效解决遮挡丨＾题下骨架重建不稳定的问题。３Ｕｎｔ３．研究三维建模相关问题，利用ｉｙＤ创建虚拟角色和场景，使用病患的运动数据驱动虚拟角色进行康复训练，结合ＯｐｅｎＮＩ、ＫｉｎｅｃｔＳＤＫ等开发上肢康复训练系统。实验表明，

6、使用本系统进行上肢康复训练可以达到预期效果，同时以游戏的方式进行运动也能提高病患的使用兴趣。ｔＵｎｉｔ３Ｄ关键词：康复训练Ｋｉｎｅｃ姿势识别姿势评估；；；；ｙＩＡＢＳＴＲＡＣＴＡＢＳＴＲＡＣＴＩｎｔｈｅｍｅｄｉｃａｌｒｅｈａｂｉｌｉｔａｔｉｏｎｆｉｅｌｄｔｈｅｒｅａｒｅｔｗｏｋｉｎｄｓｏｆｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｒｅｈａｂｉｌｉｔａｔｉｏｎ，ｔｒａｎｎｍｅｔｈｏｄｓｔｈｅｈｕｍａｎａｓｓｓｔｅｄｒｅｉｌｉｔａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｒｏｂｏｔａｉｄｅｄｒｅｈａｉｌｉｔａｔｉ

7、ｏｎｂｕｔｉｉｇ，ｉｈａｂｂ，ｔｈｅｈａｖｅｓｏｍｅｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓｓｕｃｈａｓｌａｃｋｉｎｏｆｍｅｄｉｃａｌｒｅｓｏｕｒｃｅｓｅｘｅｎｓｉｖｅｅｕｉｍｅｎｔｙ，ｇ，ｐｑｐａｎｄａｎｔｅｎａｎｃｅｃｏｓ－ｍｉｔｓ．Ｈｕｍａｎｃｏｍｐｕｔｅｒｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｒｅｆｅｒｓｔｏｔｈａｔｐｅｏｐｌｅｃｏｎｖｅｙｔｔｔｔｔｔｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｃｏｍｐｕｅｒｈｒｏｕｈｂｏｄｏｓｕｒｅｉｎｃｌｕｄｉｎｅｓｕｒｅｏｓｕｒｅｆａｃｉａｌｅｘｒｅｓｓｉｏｎｇｙｐ（

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