基于视频序列的偏瘫患者步态分析

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1、哈尔滨工程大学硕十学位论文摘要近年来，利用视频处理技术进行人体运动分析已成为计算机图像处理领域中的热门课题之一，它具有非常广阔的应用前景，可用于临床诊断、康复工程、人机工程学、体育科学以及仿生机构的控制和制造等许多领域。在医学方面，运用视频图像来分析伤残患者的运动信息，能对他们的病症诊断和身体康复起到很大的帮助。本文设计了—个基于视频序列的适用于偏瘫患者的步态分析系统，其分析过程是首先是获取矢状面偏瘫患者行走时的视频图像序列，然后采用适当的算法对其下肢关节点进行定位，最后利用下肢关节点在图像序列中的二维坐标计算出关节角度，利用所获取角度参数

2、进行偏瘫患者的步态分析。下肢关节点的定位在偏瘫患者的步态分析中具有重要的作用，如何从图像序列中提取与人体结构相关联的特征信息，并掘此完成步态分析是一项非常重要的研究工作。本文主要研究的是无标志物的下肢关节定位方法，该方法是根据人行走时呈现的几何特性对下肢关节点进行定位，视频图像序列首先经过背景去除，把人体区域从图像中提取出来，在得到完整的人体区域后，就可以获得人体的高度和宽度参数，以便进一步实现下肢关节点的定位。利用此方法可以在无需任何关节标记且无需人工干预的情况下，可以快速有效地对偏瘫患者的下肢关节点进行定位，在对其下肢关节点进行定位的同

3、时可以绘制出下肢关节角度变化的曲线。实验结果表明，用此方法可以准确的对偏瘫患者的下肢关节点进行定位，并准确的提取其下肢关节角度的参数，利用提取的角度参数可以辅助医生定量的对患者的步态进行分析，矫正其异常步态，提高行走能力。关键词：视频序列；偏瘫；下肢；关节点定位；关节角度哈尔滨工程火学硕+学11{)：论文ABSTRACThrecentyears,itisoneofthemostimportantresearchsubjectsthatusingthevideoandimageprocessingtoanalysisthefieldofcom

4、puterifllageprocessing，ithasaverybroadapplicationprospect．Itcanbewidetyusedinclinicaldiagnoses，rehabilitationengineering，ergonomics，鼢qllnastic)science，bionicsystemcontrolandmanufacturingandsoon．Intheclinicalfield,itisveryusefulinthediagnosingandhealingofthedisabledpeopleby

5、analyzingtheirkineticinformatiorLAhumanga“analysissystemforparalyticsbasedonvideosequencesisdesignedinthispaper．田1eprocessofkineticanalysisincludesthefollowings．Fistly,sa百ttalhumanwalkingvideoimagesequencesshouldbeobtained；secondlytheproperalgorithmisadoptedfortheorientati

6、onofhumanlowerlimbjointpoints；thirdly，jointanglescanbecalculatedus啦ofthetwodimensionalcoordinatesofhumanlowerlimbjointpointswhichareintheimagesequences．Theorientationofhumanlowerlimbjointpointsplaysanimportantrolein鲥tanalysis；itisaveryimportantresearchworkofhowtoextractcha

7、racteristicsassociatedwithhumanbodystructureandthecompletionofgaitanalysis．Thereisnotanymarkerinthealgorithmwhichisproposedinthispaper．Thealgorithmisbasedonthegeometrypropertiesofwalkinghuman-Theimagesequenceisacquiredbyasin西ecamerafirstly,andthehumanregionisextractedfromt

8、heimagebythebackgroundsubtraction．Afterthehumanre,onandheightareobtained,wecanfurthercomp