一種基于Kinect的步態(tài)分析方法可行性研究.pdf

1、在全民健身計(jì)劃綱要舉國(guó)實(shí)施的背景下，針對(duì)目前的步態(tài)分析系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中所暴露出來(lái)的成本高、操作繁瑣、受外界環(huán)境影響大等問(wèn)題，本文提出一種基于Kinect的步態(tài)分析方法，以期解決以上問(wèn)題為步態(tài)分析在全民健身中的普及提供一種新的思路。
　　首先，運(yùn)用可視化分析法，借助知識(shí)圖譜可視化分析工具，從一個(gè)全新的研究視角對(duì)國(guó)內(nèi)外步態(tài)分析的發(fā)展以及kinect的相關(guān)研究成果進(jìn)行計(jì)量與可視化分析，力求科學(xué)、清晰的呈現(xiàn)其研究動(dòng)態(tài)前沿及發(fā)展趨勢(shì)，然后根

2、據(jù)分析結(jié)果運(yùn)用文獻(xiàn)資料法搜集和整理相關(guān)文獻(xiàn)資料，在有了豐富的理論知識(shí)的前提下開(kāi)始進(jìn)行基于Kinect的步態(tài)分析方法的模型構(gòu)建，結(jié)合步態(tài)分析的相關(guān)內(nèi)容和Kinect骨骼跟蹤技術(shù)原理，最終確定主要從身體姿勢(shì)的穩(wěn)定性和兩側(cè)肢體的對(duì)稱(chēng)性?xún)蓚€(gè)維度進(jìn)行步態(tài)分析，從而確定了本方法需要獲取的12個(gè)關(guān)節(jié)點(diǎn)的三維運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)，依據(jù)坐標(biāo)值和時(shí)間，計(jì)算出速度、步幅、步寬、步行時(shí)相等步態(tài)時(shí)空參數(shù)。利用Unity3D5.3.4f繪制出兩側(cè)肩關(guān)節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡、兩側(cè)髖關(guān)節(jié)點(diǎn)

3、運(yùn)動(dòng)軌跡、兩側(cè)膝關(guān)節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡、兩側(cè)踝關(guān)節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡、重心和頭部運(yùn)動(dòng)軌跡，利用Kinectfor Windows SDK2.0所提供的功能獲取兩側(cè)肘關(guān)節(jié)角度變化，并繪制成曲線(xiàn)，結(jié)合歐幾里得距離公式計(jì)算出兩側(cè)肘關(guān)節(jié)點(diǎn)與髖關(guān)節(jié)點(diǎn)之間的距離變化，并繪制成曲線(xiàn)，結(jié)合方差公式計(jì)算出頭部和重心運(yùn)動(dòng)軌跡的離散程度。
　　最后得出結(jié)論，本文在全民健身的大背景下，針對(duì)目前步態(tài)分析系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中所表現(xiàn)出來(lái)的各種不足之處，提出一種基于Kinect的步

4、態(tài)分析方法，使步態(tài)分析過(guò)程表現(xiàn)出操作簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、受環(huán)境影響低等特點(diǎn)，同時(shí)通過(guò)研究者設(shè)計(jì)的三個(gè)實(shí)驗(yàn)分別證明該方法具有良好的信度、效度和效率，從而驗(yàn)證了該方法的可行性。
　　同時(shí)，本文的不足之處是，由于研究者的個(gè)人能力和精力有限，導(dǎo)致本方法僅僅實(shí)現(xiàn)了從運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度對(duì)人體步行過(guò)程中身體姿勢(shì)的穩(wěn)定性和兩側(cè)肢體的對(duì)稱(chēng)性?xún)蓚€(gè)維度的分析，而不能對(duì)受試者的步態(tài)進(jìn)行全面的分析;受制于Kinect的精度不夠高，導(dǎo)致本方法所獲取的步態(tài)信息沒(méi)有高精度