Nokov光学动作捕捉系统应用于步态分析

Xsens动作捕捉 2023-04-15 7257

三维动作捕捉技术可通过在人体运动的关键部位粘贴反光标志点，可以对相机发出的红外线光线进行反射，由三维动捕系统捕捉标志点位置，病人走动时，系统可以实时的进行数据采集，并以三维动画的形式进行展示，通过三维坐标数据进行计算分析，可用于三维临床步态分析，临床医生可根据步态报告记录病人步长、步频、步态周期等基本数据以及结合时间参数得出位移、速度、加速度等运动学参数，与正常步态数据进行比对，对病人进行诊断、安排康复训练等。

三维步态分析系统是获取人体行走过程中的运动学、动力学和电生理指标，并对数据进行分析，用以获得步态参数的系统。步态分析系统的核心是三维运动捕捉设备，实时地采集人体在步行过程中各个关节点和标志点的精确三维空间坐标。步态分析系统通常还包括三维测力台、分布式或薄膜式压力测试仪用以获得垂直轴、水平轴和矢状轴三个维度的足底压力，以及表面肌电仪输出肌肉的EMG 信号。专业的步态分析系统软件将上述数据进行三维重建及模型分析，从而获得人体运动时的步态参数。

Nokov三维动捕技术可与测力台、表面肌电等设备同步使用，对病人的步态、肌肉受力情况、表面肌电等数据进行分析，在具体应用方面对扁平足的矫正、足部矫形器的研究以及偏袒足下垂患者、中风患者的康复都起着至关重要的作用；在专业体育训练中，步态分析也是一项优化、提高体育成绩的重要手段。

动作捕捉技术的步态分析应用可以用作生物特征识别及取证方面，一方面步长与一个人高度之间具有高度相关性，同时另一方面可以通过时空相关参数（步长、步速等）以及髋、膝、踝关节角度和大腿、躯干关节旋转角度等参数进行取证。通过三维动捕技术，可完成非人类动物步态的研究，对物种的生物学和运动问题有广泛影响。

NOKOV动作捕捉分析系统是一套用于精确捕捉和采集运动物体在三维空间运动数据的高性能设备。采用领先的被动式光学动作捕捉技术，基于多目立体视觉测量原理，结合计算机图像处理和先进算法，把机体标志点的动作转化为数据。即将标记点安置在机体的各个部位，由多部近红外高感度摄像机同步实时捕捉运动信息，然后将信息进行数字化处理，得到三维坐标信息，再结合时间参数，从而计算出相应的位移、速度、加速度、角度、角速度、角加速度等运动学参数，实现对机体及其运动状态的定量分析和全方位六自由度的精确测量。