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高速相機醫療康復中的應用高速相機醫療康復中是如何應用的?運動康復是一門獨立的學科,涉及醫學、運動、健康科學等諸多方面。 在“全民奧林匹克”精神的啟發下,體育在我們的生活中發揮著越來越重要的作用。 運動康復的服務對象不僅是專業運動員,也廣泛適用于普通市民。 運動康復中必備的實驗儀器之一是三維圖像分析系統。 雖然人類的信息可以用數值、曲線、圖像等多種形式來表示,但圖像所包含的信息量遠遠超過數值和曲線。 3D圖像分析系統的實現方式有四種:光學、機械、聲學和電磁。 其中,機械、聲學和電磁方法要么極大地影響了受試者的行為,要么儀器過于昂貴。 光學方法使用計算機視覺的原理。 高速攝像頭,通過監測和跟蹤主體上的特定地標來完成圖像采集。 理論上來說,對于空間中的一個點,只要能夠被兩臺攝像機同時看到,就可以根據兩臺攝像機在 同時 。 當高速攝像機以足夠高的速率連續拍攝時,可以從圖像序列中獲得該點的軌跡。 光學方法的優點是非接觸式測量、易于使用和更高的采樣率。 技術指標要求 在運動康復研究中獲取特征參數時,我們想要達到的技術指標有: (1) 檢測距離 4~8 m (2) 檢測精度為2mm (3) 幀率至少 200 fps (4)被測人的移動速度為0.5m/s 技術難點 首先,如何有效地識別和跟蹤地標。 這是光學方法3D重建的基礎,可以通過手動設置標記點和自動識別和跟蹤標記點兩種方式來實現。 二、如何同步控制多臺攝像機。 單個攝像頭進行的圖像分析是二維的,只能分析關節的屈伸狀態,而不能分析關節的旋轉和扭轉,以及非常復雜的運動。 要獲得關節的任意狀態,需要進行 3D 圖像分析。 實現3D圖像分析需要多臺攝像機同步工作,難點在于多臺攝像機的同步控制。 **后,如何解決大容量數據的高速傳輸和存儲問題。 醫學上使用的圖像分析數據量非常大,一般**達到數百G,帶來了數據傳輸和數據存儲的問題。 傳統的 PCI 插槽和硬盤存儲是不夠的。 |