分析骑乘自行车的膝关节运动轨迹的量测系统及其方法_2

文档序号:8260222阅读:来源:国知局
有骑乘者下肢中心位置的影像,定义出一骑乘者的身体中心线,并以身体中心线为基准,与椭圆运动轨迹图的轨迹长轴线进行比对分析后,以取得骑乘自行车的膝关节运动轨迹的偏移数据与足底受力分布;以及
[0031]最后,依据膝关节运动轨迹的偏移数据与足底受力分布进行判断适合骑乘者的足弓垫鞋垫。
[0032]其中,于发光光点轨迹线影像中能够取出上下两端能够形成长度最长的两点,两点分别为上极限点与下极限点,因此将两点连成一线,则能取得轨迹长轴线的长度,则能够取得轨迹长轴线的长度。
[0033]其中,于发光光点轨迹线影像中取出左右两端能够形成长度最长的两点,并将两点连成一线,以取得最大轨迹横向线的长度。
[0034]其中,于轨迹长轴线与一跟地面绝对垂直的参考线进行夹角分析,以取得轨迹偏移角度量。
[0035]其中,于能够依据具有骑乘者下肢中心位置的影像,将骑乘者的足部区分为左脚部及右脚部,而左脚部及右脚部系分别能够再定义出足底,而足底能够再定义出足底外侧与足底内侧。
[0036]其中,以骑乘者的身体中心线为基准,由上极限点往下极限点的方向来看,若该轨迹长轴线的水平方向投影线是接近身体中心线,则能够判断出足底受力分布则是偏向足底外侧。
[0037]其中,由于足底受力分布是偏向足底外侧,因此判断应选择足弓垫的刚性较低的足弓垫鞋垫,能够使足部受力分布向中央回调,以平衡并调整足部受力分布偏外侧的情况。
[0038]其中,以骑乘者的身体中心线为基准,由上极限点往下极限点的方向来看,若该轨迹长轴线的水平方向投影线是远离身体中心线,则能够判断出足底受力分布则是偏向足底内侧。
[0039]其中,由于足底受力分布是偏向足底内侧,因此判断应选择足弓垫的刚性最大的足弓垫鞋垫,能够使足部受力分布向中央回调,以平衡并调整足部受力分布偏内侧的情况。
[0040]其中,以骑乘者的身体中心线为基准,若椭圆运动轨迹图的轨迹长轴线与身体中心线平行,则能够判断出足底受力分布则是比较平均且足底内外受力对称。
[0041]其中,由于足底受力分布是比较平均且足底内外受力对称,因此判断应选择足弓垫的刚性适中的足弓垫鞋垫。
[0042]通过本发明的分析骑乘自行车的膝关节运动轨迹的量测系统及其方法,其结构简单,操作方便,能够简易且快速的撷取出骑乘自行车的膝关节运动轨迹,并能透过膝关节运动轨迹分析装置分析轨迹特征,依据骑乘自行车的膝关节运动轨迹搭配适合的鞋垫,以进行微调整骑乘者的足膝运动稳定性。
【附图说明】
[0043]图1A:本发明分析骑乘自行车的膝关节运动轨迹的量测系统及其方法的系统架构示意图;
[0044]图1B:本发明分析骑乘自行车的膝关节运动轨迹的量测系统及其方法的运动轨迹分析装置的内部架构示意图;
[0045]图2A:本发明分析骑乘自行车的膝关节运动轨迹的量测系统及其方法的发光灯体设置示意图;
[0046]图2B:本发明分析骑乘自行车的膝关节运动轨迹的量测系统及其方法的骑乘者踩踏影像撷取示意图;
[0047]图2C:本发明分析骑乘自行车的膝关节运动轨迹的量测系统及其方法的发光光点轨迹线影像撷取示意图;
[0048]图2D:本发明分析骑乘自行车的膝关节运动轨迹的量测系统及其方法的椭圆运动轨迹构成示意图;
[0049]图3A:本发明分析骑乘自行车的膝关节运动轨迹的量测系统及其方法的椭圆运动轨迹往外倾斜示意图;
[0050]图3B:本发明分析骑乘自行车的膝关节运动轨迹的量测系统及其方法的足底受力分布示意图;
[0051]图4A:本发明分析骑乘自行车的膝关节运动轨迹的量测系统及其方法的椭圆运动轨迹平行于身体中心线或垂直地面示意图;
[0052]图4B:本发明分析骑乘自行车的膝关节运动轨迹的量测系统及其方法的足底受力分布示意图;
[0053]图5A:本发明分析骑乘自行车的膝关节运动轨迹的量测系统及其方法的椭圆运动轨迹往内倾斜示意图;
[0054]图5B:本发明分析骑乘自行车的膝关节运动轨迹的量测系统及其方法的足底受力分布示意图;以及
[0055]图6:本发明分析骑乘自行车的膝关节运动轨迹的量测系统及其方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0056]有关于本发明的前述及其他技术内容、特点与功效,在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中,将可清楚的呈现。
[0057]请参阅图1A及图1B,为本发明分析骑乘自行车的膝关节运动轨迹的量测系统及其方法的系统架构示意图及运动轨迹分析装置的内部架构示意图,由图中可知,该量测系统I包含一可踩踏装置11、一发光灯体12、一影像撷取装置13及一膝关节运动轨迹分析装置14,其中该可踩踏装置11于本实施例中则是使用一固定式的自行车,而该可踩踏装置11为一车架,该车架上具有一车架龙头111及一对脚踏板112,用以让骑乘者2能够将双脚分别皆置于该脚踏板112上进行循环踩踏;
[0058]而骑乘者2的下肢21的胫骨粗隆处211(tibial plateau)固定有该发光灯体12 (能够使用可见光灯体或是不可见光灯体,本实施例所使用的可见光灯体为发光二极体),如图2A所示,但固定的方式有多种,本实施例则是以魔鬼毡将发光灯体12固定于胫骨粗隆处211,因此当骑乘者2的下肢21于该可踩踏装置11上进行循环踩踏时,能够一并进行发光,由于该影像撷取装置13设置于该可踩踏装置11的前方,如图2B及图2C所示,该影像撷取装置13能够撷取具有骑乘者2下肢21相对车架龙头111中心位置的影像与骑乘者2进行循环踩踏时该发光灯体12的发光光点轨迹线影像121,由于为了撷取较清楚的发光光点轨迹线影像121,本实施例的影像撷取装置13为一照相机,其中延长曝光时间约取5秒,灯光亮度须在一般室内居住的光源以下,光圈大小约F3.5、ISO值建议100?400以下,并依据现场即时调整相机参数,将拍摄的发光二极体光点轨迹线调整至清晰。
[0059]而藉由该影像撷取装置13撷取具有骑乘者2的下肢21相对车架龙头111中心位置的影像与发光光点轨迹线影像121后,将其输入该膝关节运动轨迹分析装置14中以进行分析,而该膝关节运动轨迹分析装置14如图1B所示,包含一轨迹长轴分析模组141、一轨迹横向线分析模组142、一轨迹偏移角度分析模组143、一身体中心线定义模组144、一运动轨迹分析模组145、一骑乘者足部位置定义模组146及一鞋垫选取判断模组147,其中先由该轨迹长轴分析模组,于发光光点轨迹线影像121中取出上下两端能够形成长度最长的两点,两点分别为上极限点14111与下极限点14112,因此将两点连成一线,则能取得轨迹长轴线1411的长度;
[0060]之后,再由该轨迹横向线分析模组142,于发光光点轨迹线影像121中取出左右两端能够形成长度最长的两点,并将两点连成一线,以取得最大轨迹横向线1421的长度;而该轨迹偏移角度分析模组143则能够先定义一与地面绝对垂直的参考线1431,并将参考线与轨迹长轴线进行夹角分析,以取得轨迹偏移角度量1432 ;
[0061]而为了进行比对分析,故由该身体中心线定义模组144
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