一种基于Kinect的自助体检系统及方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及资助体检系统的研究领域，特别设及一种基于Kinect的自助体检系 统及方法。
【背景技术】
[0002] 随着社会的进入和生活水平的提高，人们的健康意识和疾病防范意识不断增强， 定期的健康体检已成为保健的重要内容。
[0003] 传统的体检往往需要在医院或专口的场地进行、由大量专业医护人员执行。存在 如下缺点：
[0004] 1、由于体检项目较多、地点分散等原因，体检者往往需要到科室或区域进行检查， 完成一次体检所需的时间成本较大。
[0005] 2、体检项目都需要配备医护人员协助进行（如辨色力项目、听力项目等），需要投 入较大的人力。
[0006] 3、每个体检项目相互独立，设备分散，一个体检项目对应一个设备（如身高计、屯、 率仪等），造成空间的浪费。
[0007] 4、主要采用纸质体检表，体检表容易损坏或遗失，登记和存档也很麻烦，无法为用 户建立长期有效的健康档案。
[0008] 现有技术中在体检系统集成化和数字化方面已经有一些研究并申请专利。如专 利号201110031996. 9的手机体检系统利用手机及手机工具箱中的各种附属硬件完成各项 体检项目；专利号201210428884. 1的基于智能电视的家庭体检系统进行集成包括体溫、血 压、体重、脉搏等的测量。但是W上专利的集成化程度仍然有限，设备仍较分散，用户操作也 较繁琐。
【发明内容】
[0009] 本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于Kinect的自 助体检系统可W有效地解决W上问题，用户通过控制手势进行人机交互进行视力检查、辨 色力检查、听力检查、身高测量等体检项目，体检结果自动保存并生成体检报告，可保存至 本地计算机或通过网络发送给医生、医院或指定数据库。
[0010] 为了达到上述目的，本发明采用W下技术方案：
[0011] 一种基于Kinect的自助体检系统，该系统包括Kinect设备、计算机和同步显示设 备，所述Kinect设备通过KinectSDK系统开发工具包中相应API应用程序接口获取体检 用户的RGB图像和人体骨骼信息，并将所述RGB图像和所述人体骨骼信息通过第一数据线 传送至计算机；
[0012] 所述计算机包括视力检查模块、辨色力检查模块、听力检查模块、身高测量模块和 数据存储模块，所述计算机控制体检流程和存储体检结果，并将实时体检视频和体检各模 块任务内容通过第二数据线传送至同步显示设备；
[0013] 所述同步显示设备用于实时显示体检视频，体检用户根据体检视频实时调整体检 位置和手势控制。
[0014] 作为优选的，所述视力检查模块用于视力检查，体检用户在Kinect设备前设定的 范围内进行听力测试，计算机将标准视力检查表中的方向指示符和相应选项按钮通过数据 线输出至同步显示设备，并通过判断用户的操作自动调节字符大小，体检用户通过控制手 势选择同步显示设备上的选项按钮完成视力检查。
[0015] 作为优选的，所述辨色力检查模块用于辨色力检查，计算机将辨色图通过第二数 据线输出至同步显示设备，体检用户通过语音说出辨色力检查图中的信息，Kinect设备通 过语音识别功能自动识别出用户所说内容并对比预设答案，判断并显示用户信息是否正 确，完成辨色力检查；所述辨色力检查模块设及到的语音识别由Kinect SDK提供，Kinect 设备具有麦克风阵列，可捕获音频数据流并经过音频增强效果算法处理来移除不相关的背 景噪音，同时判断用户声音源方向，实现语音内容的识别。
[0016] 作为优选的，所述听力检查模块用于听力检查，由计算机随机发出若干段音乐，体 检用户在Kinect设备前设定范围内进行听力测试，通过控制手势选择确认按钮表示听到 了声音，计算机记录用户选择确定按钮的时间，对比该时间点的标准测试结果可得到听力 测试结果，所述标准测试结果为正常耳可反应的听力等级。
[0017] 作为优选的，所述身高测量模块用于身高测量，计算机结合RGB图和人体骨骼信 息计算出身高，具体为：
[0018] 根据人体结构图，人体身高为骨架点估计身高乘W距离系数，所述骨架点估计身 高为上半身骨架点分段距离、下半身骨架点平均分段距离和头部骨架点到人体最高点的距 离之和；所述距离系数是人离Kinect设备距离的线性函数；
[0019] 所述上半身骨架点分段距离为头部点-颈部点、颈部点-脊柱中屯、点、脊柱中屯、 点-臀部中屯、点=段之和；所述下半身骨架点平均分段距离之和为左下分段距离和右下分 段距离的平均值；
[0020] 所述左下分段距离为臀部中屯、点-左臀部点、左臀部点-左膝点、左膝点-左脚 踩点、左脚踩点-左脚点四段之和；所述右下分段距离为臀部中屯、点-右臀部点、右臀部 点-右膝点、右膝点-右脚踩点、右脚踩点-右脚点四段之和。
[0021] 作为优选的，所述身高测量模块用于身高测量，计算机结合RGB图和人体骨骼信 息计算出身高，具体为：
[0022] 根据人体结构图，人体身高为骨架点估计身高乘W距离系数，所述骨架点估计身 高为左手点-左手腕点，左手腕点-左肘点、左肘点-左肩点、左肩点-右肩点、右肩点-右 肘点、右肘点-右手腕点、右手腕点-右手点屯段之和；
[0023] 所述距离系数是人离Kinect设备距离的线性函数。
[0024] 作为优选的，所述视力检查模块、辨色力检查模块和听力检查模块设及到的选项 按钮和确认按钮可通过悬浮按钮实现，悬浮按钮通过"悬停后等待"动作触发点击事件，当 光标位于按钮之上时，体检用户通过控制手势将光标悬浮在按钮上一段时间来表示选中按 钮；并使用一个计时器来记录光标停留在按钮上的时间，一旦体检用户的手的光标和按钮 的边界交叉开始计时，如果某一个时间阔值内光标还没有移除，那么就触发了点击事件。
[00巧]本发明还提供一种基于Kinect的自助体检系统的体检方法，该方法包括下述步 骤：
[0026]SI、系统启动；
[0027]S2、Kinect设备获取实时人体深度图像数据；
[0028]S3、系统通过KinectSDK系统开发工具包中相应API应用程序接口获取实时人体 骨架模型；
[0029]S4、系统进行视力检查模块的功能，用户根据同步显示设备上的指示与系统进行 交互，输出视力检查结果并存储于数据存储模块中；
[0030]S5、系统进行辨色力检查模块的功能，用户根据同步显示设备上的指示与系统进 行交互，输出辨色力检查结果并存储于数据存储模块中；
[0031]S6、系统进行听力检查模块的功能，用户根据同步显示设备上的指示与系统进行 交互，输出听力检查结果并存储于数据存储模块中；
[0032]S7、系统进行身高测量模块的功能，用户根据同步显示设备上的指示与系统进行 交互，输出身高测量结果并存储于数据存储模块中；
[0033]S8、数据存储模块将视力检查模块、辨色力检查模块、听力检查模块和身高测量模 块的检查结果整理，形成体检报告可供打印。
[0034] 作为优选的，步骤S4中，所述视力检测模块中通过判断用户的操作自动调节字符 大小的具体方法为：
[0035]S41、起始显示中等大小符号让用户进行方向选择，系统内记录各字号的选择情 况，并统计用户各字号选择正确的次数Ni;
[0036]S42、如果用户选择正确，则为该字号i的统计次数Ni加1，且显示比该字号小一号 的字符；
[0037]S43、如果用户选择错误，则显示比该字号大一号的字符；
[0038]S44、当某个字号的统计次数大于3的时候，确定该字号为用户所能接受的视觉辨 识极限；
[0039]S45、将该字号对应到标准视力检查表，得到用户的视力测试结果。
[0040] 作为优选的，步骤S7中，所述身高检测模块通过RGB图和人体骨骼信息计算身高 的具体方法为：
[0041] 设Kinect设备提供给计算