跃。当向 下的倾向被确认，可以找到最终姿势的条件。
[0091]参阅图13,其显示姿势侦测方法的框图。连续接收随时间序列的图框1300。每一个 图框可以保留多个病人身体关节的三维位置(即X、Y、Z坐标）。然后针对每幅被捕捉的图框， 将坐标转换为身体的四肢和/或关节之间的空间关系1302(即四肢和/或关节之间的距离 和/或由四肢和/或关节形成的向量之间的角度）。然后将空间关系与数据库910中相对应的 数据比较1304。由于空间关系可以有一个范围（也存储在数据库910中），从图框1300中提取 的空间关系可以在它们的范围内变化，且仍然被认为是描述成功的训练阶段。由于执行训 练的方式是非常重要的，运动阶段的顺序和它们之间的时间有重大的意义。因此，每一个确 定的训练阶段，可以在每一个或较少图框中检查，每一个确定的训练阶段之间的转换时间 也需要在一个范围内。如果检查范围1306产生负面的结果，病人并未正确地执行该阶段的 训练，一个非成功反馈1308可以用文本和/或图形信息的形式显示给病人。如果检查范围 1306产生正面的结果，可以执行"训练结束"的检查1310,以确定最后一个"认可"的训练阶 段是训练中的最后一个。如果是，训练可已结束，且一个成功反馈1312可以用文本和/或图 形信息的形式显示给病人。如果没有，训练可能还没有结束，尚需要额外的图框经过转换 1302以结束训练阶段的顺序。
[0092] 本系统和方法已经用右弓步、摆动、双腿跳跃、左腿跳跃训练的例子描述如上。类 似地，本方法和系统可以用类似的方式来监测各种其他的复健训练。
[0093] 对于髋关节屈曲训练，例如，本系统可以检查以下执行错误的原因：侧倾斜、支撑 膝关节弯曲、失去平衡(即手接触地板）、不适当的髋关节上提、训练持续时间短等。
[0094] 对于典型的下蹲(双腿）训练，例如，本系统可以检查以下执行错误的原因：侧倾 斜、膝盖向内转、不对称的表现、不适当的膝关节弯曲、失去平衡（即手接触地板）、训练持续 时间短等。
[0095] 对于单腿下蹲训练，例如，本系统可以检查以下执行错误的原因：侧倾斜、支撑膝 关节向内转、失去平衡(即手接触地板）、不适当的膝关节弯曲等。
[0096] 对于单腿支撑训练，例如，本系统可检查以下执行错误的原因：侧倾斜、支撑膝关 节弯曲、失去平衡(即手接触地板）、不适当的髋关节上提、训练持续时间短等。
[0097] 参阅图14,其显示系统内个人训练器材的框图。个人训练器材可以为软件模块，其 操作地耦接至系统的硬件组件。运动传感器(例如Kinect)1402可以监测病人1400的手势， 接着运动传感器1402可以计算出病人1400的深度图像。深度图像被传送到计算机装置，例 如游戏控制台1404,其可以计算并将病人1400的动作转换成预定的手势、姿势、和训练，并 显示在显示器1406的影像游戏中。每当病人1400错误地执行特定训练时和/或系统侦测到 病人1400不想要的情况时，视觉和/或声音反馈可以显示在显示器1406上。举例来说，个人 训练图示1408显示在显示器1406上，并通过文本信息1410和/或声音信息将错误的训练反 馈给病人1400。个人训练图示1408也可以建议病人1400正确执行训练的方法，和/或在显示 器1406上示范。类似地，当病人正确地执行训练时，视觉和/或声音正面的反馈也可以显示 在显示器1406上。正面的反馈可以通过个人训练图示1408和/或通过影像游戏中固有的组 件(例如得分点等)表达文本信息1410和/或声音信息。
[0098]当病人1400未显示任何尝试执行多次(例如3、4、5、6、7或以上)连续的训练时，例 如，影像游戏可以停止，并在显示器1406上显示一个澄清问题。
[0099 ]当病人1400未示范多次(例如3、4、5、6、7或以上)连续的训练的后摆控制时，例如， 影像游戏可以停止，并可以在显示器1406上显示有关姿势控制的简要说明。
[0100] 当病人1400执行多次(例如3、4、5、6、7或以上)连续的训练的相同补偿运动（病人 做的动作"欺骗"并使训练更容易，例如移动不必要的四肢以提高平衡等)时，例如，影像游 戏可以停止，并可以在显示器1406上显示错误运动及导引正确的执行方式的简要说明。
[0101] 在任何情况下的差异，治疗计划可以适应于病人1400的表现(例如剧烈训练需要 比病人1400不能执行的训练还低），接着可以在显示器1406显示替代或除了上述信息以外 的适应性训练给病人1400。
[0102] 参阅图15,其显示反馈处理的流程图。病人可如同他或她的治疗计划中所指示的 执行训练1500。然后，该系统可以监控病人的动作和手势，当侦测执行及所需的训练有差异 时1502,可以将侦测差异的反馈提供给病人1504。如果需要，可以改变所述治疗计划。
[0103] 在本申请的说明书和权利要求中，每一个词"包括"、"包含"、和"具有"及其形式并 不是限制与各词有关的清单中的成员。此外，在本申请和并入参考的文件和有不一致之处， 于此意欲由本申请控制。
【主权项】
1. 一种运动复健系统，包括： 一运动传感器，包括一动作感应摄像机；以及 一计算机装置，包括： (a) -非瞬时内存，包括一组复健姿势存储值，各存储值定义若干个理论身体关节之间 随时间序列的空间关系，其中每一时间序列包括:初始空间关系、中间姿势空间关系及最终 空间关系；以及 (b) -硬件处理器配置以：（i)连续接收来自于所述动作感应摄像机所记录的随时间序 列的图框，其中每一图框包括病人若干个身体关节的每一个的三维位置，（ii)实时将所记 录的随时间序列的图框与随时间序列的空间关系比较，以侦测病人执行的复健姿势，（iii) 侦测所述病人执行的复健姿势与该组复健姿势存储值中相对应的一个的差异，并提供一指 示给所述病人。2. 如权利要求1所述的系统，其中所述硬件处理器进一步配置以使所述治疗计划适应 于所述病人的表现。3. 如权利要求1所述的系统，其中所述差异包括所述病人未显示任何尝试执行多次连 续的训练。4. 如权利要求1所述的系统，其中所述差异包括所述病人未示范多次连续的训练的后 摆控制。5. 如权利要求1所述的系统，其中所述差异包括所述病人执行多次连续的训练的补偿 运动。6. 如权利要求1所述的系统，其中所述指示包括显示在显示器上的视觉的个人训练图 示的反馈。7. 如权利要求6所述的系统，其中所述指示包括显示在显示器上的通过所述个人训练 图示表达的文本信息的反馈。8. 如权利要求6所述的系统，其中所述指示包括通过所述个人训练图示表达的声音信 息的反馈。9. 如权利要求6所述的系统，其中所述个人训练图示配置以提供所述差异的说明给所 述病人。10. 如权利要求6所述的系统，其中所述个人训练图示配置以提供正确执行训练的建议 给所述病人。11. 一种运动复健系统中提供反馈的方法，所述方法包括： 提供一运动传感器，其包括一动作感应摄像机； 提供一计算机装置，其包括： (a) -非瞬时内存，包括一组复健姿势存储值，各存储值定义若干个理论身体关节之间 随时间序列的空间关系，其中每一时间序列包括:初始空间关系、中间姿势空间关系及最终 空间关系；以及 (b) -硬件处理器：以及 使用所述硬件处理器以：（i)连续接收来自于所述动作感应摄像机所记录的随时间序 列的图框，其中每一图框包括病人若干个身体关节的每一个的三维位置，（ii)实时将所记 录的随时间序列的图框与随时间序列的空间关系比较，以侦测病人执行的复健姿势，（iii) 侦测所述病人执行的复健姿势与该组复健姿势存储值中相对应的一个的差异，并提供一指 示给所述病人。12. 如权利要求11所述的方法，其中使用所述硬件处理器进一步包括使所述治疗计划 适应于所述病人的表现。13. 如权利要求11所述的方法，其中所述差异包括所述病人未显示任何尝试执行多次 连续的训练。14. 如权利要求11所述的方法，其中所述差异包括所述病人未示范多次连续的训练的 后摆控制。15. 如权利要求11所述的方法，其中所述差异包括所述病人执行多次连续的训练的补 偿运动。16. 如权利要求11所述的方法，其中所述指示包括显示在显示器上的视觉的个人训练 图示的反馈。17. 如权利要求16所述的方法，其中所述指示包括显示在显示器上的通过所述个人训 练图示表达的文本信息的反馈。18. 如权利要求16所述的方法，其中所述指示包括通过所述个人训练图示表达的声音 信息的反馈。19. 如权利要求16所述的方法，其中所述个人训练图示配置以提供所述差异的说明给 所述病人。20. 如权利要求16所述的方法，其中所述个人训练图示配置以提供正确执行训练的建 议给所述病人。
【专利摘要】一种运动复健系统，包括：一运动传感器，包括一动作感应摄像机；以及一计算机装置，包括：(a)一非瞬时内存，包括一组复健姿势存储值，各存储值定义若干个理论身体关节之间随时间序列的空间关系，其中每一时间序列包括：初始空间关系、中间姿势空间关系及最终空间关系；以及(b)一硬件处理器配置以：(i)连续接收来自于所述动作感应摄像机所记录的随时间序列的图框，其中每一图框包括病人若干个身体关节的每一个的三维位置，(ii)实时将所记录的随时间序列的图框与随时间序列的空间关系比较，以侦测病人执行的复健姿势，(iii)侦测所述病人执行的复健姿势与该组复健姿势存储值中相对应的一个的差异，并提供一指示给所述病人。
【IPC分类】A63B24/00
【公开号】CN105451829
【申请号】CN201480044534
【发明人】阿卡迪·多曼斯基, 伊多·阿兹兰, 伊藤·马加尔
【申请人】生化游戏有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2014年6月12日
【公告号】US20150202492, WO2014199387A1