本发明专利技术涉及一种在装配维修过程中对人体姿态的评估方法与系统。该方法包括在装配维修过程中，实时获取实施者的彩色图像和深度图像；根据所述深度图像实时确定所述实施者的关节节点和骨架；将同一时刻的实施者的关节节点和骨架与相应时刻的彩色图像进行匹配叠加；对叠加后的彩色图像采用RULA分析方法，确定每个关节节点的受伤风险评分；并将评分结果进行显示；当关节节点的受伤风险评分超过设定阈值时，记录实施者当前的位姿以及受伤风险评分超过设定阈值的关节节点的位置；并发出风险警示。本发明专利技术提高在装配维修过程中对人体姿态评估的准确性。估的准确性。估的准确性。
【技术实现步骤摘要】
一种在装配维修过程中对人体姿态的评估方法与系统
[0001]本专利技术涉及人体姿态评估领域，特别是涉及一种在装配维修过程中对人体姿态的评估方法与系统。
技术介绍
[0002]在装配维修过程中，有些实施者由于姿势不正确，存在受伤的风险。其中，快速上肢评估(rapid upper limb assessment，RULA)分析方法作为人素工程中一项重要的人体姿态评价工具，以其快速易行的优点以及较为准确的评价结果得到人们的普遍认可并应用于许多的工业工程中。
[0003]传统的RULA分析方法，效率低，人力成本高，分析过程与装配维修过程割裂严重，且可复现性和后期纠错能力极差；虚拟维修目前没有快速构建仿真流程的方法，只能通过维修手册或者视频展示，让操作者主观地利用创建关键点的方式，将现实中的仿真流程转移到电脑上，最短时间也需要几天。
[0004]因此，亟需提出一种方法和系统，以快速且准确地分析装配维修工作中实施者的人体工学状况，进而提高在装配维修过程中对人体姿态评估的准确性。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是提供一种在装配维修过程中对人体姿态的评估方法与系统，提高在装配维修过程中对人体姿态评估的准确性。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0007]一种在装配维修过程中对人体姿态的评估方法，包括：
[0008]在装配维修过程中，实时获取实施者的彩色图像和深度图像；
[0009]根据所述深度图像实时确定所述实施者的关节节点和骨架；<br/>[0010]将同一时刻的实施者的关节节点和骨架与相应时刻的彩色图像进行匹配叠加；
[0011]对叠加后的彩色图像采用快速上肢评估RULA分析方法，确定每个关节节点的受伤风险评分；并将评分结果进行显示；
[0012]当关节节点的受伤风险评分超过设定阈值时，记录实施者当前的位姿以及受伤风险评分超过设定阈值的关节节点的位置；并发出风险警示。
[0013]可选地，所述根据所述深度图像实时确定所述实施者的关节节点和骨架，具体包括：
[0014]根据所述深度图像，利用Kinect V2.0体感传感器确定所述实施者的25个人体关节节点的三维坐标；所述25个人体关节节点包括：头部、颈部、左肩、左肘、左手腕、左手心、左大拇指、左手中指尖、右肩、右肘、右手腕、右手心、右大拇指、右手中指尖、脊椎上部、脊椎中部、脊椎下部、左胯、左膝盖、左脚踝、左脚、右胯、右膝盖、右脚踝以及右脚；
[0015]根据25个人体关节节点的三维坐标确定人体关节节点三维图；
[0016]将人体关节节点三维图转换为二维图；并根据二维图中相邻的关节节点确定人体
骨骼，进而确定人体骨架二维投影图。
[0017]可选地，所述根据所述深度图像实时确定所述实施者的关节节点和骨架，还包括：
[0018]对每个关节节点和骨骼的位置进行校正。
[0019]可选地，所述对叠加后的彩色图像采用RULA分析方法，确定每个关节节点的受伤风险评分；并将评分结果进行显示，具体包括：
[0020]根据叠加后的彩色图像实时确定相邻骨骼间的夹角；
[0021]根据实时确定相邻骨骼间的夹角，采用RULA分析方法，确定每个关节节点的受伤风险评分；
[0022]将评分结果在人体骨架二维投影图进行显示。
[0023]一种在装配维修过程中对人体姿态的评估系统，包括：
[0024]数据获取模块，用于在装配维修过程中，实时获取实施者的彩色图像和深度图像；
[0025]深度图像处理模块，用于根据所述深度图像实时确定所述实施者的关节节点和骨架；
[0026]彩色图像处理模块，用于将同一时刻的实施者的关节节点和骨架与相应时刻的彩色图像进行匹配叠加；
[0027]RULA评估模块，用于对叠加后的彩色图像采用RULA分析方法，确定每个关节节点的受伤风险评分；并将评分结果进行显示；
[0028]RULA结果显示模块，用于当关节节点的受伤风险评分超过设定阈值时，记录实施者当前的位姿以及受伤风险评分超过设定阈值的关节节点的位置；并发出风险警示。
[0029]可选地，所述深度图像处理模块具体包括：
[0030]关节节点的三维坐标确定单元，用于根据所述深度图像，利用Kinect V2.0体感传感器确定所述实施者的25个人体关节节点的三维坐标；所述25个人体关节节点包括：头部、颈部、左肩、左肘、左手腕、左手心、左大拇指、左手中指尖、右肩、右肘、右手腕、右手心、右大拇指、右手中指尖、脊椎上部、脊椎中部、脊椎下部、左胯、左膝盖、左脚踝、左脚、右胯、右膝盖、右脚踝以及右脚；
[0031]人体关节节点三维图确定单元，用于根据25个人体关节节点的三维坐标确定人体关节节点三维图；
[0032]人体骨架二维投影图确定单元，用于将人体关节节点三维图转换为二维图；并根据二维图中相邻的关节节点确定人体骨骼，进而确定人体骨架二维投影图。
[0033]可选地，所述深度图像处理模块还包括：
[0034]校正单元，用于对每个关节节点和骨骼的位置进行校正。
[0035]可选地，所述RULA评估模块具体包括：
[0036]相邻骨骼间的夹角确定单元，用于根据叠加后的彩色图像实时确定相邻骨骼间的夹角；
[0037]受伤风险评分确定单元，用于根据实时确定相邻骨骼间的夹角，采用快速上肢评估RULA分析方法，确定每个关节节点的受伤风险评分；
[0038]评分结果显示单元，用于将评分结果在人体骨架二维投影图进行显示。
[0039]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0040]本专利技术所提供的一种在装配维修过程中对人体姿态的评估方法与系统，将同一时
刻的实施者的关节节点和骨架与相应时刻的彩色图像进行匹配叠加，利用叠加后的彩色图像，确定实施者实时的位姿，并采用RULA分析方法，确定每个关节节点的受伤风险评分，并将评分结果进行显示；指明明确的判断标准，快速且准确地分析现实中的装配维修工作实施者的人体工学状况，且其结果具有较高的可复现性和复查性；直观地展示实施者近期受伤风险的变化趋势；提高在装配维修过程中对人体姿态评估的准确性。
附图说明
[0041]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0042]图1为本专利技术所提供的一种在装配维修过程中对人体姿态的评估方法流程示意图；
[0043]图2为人体骨架二维投影图；
[0044]图3为关节节点拓扑图；
[0045]图4为本专利技术所提供的一种在装配维修过程中对人体姿态的评估系统结构示意图。
具体实施方式
[0046]下面将结合本专利技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种在装配维修过程中对人体姿态的评估方法，其特征在于，包括：在装配维修过程中，实时获取实施者的彩色图像和深度图像；根据所述深度图像实时确定所述实施者的关节节点和骨架；将同一时刻的实施者的关节节点和骨架与相应时刻的彩色图像进行匹配叠加；对叠加后的彩色图像采用快速上肢评估RULA分析方法，确定每个关节节点的受伤风险评分；并将评分结果进行显示；当关节节点的受伤风险评分超过设定阈值时，记录实施者当前的位姿以及受伤风险评分超过设定阈值的关节节点的位置；并发出风险警示。2.根据权利要求1所述的一种在装配维修过程中对人体姿态的评估方法，其特征在于，所述根据所述深度图像实时确定所述实施者的关节节点和骨架，具体包括：根据所述深度图像，利用KinectV2.0体感传感器确定所述实施者的25个人体关节节点的三维坐标；所述25个人体关节节点包括：头部、颈部、左肩、左肘、左手腕、左手心、左大拇指、左手中指尖、右肩、右肘、右手腕、右手心、右大拇指、右手中指尖、脊椎上部、脊椎中部、脊椎下部、左胯、左膝盖、左脚踝、左脚、右胯、右膝盖、右脚踝以及右脚；根据25个人体关节节点的三维坐标确定人体关节节点三维图；将人体关节节点三维图转换为二维图；并根据二维图中相邻的关节节点确定人体骨骼，进而确定人体骨架二维投影图。3.根据权利要求2所述的一种在装配维修过程中对人体姿态的评估方法，其特征在于，所述根据所述深度图像实时确定所述实施者的关节节点和骨架，还包括：对每个关节节点和骨骼的位置进行校正。4.根据权利要求2所述的一种在装配维修过程中对人体姿态的评估方法，其特征在于，所述对叠加后的彩色图像采用RULA分析方法，确定每个关节节点的受伤风险评分；并将评分结果进行显示，具体包括：根据叠加后的彩色图像实时确定相邻骨骼间的夹角；根据实时确定相邻骨骼间的夹角，采用RULA分析方法，确定每个关节节点的受伤风险评分；将评分结果在人体骨架二维投影图进行显示。5.一种在装配维修过程中对人体姿态的评估系统，其特征在于，包括：数据获取模块，用于在装配...
【专利技术属性】
技术研发人员：周栋，陈承璋，郭子玥，周启迪，仵宏铎，梁宇宁，王妍，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。