【技术实现步骤摘要】
本申请涉及医学器械领域，特别是涉及一种用于智能按跷理疗的视觉识别方法和智能按跷理疗设备。
技术介绍
1、脊柱侧弯是一种常见的脊柱疾病，表现为脊柱在冠状面上出现侧向弯曲。传统的治疗方法包括手术、穿戴矫正器以及物理治疗等，但这些方法往往存在一定的局限性。近年来，随着对中医传统疗法的研究不断深入，中医手法如按跷被发现对于改善脊柱侧弯有显著效果。现代医学研究表明，中医导引疗法通过呼吸、气息锻炼配合肢体的伸展、牵拉运动改善脊柱的动力学平衡，恢复骨正筋柔。
2、然而，传统的人工按跷治疗依赖于医生的经验和技术，存在操作不规范、力度控制不当等问题，且无法长时间持续作用，限制了治疗效果。另一方面，该领域经验丰富的医护资源严重不足，医生负担重，使得部分有需求的患者也得不到有效的治疗。因此，开发一种能够精准模仿中医按跷手法，并能根据个体差异提供个性化治疗方案的智能设备显得尤为重要。
技术实现思路
1、本申请提出的用于智能按跷理疗的视觉识别方法以及智能按跷理疗设备，很好地解决了传统人工按跷治疗中操作不规范、无法长时间作用的问题，且补充了大量医护资源。
2、第一方面，本申请的实施方式公开了一种用于智能按跷理疗的视觉识别方法，包括：
3、获取被理疗者的身体数据，所述身体数据包括图像数据和/或视频数据、或三维点云数据；
4、使用人工智能算法提取所述身体数据的关键点，其中：
5、当所述身体数据包括图像数据和/或视频数据时，使用姿态估计算法检测所述被理疗者
6、当所述身体数据包括三维点云数据时，包括步骤：
7、对所述三维点云数据进行预处理；
8、通过区域生长分割算法，从所述三维点云数据中提取属于所述被理疗者的人体区域的所述三维点云数据；
9、基于所述人体区域的所述三维点云数据，对所述人体区域进行分割；
10、基于分割的所述人体区域的所述三维点云数据，获取所述被理疗者的骨架模型；
11、通过匹配预定义的3d人体模型，预测所述被理疗者关节的位置；
12、基于所述关节的位置，利用预训练的关节位置回归模型，获取所述关键点；
13、基于所述关键点，生成按跷轨迹。
14、可选地，所述姿态估计算法包括openpose算法。
15、可选地，当所述身体数据包括图像数据和/或视频数据时，所述基于所述关键点，生成按跷轨迹包括：
16、基于所述关键点和所述关键点的关联区域，得到所述被理疗者的背部的关节结构；
17、基于所述关键点和所述关节结构之间的相对位置和结构，计算所述被理疗者的背部特征点，所述背部特征点包括所述被理疗者的肩膀、脊柱和臀部的位置、大小和距离数据；
18、基于所述背部特征点，通过插值法生成初始按跷轨迹；
19、平滑所述初始按跷轨迹；
20、基于平滑后的所述初始按跷轨迹，使用路径规划算法生成按跷轨迹。
21、可选地，使用贝塞尔曲线来平滑所述初始按跷轨迹。
22、可选地，当所述身体数据包括三维点云数据时，所述基于所述关键点，生成按跷轨迹包括：
23、基于所述关键点的坐标，将所述关节映射到坐标系中；
24、基于映射到所述坐标系中的所述关节的位置，确定所述关节的几何信息；
25、基于所述关节的几何信息，通过卡尔曼滤波算法来预测所述被理疗者的运动轨迹，并获取平滑的按跷轨迹。
26、第二方面，本申请的实施方式公开了一种智能按跷理疗设备，包括：
27、床体，包括支撑面、抬升机构和位置调节装置，所述抬升机构用于进行按跷操作，所述位置调节装置用于调节所述抬升机构的位置；
28、机械臂，设置于所述床体的上方，用于进行按跷操作；
29、视觉识别系统，包括设置于所述床体上方的相机，所述相机用于获取被理疗者的身体数据；
30、控制系统，包括数据处理系统，所述控制系统用于控制所述床体、所述机械臂和所述视觉识别系统的通信和运行，所述数据处理系统接收所述身体数据，并利用前述任一项所述的方法获取所述按跷轨迹。
31、可选地，所述抬升机构包括电缸和设置在电缸顶部的按跷头，所述电缸用于抬升或降低所述按跷头的高度，所述按跷头用于按压所述被理疗者的对应身体部位。
32、可选地，所述位置调节装置包括单轴位移机构或同步位移机构。
33、可选地，所述同步位移机构包括：
34、滑块、连接转轴和导轨；其中，
35、所述连接转轴的上表面设置有所述抬升机构，下表面连接有所述滑块；
36、所述滑块用于在所述导轨上滑动，以带动所述连接转轴进行移动，并且所述滑块的底部设置有凹槽，以将所述滑块限位在所述导轨上。
37、可选地，所述相机为2d相机或3d相机。
38、本申请通过上述智能按跷理疗设备和该智能按跷理疗设备利用的视觉识别方法，大大提升治疗效率，减少了人力参与，缓解了该领域经验丰富的医护资源严重不足、医生负担重的问题，使得部分因医护人力不足无法得到治疗的患者得到有效的处理，并且提高了治疗精准度和一致性。进一步地，由于电缸和机械臂的位置、力度均可根据患者的具体情况进行调整，实现了真正的个性化治疗，避免了传统手工治疗中因个体差异导致的效果不稳定问题。
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1.一种用于智能按跷理疗的视觉识别方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述姿态估计算法包括OpenPose算法。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述身体数据包括图像数据和/或视频数据时，所述基于所述关键点，生成按跷轨迹包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，使用贝塞尔曲线来平滑所述初始按跷轨迹。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述身体数据包括三维点云数据时，所述基于所述关键点，生成按跷轨迹包括：
6.一种智能按跷理疗设备，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述抬升机构包括电缸和设置在电缸顶部的按跷头，所述电缸用于抬升或降低所述按跷头的高度，所述按跷头用于按压所述被理疗者的对应身体部位。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述位置调节装置包括单轴位移机构或同步位移机构。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述同步位移机构包括：
10.根据权利要求9所述的设备，其特
...【技术特征摘要】
1.一种用于智能按跷理疗的视觉识别方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述姿态估计算法包括openpose算法。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述身体数据包括图像数据和/或视频数据时，所述基于所述关键点，生成按跷轨迹包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，使用贝塞尔曲线来平滑所述初始按跷轨迹。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述身体数据包括三维点云数据时，所述基于所述关键点，生成按跷轨迹包括：...
【专利技术属性】
技术研发人员：许旭杰，陈刚，王文丽，王筝，俞惠芬，
申请(专利权)人：嘉兴市第二医院，
类型：发明
国别省市：
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