一種基于Kinect的步態(tài)分析方法可行性研究.pdf

1、在全民健身計劃綱要舉國實施的背景下，針對目前的步態(tài)分析系統(tǒng)在實際應用中所暴露出來的成本高、操作繁瑣、受外界環(huán)境影響大等問題，本文提出一種基于Kinect的步態(tài)分析方法，以期解決以上問題為步態(tài)分析在全民健身中的普及提供一種新的思路。
　　首先，運用可視化分析法，借助知識圖譜可視化分析工具，從一個全新的研究視角對國內外步態(tài)分析的發(fā)展以及kinect的相關研究成果進行計量與可視化分析，力求科學、清晰的呈現(xiàn)其研究動態(tài)前沿及發(fā)展趨勢，然后根

2、據(jù)分析結果運用文獻資料法搜集和整理相關文獻資料，在有了豐富的理論知識的前提下開始進行基于Kinect的步態(tài)分析方法的模型構建，結合步態(tài)分析的相關內容和Kinect骨骼跟蹤技術原理，最終確定主要從身體姿勢的穩(wěn)定性和兩側肢體的對稱性兩個維度進行步態(tài)分析，從而確定了本方法需要獲取的12個關節(jié)點的三維運動坐標，依據(jù)坐標值和時間，計算出速度、步幅、步寬、步行時相等步態(tài)時空參數(shù)。利用Unity3D5.3.4f繪制出兩側肩關節(jié)點運動軌跡、兩側髖關節(jié)點

3、運動軌跡、兩側膝關節(jié)點運動軌跡、兩側踝關節(jié)點運動軌跡、重心和頭部運動軌跡，利用Kinectfor Windows SDK2.0所提供的功能獲取兩側肘關節(jié)角度變化，并繪制成曲線，結合歐幾里得距離公式計算出兩側肘關節(jié)點與髖關節(jié)點之間的距離變化，并繪制成曲線，結合方差公式計算出頭部和重心運動軌跡的離散程度。
　　最后得出結論，本文在全民健身的大背景下，針對目前步態(tài)分析系統(tǒng)在實際應用中所表現(xiàn)出來的各種不足之處，提出一種基于Kinect的步

4、態(tài)分析方法，使步態(tài)分析過程表現(xiàn)出操作簡單、價格低廉、受環(huán)境影響低等特點，同時通過研究者設計的三個實驗分別證明該方法具有良好的信度、效度和效率，從而驗證了該方法的可行性。
　　同時，本文的不足之處是，由于研究者的個人能力和精力有限，導致本方法僅僅實現(xiàn)了從運動學的角度對人體步行過程中身體姿勢的穩(wěn)定性和兩側肢體的對稱性兩個維度的分析，而不能對受試者的步態(tài)進行全面的分析;受制于Kinect的精度不夠高，導致本方法所獲取的步態(tài)信息沒有高精度