基于网络摄像头的运动游戏,用于通过DTW进行物理评估的运动恢复

科学领域:

• 康复工程 康复工程
• 生物医学信号处理
• 人与计算机的交互

背景情况:

• 基于家庭的康复需要可访问和客观的患者监测工具.
• 实用游戏为物理治疗提供了有吸引力的平台,但往往缺乏标准化的评估.
• 目前在上肢康复中量化运动质量的方法可能是复杂和昂贵的.

研究的目的:

• 介绍RehabHub,一个新的家庭基于体力评估的游戏系统.
• 整合实时姿势估计使用网络摄像头来量化上肢运动质量.
• 评估低成本,基于网络摄像头的评估在游戏化康复环境中的可行性.

主要方法:

• 开发了RehabHub,一个使用网络摄像机和MediaPipe进行实时姿势估计的系统.
• 使用动态时间扭曲 (DTW) 和Z-score分析量化上肢运动质量 (绑架,肩膀/肘部曲).
• 进行了一项试点研究,评估用于运动分析的特征提取方法,包括模拟的阻力带练习.

主要成果:

• 单角特征提取方法显示了正常和异常运动之间的最清晰的区别,用于绑架和肘部曲.
• 肩曲分析表明,由于运动变化和姿势影响,分数分离不太明显,这表明需要改进的领域.
• 云平台可以实现远程监控,为护理人员提供对绩效得分和炼视频的访问权限.

结论:

• 基于网络摄像头的评估集成到exergaming是可行的家庭康复.
• 康复中心 (RehabHub) 展示了在远程护理环境中客观,低成本的身体评估的潜力.
• 需要进一步的研究来完善特征设计,以便更好地检测异常运动,特别是肩膀曲.