一种康复训练方法、系统、训练自助设备和存储介质与流程

1.本发明涉及运动康复技术领域，尤指一种康复训练方法、系统、训练自助设备和存储介质。


背景技术：

2.目前医院康复科大多使用传统工具手工对患者进行肢体功能评测和训练，评测主要包括关节活动度、平衡能力、姿态控制、运动控制能力等；训练主要包括运动能力、肌力、关节活动度、平衡功能、心肺功能、运动耐受强度、认知功能等。传统训练方式主要是在治疗师的引导下进行主动的神经康复训练。
3.但是在评测和训练过程中患者的训练配件属性信息，动作的标准程度，是否存在代偿训练，患者的主动参与度等无法得到实时的可视化数据，并且训练相对枯燥、乏味，降低患者主动参与的意愿，降低了整个康复过程的效果，而且在训练过程中，治疗师得在患者身旁进行提醒和引导，对本来就紧缺的康复治疗师资源来说，就没法对所有患者进行及时有效的指导，降低训练的专业程度，降低康复训练的效率。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种康复训练方法、系统、训练自助设备和存储介质，解决了现有技术中患者康复训练情况无法可视化，以及不能对患者的训练状况实时监控，故而无法给予实时的专业性康复训练指导，在康复医疗资源相对短缺的情况下，康复训练成本极高的技术问题。
5.本发明提供的技术方案如下：
6.本发明提供一种康复训练方法，包括训练自助设备、训练配件、图像传感器、显示屏、声音传感器和扫描识别器，所述训练配件上设有身份标签；所述方法应用于所述训练自助设备，包括步骤：
7.获取参与康复训练的患者的身份信息，根据所述身份信息匹配得到对应的康复训练计划；
8.从所述扫描识别器处获取根据所述康复训练计划所选中的目标训练配件的编码信息；
9.根据所述编码信息和康复训练计划，获取与患者匹配的引导训练画面和引导训练音频；
10.控制所述显示屏显示匹配所述引导训练画面，并控制所述声音传感器同步播放所述引导训练音频；
11.从所述图像传感器和/或训练配件处获取患者进行训练时的姿态数据，将所述姿态数据发送至所述显示屏以同步显示患者角色模型的运动状态。
12.进一步的，所述获取参与康复训练的患者的身份信息包括步骤：
13.若所述显示屏为单屏设备，从所述显示屏的第一显示区域处获取所述患者输入的
账号信息，根据所述账号信息与预设患者信息库进行匹配得到所述患者的身份信息；或，
14.若所述显示屏为多屏设备且所述显示屏包括操作屏，从所述操作屏处获取所述患者输入的账号信息，根据所述账号信息与预设患者信息库进行匹配得到所述患者的身份信息；或，
15.从所述图像传感器处获取所述患者的人脸图像，根据所述人脸图像与预设患者信息库进行匹配得到所述患者的身份信息；或，
16.从所述扫描识别器处获取扫描患者所携带的身份标识牌的标识码，根据所述标识码与预设患者信息库进行匹配得到所述患者的身份信息。
17.进一步的，所述显示屏包括操作屏和交互屏，所述训练自助设备包括设备主体，所述训练配件、图像传感器、显示屏、声音传感器和扫描识别器设于所述设备主体上，所述操作屏转动安装于所述设备主体上，还包括步骤：
18.调整所述操作屏的朝向以避免所述操作屏遮挡所述交互屏，从所述操作屏处获取治疗师的输入信息，根据所述输入信息创建新的患者记录，根据所述患者记录更新所述预设患者信息库；
19.其中，所述预设患者信息库包括患者的账号信息、标识码、人脸图像与身份信息之间的对应关系。
20.进一步的，所述获取与患者匹配的引导训练画面和引导训练音频之后，所述控制所述显示屏显示匹配所述引导训练画面之前包括步骤：
21.调整所述操作屏的朝向以背向患者的视野，或关闭所述操作屏的显示内容。
22.进一步的，所述获取参与康复训练的患者的身份信息之前包括步骤：
23.根据从所述图像传感器处获取的图像数据识别所述患者相对于图像传感器的位置坐标；
24.根据目标识别区域的位置信息、所述患者的角色模型和所述位置坐标，生成包括指引导航图标的指引图像；
25.控制所述交互屏或所述显示屏的第二显示区域显示所述指引图形，以指示所述患者在所述目标识别区域进行康复训练。
26.进一步的，所述从所述图像传感器和/或训练配件处获取患者进行训练时的姿态数据，将所述姿态数据发送至所述显示屏以同步显示患者角色模型的运动状态包括步骤：
27.从所述图像传感器和/或训练配件处获取所述患者进行康复训练时的姿态数据；
28.从所述目标训练配件处获取训练配件属性信息；
29.根据所述姿态数据在交互屏或所述显示屏的第二显示区域上，同步显示所述角色模型的运动状态。
30.本发明还提供一种康复训练系统，包括训练自助设备、训练配件、图像传感器、显示屏、声音传感器和扫描识别器，所述训练配件上设有身份标签；所述训练自助设备包括：
31.处理模块，用于获取参与康复训练的患者的身份信息，根据所述身份信息匹配得到对应的康复训练计划；
32.无线通信模块，用于从所述扫描识别器处获取根据所述康复训练计划所选中的目标训练配件的编码信息；
33.所述处理模块，还用于根据所述编码信息和康复训练计划，获取与患者匹配的引
导训练画面和引导训练音频；
34.控制模块，用于控制所述显示屏显示匹配所述引导训练画面，并控制所述声音传感器同步播放所述引导训练音频；
35.所述无线通信模块，还用于从所述图像传感器和/或所述训练配件处获取患者使用所述目标训练配件进行康复训练时的姿态数据；
36.所述控制模块，还用于将所述姿态数据发送至所述显示屏以同步显示所述患者的角色模型和运动状态。
37.本发明还提供一种训练自助设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器，用于执行所述存储器上所存放的计算机程序，实现所述的康复训练方法所执行的操作。
38.本发明还提供一种存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令，所述指令由处理器加载并执行以实现所述的康复训练方法所执行的操作。
39.通过本发明提供的一种康复训练方法、系统、训练自助设备和存储介质，能够对患者进行及时有效的指导，提升康复训练的效率，可视化反馈患者训练情况以提高患者主动参与的意愿。
附图说明
40.下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种康复训练方法、系统、训练自助设备和存储介质的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
41.图1是本发明一种康复训练方法的一个实施例的流程图；
42.图2是本发明训练自助设备的一个实施例的单屏结构示意图；
43.图3是本发明训练自助设备的另一个实施例的双屏结构示意图；
44.图4是本发明一种康复训练方法的图像选择患者的场景示意图；
45.图5是本发明一种康复训练方法的图像同步显示患者动作的场景示意图；
46.图6是本发明一种康复训练系统的一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
47.以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其他实施例中也可以实现本技术。在其他情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本技术的描述。
48.应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所述描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或集合的存在或添加。
49.为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
50.还应当进一步理解，在本技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是
指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
51.另外，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
52.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
53.本发明的一个实施例，如图1、图2和图6所示，一种康复训练方法，包括训练自助设备30、训练配件9、图像传感器2、显示屏10、声音传感器8和扫描识别器7，所述训练配件9上设有身份标签；
54.具体的，图像传感器2包括但是不限于rgb摄像头、红外摄像头、深度相机等等具有图像数据采集功能的设备。声音传感器8包括但是不限于扬声器、麦克风、麦克风阵列等具有声音数据采集或播放功能的设备。训练自助设备30可以包括设备主体，设于所述设备主体上的主机、图像传感器2、显示屏10、声音传感器8和扫描识别器7，即训练自助设备30可以是如图2所示的集成上述主机、图像传感器2、显示屏10、声音传感器8和扫描识别器7的机器人。当然，训练自助设备30还可以只是手机、平板、电脑、电视机等终端设备，通过设有图像传感器2、显示屏10、声音传感器8和扫描识别器7的其他终端设备获取所需数据，其他终端设备并与训练自助设备30进行交互实现本发明的康复训练方法。
55.所述方法应用于所述训练自助设备30，包括步骤：
56.s100获取参与康复训练的患者3的身份信息，根据所述身份信息匹配得到对应的康复训练计划；
57.具体的，主机可以根据患者3的身份信息查询患者3的基本信息(包括但是不限于年龄、性别等)和疾病信息(运动障碍类型、运动障碍等级、电子病历等等)，其中，运动障碍类型包括上肢运动障碍、下肢运动障碍等等。根据基本信息和疾病信息查询对应的训练数据库，其中，训练数据库预先设置有训练内容与年龄性别、运动障碍类型、运动障碍等级的对应关系，训练内容包括运动类型、运动范围、运动速度、训练时间和次数，因此，可以根据基本信息和疾病信息查找适合于患者3的康复训练计划。
58.s200从所述扫描识别器7处获取根据所述康复训练计划所选中的目标训练配件9的编码信息；
59.s300根据所述编码信息和康复训练计划，获取与患者3匹配的引导训练画面和引导训练音频；
60.s400控制所述显示屏10显示匹配所述引导训练画面，并控制所述声音传感器8同步播放所述引导训练音频；
61.s500从所述图像传感器2和/或训练配件9处获取患者3进行训练时的姿态数据，将所述姿态数据发送至所述显示屏10以同步显示患者3角色模型4的运动状态。
62.具体的，显示屏10在待机状态下不显示，只显示宣传广告、logo等。患者3或者治疗师登录(输入账号登录、人脸识别登录、指纹登录等)进入操作界面，显示屏10显示操作界面的菜单页面以选择患者3，显示屏10同时显示患者3的角色模型4以指引(将患者3在区域内相对于图像传感器2的位置坐标映射到显示屏10中)患者3前往最佳识别训练区域即目标识
别区域6，由于图像传感器2具有视场大小，引导走到最佳区域以便图像传感器2完全捕捉到训练过程中的人体动作。根据患者3身份信息制定生成康复训练计划，根据康复训练计划拿训练配件9进行扫描识别，然后患者3开始进行康复训练，患者3训练的过程中显示屏10显示引导训练画面以进行画面引导康复训练，同时，声音传感器8语音播放引导训练音频以进行语音引导康复训练。根据患者3使用目标训练配件9进行康复训练时的姿态数据同步驱动患者3对应的角色模型4，以便在显示屏10上同步显示患者3的角色模型4对应的运动状态，使得患者3运动的同时显示屏10上的角色模型4也同步运动。
63.本发明创造了全新的患者3与角色模型4的交互康复训练模式，通过患者3本身与描述患者3状态的动态角色模型4进行同步交互，避免患者3产生厌烦情绪，更具有实时体感交互的真实感，提高了交互效率，使得患者3康复训练生动有趣，提升患者3主动参与的意愿，大大提高了整个康复过程的效果。此外，根据患者3身份信息匹配适合于患者3的康复训练计划和目标训练配件9，在训练过程中显示屏10显示匹配康复训练计划对应的引导训练画面，声音传感器8同步播放所述引导训练音频，不需要治疗师亲自在患者3身旁进行提醒和引导，由训练自助设备30辅助患者3进行陪伴训练，对患者3进行及时有效的指导以提高康复训练的效率。
64.本发明的一个实施例，一种康复训练方法，包括训练自助设备30、训练配件9、图像传感器2、显示屏10、声音传感器8和扫描识别器7，所述训练配件9上设有身份标签；所述方法应用于所述训练自助设备30，包括步骤：
65.s110若所述显示屏10为单屏设备，从所述显示屏10的第一显示区域处获取所述患者3输入的账号信息，根据所述账号信息与预设患者3信息库进行匹配得到所述患者3的身份信息；或，
66.具体的，如图2所示显示屏10为单屏设备，显示屏10可以包括有第一显示区域，第一显示区域用于接收患者3或者治疗师的触摸操作，实现与患者3或治疗师的互动交互。例如，第一显示区域显示输入框，患者3可以在输入框进行输入账号信息(可以是患者3的账户id，也可以是患者3手机号码或者身份证号码等等)。
67.s120若所述显示屏10为多屏设备且所述显示屏10包括操作屏5，从所述操作屏5处获取所述患者3输入的账号信息，根据所述账号信息与预设患者3信息库进行匹配得到所述患者3的身份信息；或，
68.具体的，如图3所示显示屏10为双屏设备，多屏显示屏10中包括操作屏5，第操作屏5用于接收患者3或者治疗师的触摸操作，实现与患者3或治疗师的互动交互。当然，显示屏10还可以是三屏或者其他数量屏幕的显示屏10，均在本发明的保护范围之内。本发明双显示屏10方便治疗师在患者3进行康复训练时操作，不会影响到患者3进行训练。操作显示屏10被可转动地安装于所述设备主体上，方便患者3或者治疗师使用，当患者3进行训练时，治疗师能够转动操作显示屏10，防止治疗师操作时挡到主显示屏10影响到患者3的康复训练。对于个子较小的患者3，也能够方便操作。
69.s130从所述图像传感器2处获取所述患者3的人脸图像，根据所述人脸图像与预设患者3信息库进行匹配得到所述患者3的身份信息；或，
70.s140从所述扫描识别器7处获取扫描患者3所携带的身份标识牌的标识码，根据所述标识码与预设患者3信息库进行匹配得到所述患者3的身份信息。其中，身份标识牌包括
设有rfid芯片的手环、识别卡等。
71.s150根据所述身份信息匹配得到对应的康复训练计划；
72.s200从所述扫描识别器7处获取根据所述康复训练计划所选中的目标训练配件9的编码信息；
73.s300根据所述编码信息和康复训练计划，获取与患者3匹配的引导训练画面和引导训练音频；
74.s400控制所述显示屏10显示匹配所述引导训练画面，并控制所述声音传感器8同步播放所述引导训练音频；
75.s500从所述图像传感器2和/或训练配件9处获取患者3进行训练时的姿态数据，将所述姿态数据发送至所述显示屏10以同步显示患者3角色模型4的运动状态。
76.本发明通过上述方式识别参与康复训练的患者3身份，以针对不同患者3匹配查找适应不同患者3的康复训练计划，为不同患者3进行针对性的康复训练引导，增强治疗的针对性，很好地满足了患者3的个性化康复训练需求。此外，本发明主要基于图像识别技术，通过图像传感器2实时采集，结合图像处理技术，对人体的姿态、动作、位置、肢体运动速度等进行识别、分析，并把患者3的姿态信息映射在一个丰富场景的虚拟环境中进行人机互动的康复训练系统及其方法。本发明提供一种使用高效、训练专业、性能安全、内容有趣且功能多样化的康复训练设备，结合图像和语音的交互引导，以及震动反馈等形成具有多维度感觉反馈的基于任务导向的训练方法,提高患者3主动参与度，结合专业的训练方法提升训练效果，提高训练效率，使患者3早日回归家庭、社会和工作。
77.本发明的一个实施例，一种康复训练方法，包括训练自助设备30、训练配件9、图像传感器2、显示屏10、声音传感器8和扫描识别器7，所述训练配件9上设有身份标签；所述显示屏10包括操作屏5和交互屏1，所述训练自助设备30包括设备主体，所述训练配件9、图像传感器2、显示屏10、声音传感器8和扫描识别器7设于所述设备主体上，所述操作屏5转动安装于所述设备主体上，所述方法应用于所述训练自助设备30，包括步骤：
78.s010根据从所述图像传感器2处获取的图像数据识别所述患者3相对于图像传感器2的位置坐标；
79.s020根据目标识别区域6的位置信息、所述患者3的角色模型4和所述位置坐标，生成包括指引导航图标的指引图像；
80.s030控制所述交互屏1或所述显示屏10的第二显示区域显示所述指引图形，以指示所述患者3在所述目标识别区域6进行康复训练；
81.具体的，如图2所示显示屏10为单屏设备，显示屏10可以包括有第二显示区域，第二显示区域一般用于图文数据的播放显示。例如，第二显示区域显示宣传广告、logo等，还可以显示患者3的角色模型4、引导训练画面等等。如图3所示显示屏10为多屏设备且显示屏10还包括交互屏1，交互屏1的功能与单屏显示屏10的第二显示区域一样，可以显示宣传广告、logo等，还可以显示患者3的角色模型4、引导训练画面等等。
82.s110若所述显示屏10为单屏设备，从所述显示屏10的第一显示区域处获取所述患者3输入的账号信息，根据所述账号信息与预设患者3信息库进行匹配得到所述患者3的身份信息；或，
83.s120若所述显示屏10为多屏设备且所述显示屏10包括操作屏5，从所述操作屏5处
获取所述患者3输入的账号信息，根据所述账号信息与预设患者3信息库进行匹配得到所述患者3的身份信息；或，
84.s130从所述图像传感器2处获取所述患者3的人脸图像，根据所述人脸图像与预设患者3信息库进行匹配得到所述患者3的身份信息；或，
85.s140从所述扫描识别器7处获取扫描患者3所携带的身份标识牌的标识码，根据所述标识码与预设患者3信息库进行匹配得到所述患者3的身份信息。其中，身份标识牌包括设有rfid芯片的手环、识别卡等。
86.s150根据所述身份信息匹配得到对应的康复训练计划；
87.s200从所述扫描识别器7处获取根据所述康复训练计划所选中的目标训练配件9的编码信息；
88.s300根据所述编码信息和康复训练计划，获取与患者3匹配的引导训练画面和引导训练音频；
89.s350调整所述操作屏5的朝向以背向患者3的视野，或关闭所述操作屏5的显示内容；
90.s400控制所述显示屏10显示匹配所述引导训练画面，并控制所述声音传感器8同步播放所述引导训练音频；
91.s510从所述图像传感器2和/或训练配件9处获取所述患者3进行康复训练时的姿态数据；
92.s520根据所述姿态数据在交互屏1或所述显示屏10的第二显示区域上，同步显示所述角色模型4的运动状态；
93.具体的，将患者3与资源库中的角色模型4绑定，所述角色模型4包括骨骼信息，将所述姿态数据解析为实时动作参数，所述实时动作参数包括动作部位信息、位移信息和角度信息，将所述实时动作参数与所述骨骼信息绑定得到对应的模型动作数据，根据所述模型动作数据控制所述角色模型4生成与所述患者3行为一致的虚拟动画。示例性的，如图4和图5所示，患者3的姿态数据为抬胳膊，将抬胳膊的动作解析为胳膊动作部位的信息、胳膊位移信息以及胳膊转动角度的信息，将人物的胳膊与患者3角色模型4的胳膊骨骼信息绑定，同时将抬胳膊的位移信息和角度信息与患者3角色模型4的抬胳膊动画信息匹配，得到抬胳膊同步动作的模型动作数据，然后根据患者3抬胳膊对应的模型行为数据控制所述角色模型4的胳膊骨骼运动，以生成与患者3抬胳膊行为一致的同步画面。
94.s600从所述目标训练配件9处获取训练配件9属性信息，储存记录所述训练配件9属性信息和姿态数据得到训练数据；
95.s700根据所述训练数据评估患者3康复情况，并根据评估结果调整所述康复训练计划。
96.具体的，本发明由设备主体和训练配件9组成，其中，设备主体由图像传感器2、主机、显示屏10(交互屏1、操作屏5)无线通信模块32(用于和训练配件9之间的通信、数据传输)、nfc识别模块组成；现有的训练自助设备30中几乎均为一块显示屏10。
97.其中，图像传感器2用于采集人体图像，其中图像可以是rgb图像、深度图像，但不限于其中一个或者组合形式，主要是由图像处理算法决定；图像传感器2固定在2自由度的云台上，图像传感器2的角度可以进行调节，其中调节的对象有助于适配不同的使用场景和
用户不同的体型，因为图像传感器2的fov(视场)是固定的，在一定的距离内，只能采集到一定范围内的图像信息，如果固定了，那么单位距离内的图像范围就是固定的，但是通过调节图像传感器2的角度就能采集到更大范围的图像信息，适应更多的场景；
98.同时，图像传感器2具有人脸人别功能，通过人脸识别，能够识别到正在训练的患者3的脸部，防止进行训练过程中，其他人误入识别范围内，造成训练终止；另外，通过人脸识别，可以对图像传感器2的人体追踪功能进行辅助识别判断，判断人体追踪的目标患者3是否是原来追踪的患者3，帮助辅助快速判断结果；另外，当图像传感器2的人体追踪丢失目标后(丢失原因可以为其他人或者物体遮挡目标物的特征区)可以辅助训练自助设备30快速找回追踪目标。
99.同时，人脸识别可以用来识别用户的身份信息，用于用户信息的识别，可以用于患者3快速登录训练自助设备30，管理患者3信息(包含训练患者3的寻训练信息)以便于训练自助设备30对患者3进行定制化的训练。同时，人脸识别技术也可对其他登录的用户信息进行识别，比如治疗师可以通过人脸识别功能快速登录，对患者3和训练自助设备30进行管理。
100.优选的，还包括步骤：s800调整所述操作屏5的朝向以避免所述操作屏5遮挡所述交互屏1，从所述操作屏5处获取治疗师的输入信息，根据所述输入信息创建新的患者3记录，根据所述患者3记录更新所述预设患者3信息库；
101.其中，所述预设患者3信息库包括患者3的账号信息、标识码、人脸图像与身份信息之间的对应关系。s800可以在上述步骤s100-s700的流程中任意一个步骤之间发生，即患者3进行康复训练的过程中，治疗师可以随时调整操作屏5的朝向以使用操作屏5的时候，调向方便操作的位置方便治疗师操作，而且治疗师可以随时调整操作屏5的朝向以使用操作屏5的时候，也能够避免操作屏5的画面在患者3训练过程中对患者3造成干扰。当然，为了避免操作屏5的画面干扰也可以直接自动停止向操作屏5发送图文数据，或者停止向操作屏5供电使得操作屏5掉电黑屏，以关闭操作屏5的显示内容。
102.主机是整个设备主体的处理中心，用于各种数据采集、处理等。其中显示屏10主要显示交互信息，包括训练画面等，为了方便用户操作，显示屏10分为交互屏1和操作屏5，其中交互屏1主要显示训练和评测的画面，对训练患者3进行引导，反馈等；其中，操作屏5带有触控功能，用户信息的输入交互，可以对系统的训练计划、参数等进行修改，为了方便使用，该显示屏10的角度可以左右、上下角度调节，调节到舒适角度和位置，方便使用者使用，同时，操作屏5在进行操作时，不会干扰和影响训练屏的交互内容。同时，操作屏5的调节功能，可以适配更多的人进行操作使用，而无需借助其他工具。其中无线通信模块32可以是蓝牙、wifi等，主要用于主机和训练配件9之间的通信和数据传输；其中nfc识别模块重要是识别训练配件9属性信息，可以用于和训练配件9之间的快速配对，可以用于识别nfc卡片、手机nfc，可以用于治疗师、患者3的快速登陆、用户信息录入与识别。其中训练配件9主要由智能穿戴设备、增重配件、vr眼镜组成，训练配件9种类不限于此。
103.其中智能穿戴设备内部由姿态识别模块，震动单元，压力识别模块，其中，姿态识别模块可以检测患者3手部姿态，压力识别模块可以识别患者3的实时抓握力度，可以和现有骨骼识别技术形成互补，对精细的动作进行补充，比现有普通骨骼识别技术多了前臂旋前旋后、腕关节屈伸、手指抓握状态识别等；其中震动单元可以提供不同的震动幅度的震
动，结合训练场景给患者3提供不同的震动反馈。智能穿戴设备和训练自助设备30连接，将数据传输到训练自助设备30。当然，增重配件上可以设置运动传感器(例如陀螺仪、加速度传感器等等)和无线通信模块32，这样，训练自助设备30就可以从增重配件上获取患者3进行康复训练时的姿态数据。
104.其中，增重配件可以是哑铃、沙袋等，用于和康复训练计划配合使用，可以丰富训练功能。其中训练配件9可以快速被训练自助设备30识别，识别方式有nfc标签，可以被训练自助设备30的nfc识别模块快速识别、标记；此外，训练配件9也可以贴有二维码标签，其中，二维码标签可以被训练自助设备30的图像传感器2识别。识别后，训练自助设备30根据患者3使用训练配件9的种类适配合适的训练难度及训练动作，同时，训练自助设备30备将训练配件9属性信息匹配到训练中，将训练配件9属性信息记录到患者3姿态数据中，真实掌握患者3的实际恢复情况和训练表现。
105.其中vr眼镜提供一种拟真的沉浸式的交互方式，将训练场景融入的vr虚拟场景之中，使得训练的场景更加符合日常生活，增加训练的趣味和实用性，使得患者3在训练结束后更加容易、快速的融入现实生活。
106.图像传感器2云台上装有姿态识别模块，补偿云台的姿态，精准计算出图像传感器2当前的视场偏移角度，用于图像补偿，得到精准的人体姿态信息。其中图像传感器2安装在云台上，云平台有两组电机控制图像传感器2的俯仰角(pitch)和偏航角(yaw)可以组成图像传感器2fov的左右移动和上下调节，左右调节，可以软件上扩大fov(视场)范围。其中，云台上装有姿态识别模块，用于补偿计算云台的姿态，其中云台的姿态可以根据云台电机的旋转角度计算出云台的当前姿态角度，但是由于可能误差的存在影响云台的姿态，所有，在云台上装有姿态识别模块，可以对计算的姿态角度进行补偿分析，可以精确的计算图像传感器2当前的视场偏移角度。
107.其中，视场偏移角度可以对图像进行偏移补偿，对骨骼识别的最终结果进行补偿、修正，保证了获取的骨骼信息的准确性。由于图像传感器2的视场的范围是固定的，但是用户在进行使用该训练自助设备30时，用户根据显示屏10上显示的康复动作，需要走动或者移动，用户可能会走出视场，使得训练自助设备30无法精确的识别到用户。视场变化后，能够对用户进行追踪，不论用户的个子高低，或者用户的站位靠近如图2或图3所示的训练自助设备30或是远离如图2或图3所示的训练自助设备30，视场都会对用户进行追踪，但是用户必须在目标识别区域6进行活动才能追踪识别。值得一提的是，用户不仅可以是患者3，也可以是治疗师。
108.治疗师先输入患者3的基本信息，选定患者3进行的训练，患者3通过交互屏1或所述显示屏10的第二显示区域上显示的训练轨迹进行跟随，设备上的图像传感器2能够捕捉患者3的动作，将患者3的训练动作和设备本身产生的训练轨迹进行对比，最终训练结束后，生成该名患者3的训练报告。下次该名患者3再进行训练时，治疗师无需再次输入患者3的信息，只要从系统内选择该名患者3的信息即可进行训练。其中，通过本发明的所述图像传感器2和/或训练配件9实时采集患者3在训练过程中实时记录患者3的姿态数据，匹配相应算法判定动作是否正确，以分析统计患者3进行康复训练动作的准确率，根据准确率和配件属性信息(包括配件重量、配件类型等等)进行智能分析，评估患者3康复情况，并根据评估结果自动调整训练内容、训练难度、训练进度，使训练过程与患者3自适应，实现智能化、个性
化康复训练，提高康复训练的效率和改善康复训练的效果。
109.本发明主要基于图像识别技术，通过图像传感器2实时采集，结合图像处理技术，对人体的姿态、动作、位置、肢体运动速度等进行识别、分析，并把患者3的姿态信息映射在一个丰富场景的虚拟环境中进行人机互动的康复训练系统及其方法。本发明提供一种使用高效、训练专业、性能安全、内容有趣且功能多样化的康复训练设备，结合设备的让人体姿态识别系统和语音、交互引导，以及震动反馈等形成具有多维度感觉反馈的基于任务导向的训练方法,提高患者3主动参与度，结合专业的训练方法提升训练效果，提高训练效率，使患者3早日回归家庭、社会和工作。
110.本发明通过训练配件9协助患者3进行康复训练使得训练更加精细，现有的设备只能够进行大幅度的康复训练，佩戴训练配件9后，进行更多的训练，使得设备使用的范围更广。投影方式改变增加了趣味性，使得患者3的参与度更高。该设备不仅能够进行骨科康复，也能够进行脑卒中等神经康复。设备能够进行一些关节的训练，也能够进行脑力的一些训练，都是根据设备输出的动画进行训练。设备自动识别患者3后，设备自动给出治疗方案等，减轻了治疗师的工作，节省了人力。通过图像传感器2能够自动评测患者3的康复训练的效果，与患者3的交互更加紧密。通过图像传感器2协助指示患者3在目标识别区域6进行训练，不仅能够在指定地点进行康复训练，也能够在家里等地进行康复训练。
111.现有患者3的关节活动度、平衡能力评测等都是使用纸质方式进行，操作不够简洁、效率较低；同时，纸质的评测记录不能方便的患者3的能力康复，也不能生成直观的数据展示，没法直观的展现患者3的恢复情况，本发明将医院常用评测方法通过图像处理技术进行识别、判断，自动对患者3的关节活动度、平衡能力进行评测，并将评测结果保存在本地和云端，并形成记录，可以随时对患者3的训练记录进行查看分析。另外，本发明通过医院常用评估、评测量表数字化，将评测结果存储于设备中，方便，快捷，设备将评估、评测的结果输出、形成患者3的评测记录数据，直观展示患者3的恢复情况。
112.另外，本发明可以通过穿戴、手持训练配件9的结合使用，使得设备可以覆盖更多的适用人群，同时，由于增加了手部的精细动作，从而增加了训练交互的维度，使得训练更加有趣。同时，由于穿戴训练配件9的震动反馈模块，可以给患者3提供感觉反馈功能，加上空间音频的引导，使得训练能够有效吸引患者3的注意力，实现手眼大脑一个循环。本发明可以自动识别患者3，并且结合患者3的评测和训练结果自动给出治疗方案，减轻了康复治疗的师的工作，节省了人力。
113.本发明还提供一种康复训练系统，如图6所示，包括训练自助设备30、训练配件9、图像传感器2、显示屏10、声音传感器8和扫描识别器7，所述训练配件9上设有身份标签；所述训练自助设备30包括：
114.处理模块31，用于获取参与康复训练的患者3的身份信息，根据所述身份信息匹配得到对应的康复训练计划；
115.无线通信模块32，用于从所述扫描识别器7处获取根据所述康复训练计划所选中的目标训练配件9的编码信息；
116.所述处理模块31，还用于根据所述编码信息和康复训练计划，获取与患者3匹配的引导训练画面和引导训练音频；
117.控制模块33，用于控制所述显示屏10显示匹配所述引导训练画面，并控制所述声
音传感器8同步播放所述引导训练音频；
118.所述无线通信模块32，还用于从所述图像传感器2和/或所述训练配件9处获取患者3使用所述目标训练配件9进行康复训练时的姿态数据；
119.所述控制模块33，还用于将所述姿态数据发送至所述交互屏1以同步显示所述患者3的角色模型4和运动状态。
120.具体的，本实施例是上述方法实施例对应的装置实施例，具体效果参见上述方法实施例，在此不再一一赘述。
121.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各程序模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的程序模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的程序单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各程序模块可以集成在一个处理单元中，也可是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个处理单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件程序单元的形式实现。另外，各程序模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本技术的保护范围。
122.本发明的一个实施例，一种训练自助设备30，包括主机、存储器，其中，存储器，用于存放计算机程序；主机，用于执行存储器上所存放的计算机程序，实现上述所对应方法实施例中的康复训练方法。
123.所述训练自助设备30可以为桌上型计算机、笔记本、掌上电脑、平板型计算机、手机、人机交互屏等设备。所述训练自助设备30可包括，但不仅限于主机、存储器。本领域技术人员可以理解，上述仅仅是训练自助设备30的示例，并不构成对训练自助设备30的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如：训练自助设备30还可以包括输入/输出接口、显示设备、网络接入设备、通信总线、通信接口等。通信接口和通信总线，还可以包括输入/输出接口，其中，主机、存储器、输入/输出接口和通信接口通过通信总线完成相互间的通信。该存储器存储有计算机程序，该主机用于执行存储器上所存放的计算机程序，实现上述所对应方法实施例中的康复训练方法。
124.所述主机可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用主机、数字信号主机(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用主机可以是微主机或者该主机也可以是任何常规的主机等。
125.所述存储器可以是所述训练自助设备30的内部存储单元，例如：训练自助设备30的硬盘或内存。所述存储器也可以是所述训练自助设备30的外部存储设备，例如：所述训练自助设备30上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smart media card，smc)，安全数字(secure digital，sd)卡，闪存卡(flash card)等。进一步地，所述存储器还可以既包括所述训练自助设备30的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器用于存储所述计算机程序以及所述训练自助设备30所需要的其他程序和数据。所述存储器还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
126.通信总线是连接所描述的元素的电路并且在这些元素之间实现传输。例如，主机通过通信总线从其它元素接收到命令，解密接收到的命令，根据解密的命令执行计算或数
据处理。存储器可以包括程序模块，例如内核(kernel)，中间件(middleware)，应用程序编程接口(application programming interface，api)和应用。该程序模块可以是有软件、固件或硬件、或其中的至少两种组成。输入/输出接口转发用户通过输入/输出接口(例如感应器、键盘、触摸屏)输入的命令或数据。通信接口将该训练自助设备30与其它网络设备、用户设备、网络进行连接。例如，通信接口可以通过有线或无线连接到网络以连接到外部其它的网络设备或用户设备。无线通信可以包括以下至少一种：无线保真(wifi)，蓝牙(bt)，近距离无线通信技术(nfc)，全球卫星定位系统(gps)和蜂窝通信等等。有线通信可以包括以下至少一种：通用串行总线(usb)，高清晰度多媒体接口(hdmi)，异步传输标准接口(rs-232)等等。网络可以是电信网络和通信网络。通信网络可以为计算机网络、因特网、物联网、电话网络。训练自助设备可以通过通信接口连接网络，训练自助设备和其它网络设备通信所用的协议可以被应用、应用程序编程接口(api)、中间件、内核和通信接口至少一个支持。
127.本发明的一个实施例，一种存储介质，存储介质中存储有至少一条指令，指令由主机加载并执行以实现上述康复训练方法对应实施例所执行的操作。例如，存储介质可以是只读内存(rom)、随机存取存储器(ram)、只读光盘(cd-rom)、磁带、软盘和光数据存储设备等。
128.它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
129.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述或记载的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
130.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
131.在本技术所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/训练自助设备和方法，可以通过其他的方式实现。例如，以上所描述的装置/训练自助设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性、机械或其他的形式。
132.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
133.另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可能集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
134.所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序发送指令给相关的硬件完成，所述的计算机程序可存储于一存储介质中，该计算机程序在被主机执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述存储介质可以包括：能够携带所述计算机程序的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述存储介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如：在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读的存储介质不包括电载波信号和电信信号。
135.应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
136.应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。