關節(jié)運動測試系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及人體運動捕捉技術領域，特別涉及一種關節(jié)運動測試系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]在進行人工關節(jié)和醫(yī)療器械的研發(fā)過程中，對人工關節(jié)進行生物性能評價是不可或缺的一個過程。傳統(tǒng)的關節(jié)運動測試系統(tǒng)是基于電信號的，每個傳感器通過信號線與檢測設備相連，不同的線代表不同的通道，通過通道來區(qū)分傳感器的不同，檢測設備將測得的數據再通過信號線傳給外接電腦。
[0003]隨著計算機視覺技術的發(fā)展，出現了基于視覺捕捉的關節(jié)運動測試系統(tǒng)，每個傳感器上都包有一層反射紅外線的膜，測試設備上有兩個裝有濾光片的鏡頭，通過濾光片只透過一定波段的紅外光，從而達到檢測傳感器運動的目的。同樣的，檢測設備也是通過數據線將測得的數據傳給外接電腦。
[0004]做關節(jié)運動測試實驗需要一個干凈整潔的環(huán)境，而無論是傳統(tǒng)的，還是目前流行的關節(jié)運動測試系統(tǒng)，他們與外接電腦之間的通訊都是有線的，使得測試現場的連線很多，在地上踩來踩去的很容易臟掉，影響測試現場的整潔環(huán)境；給使用和維護帶來很大的不便；電源線(強電)和信號線(弱電)都混在一起，容易造成工作人員觸電。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型實施例提供了一種關節(jié)運動測試系統(tǒng)，減少了測試現場的連線，使測試現場環(huán)境整潔，使系統(tǒng)的使用和維護更方便，且不會造成工作人員觸電，包括:
[0006]攝像設備，用于捕捉固定在關節(jié)上的光學傳感器反射的紅外光；
[0007]模數轉換單元，用于對攝像設備捕捉到的紅外光信息進行模數轉換；
[0008]無線通信模塊，用于通過無線通信方式將模數轉換后的紅外光信息發(fā)送給其它設備。
[0009]在一個實施例中，所述攝像設備包括兩個紅外攝像頭，兩個紅外攝像頭成預設角度放置，獲得光學傳感器從預設角度反射的紅外光。
[0010]在一個實施例中，所述紅外攝像頭的鏡頭上裝有濾光片。
[0011 ] 在一個實施例中，所述攝像設備包括一個雙目攝像機。
[0012]在一個實施例中，所述雙目攝像機的鏡頭上裝有濾光片。
[0013]在一個實施例中，所述系統(tǒng)提供兩個無線通信模塊，其中一個安裝于所述系統(tǒng)內部，另一個安裝于與所述系統(tǒng)進行無線通信的、本身不帶無線通信功能的其它設備中。
[0014]在一個實施例中，所述光學傳感器為球狀。
[0015]在一個實施例中，所述無線通信模塊還用于接收所述其它設備返回的光學傳感器的空間位置，所述空間位置是根據模數轉換后的紅外光信息計算獲得的。
[0016]在一個實施例中，所述系統(tǒng)還包括存儲設備，用于存儲光學傳感器的空間位置。
[0017]在本實用新型實施例中，采用無線傳輸方式實現關節(jié)運動測試系統(tǒng)和其他設備之間的通訊，減少了測試現場的連線，使得測試現場環(huán)境整潔；使得關節(jié)運動測試系統(tǒng)的使用和維護方便；測試現場只有電源線，不會造成工作人員觸電。
【附圖說明】
[0018]此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本實用新型的限定。在附圖中:
[0019]圖1是本實用新型實施例提供的一種關節(jié)運動測試系統(tǒng)結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]為使本實用新型的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結合實施方式和附圖，對本實用新型做進一步詳細說明。在此，本實用新型的示意性實施方式及其說明用于解釋本實用新型，但并不作為對本實用新型的限定。
[0021]發(fā)明人發(fā)現，無論是傳統(tǒng)的，還是目前流行的關節(jié)運動測試系統(tǒng)，都是使用數據線與其他設備進行通訊，使得測試現場的連線很多，在地上踩來踩去的很容易臟掉，影響測試現場的整潔環(huán)境；給使用和維護帶來很大的不便；電源線(強電)和信號線(弱電)都混在一起，容易造成工作人員觸電。而如果使用無線替換有線來完成關節(jié)運動測試系統(tǒng)與其他設備之間的通訊，就能夠解決現有技術的上述問題?；诖?，本實用新型實施例中提出一種關節(jié)運動測試系統(tǒng)。
[0022]圖1是本實用新型實施例提供的一種關節(jié)運動測試系統(tǒng)結構示意圖，如圖1所示，該系統(tǒng)包括:
[0023]攝像設備101，用于捕捉固定在關節(jié)上的光學傳感器104反射的紅外光；
[0024]模數轉換單元102，用于對攝像設備101捕捉到的紅外光信息進行模數轉換；
[0025]無線通信模塊103，用于通過無線通信方式將模數轉換后的紅外光信息發(fā)送給其它設備105。
[0026]具體實施時，光學傳感器104被固定在人體的關節(jié)上，且該光學傳感器104只反射特定波長的紅外光。在本實用新型中光學傳感器104可以采用球狀傳感器，使其可以從不同的角度或方向反射紅外光。
[0027]對于空間中的一個點，只要它能同時被兩部攝像機所見，則根據同一時刻兩部攝像機的圖像和對應參數，就能確定這一時刻該點在空間的位置。所以本發(fā)明中的攝像設備101可以采用兩個紅外攝像頭，這兩個紅外攝像頭的鏡頭上裝有濾光片，只能捕捉到光學傳感器104反射的紅外光。且這兩個紅外攝像頭按照預設的角度放置，可以捕捉到光學傳感器104從不同角度反射的紅外光。攝像設備101也可以用一個雙目攝像機來替代兩個紅外攝像頭，雙目攝像機的鏡頭上同樣裝有濾光片，只用來捕捉光學傳感器104反射的紅外光。
[0028]模數轉換單元102接收攝像設備101捕捉到的紅外光信息，而紅外光信息是模擬信號，模數轉換單元102就是負責將紅外光信息(模擬信號)進行模數轉換。
[0029]本實用新型系統(tǒng)提供兩個無線通信模塊103，其中一個安裝于系統(tǒng)內部，通過無線通信方式將模數轉換后的紅外光信息發(fā)送給其它設備105，還用來接收其它設備105返回的光學傳感器的空間位置，其中，空間位置是其它設備105根據模數轉換后的紅外光信息計算獲得的。另一個無線通信模塊103可以根據需要安裝，當其它設備105沒法與本實用新型系統(tǒng)進行無線通信時，即其它設備105本身不帶無線通信功能，則可將另一個無線通信模塊103安裝于其它設備105中，通過這一對無線通信模塊103，實現其它設備105和本實用新型系統(tǒng)的相互通信；若其它設備105能進行無線通信，即其本身自帶藍牙功能或WIFI功能，則另一個無線通信模塊103可以不使用。
[0030]其它設備105可以是電腦，也可以是手機。當需要采集數據時，無線關節(jié)測試系統(tǒng)把關節(jié)的空間位置坐標數據無線傳送給電腦或手機，供實驗者后期分析使用。
[0031]具體實施時，本實用新型系統(tǒng)還可以包括存儲設備，用來存儲光學傳感器的空間位置。
[0032]綜上所述，本實用新型采用無線傳輸方式實現關節(jié)運動測試系統(tǒng)和其他設備之間的通訊，減少了測試現場的連線，使得測試現場環(huán)境整潔；使得關節(jié)運動測試系統(tǒng)的使用和維護方便；測試現場只有電源線，不會造成工作人員觸電。
[0033]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型實施例可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種關節(jié)運動測試系統(tǒng)，其特征在于，包括: 攝像設備，用于捕捉固定在關節(jié)上的光學傳感器反射的紅外光； 模數轉換單元，用于對攝像設備捕捉到的紅外光信息進行模數轉換； 無線通信模塊，用于通過無線通信方式將模數轉換后的紅外光信息發(fā)送給其它設備。
2.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述攝像設備包括兩個紅外攝像頭，兩個紅外攝像頭成預設角度放置，獲得光學傳感器從預設角度反射的紅外光。
3.如權利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外攝像頭的鏡頭上裝有濾光片。
4.如權利要求1所述的系統(tǒng)，所述攝像設備包括一個雙目攝像機。
5.如權利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述雙目攝像機的鏡頭上裝有濾光片。
6.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)提供兩個無線通信模塊，其中一個安裝于所述系統(tǒng)內部，另一個安裝于與所述系統(tǒng)進行無線通信的、本身不帶無線通信功能的其它設備中。
7.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述光學傳感器為球狀。
8.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述無線通信模塊還用于接收所述其它設備返回的光學傳感器的空間位置，所述空間位置是根據模數轉換后的紅外光信息計算獲得的。
9.如權利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括存儲設備，用于存儲光學傳感器的空間位置。
【專利摘要】本實用新型提供一種關節(jié)運動測試系統(tǒng)，其中，該系統(tǒng)包括：攝像設備，用于捕捉固定在關節(jié)上的光學傳感器反射的紅外光；模數轉換單元，用于對攝像設備捕捉到的紅外光信息進行模數轉換；無線通信模塊，用于通過無線通信方式將模數轉換后的紅外光信息發(fā)送給其它設備。本實用新型采用無線傳輸方式實現關節(jié)運動測試系統(tǒng)和其他設備之間的通訊，減少了測試現場的連線，使得測試現場環(huán)境整潔；使得關節(jié)運動測試系統(tǒng)的使用和維護方便；且測試現場只有電源線，不會造成工作人員觸電。
【IPC分類】A61B5-11
【公開號】CN204293162
【申請?zhí)枴緾N201420794285
【發(fā)明人】尚鵬, 侯增濤, 葉新, 聶和民, 杜亞偉, 徐希坤
【申請人】中國科學院深圳先進技術研究院
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月15日