一种假肢对线方法及装置与流程

本发明涉及假肢，尤其涉及一种假肢对线方法及装置。背景技术：1、假肢配置是指为截肢者安装、配备假肢，并最终交付成品假肢的全过程中所有专业活动的总称，包括评估患者、开具假肢处方、制作与适配、使用训练、评定假肢功能、交付假肢等程序。2、对线是假肢制作与假肢适配程序的核心之一，是确定假肢与身体整体、地面的相对位置关系，一般分为工作台对线、静态对线和动态对线三个步骤，对线调整过程中通过改变假肢的几何构型，不断纠正残肢与地面之间的应力负荷方式，通过减少横向和纵向重心偏移来创造一个高效节能的步幅。最佳力线的目标是支撑相稳定，摆动相廓清，步长一致和能量效率高；具体来说对线调整还包括：1.从最初的足跟接触到全脚掌着地的转换；2.支撑相时膝关节的稳定性、骨盆的控制；3.从早期到末期支撑相过渡期间，顺利的向前推进(滚动)；4.确保足够的摆动相足趾廓清。3、假肢对线的好坏大大影响假肢的舒适性和功能性，不理想的对线还会产生各种异常步态，因此在假肢配备以及安装过程中使假肢获得更好的对线是必要的。现有技术中的假肢对线一直以来完全依靠假肢师的肉眼观察及定性分析进行评价和调整，该评价结果以及调整方案依赖于假肢师的技术与经验，不仅费时费力，其调整方案还难以确保较高的适配度。因此，如何确定与假肢穿戴者具有较高适配度的假肢对线策略是亟待解决的技术问题。技术实现思路1、鉴于此，本发明实施例提供了一种假肢对线方法及装置，以消除或改善现有技术中存在的一个或更多个缺陷。2、本发明的一个方面提供了一种假肢对线方法，该方法包括以下步骤：3、获取假肢穿戴图像序列，分割得到各假肢穿戴图像中的人体轮廓和假肢轮廓；4、基于得到的各所述假肢穿戴图像中的人体轮廓和假肢轮廓提取各所述假肢穿戴图像对应的假肢对线特征，所述假肢对线特征包括接受腔轴线特征、关节点特征和足底平面特征；5、基于各所述假肢穿戴图像对应的假肢对线特征确定假肢对线特征运动轨迹，基于所述假肢对线特征运动轨迹确定假肢对线特征的相对位置变化数据，所述假肢对线特征运动轨迹包括接受腔轴线运动轨迹、关节点运动轨迹和足底平面运动轨迹；6、基于所述假肢对线特征运动轨迹和所述相对位置变化数据识别异常步态；7、获取假肢穿戴者的个人信息，基于所述异常步态和所述个人信息确定假肢对线策略。8、在本发明的一些实施例中，基于得到的各所述假肢穿戴图像中的人体轮廓和假肢轮廓提取各所述假肢穿戴图像对应的假肢对线特征，包括：9、从假肢轮廓中提取接受腔轮廓，基于所述人体轮廓确定人体肢体轴线，基于所述接受腔轮廓和所述人体肢体轴线拟合得到接受腔轴线特征；10、基于所述人体轮廓和假肢轮廓通过训练好的关节点识别模型得到关节点特征；11、从所述人体轮廓和假肢轮廓中提取足部轮廓，基于提取到的所述足部轮廓确定足底平面特征。12、在本发明的一些实施例中，所述足底平面特征包括足中心点数据和足底法向量；和/或，13、基于所述接受腔轮廓和所述人体肢体轴线拟合得到接受腔轴线特征，包括：14、基于所述接受腔轮廓和所述人体肢体轴线通过最小二乘法或主成分分析方法初步拟合接受腔轴线；15、基于假肢穿戴图像序列中的各假肢穿戴图像对应的人体肢体轴线确定肢体运动特征；16、基于所述肢体运动特征优化初步拟合的接受腔轴线得到接受腔轴线特征。17、在本发明的一些实施例中，分割得到各假肢穿戴图像中的人体轮廓和假肢轮廓，包括：18、基于滤波算法去除所述假肢穿戴图像中的噪声；19、基于去除噪声的假肢穿戴图像通过阈值分割方法、区域生长方法或训练好的轮廓分割模型分割得到各假肢穿戴图像中的人体轮廓和假肢轮廓。20、在本发明的一些实施例中，所述相对位置变化数据包括：接受腔轴线运动轨迹变化数据、关节点运动轨迹变化数据、足底平面运动轨迹变化数据、关节点与接受腔轴线之间的最短距离、关节点与足底平面之间的距离、接受腔轴线与足底平面之间的夹角。21、在本发明的一些实施例中，基于所述假肢对线特征运动轨迹和所述相对位置变化数据识别异常步态，包括：基于所述假肢对线特征运动轨迹和所述相对位置变化数据通过训练好的异常步态识别模型得到异常步态。22、在本发明的一些实施例中，基于所述异常步态和所述个人信息确定假肢对线策略，包括；基于所述异常步态和所述个人信息通过训练好的方案推荐模型确定假肢对线策略。23、在本发明的一些实施例中，所述方法还包括：24、构建初始异常步态识别模型和第一样本数据集，基于所述第一样本数据集对所述初始异常步态识别模型进行训练得到训练好的异常步态识别模型；和/或，25、构建初始方案推荐模型和第二样本数据集，基于所述第二样本数据集对所述初始方案推荐模型进行训练得到训练好的方案推荐模型；26、其中，所述第一样本数据集中的样本数据包括假肢对线特征运动轨迹样本数据、相对位置变化样本数据和异常步态样本数据，所述第二样本数据集中的样本数据包括异常步态样本数据、个人信息样本数据和假肢对线策略样本数据。27、根据本发明的另一方面，还公开了一种假肢对线系统，包括处理器、存储器及存储在存储器上的计算机程序，所述处理器用于执行所述计算机程序，当所述计算机程序被执行时该系统实现如上任一实施例所述方法的步骤。28、根据本发明的再一方面，还公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上任一实施例所述方法的步骤。29、本发明的假肢对线方法及装置，在确定假肢对线策略时从各假肢穿戴图像中提取到假肢对线特征，且假肢对线特征包括接受腔轴线特征、关节点特征和足底平面特征，另外还确定假肢对线特征运动轨迹以及假肢对线特征的相对位置变化数据，并基于确定的假肢对线特征运动轨迹和相对位置变化数据识别出异常步态，最终基于穿戴者的个人信息以及异常步态确定最终的假肢对线策略。该方法在确定假肢对线策略时不仅考虑假肢对线特征，还综合考虑假肢对线特征的运动轨迹及相对位置变化数据，从而确保了所确定的假肢对线策略的合理性，进而也提高了假肢对线策略与假肢穿戴者的高度适配性。30、本发明的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本发明的实践而获知。本发明的目的和其它优点可以通过在说明书以及附图中具体指出的结构实现到并获得。31、本领域技术人员将会理解的是，能够用本发明实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本发明能够实现的上述和其他目的。技术特征：1.一种假肢对线方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：2.根据权利要求1所述的假肢对线方法，其特征在于，基于得到的各所述假肢穿戴图像中的人体轮廓和假肢轮廓提取各所述假肢穿戴图像对应的假肢对线特征，包括：3.根据权利要求2所述的假肢对线方法，其特征在于，所述足底平面特征包括足中心点数据和足底法向量；和/或，4.根据权利要求1所述的假肢对线方法，其特征在于，分割得到各假肢穿戴图像中的人体轮廓和假肢轮廓，包括：5.根据权利要求1所述的假肢对线方法，其特征在于，所述相对位置变化数据包括：接受腔轴线运动轨迹变化数据、关节点运动轨迹变化数据、足底平面运动轨迹变化数据、关节点与接受腔轴线之间的最短距离、关节点与足底平面之间的距离、接受腔轴线与足底平面之间的夹角。6.根据权利要求5所述的假肢对线方法，其特征在于，基于所述假肢对线特征运动轨迹和所述相对位置变化数据识别异常步态，包括：基于所述假肢对线特征运动轨迹和所述相对位置变化数据通过训练好的异常步态识别模型得到异常步态。7.根据权利要求6所述的假肢对线方法，其特征在于，基于所述异常步态和所述个人信息确定假肢对线策略，包括；基于所述异常步态和所述个人信息通过训练好的方案推荐模型确定假肢对线策略。8.根据权利要求7所述的假肢对线方法，其特征在于，所述方法还包括：9.一种假肢对线系统，包括处理器、存储器及存储在存储器上的计算机程序，其特征在于，所述处理器用于执行所述计算机程序，当所述计算机程序被执行时该系统实现如权利要求1至8中任一项所述方法的步骤。10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述方法的步骤。技术总结本发明提供一种假肢对线方法及装置，包括：获取假肢穿戴图像序列，分割得到各假肢穿戴图像中的人体轮廓和假肢轮廓；基于各人体轮廓和假肢轮廓提取各假肢穿戴图像对应的假肢对线特征，假肢对线特征包括接受腔轴线特征、关节点特征和足底平面特征；基于各假肢对线特征确定假肢对线特征运动轨迹，基于假肢对线特征运动轨迹确定假肢对线特征的相对位置变化数据，假肢对线特征运动轨迹包括接受腔轴线运动轨迹、关节点运动轨迹和足底平面运动轨迹；基于假肢对线特征运动轨迹和相对位置变化数据识别异常步态；获取假肢穿戴者的个人信息，基于异常步态和个人信息确定假肢对线策略。本发明能够为假肢穿戴者提供具有较高适配度的假肢对线策略。技术研发人员：张小雪,李旭苒,张腾宇,赵芳杰,赖卿受保护的技术使用者：国家康复辅具研究中心技术研发日：技术公布日：2024/8/16