毛堃 吴小敏

摘 要：Kinect V2能够对人体上肢的骨骼实现稳定且准确的识别，因此，许多学者都将其应用于上肢运动康复的评价领域。为提高Kinect V2对于上肢运动的匹配速率，提出了一种基于关键帧的快速评价方法。通过提取整个动作序列中骨骼点的三维坐标极值，并记录对应的帧ID，从而生成新的骨骼序列，最终采用动态时间规整（DTW）对动作进行匹配。为验证该评价方法的有效性，对健康的志愿者进行了试验，试验结果表明，该方法具有较高的匹配效率。

关键词：Kinect V2;上肢康复;关键帧;动态时间规整（DTW）

0 引言

随着传感器技术和数据分析技术的飞速发展，智能运动评价系统已经得到了广泛应用，其在康复领域的应用价值也得到了学者们的广泛认可。近年来，国内外各研究机构和学者针对康复运动研制了各种智能评价系统，对于上肢康复运动数据的采集方式目前主要有两大类，一类是以加速度传感器为代表的惯性传感器，另一类则是以Kinect为代表的视觉传感器[1]。

Kinect由于其在人体骨骼识别方面优越的性能以及无须额外佩戴的便捷性，在许多学者关于康复训练和康复评价的研究中得到应用。白敬等人[2]提出了一种基于工作空间测量的居家脑卒中患者上肢偏瘫康复训练评估系统，实现患者居家康复训练与评估。该系统通过Kinect V1对患者上肢的运动数据进行采集，计算出对应的水平角和高度角，从而分析出对应的患者上肢可到达的工作空间相对表面积，并基于DTW算法计算患者上肢的水平角和高度角与标准动作之间的距离，但是并没有针对关节角度计算出的距离做进一步评价准确性的对比研究。……