杨荣 宋亮 魏鹏绪 潘国新

0 引言

近年来，由于人口老龄化、工业、交通事故、自然灾害、工作压力、疾病等的原因，有康复需求的人群数量以惊人的速度逐年增加，据统计，截至2019年底，我国已有9 775家残疾人康复机构，但专业技术人员仅有19万，8 500万残疾人中仅有1 043万人得到康复服务[1]。康复需求端的扩大导致康复领域出现护理人员紧缺、康复效率低下的问题。机器视觉技术的发展为康复领域提供了新的发展思路。将机器视觉技术与康复技术相结合可以辅助康复人员自主完成训练任务，提高康复人员的主动训练参与度与自信度，同时可以利用网络对居家患者进行实时康复效果评估与训练方案调整，提高康复效率的同时有效地减轻医护人员和家属的负担。

1 机器视觉

机器视觉是一门结合了光学、机电控制、图像处理、人工智能等技术的综合性学科[2]，在康复领域应用时的基本技术构成一般包括图像采集部分、图像处理部分和外部控制部分。

1.1 图像采集

图像采集部分由照明系统和视觉传感器两部分组成[3]，完成外部图像的采集和处理。

照明系统即采用发光光源照亮目标物体，保障图像处理成像效果的同时避免外部环境光线的干扰。光源的效果对机器视觉的成像质量至关重要，不同形状、颜色、照射角度的光源会产生不同的图像效果。机器视觉中的光源类型包括发光二极管、热辐射光源、气体放电光源等[4]，实际应用中需要根据不同的应用场景，选择能最大程度分离图像中目标信息与背景信息的光源，以降低图像处理过程的难度，提高算法分割与特征识别的准确度与可靠度。……