上下肢训练方法及系统

本发明涉及图像处理，尤其涉及一种上下肢训练方法及系统。

背景技术：

1、在康复医学领域，随着人们对健康关注的不断提升，对于康复训练的需求日益增加。针对上下肢康复训练，传统的康复方法往往依赖于医护人员的经验和用户的自我感觉，缺乏科学化、个性化的指导。

2、现有技术中，在实时监测用户上下肢运动时，受到传感器精度和采样频率的限制。传感器的精度可能无法捕捉到用户微小的运动变化，导致监测结果的不够精准。此外，采样频率不足可能导致对用户动作的滞后性监测，影响了训练的实时性。即使成功监测到用户的运动，一些现有技术在对这些运动进行解析和分析时仍然存在一定的不足。例如，对于复杂的上下肢协调动作，算法可能无法准确地解析不同部位的运动轨迹，导致控制系统无法精准地理解用户的意图。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明实施例提供了一种上下肢训练方法及系统，用于提高对目标用户进行上下肢训练时进行控制的准确率。

2、本发明提供了一种上下肢训练方法，包括：

3、获取目标用户的用户信息数据，并对所述用户信息数据进行解析，得到所述目标用户的用户特征信息，其中，所述用户特征信息包括用户性别及用户行为特征；基于所述用户性别对所述目标用户进行初始训练标签标定，得到初始训练标签，并对所述用户行为特征进行用户训练类型分析，得到训练类型集合；通过所述初始训练标签对所述训练类型集合进行训练项目筛选，得到目标训练项目；基于所述目标训练项目，对所述目标用户进行上下肢训练，并基于预设的训练周期，通过预置的三维点云采集装置对所述目标用户进行点云数据采集，得到目标点云图像集合；将所述点云图像集合输入预置的基于双注意力混洗的目标跟踪模型进行运动模式追踪，得到所述目标用户的运动模式数据；通过所述运动模式数据对所述目标用户进行训练行为评价，得到行为评价分值，并根据所述行为评价分值对所述运动模式数据进行训练行为改进策略构建，得到目标行为改进策略；对所述目标行为改进策略进行行为改进交互文本生成，得到目标交互文本并将所述目标交互文本传输至预置的语音交互装置进行语音交互。

4、在本发明中，所述获取目标用户的用户信息数据，并对所述用户信息数据进行解析，得到所述目标用户的用户特征信息，其中，所述用户特征信息包括用户性别及用户行为特征步骤，包括：获取所述用户信息数据，并对所述用户信息数据进行数据分类，得到所述用户信息数据对应的图像数据以及文本数据；对所述图像数据进行用户生物特征识别，得到对应的生物特征集合；通过所述生物特征集合对所述目标用户进行用户行为分析，得到所述目标用户的用户行为特征；对所述文本数据进行文本关键词提取，得到多个用户特征关键词；基于多个所述用户特征关键词对所述目标用户进行用户性别识别，得到所述目标用户的用户性别；将所述用户性别以及所述用户行为特征合并为所述目标用户的所述用户特征信息。

5、在本发明中，所述基于所述目标训练项目，对所述目标用户进行上下肢训练，并基于预设的训练周期，通过预置的三维点云采集装置对所述目标用户进行点云数据采集，得到目标点云图像集合步骤，包括：基于所述目标训练项目，对所述目标用户进行上下肢训练；对所述目标训练项目进行训练周期提取，得到所述训练周期；基于所述目标训练项目，对所述目标用户进行关键训练位置标定，得到所述目标用户的多个关键训练位置；基于所述训练周期，通过所述三维点云采集装置对所述目标用户的多个关键训练位置进行点云数据采集，得到每个所述关键训练位置的初始点云图像集合；对每个所述关键训练位置的初始点云图像集合进行数据合并，得到所述目标点云图像集合。

6、在本发明中，所述将所述点云图像集合输入预置的基于双注意力混洗的目标跟踪模型进行运动模式追踪，得到所述目标用户的运动模式数据步骤，包括：将所述点云图像集合输入所述基于双注意力混洗的目标跟踪模型的双采样resnet-50进行软下采样处理，得到第一特征图集合；同时，将所述点云图像集合输入所述基于双注意力混洗的目标跟踪模型的双采样resnet-50进行硬下采样处理，得到第二特征图集合；对所述第一特征图集进行语义特征提取，得到第一语义特征信息，同时，对所述第二特征图集进行语义特征提取，得到第二语义特征信息；基于所述第一语义特征信息以及所述第二语义特征信息，对所述第一特征图集合以及所述第二特征图集合进行通道注意力分析，得到所述第一特征图集对应的第一通道注意力数据以及所述第二特征图集对应的第二通道注意力数据；基于所述第一通道注意力数据对所述第一特征图集进行特征加权，得到第一加权特征图集；基于所述第二通道注意力数据对所述第二特征图集进行特征加权，得到第二加权特征图集；通过所述第一加权特征图集以及所述第二加权特征图集对所述目标用户进行运动模式追踪，得到所述目标用户的运动模式数据。

7、在本发明中，所述通过所述第一加权特征图集以及所述第二加权特征图集对所述目标用户进行运动模式追踪，得到所述目标用户的运动模式数据步骤，包括：分别将所述第一加权特征图集以及所述第二加权特征图集输入空间注意力分析层进行空间注意力分析，得到所述第一加权特征图集对应的第一空间注意力响应信息以及所述第二加权特征图集对应的第二空间注意力响应信息；基于所述第一空间注意力响应信息对所述第一加权特征图集进行特征融合，得到第一融合特征图集；基于所述第二空间注意力响应信息对所述第二加权特征图集进行特征融合，得到第二融合特征图集；对所述第一融合特征图集以及所述第二融合特征图集进行通道混洗叠加处理，得到叠加特征图集；将所述叠加特征图集输入所述目标跟踪模型的多区域建议网络对所述目标用户进行建议区域追踪，得到多个建议区域图像；通过多个所述建议区域图像对所述目标用户进行运动模式追踪，得到所述目标用户的运动模式数据。

8、在本发明中，所述通过所述运动模式数据对所述目标用户进行训练行为评价，得到行为评价分值，并根据所述行为评价分值对所述运动模式数据进行训练行为改进策略构建，得到目标行为改进策略步骤，包括：通过所述运动模式数据对所述目标用户进行用户间歇时间提取，得到用户间歇时间；通过所述运动模式数据对所述目标用户进行训练行为强度分析，得到所述目标用户的训练行为强度；基于所述用户间歇时间以及所述训练行为强度对所述目标用户进行训练行为评价，得到行为评价分值；根据所述行为评价分值对所述运动模式数据进行训练行为改进策略构建，得到目标行为改进策略。

9、在本发明中，所述根据所述行为评价分值对所述运动模式数据进行训练行为改进策略构建，得到目标行为改进策略步骤，包括：对所述行为评价分值进行用户训练策略匹配，得到多个初始训练策略；实时采集所述目标用户的面部图像以及红外热图像；通过所述面部图像以及所述红外热图像对所述目标用户进行用户状态分析，得到当前用户状态；基于所述当前用户状态，对多个所述初始训练策略进行改进策略分析，得到所述目标行为改进策略。

10、本发明还提供了一种上下肢训练系统，包括：

11、解析模块，用于获取目标用户的用户信息数据，并对所述用户信息数据进行解析，得到所述目标用户的用户特征信息，其中，所述用户特征信息包括用户性别及用户行为特征；

12、标定模块，用于基于所述用户性别对所述目标用户进行初始训练标签标定，得到初始训练标签，并对所述用户行为特征进行用户训练类型分析，得到训练类型集合；

13、筛选模块，用于通过所述初始训练标签对所述训练类型集合进行训练项目筛选，得到目标训练项目；

14、训练模块，用于基于所述目标训练项目，对所述目标用户进行上下肢训练，并基于预设的训练周期，通过预置的三维点云采集装置对所述目标用户进行点云数据采集，得到目标点云图像集合；

15、追踪模块，用于将所述点云图像集合输入预置的基于双注意力混洗的目标跟踪模型进行运动模式追踪，得到所述目标用户的运动模式数据；

16、评价模块，用于通过所述运动模式数据对所述目标用户进行训练行为评价，得到行为评价分值，并根据所述行为评价分值对所述运动模式数据进行训练行为改进策略构建，得到目标行为改进策略；

17、生成模块，用于对所述目标行为改进策略进行行为改进交互文本生成，得到目标交互文本并将所述目标交互文本传输至预置的语音交互装置进行语音交互。

18、本发明提供的技术方案中，获取目标用户的用户信息数据，并对用户信息数据进行解析，得到目标用户的用户特征信息，其中，用户特征信息包括用户性别及用户行为特征；基于用户性别对目标用户进行初始训练标签标定，得到初始训练标签，并对用户行为特征进行用户训练类型分析，得到训练类型集合；通过初始训练标签对训练类型集合进行训练项目筛选，得到目标训练项目；基于目标训练项目，对目标用户进行上下肢训练，并基于预设的训练周期，通过预置的三维点云采集装置对目标用户进行点云数据采集，得到目标点云图像集合；将点云图像集合输入预置的基于双注意力混洗的目标跟踪模型进行运动模式追踪，得到目标用户的运动模式数据；通过运动模式数据对目标用户进行训练行为评价，得到行为评价分值，并根据行为评价分值对运动模式数据进行训练行为改进策略构建，得到目标行为改进策略；对目标行为改进策略进行行为改进交互文本生成，得到目标交互文本并将目标交互文本传输至预置的语音交互装置进行语音交互。在本技术方案中，通过获取目标用户的用户信息数据，包括性别和行为特征等信息，能够实现对每个用户的个性化康复训练。性别作为一个重要的生理特征，在康复训练中可能需要考虑到不同性别对训练的适应性，从而为用户提供更加贴合其生理差异的训练方案。通过基于用户性别进行初始训练标签标定，可以在康复训练初期为用户建立一个基准，有助于更好地指导后续的训练过程。通过对用户行为特征的分析，还能够得到训练类型集合，从而了解用户的运动偏好和潜在的康复需求。通过对初始训练标签和训练类型集合的分析，能够筛选出符合用户需求和目标的训练项目，确保康复训练的针对性和有效性。通过预置的三维点云采集装置，能够实时采集目标用户的点云数据集合，为后续的运动模式追踪提供了高质量的输入数据。运动模式追踪有助于准确地了解用户的运动状态，为康复训练提供实时反馈和调整。通过对运动模式数据进行训练行为评价，得到了行为评价分值。这一分值反映了用户在康复训练中的表现和进展情况。根据这些评价分值构建了目标行为改进策略，为用户提供有针对性的康复建议，提高训练的效果。通过生成目标交互文本并将其传输至语音交互装置，实现了与用户的交互。这种交互式的康复方式可以提高用户的参与度和积极性，增强用户对康复训练的信心和动力，以进一步提升对目标用户进行上下肢训练时进行控制的准确率。