自主研發步态評估系統研究

智能手機内置的自主加速度計不斷獲取與步态相關的數據，這些數據由預處理單元進行預處理，研發研究然後通過動态時間扭曲(dynamic time翹曲，步态DTW)算法和前饋神經網絡進行分析，評估對用戶進行身份驗證。系統在檢測到未經授權的自主訪問後的一分鐘内，系統會向智能手機用戶發送電子郵件通知，研發研究其中包括該設備已知位置的步态時間戳。這可以幫助用戶找回他們的評估智能手機時，他們不小心放錯地方或丢失了。系統在初步評價中，自主這種新的研發研究基于gait的認證系統的靈敏度為0.74，特異性為0.78。步态雖然這些結果令人鼓舞，評估但研究人員還需要進一步開發該系統，系統才能在現實環境中成功應用。研究人員表示：雖然提出的方案的性能很有希望，但它确實需要改進，以使系統變得切實可行。Medtrack足底壓力步态分析系統實驗室與國内多家**醫療機構常年保持合作，不同種類疾病與步态相關的研究。自主研發步态評估系統研究

足底壓力及步态分析評估對足部疾病的診斷和醫治已經比較成熟，很大的促進了臨床生物力學的發展。為臨床康複評估、矯形鞋墊\鞋的适配效果、假肢矯具适配效果、足部手術效果等提供了準确的評估方法和依據。步态分析是利用力學的概念和人體解剖、生理學知識對人體的行走功能狀态進行對比分析的一種生物力學研究方法。足底壓力是人體在靜止站立或者動态行時，在自身重力的作用下，足底在垂直方向上受到的一個地面的反作用力。足底壓力的大小與分布狀況能直觀反映人體腿、足結構、功能及整個身體姿勢控制等信息，分析評估足底應力，對臨床診斷、疾患程度測定和術後療效評價均具有重要意義。自主研發步态評估系統研究足底壓力步态分析系統可以測量并分析人體足底的壓力分布,供研究或者産品開發使用。

底墨迹法是步态分析早期和簡易的方法之一。在足底塗上墨汁，在步行通道（一般為15-20cm）鋪上白紙。測試動物走過白紙，留下足迹，便可以測量行走步态。步行同時用秒表記錄時間。這種方式不需要複雜設備，但是十分耗時，所以實際實驗過程中越來越少用到。可以獲得的參數包括：步長(Steplength)：指一足着地至對側足着地的平均距離。國内也有稱之為步幅。步長時間(steptime):指一足着地至對側足着地的平均時間，相當于支撐相早期和中期。步幅(Stridelength)：指一足着地至同一足再次着地的距離。國内也有稱之為跨步長。步行周期(cycletime)：指平均步幅時間(stridetime)，相當于支撐相與擺動相之和。步頻(cadence)：指平均步數（步/min），等于：60(s)÷步長平均時間(s)。由于步長時間兩足不同，所以一般取其均值。有人按左右步長單獨計算步頻，以表示兩側步長的差異。步速(velocity)：指步行的平均速度(m/s)，等于：步幅÷步行周期。步寬(walkingbase)：也稱之為支撐基礎(supportingbase)，指兩腳跟中心點或重力點之間的水平距離，也有采用兩足内側緣或外側緣之間的**短水平距離。左右足分别計算。足偏角(toeoutangle)：指足中心線與同側步行直線之間的夾角。

在基于機器視覺的步态識别中，系統利用攝像機獲取數據，然後利用圖像處理技術對數據進行分析。另一方面，基于地面傳感器的步态識别系統通過一個墊子工作，這個墊子可以測量一個人的步伐所産生的力量和速度。基于可穿戴傳感器的步态識别系統使用帶有傳感器的可穿戴設備，如加速度計、陀螺儀傳感器和力傳感器，來檢測和記錄步态活動。研究人員在論文中寫道：這篇論文介紹了一種智能手機用戶認證系統的開發，該系統利用了該設備已有的硬件。身份驗證是基于智能手機用戶的步态模式，這是一種生物特征。比勒陀利亞大學和香港城市大學的研究團隊開發了一種基于可穿戴傳感器的步态識别系統，該系統利用了智能手機已有的硬件，尤其是其加速度計。足底壓力步态分析系統利用力學、解剖、生理學知識對人體行走功能狀态進行對比分析的一種生物力學研究方法。

足底壓力分布能反映下肢乃至全身的生理、結構和功能等方面的信息，對足底壓力的研究可揭示人體在不同狀态下的足底壓力特征,即運動過程中足的動力學特性。當下肢功能及足内結構輕微變化時,都将改變足底壓力負荷的分配，因此研究人體不同狀态下（正常人與病人之間、站立和步态之間）的足底壓力的變化，可以用來進一步分析并獲得人體各部位的受力情況和生理、病理學參數，從而可以與病史、其他檢查聯合使用對人體健康程度進行診斷。通過足底壓力測試可以分析出病人走路時足部受力情況，哪部分受的壓強比較大，嚴重到什麼程度，還可測試出患者走路過程中足内、外翻的程度，整個腳的運動軌迹等。過度的内翻、外翻會引起損傷。足部的過渡旋轉導緻運動的不穩定性，使跟腱支點不穩定，引起跟腱張力不平均，增加跟腱撕裂的可能性。足底壓力步态分析系統可針對老年跌倒風險的預測性評估 ，針對不同年齡的人群步行功能的評估 。步态評估大概價格

足底壓力步态分析系統可以幫助醫護人員确定相關疾病患病程度分析和制定相關康複計劃提供幫助。自主研發步态評估系統研究

比勒陀利亞大學和香港城市大學的一組研究人員**近開發了一種基于步态分析的連續智能手機用戶身份驗證系統。在IEEE工業電子學會(IEEE Industrial Electronics Society)第44屆年會上發表的一篇論文中，概述了這一系統。該系統利用了設備已有的硬件，根據用戶的步态模式對智能手機用戶進行身份驗證。“步态”一詞指的是行走或跑步時通過移動肢體來實現的運動模式。研究發現，每個人的步态模式都有很大的不同，以至于步态分析可以用于生物特征認證。現有的生物特征步态識别工具可分為三類：基于機器視覺的步态識别工具、基于地闆傳感器的步态識别工具和基于可穿戴傳感器的步态識别工具。自主研發步态評估系統研究

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