Способ регистрации кинезиограммы

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное учреждение Республиканский научнопрактический центр неврологии и нейрохирургии Министерства здравоохранения Республики Беларусь(72) Авторы Лихачев Сергей Алексеевич Лукашевич Владислав Анатольевич Качинский Александр Николаевич(73) Патентообладатель Государственное учреждение Республиканский научно-практический центр неврологии и нейрохирургии Министерства здравоохранения Республики Беларусь(57) Способ регистрации кинезиограммы, при котором на определенных участках тела человека закрепляют активные маркеры, выполненные с использованием светодиодных источников света, помещенных в полимерные матовые полупрозрачные сферы регистрируют с помощью видеокамеры при движении человека перемещение маркеров непосредственно по их излучению и регистрируют кинезиограмму, осуществляя обработку полученной цифровой видеозаписи посредством аппаратно-программного комплекса видеоанализа движений в программе видеозахвата и автоматического распознавания маркеров. Фиг. 1 Изобретение относиться к медицине, а именно к неврологии, травматологии, ортопедии, реабилитации, функциональной диагностике, и может использоваться для регистрации кинезиограмм. 13395 1 2010.06.30 В настоящее время методы регистрации кинезиограмм локомоторной активности человека являются одними из основных методов в биомеханических исследованиях. Наиболее эффективным инструментом для регистрации кинезиограмм локомоторных звеньев человека являются устройства видеоанализа 1, 2. Основным достоинством этих систем является возможность дистанционной регистрации, без установления на тело испытуемого устройств (датчиков, кабелей), ограничивающих его свободное перемещение. Известен также способ регистрации кинезиограммы локомоторных звеньев человека посредством аппаратно-программного комплекса видеоанализа движений - и специальных маркеров, закрепляемых на определенных анатомических участках тела человека посредством липких пластин и представляющих собой полимерные тела со сферическими поверхностями диаметром 30 мм, покрытые световозвращающим материалом и являющиеся отражателями света. В систему аппаратно-программного комплекса видеоанализа движенийвходят источники света для освещения световозвращающей поверхности маркеров, цифровая видеокамера, посредством которой производят регистрацию локомоторного акта человека и собственно компьютерная программа видеозахвата движения, распознающая маркеры и отражающая их положение (координаты) в исследуемой плоскости в цифровом значении. По характеру изменений значений положения (координат) маркеров осуществляется оценка выполняемого движения. В техническом исполнении, для того чтобы был произведен адекватный видеозахват маркеров компьютерной программой,они должны выглядеть ярко и контрастно на фоне исследуемых анатомических участков тела человека и предметов окружающего пространства, с этой целью в способе предусмотрено направление на световозвращающую поверхность маркеров светового пучка от мощного дорогостоящего софита. Также площадь маркера должна быть постоянна в процессе выполнения всего исследуемого движения. Основным недостатком данного способа является потеря маркером своей контрастности и яркости в процессе выполнения движения по ряду причин, а именно выход маркера в процессе выполнения исследуемого движения за пределы пучка направленного света, в результате чего его освещенность резко снижается и программа видеозахвата не выполняет адекватное распознавание уравнивание освещенности маркера и кожных покровов анатомического участка тела, на котором установлен данный маркер, в результате чего программа видеозахвата не в состоянии произвести его распознавание появление участка с большей освещенностью, среди окружающих предметов, расположенных в непосредственной близости, либо на удалении от маркера, в результате чего программа видеозахвата распознает более освещенный участок расположенного рядом с маркером предмета, как сам маркер, что ведет к искажению полученных данных. Подобные погрешности автоматического распознавания маркеров корректируются покадрово вручную, что с учетом частоты кадрирования (0,02 с) значительно затрудняет, а в некоторых случаях делает невозможным выполнение исследования 3. Задача изобретения - повышение точности регистрации кинезиограмм, сокращение времени регистрации кинезиограмм и уменьшение энергозатрат. Сущность изобретения заключается в том, что на определенных участках тела человека закрепляют активные маркеры, выполненные с использованием светодиодных источников света, помещенных в полимерные матовые полупрозрачные сферы, регистрируют с помощью видеокамеры при движении человека перемещение маркеров непосредственно по их излучению и регистрируют кинезиограмму, осуществляя обработку полученной цифровой видеозаписи посредством аппаратно-программного комплекса видеоанализа движений в программе видеозахвата и автоматического распознавания маркеров. Изобретение поясняется рисунками, представленными на фиг. 1-4. На фиг. 1 представлен общий вид светодиодного активного маркера, где 1- металлический корпус цилиндрической формы, 2 - выключатель, 3 - полимерное основание, 4- полимерная матовая сфера. На фиг. 2 представлено схематическое строение светодиодного активного маркера,где 1 - металлический корпус цилиндрической формы, 2 - выключатель, 3 - полимерное 2 13395 1 2010.06.30 основание, 4 - полимерная матовая сфера, 5 - источник электроэнергии в виде малогабаритной батареи, 6 - светодиодный источник. На фиг. 3 представлен вариант использования адекватно распознаваемых программой видеозахвата движений активных светодиодных маркеров в затемненном помещении. На фиг. 4 представлены активные светодиодные маркеры удовлетворительно контрастируемые в условиях дневного света. Способ осуществляют посредством использования аппаратного комплекса . Для видеозахвата движения с последующей его оценкой в системе видеоанализа выделяют определенные участки тела активными светодиодными маркерами, которые закрепляют на определенных анатомических участках тела человека посредством липких пластин. Затем производят видеорегистрацию двигательного акта на цифровую видеокамеру, с последующей обработкой цифровой видеозаписи в программе видеозахвата изображения и автоматического распознавания активных маркеров. Технический результат изобретения заключается в повышении точности регистрации кинезиограмм, сокращении времени регистрации кинезиограмм за счет создания четко ограниченного, безбликового, постоянно распознаваемого при всевозможных движениях анатомических участков тела светового пятна достаточной яркости, в связи с чем происходит значительное сокращение времени распознавания и видеозахвата движений. Использование активных маркеров позволяет обойтись без специальных, потребляющих большое количество энергии, осветительных приборов. Источники информации 1. Витензон А.С. Закономерности нормальной и патологической ходьбы человека. М. ООО Зеркало - М, 1998. 2. Скворцов Д.В. Клинический анализ движений. Анализ походки. - М., 1996. - С. 344. 3.--, 1992. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3