20、提升膝关节角度测量精度与眼动追踪数据分析

提升膝关节角度测量精度与眼动追踪数据分析

在康复治疗和认知研究领域，膝关节角度测量精度的提升以及眼动追踪在认知任务中的应用都具有重要意义。下面将为大家详细介绍相关研究内容。

提升膝关节角度测量精度的方法

在康复治疗中，准确测量膝关节角度对于评估患者的康复状况至关重要。研究提出了一种通过Kinect和IMU传感器融合系统来改善膝关节角度测量的方法，适用于矢状面和额状面两种运动速度下的运动。
- 融合方法 ：采用卡尔曼滤波器将Kinect传感器的低频角度测量值与高频IMU传感器的角度测量值进行融合。
- 实验结果 ：实验结果表明，卡尔曼滤波器有助于提高系统状态估计的准确性，稳定所选运动的角度测量。与传统的测角仪等仪器相比，该方法能够获得可接受的最小均方根误差测量值。IMU和Kinect - IMU方法在下肢角度测量的可接受最小范围内。

以下是该方法的流程：

graph TD
    A[开始] --> B[获取Kinect和IMU传感器数据]
    B --> C[应用卡尔曼滤波器融合数据]
    C --> D[估计系统状态和角度测量值]
    D --> E[输出测量结果]
    E --> F[结束]

不过，该研究仅使用IMU传感器来估计角度测量值，而非关节位置。因此，在不同距离和不同运动方向上还需要进行更广泛的探索。未来的研究方向包括从IMU设备获取的数据中获得3D校正骨骼，并将其扩展到人体的其他关节。