自主研发步态评估系统研究

智能手机内置的加速度计不断获取与步态相关的数据，这些数据由预处理单元进行预处理，然后通过动态时间扭曲(dynamic time翘曲，DTW)算法和前馈神经网络进行分析，对用户进行身份验证。在***检测到未经授权的访问后的一分钟内，系统会向智能手机用户发送电子邮件通知，其中包括该设备***已知位置的时间戳。这可以帮助用户找回他们的智能手机时，他们不小心放错地方或丢失了。在初步评价中，这种新的基于gait的认证系统的灵敏度为0.74，特异性为0.78。虽然这些结果令人鼓舞，但研究人员还需要进一步开发该系统，才能在现实环境中成功应用。研究人员表示：虽然提出的方案的性能很有希望，但它确实需要改进，以使系统变得切实可行。Medtrack足底压力步态分析系统实验室与国内多家**医疗机构常年保持合作，不同种类疾病与步态相关的研究。自主研发步态评估系统研究

足底压力及步态分析评估对足部疾病的诊断和医治已经比较成熟，很大的促进了临床生物力学的发展。为临床康复评估、矫形鞋垫\鞋的适配效果、假肢矫具适配效果、足部手术效果等提供了准确的评估方法和依据。步态分析是利用力学的概念和人体解剖、生理学知识对人体的行走功能状态进行对比分析的一种生物力学研究方法。足底压力是人体在静止站立或者动态行时，在自身重力的作用下，足底在垂直方向上受到的一个地面的反作用力。足底压力的大小与分布状况能直观反映人体腿、足结构、功能及整个身体姿势控制等信息，分析评估足底应力，对临床诊断、疾患程度测定和术后疗效评价均具有重要意义。自主研发步态评估系统研究足底压力步态分析系统可以测量并分析人体足底的压力分布,供研究或者产品开发使用。

    底墨迹法是步态分析早期和简易的方法之一。在足底涂上墨汁，在步行通道（一般为15-20cm）铺上白纸。测试动物走过白纸，留下足迹，便可以测量行走步态。步行同时用秒表记录时间。这种方式不需要复杂设备，但是十分耗时，所以实际实验过程中越来越少用到。可以获得的参数包括：步长(Steplength)：指一足着地至对侧足着地的平均距离。国内也有称之为步幅。步长时间(steptime):指一足着地至对侧足着地的平均时间，相当于支撑相早期和中期。步幅(Stridelength)：指一足着地至同一足再次着地的距离。国内也有称之为跨步长。步行周期(cycletime)：指平均步幅时间(stridetime)，相当于支撑相与摆动相之和。步频(cadence)：指平均步数（步/min），等于：60(s)÷步长平均时间(s)。由于步长时间两足不同，所以一般取其均值。有人按左右步长单独计算步频，以表示两侧步长的差异。步速(velocity)：指步行的平均速度(m/s)，等于：步幅÷步行周期。步宽(walkingbase)：也称之为支撑基础(supportingbase)，指两脚跟中心点或重力点之间的水平距离，也有采用两足内侧缘或外侧缘之间的**短水平距离。左右足分别计算。足偏角(toeoutangle)：指足中心线与同侧步行直线之间的夹角。

在基于机器视觉的步态识别中，系统利用摄像机获取数据，然后利用图像处理技术对数据进行分析。另一方面，基于地面传感器的步态识别系统通过一个垫子工作，这个垫子可以测量一个人的步伐所产生的力量和速度。基于可穿戴传感器的步态识别系统使用带有传感器的可穿戴设备，如加速度计、陀螺仪传感器和力传感器，来检测和记录步态活动。研究人员在论文中写道：这篇论文介绍了一种智能手机用户认证系统的开发，该系统利用了该设备已有的硬件。身份验证是基于智能手机用户的步态模式，这是一种生物特征。比勒陀利亚大学和香港城市大学的研究团队开发了一种基于可穿戴传感器的步态识别系统，该系统利用了智能手机已有的硬件，尤其是其加速度计。足底压力步态分析系统利用力学、解剖、生理学知识对人体行走功能状态进行对比分析的一种生物力学研究方法。

    足底压力分布能反映下肢乃至全身的生理、结构和功能等方面的信息，对足底压力的研究可揭示人体在不同状态下的足底压力特征,即运动过程中足的动力学特性。当下肢功能及足内结构轻微变化时,都将改变足底压力负荷的分配，因此研究人体不同状态下（正常人与病人之间、站立和步态之间）的足底压力的变化，可以用来进一步分析并获得人体各部位的受力情况和生理、病理学参数，从而可以与病史、其他检查联合使用对人体健康程度进行诊断。通过足底压力测试可以分析出病人走路时足部受力情况，哪部分受的压强比较大，严重到什么程度，还可测试出患者走路过程中足内、外翻的程度，整个脚的运动轨迹等。过度的内翻、外翻会引起损伤。足部的过渡旋转导致运动的不稳定性，使跟腱支点不稳定，引起跟腱张力不平均，增加跟腱撕裂的可能性。 足底压力步态分析系统可针对老年跌倒风险的预测性评估 ，针对不同年龄的人群步行功能的评估 。步态评估大概价格

足底压力步态分析系统可以帮助医护人员确定相关疾病患病程度分析和制定相关康复计划提供帮助。自主研发步态评估系统研究

比勒陀利亚大学和香港城市大学的一组研究人员**近开发了一种基于步态分析的连续智能手机用户身份验证系统。在IEEE工业电子学会(IEEE Industrial Electronics Society)第44届年会上发表的一篇论文中，概述了这一系统。该系统利用了设备已有的硬件，根据用户的步态模式对智能手机用户进行身份验证。“步态”一词指的是行走或跑步时通过移动肢体来实现的运动模式。研究发现，每个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认证。现有的生物特征步态识别工具可分为三类：基于机器视觉的步态识别工具、基于地板传感器的步态识别工具和基于可穿戴传感器的步态识别工具。自主研发步态评估系统研究