基于WiiBalanceboard的平衡性检测方法

摘要

本发明公开了一种基于Wii Balance board的平衡性检测方法，经过严格的筛选条件选出合格的受试者进行试验，使用WBB采集受试者实验前后不同姿势的平衡信息并通过matlab程序记录下来。选择相同量的记录数据进行中心化处理，对处理后的数据计算相应的平衡指标，计算完成后得到不同指标的实验前后变动量，再结合受试者的晕动等级变化量进行相关性分析，从而得到不同平衡指标的权重参与总的平衡指标的计算，最后得到总的平衡指标可以科学合理表征平衡性的变动情况。

主权项

一种基于Wii Balance board的平衡性检测方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、通过balance board测量获取平衡信息对测试者使用Wii Balance board测量不同状态下的身体平衡性，并通过matlab程序记录下人体的压力中心点(center of pressure，CoP)和时间戳，并写入记录文件；(2)、计算平衡性指标从记录文件中选取某一状态下1min内所有的CoP点，再计算该状态下的平衡性指标；(2.1)主要域面积domain_area求所有CoP点在x、y轴的坐标均值，得到虚拟中心点，再求求每一个CoP点到虚拟中心点的距离值；将所有的距离值从小到大排序并存储在数组sorted_data[]中，以排序后的第k个距离值为半径求圆的面积，得到主要域面积domain_area；sorted_data[]＝sort(data[])domain_area＝π×(sorted_data[λ×num])²其中，sorted()为排序函数，λ是参数因；(2.2)CoP标准差std_CoP计算所有CoP点在x、y轴分量的标准差std_{CoP_x}、std_{CoP_y}，再计算所有CoP点的CoP标准差std_CoP；${\mathrm{std}}_{CoP}=\sqrt{{{\mathrm{std}}_{CoP\_x}}^2+{{\mathrm{std}}_{CoP\_y}}^2}$${\mathrm{std}}_{CoP\_x}=\frac{\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{(x_i-\bar{x})}^2}{n}$${\mathrm{std}}_{CoP\_y}=\frac{\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{(y_i-\bar{y})}^2}{n}$其中，n表示CoP点个数，x_i,y_i分别表示第个CoP点的坐标值，表示虚拟中心点的坐标值；(2.3)CoP速率标准差求相邻CoP点的速率vel_i；${\mathrm{vel}}_i=\frac{dis({\mathrm{CoP}}_{i+1},{\mathrm{CoP}}_i)}{{\mathrm{time}}_{i+1}-{\mathrm{time}}_i}$其中，dis()是求两点距离函数，time_i是第i个时间戳，vel_i是第i个速率值；计算CoP速率标准差vel_std：$vel\_std=\frac{\underset{i=1}{\overset{n-1}{\Sigma }}{({\mathrm{vel}}_i-\overline{vel})}^2}{n-1}$其中，是所有相邻CoP点的速率的平均值；(2.4)、平均CoP路径速率vel_mean$vel\_mean=\frac{\underset{i=1}{\overset{n-1}{\Sigma }}dis({\mathrm{CoP}}_{i+1},{\mathrm{CoP}}_i)}{{\mathrm{time}}_n-{\mathrm{time}}_1}$(2.5)、平均绝对CoP摇摆距离sway_dis_mean$sway\_dis\_mean=\frac{\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}dis({\mathrm{CoP}}_i,\overline{cop})}{n}$其中，表示虚拟中心点；(3)总体平衡性指标balance_index$balance\_index=\frac{\underset{j=1}{\overset{5}{\Sigma }}{r}_j*{\mathrm{index}}_j}{\underset{j=1}{\overset{5}{\Sigma }}{r}_j}$其中，r_j为各个指标与视觉晕动的相关性系数，index_j为对应的平衡性指标；(4)、按照步骤(2)和步骤(3)所述方法，计算出测试者其余状态下的总体平衡性指标，再根据各个状态下的总体平衡性指标判断测试者的身体平衡性。