导读:本文包含了步态特征论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:人体高速运动图像,步态特征,精准定位,灰度直方图
步态特征论文文献综述
谢颖,赵蕾[1]（2019）在《人体高速运动图像步态特征精准定位方法研究》一文中研究指出人体高速运动图像步态特征定位受到人体高速运动环境以及动态特征边界因素的影响,容易产生步态特征定位误差。为了提高人体高速运动图像步态特征定位能力,需要进行步态特征模糊计算和识别处理,提出一种基于全局步态拟合和动态分块匹配的人体高速运动步态特征精准定位方法。构建人体高速运动图像步态特征定位的几何网格区域模型,采用模糊动态特征分割方法进行人体高速运动步态特征定位特征点重构,提取人体高速运动步态特征定位动态约束特征量,构建灰度直方图,根据灰度像素集进行动态步态行为特征重建,根据灰度像素的分布概率密度进行步态特征量融合,实现人体高速运动步态特征定位和信息增强处理。仿真结果表明,采用该方法进行人体高速运动图像步态特征定位的精度较高,步态定位过程收敛性较好。(本文来源于《自动化与仪器仪表》期刊2019年11期）
张庆来,孟站领[2]（2019）在《有无跌倒史老年人步态参数特征的对比研究》一文中研究指出步行是人类最基本的运动形式之一,它需要在复杂的环境中,通过感觉信息的输入,多环节肌肉间的协调运动控制身体姿势并做出适应性步态。行走也是老年人独立活动和生活自理的基本保障。然而,随着年龄的增长,人的身体机能会逐渐衰退,老年人存在着感觉功能衰退,站立及行走晃动不稳,关节运动幅度减小,韧带弹性和绝对肌力下降以及足部的结构和功能发生改变等现象,导致步态改变,调整步态来避开障碍物和在必要时改变速度和方向的能力相对不足,从而极易诱发老年人跌倒,往往后果严重,已成为严重妨害老年人健康生命质量的公共卫生问题。有跌倒史的老年人下肢肌肉力量和行走时的稳定性均呈现下降趋势,发生第二次跌倒的几率增加。15%-20%的社区老年人有平衡和步态障碍问题,特别是步速减慢的老年人,跌倒的几率会显着升高。因此,探索有跌倒史老年人的综合步态特征,将对老龄化社会中老年人跌倒预防具有现实意义。研究目的:通过对有跌倒史老年人和无跌倒史老年人自然行走步态的运动学和动力学进行同步测量与对比分析,探索有跌倒史老年人的综合步态参数特征,为老年人跌倒防控及功能锻炼提供理论支持及实践依据。研究方法:以随机方式在居民社区及老年公寓招募60岁以上的老年人300名,最终保留284例有效研究样本作为最终的研究对象,将样本按照既往跌倒史(跌倒=1,非跌倒=0)分为跌倒组(F组)和非跌倒组(NF组)。(1)通过问卷形式采集受试者年龄,现病史,服药史,跌倒史,生活习惯以及锻炼习惯等基本信息。采用身高计,电子体重计,Inbody体成分测量仪(韩国)等仪器对所有受试者进行身高,体重,身体质量指数(BMI)等基本身体形态测试。(2)步态运动学测量采用立体定点定机对老年人自然行走步态进行叁维运动录像拍摄与解析。使用两台索尼摄像机(DCR-VX2100E)采用遥控同步开机进行同步拍摄,拍摄频率为50Hz,足底压力测试区域布设同步装置,通过电子光幕检测支撑足着地并触发灯光作为同步信号。采用美国艾里尔运动生物力学分析系统(Ariel Performance Analysis System,APAS)对所采集的老年人行走运动录像进行人体各关节点的逐点逐祯点入解析,选用系统自带的美国丹姆斯特(Dempster)模型,经过数字化(Digitize)计算得到老年人步态过程中的各环节位置,位移,速度,加速度,角度,角速度等运动学参数,采用低通数字滤波法对数据进行优化,截断频率为6Hz。(3)步态动力学测量采用比利时Footscan Usb2足底压力测试系统进行老年人自然行走步态的动力学测量,测力平板采集频率为250Hz,并配有Footscan 7 USB2 gait软件分析系统。采用"一步法"进行测试,为了保证老年人的测试安全,测试步道两边加装防护栏,每个受试者每只脚测试叁次,取平均值进行相关数据分析。应用统计学软件IBM SPSS Statistics 19.0采用假设检验中的独立样本t检验进行组间各因素差异性对照分析,所有数据均以X±sd表示。研究结果:通过独立样本t检验统计分析,有跌倒史老年人步态参数差异性指标分别为:第1跖骨峰值力L(P=0.047,P<0.05),足跟外侧冲量L(P=0.000,P<0.01),足跟外侧冲量R(P=0.000,P<0.01),大拇趾冲量R(P=0.028,P<0.05),第2跖骨受力面积R(P=0.002,P<0.01),缓冲期接触时间L(P=0.001,P<0.01),前脚掌着地接触时间R(P=0.009,P<0.01),横向COP轨迹R(P=0.000,P<0.01),触地髋角L(P=0.000,P<0.01),峰值压力点COM位移L(P=0.003,P<0.01),峰值压力点COM位移R(P=0.000,P<0.01)。研究结论:(1)有跌倒史老年人步态动力学特征表现为前足内侧压力值升高,接触面积减小,后足冲量增大,局部压力增高,可能意味着老年人行走过渡期支撑稳定性下降,是导致跌倒风险增大及足部慢性损伤的潜在因素。(2)有跌倒史老年人步态运动学特征表现为着地期髋角增大,足底触地时间延长,压力中心横向位移增大,行进方向重心位移减小,可能意味着老年人下肢肌力下降,足侧向摆动增大,步行推进力减小,行进和姿势控制的策略发生代偿性改变以便适应性调整步行速度和方向的变化。(本文来源于《第十一届全国体育科学大会论文摘要汇编》期刊2019-11-01）
彭春政,华冰,叶婷[3]（2019）在《扰动性太极拳对老年男性肌肉力量、步态特征和抗跌倒干预研究》一文中研究指出研究目的:本研究利用水的浮力、压力、阻力以及流动性作为构建外界不稳定环境的扰动因素,在水中进行太极拳运动,将扰动性训练和太极拳练习有机结合,构建扰动性太极拳练习,旨在探讨扰动性和陆地太极拳练习对海上石油平台退休老年男性下肢肌力、步态稳定性以及跌倒风险效果的优劣及内在机制,为扰动性太极拳运动在预防老年人肌力流失和降低跌倒风险指数中的实际运用提供实践和理论依据。研究方法:以胜利油田渤海湾东营近海油区海上平台136名60-69岁老年退休男性为备选调研对象,通过筛选最终选取符合扰动太极拳干预条件的老年男性96名为试验对象。实验过程中,实验组和对照组分别有3名和5名受试者因故中途退出,最终实验组45人和对照组43人完成所有干预并且数据保存完整。2组实验对象基线资料组间比较没有显着性差异(P>0.05)。实验组和对照组分别进行2组试验对象在教练的带领和监督下均进行50min/次/天、6天/周、24周的太极拳运动。对照组在陆上进行太极拳锻炼,水扰动太极拳运动方案参照华冰等制订的运动方案,试验组要求在温度为32-34°C、深度为受试者站立位时腰部高度或稍偏下位置的水中完成上述练习。整个实验期间,2组研究对象均不参与其它任何形式的体育运动。实验前后分别采用美国产Biodex-3型等速肌力系统评价对实验前后2组受试者的下肢髋、膝、踝叁大关节60°/s和120°/s慢速收缩和快速收缩等动收缩肌力进行测试。测试过程中严格按照BIODEX测力与康复系统的要求,测试前不得做较激烈的运动;采用英国生产的Vicon硬件及软件操作系统,摄像头为MX13,采样频率为120HZ,分别对实验前、试验后对2组受试者正常步态进行测试。所有受试者在实验人员的指导下完整填写"受试者基本信息登记表",并告知具体实验动作要领。受试者穿着实验专用服装和自备自我感觉舒适的鞋子,本研究选取的步态的运动学指标分为时间指标和空间指标;采用以色列生产的Tetrax平衡功能诊断与训练系统,测量站立时足底前后方向的垂直压力,通过电脑自动分析软件系统对传入的数据进行分析、处理并最终算出受试者跌倒指数(fallindex,FI;低跌倒风险:0≦FI≦36,中跌倒风险:37≦FI≦58,高跌倒风险:59≦FI≦100),值越小表示跌倒发生的风险几率越低。研究结果:1)老年男性下肢肌肉力量测试结果干预前,2组受试者下肢叁大关节屈伸肌群等速向心收缩相对峰值力矩差异不显着(P>0.05);经24周干预后,实验组和对照组下肢叁大关节屈伸肌群60°/s和120°/s慢速和快速等速向心收缩相对峰值力矩均比试验前显着增高(P<0.05),但实验后2组间组间差异不明显(P>0.05)(见表2)。2)老年男性正常步态测试结果 a)太极拳运动对老年人步长、步频的影响干预前,2组受试者步长和步速指标组间比较没有显着性差异(P>0.05);实验后,实验组及对照组步长、步速均比实验前显着降低(P<0.05,P<0.01),且扰动太极拳组比正常太极拳组降低更加显着(P<0.05)(见表3)。b)太极拳运动对老年人步态时相特征的影响干预前,2组受试者站立时相和摆动时相百分比指标组间比较没有显着性差异(P>0.05);干预后,实验组及对照组站立时相百分比均比实验前显着降低(P<0.05,P<0.01),摆动时相百分比均比试验前明显增大(P<0.05,P<0.01),且站立时相百分比扰动太极拳组比正常太极拳组降低更加显着(P<0.05),摆动时相百分比增加更加显着(P<0.05)。c)太极拳运动对老年人正常步态躯干运动特征的影响干预前,2组受试者躯干各项运动学指标组间没有显着性差异(P>0.05)干预后,实验组及对照组肩、髋轴扭转、躯干左右晃动均比实验前显着降低(P<0.05,P<0.01),且扰动太极拳组比正常太极拳组降低更加显着(P<0.05);对照组躯干前倾角度干预前后差异不具备显着性,扰动太极拳组躯干前倾角度则比试验前明显减少(P<0.05),且明显小于对照组(P<0.05)。3)老年男性跌倒指数测试结果干预前,2组间受试者FI均没有显着性差别(P>0.05);24周不同太极拳锻炼后,2组受试者FI均比实验前显着降低(P<0.05或P<0.01);扰动组FI下降幅度更加显着,干预后FI明显低于对照组(P<0.05)。研究结论:两种太极拳锻炼均能明显提高海上石油平台退休老年男性下肢肌力、步行能力和动态平衡能力,增强抗跌倒风险能力,且水扰动太极拳对步行能力、动态平衡和抗跌倒风险能力的提升效果更佳。(本文来源于《第十一届全国体育科学大会论文摘要汇编》期刊2019-11-01）
孟站领,张庆来[4]（2019）在《不同跌倒风险老年人跨越障碍的步态运动学特征分析》一文中研究指出步行是人类最基本的运动形式之一,它需要在复杂的环境中,感觉信息的输入帮助控制身体姿势并做出适应步态,需要多环节肌肉间的协调。行走也是老年人独立活动和生活自理的基本保障。然而,随着年龄的增长,人的身体机能会逐渐衰退,老年人存在着感觉功能衰退,站立及行走晃动不稳,关节运动幅度减小,韧带弹性和绝对肌力下降以及足部的结构和功能发生改变等现象,导致步态发生改变,调整步态来避开障碍物和在必要时改变速度和方向的能力相对不足,从而诱发老年人跌倒,往往后果严重,已成为严重妨害老年人健康的公共卫生问题。老年人跌倒是自身机体各组织器官衰退而引起的一系列不自主性损伤,是一种不能自我控制的意外事件。国内外大量研究表明,65岁以上的社区老人中大约有叁分之一每年都会跌倒。80岁以上的老年人中有半数会发生跌倒,70%跌倒与老年人的死亡相关,并且几乎50%的老年人跌倒大都是因为没能很好通过地面上的突起物或者障碍物所致。因此关于老年人行走中跨越障碍的步态运动学研究,对老年人跌倒的预防具有重要意义。研究目的:通过对不同跌倒风险老年人完成跨越障碍时的步态运动学特征进行分析,探索不同跌倒风险老年人在跨越障碍过程中人体各环节的运动学参数特征,为老年群体跌倒防控,降低运动风险提供理论和技术指导。研究方法:(1)坐-立行走计时测试(TimedUpandGotest,TUG),参照Shumway-Cook,Bischoff研究提出的关于跌倒预测的TUG时间标准,本文将13.5s作为高跌倒风险的临界值,12s作为低跌倒风险的临界值。(2)五次坐立测试(FTSST)参照Bohannon的有关FTSST时间标准的研究,本文将五次坐立完成时间14.8s确定为高跌倒风险的临界值,将11.4s确定为低跌倒风险的临界值。(3)跨越障碍步态叁维录像解析。采用两台Sony摄录一体机(DCR-VX2100E)对老年人跨越障碍步态进行立体定点定机叁维运动录像拍摄,应用美国APAS运动录像分析系统(ArielPerformance AnalysisSystem)解析。参照陈岩等提出的障碍物高度为15cm与现实生活中跨越的台阶高度最相符,故本研究采用15cm高10cm宽80cm长的泡沫板作为障碍物。应用APAS软件对老年人跨越障碍的运动录像进行人体各关节逐帧逐点点入解析,选用系统自带的丹姆斯特(Dempster)模型,经过数字化计算(Transform)获取各关节的位移,角度,速度,加速度等运动学参数,采用数字滤波进行数据优化,截断频率为6Hz。(4)实验数据统计采用统计软件IBM SPSS Statistics 19.0对高跌倒风险组(HF组)和低跌倒风险组(LF组)进行独立样本T检验,进行组间各因素差异性对比分析,组内差异性检验采用配对T检验。研究结果:(1)HF组跨越障碍总时间和跨越腿摆动时间明显高于LF组,组间存在显着差异(P<0.05)。HF组跨越障碍的最大重心高度/身高明显小于LF组,组间存在显着性差异(P<0.05)。(2)HF组跨越腿位于障碍正上方时,跨越腿和跟随腿膝关节角度明显大于LF组,且组间存在显着性差异(P<0.05)。(3)HF组跨越腿髋关节位移速度明显小于LF组,且组间存在显着性差异(P<0.05)。但跨越腿膝,踝关节以及重心位移速度两组之间无显着性差异(P>0.05)。LF组跟随腿踝关节的加速度明显高于HF组,且组间存在显着性差异(P<0.05)。研究结论:(1)高跌倒风险老年人跨越障碍时间延长,重心高度降低,是下肢肌肉力量不足,身体平衡和做功能力下降的表现,跨越障碍过程重心位移减小可能是机体的一种代偿反应,表明潜在的跌倒风险增大。(2)高跌倒风险老年人跨越腿和跟随腿的膝关节角度均大于低风险组,可能与完成摆动动作的相关肌肉及关节柔韧性出现一定衰退有关;不同跌倒风险老年人在完成跨越障碍动作中,均表现出跨越腿髋,踝关节角度小于跟随腿的现象,跟随腿的髋关节和踝关节的角度增大,可适当增加摆动腿和脚的高度,避免发生磕绊。(3)高跌倒风险老年人跨越障碍过程中只有髋关节的移动速度和跟随腿踝关节的加速度明显小于低风险老年人,这是髋膝屈伸肌力下降的表现,易导致重心侧移,可增大绊倒风险。(本文来源于《第十一届全国体育科学大会论文摘要汇编》期刊2019-11-01）
蒋量,曲峰,杨子涵,林永佳[5]（2019）在《运动鞋跟掌落差对上坡行走步态的生物力学特征的影响》一文中研究指出研究目的:本研究旨在通过运动鞋渐进的跟掌落差和自制的斜坡测力装置,探究不同跟掌落差对人体在上坡行走时的生物力学特征的影响,为登山、远足等坡面运动的运动鞋的选择和设计提供一定的参考。研究方法:1)受试者普通男性大学生10名,习惯穿鞋码为42欧码,年龄23.9±1.1岁,身高175±4.3cm,体重67.6±4.8kg。受试者在实验前6个月无明显上下肢神经及肌肉损伤病史,无裸足跑步、行走习惯,无慢性损伤症状,受试者优势脚均为右脚。2)实验鞋具及斜坡装置受试者穿着加入0cm、1.5cm、3cm跟掌落差鞋垫(鞋垫材料为聚氨酯)的运动鞋(前掌高度为1.2cm,后跟高度为2.2cm),在坡度设置为12°的斜坡(特制的可调角度斜坡系统)上分别进行上坡走运动。以下将加0cm、1.5cm、3cm跟掌落差鞋垫的运动鞋。3)数据采集采用8摄像头红外动作捕捉系统(MotionAnalysis Raptor-4,USA,200Hz)和叁维测力台(Kistler-9281CA,Switzerland,1000Hz)同步采集受试者上坡的运动学与动力学数据。受试者身着泳裤,身上贴25个红外标志点,分别位于左右肩峰、左右髂前上棘,第四、第五腰椎棘突中点,左右大腿前中部,股骨外侧髁、股骨内侧髁(静态标定时用)、小腿前面中部、腓骨外髁、胫骨内髁(静态标定时用)、鞋尖、鞋后帮正中(与足尖点同高)、第一跖趾关节内侧、第五跖趾关节外侧。在测力台的叁个角分别粘贴3个反光点以标记斜坡及测力台位置。受试者采用拉丁方设计的顺序穿放置叁种鞋垫的鞋(每次更换鞋垫时重新进行静态标定)然后从前端步道平台走上斜坡直至后端步道平台上并在平台上至少完成一个单步,再从后端步道平台走下斜坡直至前端步道平台。受试者在上斜坡时以右脚完全踏在测力台上判定为一次有效测试。在成功采集3次有效数据后,让受试者休息2分钟从而消除肌肉疲劳和自适应对结果的影响,然后更换鞋垫重复实验4)数据处理红外动作捕捉系统采集到的标志点坐标采用Butterworth低通滤波法进行平滑,截断频率为13Hz。采用逆动力学的方法计算髋、膝、踝关节的叁维净力矩,采用DeLeva修正后的Zatsiorsky-Se-luyanovs人体惯性参数。应用重复测量单因素方差分析方法分析跟掌落差对步态参数和下肢关节运动学、动力学参数的影响,后续两两比较采用LSD检验方法,P<0.05表示差异具有统计学意义,所有数据均用SPSS20.0统计分析软件进行分析。研究结果:1)步态参数受试者穿着高后跟运动鞋和中后跟运动鞋的运动鞋上坡时,复步步长较低后跟运动鞋减小(P<0.05),支撑相和双支撑相较低后跟运动鞋增加(P<0.05)。高后跟运动鞋的步宽较低后跟运动鞋减小(P<0.05)。叁种情况下的步态周期、步频间的差异不具有统计学意义(P>0.05)。2)足踝关节的运动学、动力学参数受试者穿着高后跟运动鞋和中后跟运动鞋上坡时,跖趾关节的伸展最小角、矢状面运动幅度,踝关节跖屈最大角、背屈最大角、矢状面运动幅度、内翻最大角、额状面运动幅度均小于低后跟运动鞋(P<0.05)。3)膝关节的运动学、动力学参数高后跟运动鞋的膝关节屈曲最大角和运动幅度小于低后跟运动鞋和中后跟运动鞋(P<0.05)。中后跟运动鞋和高后跟运动鞋的膝关节屈曲最大力矩、矢状面功率最大值、矢状面功率最小值、矢状面正功均小于低后跟运动鞋(P<0.05)。中后跟运动鞋和高后跟运动鞋的膝关节伸展最大力矩和矢状面负功大于低后跟运动鞋(P<0.05),高后跟运动鞋的膝关节伸展最大力矩大于中后跟运动鞋(P<0.05),高后跟运动鞋的膝关节外翻最大力矩大于低后跟运动鞋(P=0.0049),高后跟运动鞋内翻最大力矩小于低后跟运动鞋(P=0.009)。4)髋关节的运动学、动力学参数髋关节矢状面的运动学和动力学参数比较结果(见表5)表明,低后跟运动鞋、中后跟运动鞋和高后跟运动鞋的髋关节屈曲最大角、伸展最大角和运动幅度的差异不具有统计学意义(P>0.05)。高后跟运动鞋的髋关节屈曲最大力矩大于低后跟运动鞋(P<0.05)。中后跟运动鞋和高后跟运动鞋的髋关节矢状面功率最大值和和矢状面负功大于低后跟运动鞋(P<0.05),矢状面功率最小值和矢状面正功小于低后跟运动鞋(P<0.05)。研究结论:上坡时运动鞋跟掌落差的增加将影响步态参数,这种影响可能是负面的;上坡时增加一定的运动鞋跟掌落差有可能能缓解踝关节的负荷,但同时会使得跖趾关节的活动受到一定限制以及膝关节内侧负荷和股四头肌活动的代偿性增加。(本文来源于《第十一届全国体育科学大会论文摘要汇编》期刊2019-11-01）
韩艳坤,霍洪峰[6]（2019）在《扁平足患者足型及步态特征研究》一文中研究指出研究目的:为探究扁平足与正常足的足型及步态特征的动态压力分布规律,旨在为扁平足患者的预防及治疗提供理论支撑。研究方法:本文首先通过PODOMED 3DScanner叁维足型扫描仪筛选出正常足与扁平足若干名,将足底分为10个区域进行分析,主要包括足弓、足跟外侧、足跟内侧、第1跖骨、第2跖骨、第3跖骨、第4跖骨、第5跖骨、第1趾骨、第2-5趾骨,使用Foot scan高频足底压力测试系统,分别检测正常足与扁平足受试者在自然行走时的动态足底压力分布(测试数据包括足底部10个区域的冲量、足底接触面积、峰值压强以及着地时相),将检测数据采用SPSS22.0统计分析软件进行处理,并对测得的数据进行独立样本t检验,试验结果以"平均值±标准差"的形式表示,对比分析正常足与扁平足患者足部的步态特征。研究结果:扁平足在第2-5趾骨、第1-2跖骨、第3-4跖骨(P<0.05)、第5跖骨、足跟内侧、足跟外侧足底接触面积变小,在第1趾骨、足弓处的足底接触面积大于正常足,且在第2-5趾骨(P<0.05)、第3-4跖骨(P<0.05)具有显着性的差异,证实了与扁平足理论概念相一致,其中扁平足症状主要表现为静止站立时间过长、过度负重,足底部没有较好的支撑,足部发生异变畸形,足弓内侧塌陷,距骨内旋及足部外翻,前足外侧微翻和外展,足弓无法起到缓和冲击的作用,从而使足弓内侧整体压力占足部整体压力的比值明显大于正常足,引起足底受力面积变大,尤其是足弓部位显着增大,进而导致扁平足与正常足相比在冲量、峰值压强、时相方面产生较大差异。扁平足足底各区域冲量在第1-5趾骨、第1-2跖骨处普遍小于正常足;在第3-5跖骨、足弓、足跟内侧、足跟外侧普遍大于正常足,且在足弓(P<0.05)、足跟内侧(P<0.05)具有显着性差异。冲量反映足底部各区域作用力与地面所产生的反馈效应。足底区域冲量大小受足底接触时间、各区域压力值的影响。扁平足组前掌部分冲量普遍小于正常足,中足及后跟冲量普遍大于正常足组,可能是由于扁平足患者足弓塌陷,引起足部受力面积变大,足部的平均负荷相对减小,前掌区域的冲量变小;足弓塌陷导致行走过程中站立时间延长,中足区域受力增大,使得足弓和足跟部位冲量变大。扁平足在第1-5趾骨、第1-4跖骨、足跟内侧、足跟外侧的峰值压强均小于正常足,且在第2-5趾骨有较显着性差异(P<0.05);在第5跖骨、足弓处的峰值压强均大于正常足;其中扁平足在足底部各区域峰值压强总体有减小趋势,但在足弓和第5跖骨处变大,可能是足弓塌陷导致足弓部位受力变大,与此同时足部会出现不同程度的外翻,足底轨迹线也会向足外侧倾斜,使第5跖骨峰值压强增大。在足部行走各阶段占总支撑时相的比例方面,扁平足在前掌接触阶段、整足接触阶段所占的时相比例均大于正常足;在着地阶段、离地阶段的时相比例小于正常足,且各时相均具有显着性的差异(P<0.05)。可能是扁平足患者足弓低,在行走过程中为保证身体的平衡和稳定,通过增加前掌接触阶段、整足接触阶段的时间来保证身体的稳定,并通过缩短着地阶段、离地阶段的时间,减轻因足部变形或长期负重导致的足部疼痛及疲劳。扁平足对人体上肢和下肢骨骼影响较大,会导致拇外翻、足底筋膜炎、踝、膝关节,髋关节以及脊柱等结构损伤。从人体足部解剖结构上可以看出,造成足部结构损伤的主要原因是由于足部负重荷载时,足前外展、足中和足后呈现外翻状并伴有足纵功塌陷,足内翻肌群和足外翻肌群的肌肉力量受力不平衡伴随足外翻和足内翻,从而引起一系列足部症状。研究结论:扁平足会对人体步态特征造成较大的影响,主要表现为扁平足患者足底接触面积变大,冲量和峰值压强普遍变小,在前掌接触阶段和整足接触阶段的时相变大。扁平足症状主要通过改变足部区域结构受力,造成足部甚至下肢部位的结构性损伤。因此为避免扁平足引起的一系列危险因素,及时开展矫正、治疗十分重要。(本文来源于《第十一届全国体育科学大会论文摘要汇编》期刊2019-11-01）
李兆宾,曲峰,赵功赫[7]（2019）在《携带运动水壶对跑步步态生物力学特征的影响》一文中研究指出研究目的:研究不同负重位置、不同速度下携带水壶对跑步步态的运动学参数影响以及水壶相对人体的运动,为便携式运动水壶的研发和长距离项目满足随时补水而携带运动水壶提供建议。研究方法:6名青年男性大学生(年龄23±2岁;身高170±5cm;体重68±6kg),受试者身体健康,无异常步态,无训练专项经历。实验前24h无大强度运动,排除肌肉疲劳的影响。受试者采用海伦海耶斯模型进行贴点,同时在水壶的上部和下部各贴一个Mark点以建立水壶的向量计算相对运动。受试者先在跑步机(RELAX,PK-12上进行无任何携带下的2种速度(6km/h、8km/h)的跑步测试。之后分别以腰部和背部为携带位置,以不同容量(200ml、400ml、600ml)进行不同速度(6km/h、8km/h)的跑步测试。采用8镜头红外高速运动捕捉系统(Qualisys,200Hz)对受试者跑步测试进行运动学数据采集,每次采集10个完整步态周期,步态周期定义为左脚着地到左脚再次着地。所有的采集均在受试者热身并适应该跑速后进行采集,且在切换速度时不停止跑步。根据采集的标志点坐标建立躯干坐标系、骨盆坐标系、大腿坐标系、小腿坐标系、足坐标系,获得各点坐标。根据欧拉角的方法计算出躯干、骨盆、髋、膝踝关节的叁维角度。同时定义髋做屈曲时为正;膝关节屈曲时为正;踝关节背屈时为正;骨盆右倾、前倾、左旋为正;躯干右倾、前倾、左旋为正;水杯上下移动幅度定义为水杯相对于两肩中点的上下移动的最大值和最小值之差;水壶前后移动的范围定义为水壶相对于两肩中点前后移动的最大值最小值之差(近似为水壶相对于躯干额状面的距离幅度)。两种携带负重位置下采集到的关节角度最大值、最小值、范围与无负重情况下的运动学参数进行T检验分析方法进行比较,以P<0.05作为差异显着性水平。研究结果:(1)6km/h跑速背携带情况下,骨盆前倾角度最大值、躯干前倾角最大值、躯干左旋角度最大值、左侧髋角最小值、躯干前倾最小值、左髋角的范围、骨盆右倾角度范围、躯干右倾范围均有显着性差异(P<0.05)(2)6km/h跑速腰部携带情况下,左踝角最大值、左髋角最大值、骨盆前倾最大值、骨盆左旋最大值、躯干前倾最大值、躯干右倾最大值、左膝角最小值、左髋角最小值、骨盆右倾最小值、骨盆前倾最小值、骨盆左旋最小值、躯干右倾最小值、躯干前倾最小值、均有显着性差异(P<0.05)。(3)8km/h跑速背部携带情况下,左踝角最大值、左膝角最大值、躯干右倾角度最大值、躯干前倾角度最大值、左膝角最小值、躯干前倾角度最小值、左踝角范围、躯干前倾角度幅度均有显着性差异(P<0.05)(4)8km/h跑速腰部携带情况下,左髋角最大值、骨盆右倾角度最大值、骨盆前倾角度最大值、躯干右倾角度最大值、躯干左旋角度最大值、左膝角最小值、左髋角最小值、骨盆前倾角度最小值、骨盆左旋角度最小值、躯干右倾角都最小值、左膝角幅度、左髋角幅度、骨盆右倾角度幅度均有显着性差异(P<0.05)。(5)腰部携带在上下方向的稳定性上具有轻微的优势;背部携带时,水壶前后移动的稳定性略稳定于腰部携带。(6)根据曲线分析可知,在同一步态周期,水壶的携带均会带来运动学数据的改变,主要体现在起始角度、最大最小值、最值出现的相对帧数。(7)不管是6km/h跑速还是8km/h跑速情况下,在同一步态周期内,背部携带下肢关节角度曲线的拟合程度与无携带极高。腰部携带的曲线相对于无携带情况下的曲线拟合程度要小于背部携带,出现的差异主要是起始角度增大和曲线的右移。研究结论:(1)通过数据分析显示,运动水壶的携带势必会影响人体运动,综合各种指标,背部的携带对于运动的影响要小于腰部的携带。(2)关于便携式水壶的研究还要专注更多,水壶形状与携带位置的契合程度和固定的方法对于水壶的稳定性有较大影响。(本文来源于《第十一届全国体育科学大会论文摘要汇编》期刊2019-11-01）
陈东毅,陈建国,李玉榕[8]（2019）在《改进经验模态分解与谱峭度法的步态信号特征分析》一文中研究指出通过对步态信号进行分析,提出基于能量矩占比与方差贡献率的改进经验模态分解和谱峭度法的步态信号特征频率分析方法.改进的经验模态分解消除了传统分解过程中存在的低频虚假本征模态分量,抑制了高频噪声的干扰.通过确定谱峭度图上的中心频率和带宽构造带通滤波器对信号进行包络解调分析,并通过实验验证了该方法能有效提取步态信号的特征频率,为步态信号的后期研究提供一条新的思路.(本文来源于《福州大学学报(自然科学版)》期刊2019年05期）
钱伟行,周紫君,谢非,陈欣,王融[9]（2019）在《基于机器学习与步态特征辅助的行人导航方法》一文中研究指出针对微惯性测量组件(MIMU)足部安装的穿戴式导航系统,在包含惯性传感器信息超量程的行进中无法有效进行定位与导航的问题,提出了一种基于虚拟惯性测量组件(VIMU)与步态特征辅助修正惯导系统的行人导航方法。以相同频率采集人体腿部与足部的MIMU数据作为训练样本,通过视觉几何组-长短期记忆混合(VGG-LSTM)神经网络模型拟合两个部位MIMU信息之间的非线性映射关系,构建足部VIMU与虚拟惯性导航系统(VINS);基于人体各步态相位中足部姿态具有高度重复性的特征,对足部VINS姿态信息进行误差修正,并结合足部磁传感器信息确定人体运动的航向信息。实验结果表明,结合零速修正(ZUPT)方法,所提出的VINS构建与误差修正方法可有效提高足部MIMU超量程时行人导航系统性能的可靠性,其高过载运动中的定位误差约为总行进距离的2.5%。(本文来源于《中国惯性技术学报》期刊2019年04期）
王浩伦,朱业安,徐唯祎,徐苒,黄月姑[10]（2019）在《步态识别特征的提取和重要性排序》一文中研究指出提出一种基于骨骼关键点检测技术的步态识别方法,并讨论常见的步态特征在障碍诊断时的重要性排序,以期为步态障碍的及时检查和识别提供参考。首先,根据不同的步态模式设立试验组和对照组,受试者按照要求分别完成规定的范式动作,经由深度相机实时获取受试者骨骼关键点的运动轨迹数据;然后,从获取的数据中提取步态识别特征;最后,采用以信息增益为依据的模糊二元对比决策方法对步态识别特征的重要度进行排序。通过对每个特征的重要性进行排序,为步态障碍的诊断和自动识别提供参考。研究结果表明3种步态模式下所有步态识别特征的平均值之间均有显着差异,特征的优先排序为步频、膝关节最大屈曲角度、足偏角、髋关节最大屈曲角度、步幅、支撑相、步速、髋关节最大伸展角度、质心左右移动、膝关节最大伸展角度、质心上下移动、步长、步宽。(本文来源于《中国医学物理学杂志》期刊2019年07期）
步态特征论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
步行是人类最基本的运动形式之一,它需要在复杂的环境中,通过感觉信息的输入,多环节肌肉间的协调运动控制身体姿势并做出适应性步态。行走也是老年人独立活动和生活自理的基本保障。然而,随着年龄的增长,人的身体机能会逐渐衰退,老年人存在着感觉功能衰退,站立及行走晃动不稳,关节运动幅度减小,韧带弹性和绝对肌力下降以及足部的结构和功能发生改变等现象,导致步态改变,调整步态来避开障碍物和在必要时改变速度和方向的能力相对不足,从而极易诱发老年人跌倒,往往后果严重,已成为严重妨害老年人健康生命质量的公共卫生问题。有跌倒史的老年人下肢肌肉力量和行走时的稳定性均呈现下降趋势,发生第二次跌倒的几率增加。15%-20%的社区老年人有平衡和步态障碍问题,特别是步速减慢的老年人,跌倒的几率会显着升高。因此,探索有跌倒史老年人的综合步态特征,将对老龄化社会中老年人跌倒预防具有现实意义。研究目的:通过对有跌倒史老年人和无跌倒史老年人自然行走步态的运动学和动力学进行同步测量与对比分析,探索有跌倒史老年人的综合步态参数特征,为老年人跌倒防控及功能锻炼提供理论支持及实践依据。研究方法:以随机方式在居民社区及老年公寓招募60岁以上的老年人300名,最终保留284例有效研究样本作为最终的研究对象,将样本按照既往跌倒史(跌倒=1,非跌倒=0)分为跌倒组(F组)和非跌倒组(NF组)。(1)通过问卷形式采集受试者年龄,现病史,服药史,跌倒史,生活习惯以及锻炼习惯等基本信息。采用身高计,电子体重计,Inbody体成分测量仪(韩国)等仪器对所有受试者进行身高,体重,身体质量指数(BMI)等基本身体形态测试。(2)步态运动学测量采用立体定点定机对老年人自然行走步态进行叁维运动录像拍摄与解析。使用两台索尼摄像机(DCR-VX2100E)采用遥控同步开机进行同步拍摄,拍摄频率为50Hz,足底压力测试区域布设同步装置,通过电子光幕检测支撑足着地并触发灯光作为同步信号。采用美国艾里尔运动生物力学分析系统(Ariel Performance Analysis System,APAS)对所采集的老年人行走运动录像进行人体各关节点的逐点逐祯点入解析,选用系统自带的美国丹姆斯特(Dempster)模型,经过数字化(Digitize)计算得到老年人步态过程中的各环节位置,位移,速度,加速度,角度,角速度等运动学参数,采用低通数字滤波法对数据进行优化,截断频率为6Hz。(3)步态动力学测量采用比利时Footscan Usb2足底压力测试系统进行老年人自然行走步态的动力学测量,测力平板采集频率为250Hz,并配有Footscan 7 USB2 gait软件分析系统。采用"一步法"进行测试,为了保证老年人的测试安全,测试步道两边加装防护栏,每个受试者每只脚测试叁次,取平均值进行相关数据分析。应用统计学软件IBM SPSS Statistics 19.0采用假设检验中的独立样本t检验进行组间各因素差异性对照分析,所有数据均以X±sd表示。研究结果:通过独立样本t检验统计分析,有跌倒史老年人步态参数差异性指标分别为:第1跖骨峰值力L(P=0.047,P<0.05),足跟外侧冲量L(P=0.000,P<0.01),足跟外侧冲量R(P=0.000,P<0.01),大拇趾冲量R(P=0.028,P<0.05),第2跖骨受力面积R(P=0.002,P<0.01),缓冲期接触时间L(P=0.001,P<0.01),前脚掌着地接触时间R(P=0.009,P<0.01),横向COP轨迹R(P=0.000,P<0.01),触地髋角L(P=0.000,P<0.01),峰值压力点COM位移L(P=0.003,P<0.01),峰值压力点COM位移R(P=0.000,P<0.01)。研究结论:(1)有跌倒史老年人步态动力学特征表现为前足内侧压力值升高,接触面积减小,后足冲量增大,局部压力增高,可能意味着老年人行走过渡期支撑稳定性下降,是导致跌倒风险增大及足部慢性损伤的潜在因素。(2)有跌倒史老年人步态运动学特征表现为着地期髋角增大,足底触地时间延长,压力中心横向位移增大,行进方向重心位移减小,可能意味着老年人下肢肌力下降,足侧向摆动增大,步行推进力减小,行进和姿势控制的策略发生代偿性改变以便适应性调整步行速度和方向的变化。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
步态特征论文参考文献
[1].谢颖,赵蕾.人体高速运动图像步态特征精准定位方法研究[J].自动化与仪器仪表.2019
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[3].彭春政,华冰,叶婷.扰动性太极拳对老年男性肌肉力量、步态特征和抗跌倒干预研究[C].第十一届全国体育科学大会论文摘要汇编.2019
[4].孟站领,张庆来.不同跌倒风险老年人跨越障碍的步态运动学特征分析[C].第十一届全国体育科学大会论文摘要汇编.2019
[5].蒋量,曲峰,杨子涵,林永佳.运动鞋跟掌落差对上坡行走步态的生物力学特征的影响[C].第十一届全国体育科学大会论文摘要汇编.2019
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