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研究生： 林昱成
Yu-Chen Lin
論文名稱： 以Kinect 2.0為基礎之姿態與關節角度量測系統
A Kinect 2.0-based Posture and Joint Motion Assessment System
指導教授： 蘇木春
Mu-Chun Su
口試委員:
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 資訊電機學院 - 資訊工程學系
Department of Computer Science & Information Engineering
論文出版年： 2016
畢業學年度： 104
語文別： 中文
論文頁數： 94
中文關鍵詞： 物理治療 、評估表 、關節活動度 、姿態測量 、Kinect 2
外文關鍵詞： Physical therapy, Evaluation form, Range of motion, Posture Assessment, Kinect v2
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    • 姿態評估能讓物理治療師了解病人目前的情況，並讓物理治療師幫助病人建立復健療程。目前主要的姿態評估方式是以量角器徒手進行的評估姿態，及使用關節活動度。得到結果後在填入表單中，對於電子化的病例系統而言，等於還需要再謄寫一遍，是否能有自動化的方式能將整個流程數位化呢?
    本研究使用Kinect v2與色球標記的深度及色彩資訊融合的解決方法，提出(1) 姿態評估子系統以及(2) 關節角度量測子系統二套子系統，透過系統信效度測試、施測者測試及穿衣及僅著貼身衣物受測者進行測試。結果在信效度上，硬體誤差值低於兩度。衣物測試上，兩者並無顯著差異。施測者信度則有部分達到顯著相關。也就是治療師可以讓使用者不須脫衣的情況下就能完成評估，讓本系統有機會能運用在臨床評估上。

    Through posture evaluation, physiotherapist examined patient's body shape and built rehabilitation program. Conventional postural evaluation used goniometer.
    Therapist used goniometer as a conventional tool to evaluate posture and range of motion and filled the evaluation form manually. It is not compatible and convenient with electric with electronic medical record in clinical. The research construct a evaluation system with Kinect V2 and color marker to capture patient's posture and dynamic range of motion with clothes and with underwear.
    The result indicate that the validity and reliability is the same as previous research. There is no significant difference in patient with clothes and patient with underwear. Therapists could use this system to evaluate patient more convenient and private in clinics.

    摘 要 I ABSTRACT II 誌 謝 III 目錄 IV 圖目錄 VI 表目錄 VIII 第一章、緒論 1 1-1 研究動機 1 1-2 研究目的 3 1-3 論文架構 4 第二章、相關研究 6 2-1 姿態評估子系統 6 2-2 關節角度量測子系統 12 第三章、姿態評估子系統 16 3-1 硬體介紹 16 3-1-1 硬體介紹 16 3-1-2 硬體比較 18 3-2系統架構 19 3-3-1骨架追蹤系統 21 3-3-2追蹤系統介面 26 3-3-3色球追蹤系統 27 3-3-4手動量測子系統 33 3-3-5環境架設 35 第四章、關節角度量測子系統 38 4-1系統架構 38 4-2軟體介紹 40 4-2-1關節角度量測模組 40 4-2-2角度比較提示模組 43 第五章、實驗設計與結果 45 5-1 姿態測量子系統 45 5-1-1姿態測量子系統精確度實驗內容與結果 45 5-1-2姿態測量子系統與傳統量測比較之實驗內容與結果 50 5-1-3姿態測量子系統對同一目標使用的結果 53 5-1-4 治療師測試信度 53 5-2 關節角度量測子系統 55 5-2-1關節角度量測子系統實驗結果 55 5-2-2 關節角度量測子系統危險角度偵測 63 第六章、討論 70 6-1 姿態 70 6-2 動態角度 71 6-3 實驗限制 71 第七章、結論與未來展望 73 7-1 結論 73 7-2 未來展望 74 參考文獻 75 附錄一 77 附錄二 81

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