人體姿勢(shì)估計(jì)OpenPose技術(shù)在康復(fù)領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展

何英春, 詹益鎬, 許桂清, 裴駿

在康復(fù)醫(yī)學(xué)中采用肢體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行功能評(píng)估與客觀化訓(xùn)練設(shè)計(jì)是研究熱點(diǎn)[1];借助非侵入式的人體運(yùn)動(dòng)解析來優(yōu)化康復(fù)過程與效果已成趨勢(shì);相關(guān)研究通常采取行為捕捉與追蹤技術(shù),可分為基于視頻人形骨架點(diǎn)與慣性傳感器兩類,已廣泛應(yīng)用于上肢康復(fù)、平衡評(píng)估與步態(tài)分析等方面[2-5]?；趹T性傳感器的方式雖準(zhǔn)確性高但存在交互弱、成本高、體感不適、隱私泄露等問題[6]。而視頻捕捉人體骨架點(diǎn)的方式恰可以解決上述問題,該方法通常采用的是Kinect或OpenPose技術(shù)。Kinect拉開了骨骼關(guān)鍵點(diǎn)追蹤人體運(yùn)動(dòng)的序幕,為人體姿態(tài)估計(jì)算法的萌生提供基礎(chǔ)。但其硬件受限且布建復(fù)雜;相比之下,基于深度學(xué)習(xí)的OpenPose技術(shù)具有實(shí)時(shí)性,使用一般相機(jī)拍攝即可,此技術(shù)應(yīng)用在康復(fù)醫(yī)學(xué)前景日益受到重視。目前,僅有總結(jié)姿勢(shì)估計(jì)算法在康復(fù)評(píng)估中應(yīng)用,尚未見從評(píng)估到訓(xùn)練的概述[7]。本文介紹OpenPose技術(shù)及其介入康復(fù)領(lǐng)域的契機(jī),并闡述OpenPose技術(shù)在康復(fù)評(píng)定、訓(xùn)練及遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用。

1 OpenPose技術(shù)簡(jiǎn)介

OpenPose技術(shù)是卡內(nèi)基梅隆大學(xué)感知計(jì)算實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的世界上首個(gè)基于深度學(xué)習(xí)的實(shí)時(shí)單人或多人二維姿態(tài)估計(jì)技術(shù)。OpenPose采集數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單,僅用手機(jī)拍攝的視頻即可獲得運(yùn)動(dòng)的時(shí)間序列且無須標(biāo)記,它利用部分親和域(part affinity fields,PAFs)把多人姿勢(shì)檢測(cè)轉(zhuǎn)化為二分匹配的問題[8]。其優(yōu)勢(shì)一是數(shù)據(jù)量大,可同時(shí)檢測(cè)130個(gè)人體關(guān)鍵點(diǎn),有效解決圖像遮擋以及復(fù)雜背景等問題[9];二是特征提取速度和檢測(cè)周期與人數(shù)無關(guān),實(shí)現(xiàn)高精度和實(shí)時(shí)性;三是首次將軀體、手部、臉部的特征整合識(shí)別[10]。

2 OpenPose技術(shù)介入康復(fù)契機(jī)

數(shù)字處理需求是目前臨床康復(fù)中亟待解的問題。一是量表評(píng)估繁雜,難以量化、主觀性強(qiáng)且其它評(píng)估設(shè)備有限[11-12];二是居家康復(fù)患者依從性差、動(dòng)作不規(guī)范[13]。正是因此,亟待引入高效客觀且具備監(jiān)督性的數(shù)字化手段來提升康復(fù)臨床評(píng)估與訓(xùn)練的實(shí)效。相比于佩戴繁雜的傳感器與有嚴(yán)格環(huán)境限制的Kinect技術(shù),OpenPose僅需使用手機(jī)攝影就可以實(shí)時(shí)掌握肢體的位置并進(jìn)行分析,可滿足某些臨床康復(fù)的數(shù)字處理需求,具有廣闊的應(yīng)用前景。以上肢訓(xùn)練為例,較之于治療師僅憑經(jīng)驗(yàn)調(diào)整動(dòng)作,OpenPose以深度學(xué)習(xí)程序計(jì)算影像,達(dá)到實(shí)時(shí)動(dòng)作估算,更能準(zhǔn)確指導(dǎo)康復(fù)訓(xùn)練以保障訓(xùn)練效果。Feng等[14]就是利用OpenPose判斷自閉癥兒童能否根據(jù)機(jī)器人的指令模仿抬手動(dòng)作與抬手程度以收集訓(xùn)練反饋,說明OpenPose可以監(jiān)督肢體訓(xùn)練。此外,Li等[15]證實(shí)使用OpenPose可提取手部精細(xì)運(yùn)動(dòng)特征進(jìn)行康復(fù)評(píng)估。王懷宇等[16]還首次借助OpenPose技術(shù)使用2個(gè)普通攝像頭通過三維重建,解決了側(cè)面、頭部動(dòng)作難以捕捉的問題,使OpenPose更廣泛地應(yīng)用于康復(fù)醫(yī)學(xué)。Gu等[17]使用OpenPose計(jì)算成人步行的下肢角度,結(jié)果誤差≤ 10°,其精度可媲美需標(biāo)記的深度相機(jī)。其它學(xué)者也指出OpenPose精度較高,可用于運(yùn)動(dòng)分析[18-19]。以上均說明OpenPose技術(shù)可協(xié)助解決部分康復(fù)評(píng)估訓(xùn)練中與動(dòng)作相關(guān)的問題,可作為康復(fù)領(lǐng)域發(fā)展的可靠平臺(tái),推陳出新的整合應(yīng)用更能強(qiáng)化OpenPose介入康復(fù)醫(yī)學(xué)的范疇。

3 OpenPose技術(shù)在康復(fù)領(lǐng)域的應(yīng)用研究

OpenPose技術(shù)在康復(fù)領(lǐng)域的應(yīng)用主要聚焦于采集康復(fù)動(dòng)作,輔助進(jìn)行康復(fù)評(píng)估與規(guī)范訓(xùn)練;與互聯(lián)網(wǎng)融合構(gòu)建包含咨詢與反饋的完整康復(fù)云端。

3.1 OpenPose技術(shù)在康復(fù)評(píng)定中的應(yīng)用 康復(fù)評(píng)定是評(píng)估功能障礙、制定計(jì)劃的基礎(chǔ)。但傳統(tǒng)評(píng)定存在耗時(shí)長(zhǎng)、量化難、主觀性強(qiáng)的短板,OpenPose技術(shù)可在一定程度上彌補(bǔ)這些短板。

3.1.1 姿勢(shì)評(píng)估 進(jìn)行姿勢(shì)評(píng)估時(shí),關(guān)節(jié)角度是主要觀察指標(biāo)。Kim等[20]分別使用Kinect和OpenPose技術(shù)分析10人在有/無身體遮擋,從正面/非正面視角等條件進(jìn)行坐、站、伸舉姿勢(shì)的關(guān)節(jié)角度計(jì)算快速上肢評(píng)估(rapid upper limb assessment, RULA)/快速全身評(píng)估(rapid entire body assessment,REBA)等工學(xué)姿勢(shì)評(píng)估分?jǐn)?shù)。以Xsens運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn),沒有遮擋時(shí)OpenPose測(cè)得角度的均方根誤差總平均值為8.4°,RULA/REBA評(píng)分平均絕對(duì)差值為0.70,Kinect系統(tǒng)的結(jié)果分別為13.4°與0.77;另外在有遮擋與非正面視角的條件下,相比于OpenPose,Kinect系統(tǒng)的角度測(cè)量與姿勢(shì)評(píng)分誤差均上升,顯示出OpenPose測(cè)量角度與姿勢(shì)更精準(zhǔn)且受遮擋和視角的影響小,表明其在半自動(dòng)人體工學(xué)姿勢(shì)評(píng)估方面很有前途。Huang[21]提出一個(gè)以功能性運(yùn)動(dòng)檢測(cè)診斷為依據(jù)、OpenPose技術(shù)為檢測(cè)手段的全身運(yùn)動(dòng)功能檢測(cè)系統(tǒng),以進(jìn)行姿勢(shì)糾正。其特別之處是將關(guān)鍵點(diǎn)等轉(zhuǎn)化為軀干與地面夾角、腰部旋轉(zhuǎn)角等物理治療臨床指標(biāo),把每個(gè)指標(biāo)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換成好、中、壞3個(gè)測(cè)試等級(jí)。物理治療師利用屏幕測(cè)量軟件,與肉眼測(cè)量觀察到的坐標(biāo)和角度結(jié)果對(duì)比,其中Openpose檢測(cè)的弓蹲與全蹲動(dòng)作指標(biāo)誤差均在±2°、躺下抬腳誤差為±3°。此舉可省去傳統(tǒng)人工測(cè)角的麻煩。但研究也同時(shí)發(fā)現(xiàn)OpenPose辨識(shí)人體臥位時(shí)容易出現(xiàn)誤判,需要改進(jìn)。

3.1.2 功能評(píng)估 現(xiàn)有功能評(píng)估多使用量表,主觀性強(qiáng)且定量難。近幾年來,OpenPose技術(shù)在功能評(píng)估中的應(yīng)用取得較大進(jìn)展。Fan等[22]提出腦梗塞康復(fù)評(píng)估,定義6種康復(fù)動(dòng)作(行走、抬起左臂、抬起右臂、抬起雙臂、抬起右腿、抬起左腿),利用OpenPose框架平臺(tái),設(shè)定關(guān)節(jié)的軌跡作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練,得到可靠的評(píng)價(jià)模型;結(jié)果步行與抬腿的測(cè)試識(shí)別準(zhǔn)確率均在95%,證實(shí)基于深度學(xué)習(xí)的運(yùn)動(dòng)功能評(píng)估模型的可行性。Shi等[23]利用OpenPose技術(shù)把運(yùn)動(dòng)功能評(píng)估轉(zhuǎn)化為關(guān)節(jié)軌跡的模式回歸問題,應(yīng)用傅里葉變換對(duì)軌跡進(jìn)行歸一化,通過回歸模型來評(píng)估運(yùn)動(dòng)質(zhì)量,以專業(yè)人士評(píng)分為標(biāo)準(zhǔn),誤差為0.331。Li等[24]則利用 OpenPose技術(shù)計(jì)算人體搖晃時(shí)壓力中心軌跡,與測(cè)力板的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性和誤差比較,結(jié)果表明OpenPose可能成為臨床平衡評(píng)估的替代方式?？梢奜penPose數(shù)據(jù)可計(jì)算多種運(yùn)動(dòng)指標(biāo)從而實(shí)現(xiàn)便捷的功能評(píng)估,解決量表評(píng)估過于主觀的問題。

3.1.3 跌倒預(yù)測(cè)與步態(tài)評(píng)估 為提升跌倒預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性,不少研究聚焦于建立基于OpenPose技術(shù)的跌倒檢測(cè)模型;此類研究通常涵蓋肢體動(dòng)作分類,可區(qū)分不同動(dòng)作,也可定義不同的參數(shù)指標(biāo)定量判斷[25-26]。例如,采取髖關(guān)節(jié)中心下降速度、人體外部矩形寬高比、偏轉(zhuǎn)角度和脊柱比例等來區(qū)分跌倒與其他狀態(tài)[27- 29]。黃展原等[25]利用OpenPose技術(shù)構(gòu)建靜態(tài)與動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)分類模型,并在3個(gè)公共摔倒數(shù)據(jù)集上進(jìn)行檢測(cè)。結(jié)果顯示動(dòng)、靜態(tài)數(shù)據(jù)的檢測(cè)率分別為76.3%、84.5%,這提示OpenPose在檢測(cè)動(dòng)態(tài)動(dòng)作時(shí)準(zhǔn)確度下降;而Linc等[26]的跌倒預(yù)測(cè)模型不同之處在于,把關(guān)鍵點(diǎn)坐標(biāo)原點(diǎn)從左上角調(diào)至人體中心進(jìn)行相對(duì)歸一化處理,使該模型的準(zhǔn)確率達(dá)98.2%。Chen等[28]則研究跌倒后的站立情況,以判斷是否需要發(fā)出警報(bào)求助。由此,在居家康復(fù)時(shí),醫(yī)生通過視頻就可進(jìn)行個(gè)案跌倒風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

步態(tài)也是康復(fù)關(guān)注的重點(diǎn)。步態(tài)參數(shù)已被用于預(yù)測(cè)老年人跌倒風(fēng)險(xiǎn)和評(píng)估康復(fù)治療效果[30],故也有諸多研究探索OpenPose技術(shù)用于步態(tài)檢測(cè),其中第一步皆是提取步態(tài)周期。Takeda等[31]進(jìn)行正常步態(tài)、固定踝關(guān)節(jié)和模擬下肢功能障礙測(cè)試;在正常步態(tài)測(cè)定髖膝踝角度一致的基礎(chǔ)上,研究穿戴踝足矯形器或拄著拐杖是否會(huì)影響OpenPose的識(shí)別能力;結(jié)果顯示整個(gè)步態(tài)周期踝關(guān)節(jié)的ICC為0.75,高于未固定狀態(tài),證實(shí)該方法適用于步態(tài)障礙患者。另有研究結(jié)合OpenPose技術(shù)與三維坐標(biāo),通過提取踏頻或步態(tài)偏差指數(shù)也可識(shí)別異常步態(tài)[32-33]。此外,Stenum等[34]利用OpenPose數(shù)據(jù),比較不同攝像機(jī)估計(jì)的步態(tài)時(shí)空參數(shù),換算參數(shù)的同步性,為自動(dòng)化步態(tài)分析提供流程。以上證實(shí)OpenPose能直接從視頻中分析步態(tài)。

對(duì)于跌倒檢測(cè),當(dāng)前研究主要通過換算OpenPose所得數(shù)據(jù),定義不同的指標(biāo)以驗(yàn)證跌倒預(yù)測(cè)模型的可靠性;而對(duì)于步態(tài)分析,OpenPose除了換算時(shí)空參數(shù)識(shí)別異常步態(tài),更是進(jìn)階實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化步態(tài)分析流程。

3.1.4 傳統(tǒng)體育康復(fù)評(píng)估 除現(xiàn)代康復(fù)手段外,OpenPose在中醫(yī)傳統(tǒng)體育康復(fù)中也有所體現(xiàn)。蘇波等[35]為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化評(píng)估八段錦,利用OpenPose構(gòu)造出融合位置、角度和速度的特征矢量,以動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整算法的序列為對(duì)比,結(jié)果具有同步性,在KTH數(shù)據(jù)集上的動(dòng)作識(shí)別準(zhǔn)確率達(dá)到96.7%。Liu等[36]通過OpenPose萃取出太極拳關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)軌跡特征,并以專家評(píng)分為衡量標(biāo)準(zhǔn),結(jié)果能準(zhǔn)確識(shí)別不同熟練程度的太極拳動(dòng)作;另有研究利用OpenPose教學(xué)與評(píng)估五禽戲動(dòng)作規(guī)范程度,以促進(jìn)青少年體育運(yùn)動(dòng)熱情[37]。在傳統(tǒng)體育康復(fù)方面,OpenPose當(dāng)前集中在動(dòng)作識(shí)別的準(zhǔn)確性上,在此基礎(chǔ)上判斷熟練程度,同時(shí)也可與其它技術(shù)交互搭載,促進(jìn)傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的推廣。

3.2 康復(fù)訓(xùn)練中的應(yīng)用 OpenPose可大量擷取準(zhǔn)確的肢體的動(dòng)態(tài)軌跡,這有助于形成康復(fù)訓(xùn)練系統(tǒng)或云端平臺(tái),使得訓(xùn)練效果更臻完善?？祻?fù)系統(tǒng)與云平臺(tái)的區(qū)別在于,系統(tǒng)聚焦于特定功能的康復(fù)訓(xùn)練或搭載少量技術(shù);而平臺(tái)則是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上連接前端與后端,除訓(xùn)練外還包括康復(fù)咨詢、評(píng)估、以及康復(fù)訊息的推薦,往往搭載多種其它技術(shù),互動(dòng)性強(qiáng);另外各自選取的動(dòng)作搭建模型不同,但目前選取的動(dòng)作皆為較偏簡(jiǎn)單的康復(fù)動(dòng)作。

3.2.1 借助康復(fù)系統(tǒng)指導(dǎo)訓(xùn)練 針對(duì)中風(fēng)康復(fù),肖琳琳[38]檢測(cè)OpenPose識(shí)別和判斷病人康復(fù)動(dòng)作的能力,選擇10人完成弓步壓腿、下蹲、抬腿、曲肘抬臂、抬臂與前下腰6組動(dòng)作,每個(gè)動(dòng)作的識(shí)別率在90%以上,準(zhǔn)確性最低為93%,證實(shí)可有效地識(shí)別且判斷動(dòng)作準(zhǔn)確性。王懷宇[16]針對(duì)上肢功能障礙設(shè)計(jì)的智能康復(fù)系統(tǒng)以O(shè)penPose技術(shù)先形成主動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作參數(shù),在患者訓(xùn)練時(shí),從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作參數(shù),以交互的方式指導(dǎo)患者居家訓(xùn)練,此軟件主要服務(wù)于患者,更進(jìn)一步針對(duì)肩部骨架研制外骨骼康復(fù)機(jī)器人讓患者自主使用手扶隨動(dòng)訓(xùn)練架完成訓(xùn)練,可實(shí)現(xiàn)OpenPose技術(shù)與康復(fù)機(jī)器人的融合。Yan[39]為深入研究運(yùn)動(dòng)康復(fù)訓(xùn)練,在OpenPose融合康復(fù)機(jī)器人指導(dǎo)手部康復(fù)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中搭載虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景,實(shí)現(xiàn)三重融合。

3.2.2 借助康復(fù)云平臺(tái)指導(dǎo)訓(xùn)練 相對(duì)于系統(tǒng),平臺(tái)覆蓋面更廣。唐心宇[10]融合OpenPose和Kinect,綜合運(yùn)用虛擬環(huán)境、機(jī)器學(xué)習(xí)、云平臺(tái)等設(shè)計(jì)情景交互式康復(fù)訓(xùn)練平臺(tái),使用OpenPose計(jì)算運(yùn)動(dòng)角度、幅度進(jìn)行康復(fù)評(píng)定,通過互聯(lián)網(wǎng)搭建高效的康復(fù)數(shù)據(jù)管理平臺(tái),真正實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控。劉亞楠[40]將OpenPose技術(shù)同時(shí)運(yùn)用在識(shí)別動(dòng)作和規(guī)范患者姿勢(shì)上,設(shè)計(jì)具備康復(fù)咨詢、評(píng)估、訓(xùn)練指導(dǎo)、反饋的全套流程平臺(tái),選取了肘關(guān)節(jié)曲伸、上抬以及腿部彎曲等動(dòng)作進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試,20次測(cè)試均評(píng)判穩(wěn)定,即可準(zhǔn)確識(shí)別動(dòng)作并測(cè)量角度。此外,還有研究可根據(jù)用戶既往的測(cè)試結(jié)果計(jì)算并提供個(gè)性化的康復(fù)方案[21]?？祻?fù)云平臺(tái)可關(guān)注康復(fù)訓(xùn)練的全過程,OpenPose技術(shù)促進(jìn)了康復(fù)云平臺(tái)的形成,有助于優(yōu)化康復(fù)過程與效果。

3.3 康復(fù)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè) 各種輔助治療手段在康復(fù)過程中應(yīng)用備受關(guān)注。研究顯示互動(dòng)游戲可將提高康復(fù)率15%[41]。據(jù)此,Shapoval等[42]利用互動(dòng)游戲平臺(tái),為老年人提供有效康復(fù)和支持;該平臺(tái)以O(shè)penPose技術(shù)實(shí)時(shí)跟蹤訓(xùn)練者身體位置,并同時(shí)顯示相關(guān)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)監(jiān)督訓(xùn)練與數(shù)據(jù)分析同步。結(jié)果顯示,基于此平臺(tái)的訓(xùn)練效果優(yōu)于常規(guī)訓(xùn)練,提示OpenPose技術(shù)在居家康復(fù)中的使用潛力。另外,Tong等[43]根據(jù)OpenPose技術(shù)結(jié)合改進(jìn)的雙流網(wǎng)絡(luò)相,提出以康復(fù)動(dòng)作識(shí)別網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)中風(fēng)康復(fù)患者訓(xùn)練行為的可行性。他們通過5個(gè)康復(fù)動(dòng)作(雙手合十進(jìn)行坐位、站位、坐位左右、站位左右移動(dòng)、從坐到站)的幅度和角度變化,構(gòu)建了標(biāo)準(zhǔn)康復(fù)姿勢(shì)數(shù)據(jù)集,并與人類運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)集和靜態(tài)數(shù)據(jù)集比較,結(jié)果康復(fù)動(dòng)作識(shí)別準(zhǔn)確率達(dá)100%,可監(jiān)測(cè)中風(fēng)病人康復(fù)恢復(fù)狀態(tài)。

OpenPose技術(shù)應(yīng)用于康復(fù)領(lǐng)域,多為識(shí)別人體關(guān)鍵點(diǎn),通過關(guān)節(jié)軌跡、角度與步態(tài)參數(shù)等指標(biāo)識(shí)別與分析運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)動(dòng)作評(píng)估與訓(xùn)練監(jiān)測(cè)。在康復(fù)評(píng)估方面,OpenPose技術(shù)需與其他標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估對(duì)比,證明其可靠性;而在訓(xùn)練監(jiān)測(cè)方面,更關(guān)注的是對(duì)于康復(fù)動(dòng)作的識(shí)別、學(xué)習(xí)及評(píng)價(jià)規(guī)范性,以提升患者進(jìn)行自主訓(xùn)練意愿。然而在上述任務(wù)的相關(guān)研究中,應(yīng)用場(chǎng)景較為局限;此外,康復(fù)動(dòng)作的選擇也較為貧乏,顯示這些方面仍有很大的研究空間。

4 限制與不足

盡管OpenPose技術(shù)已應(yīng)用在康復(fù)多方面,但其仍然存在許多亟待解決的問題:①自身的限制:基于大規(guī)模的數(shù)據(jù)采集,準(zhǔn)確性雖高但計(jì)算復(fù)雜、時(shí)間長(zhǎng),且內(nèi)源性程序無法自主修改;②成像限制:OpenPose采集的圖像會(huì)受光線的影響而使得結(jié)果發(fā)生變化,在照明不良時(shí)可靠度降低[44];③ 相對(duì)位置限制:目前多數(shù)實(shí)驗(yàn)采用固定的相對(duì)位置,距離過遠(yuǎn)與遮擋過多會(huì)影響OpenPose識(shí)別性能,使得關(guān)節(jié)活動(dòng)的定位失準(zhǔn),產(chǎn)生較大誤差[45];④ 精確度限制:雖可充分替代無標(biāo)記式動(dòng)作捕捉系統(tǒng),但在精確度上仍低于標(biāo)記式動(dòng)作捕捉系統(tǒng)[46];⑤實(shí)驗(yàn)對(duì)象限制:目前多數(shù)研究選取健康年輕人的動(dòng)作數(shù)據(jù),不具全面性,需擴(kuò)充不同年齡層或功能障礙患者動(dòng)作數(shù)據(jù)。

5 總結(jié)與展望

OpenPose自身的限制以及研究的不足,促使未來需要關(guān)注以下方面。首先需對(duì)運(yùn)動(dòng)參數(shù)以及攝像頭的配置問題進(jìn)行深入研究;其次,對(duì)于OpenPose技術(shù)存在的測(cè)量誤差,需再對(duì)比黃金標(biāo)準(zhǔn)以確定誤差范圍,并且探索校準(zhǔn)方式提高測(cè)量精度。例如,對(duì)于動(dòng)態(tài)康復(fù)動(dòng)作,應(yīng)開發(fā)OpenPose的校準(zhǔn)技術(shù),以解決因相對(duì)距離變動(dòng)引發(fā)關(guān)鍵點(diǎn)間距離變動(dòng)的誤差;再次,在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景開展利用OpenPose技術(shù)進(jìn)行康復(fù)評(píng)定、指導(dǎo)的臨床試驗(yàn),需增加老年人或病患為研究對(duì)象的研究反饋;再者,目前已證實(shí)OpenPose在2D關(guān)節(jié)估計(jì)具有足夠的精度,但從物理治療的角度來看,人體的運(yùn)動(dòng)更傾向于3D模式,故探討OpenPose或其改進(jìn)模型采集3D信息具有必要性。最后,OpenPose技術(shù)可融合其它技術(shù)開展多方面研究。如結(jié)合表面肌電觀察肌肉、足底壓力、氣體分析儀、腦電等。未來在康復(fù)發(fā)展大趨勢(shì)下,OpenPose或其進(jìn)階技術(shù)將為實(shí)現(xiàn)康復(fù)全覆蓋,提升健康保障作出貢獻(xiàn)。