1.一種復能助行器的行進軌跡紀錄方法，包含：預先將一特定室內空間內的一常規延伸特徵記錄在一資料庫中，該常規延伸特徵上有延伸排列的複數特徵點，該常規延伸特徵為該特定室內空間內延伸的輕鋼架或相鄰磁磚的一接線，上述特徵點係上述輕鋼架或上述相鄰磁磚之接線的十字交叉點；將一助行器初始未使用時在該特定室內空間中的一起始位置，利用一影像擷取單元擷取上述常規延伸特徵中對應該助行器的二個以上特徵點作為一起始特徵點，一處理單元根據該起始特徵點給予一起始座標位置；該助行器移動時，該影像擷取單元擷取該常規延伸特徵上對應該助行器之二個以上特徵點作為一移動後特徵點，該處理單元根據該移動後特徵點及該起始座標位置而換算出該助行器之一當前座標位置，該當前座標位置對應該特定室內空間中的一當前位置；持續地或定時地獲取該助行器移動時的該當前座標位置，該處理單元並根據所獲取的複數個該當前座標位置，計算出該助行器之一移動軌跡。

2.如請求項1之復能助行器的行進軌跡紀錄方法，進一步，將該起始座標位置定義為座標原點。

3.如請求項1之復能助行器的行進軌跡紀錄方法，進一步，該影像擷取單元擷取上述常規延伸特徵上的一中斷阻擋物而沒有上述特徵點時，該處理單元自動略過該中斷阻擋物而不進行處理。

4.如請求項1之復能助行器的行進軌跡紀錄方法，進一步，當上述常規延伸特徵有一不連續處時，預先在該資料庫儲存該不連續處，供該處理單元擷取該資料庫中的上述不連續處進行比對，以判別該助行器之當前座標位置。

5.如請求項1之復能助行器的行進軌跡紀錄方法，進一步，該資料庫儲存該特定室內空間的一特定區域，當該處理單元根據該助行器對應之起始特徵點給予一起始座標位置時，該處理單元取得該特定區域之一區域座標位置，而產生一導航路線資料。

6.如請求項1之復能助行器的行進軌跡紀錄方法，進一步，該處理單元根據該移動軌跡與時間換算移動速度；該處理單元在該特定室內空間設定一行進路徑，該處理單元比對該行進路徑與該移動軌跡是否產生偏移，並在產生偏移時計算其偏移量。

7.一種復能助行器的行進軌跡紀錄系統，包含：一資料庫，儲存有一特定室內空間內的一常規延伸特徵，該常規延伸特徵上有延伸排列的複數特徵點；一助行器，裝設有一影像擷取單元；一處理單元，訊號連接該資料庫及該影像擷取單元；該助行器初始未使用時在該特定室內空間中的一起始位置，利用該影像擷取單元擷取上述常規延伸特徵中對應該助行器的二個以上特徵點作為一起始特徵點，該處理單元根據該起始特徵點給予一起始座標位置；該助行器移動時，該影像擷取單元擷取該常規延伸特徵上對應該助行器之二個以上特徵點作為一移動後特徵點，該處理單元根據該移動後特徵點及該起始座標位置而換算出該助行器之一當前座標位置，該當前座標位置對應該特定室內空間中的一當前位置；持續地或定時地獲取該助行器移動時的該當前座標位置，該處理單元並根據所獲取的複數個該當前座標位置，計算出該助行器之一移動軌跡。

【技術領域】

【0001】 本發明係有關於一種復能助行器的行進軌跡紀錄方法及系統，特別是指助行器在空間中行進時，利用影像擷取單元持續地或定時地擷取空間中既有的輕鋼架、瓷磚等常規延伸特徵上的特徵點，以換算出座標位置，並進一步根據連續的座標位置取得助行器移動軌跡的方法。

【先前技術】

【0002】 因為外力傷害或因為衰老而退化，造成行走能力喪失或不便的患者，需要持續的復健治療以回復或維持其行走能力。

【0003】 其中，行進軌跡是判別上述患者復健效果的一項重要指標。傳統上，需由復健師從旁協助及記錄患者的上述復健效果，然而，隨著高齡化社會的進展，一對一的復健治療對於復健師的人力需求將是一項難以實現的目標。

【0004】 使用科技設備自動記錄患者復健的行進軌跡是一項有效的解決方案，將能夠達成一位復健師同時照應多位患者的一對多復健治療，補足高齡化社會中復健師不足的缺失。

【0005】 中華民國發明專利第I671740號「基於地磁訊號結合電腦視覺的室內定位系統及方法」一案中揭露：可使用電腦視覺定位模組取得周圍環境之空間影像以建立電腦視覺座標，並採用慣性測量單元偵測目前位置；進一步並配合地磁訊號座標，採用權重計算以整合估算當前位置。

【0006】 而在中華民國發明專利第I695966號「用於移動通訊裝置之室內定位導航系統」一案中更進一步揭露電腦視覺定位的方式可透過分析行進方向前方景物影像所存在之空間影像特徵點而定位出當前位置。

【0007】 惟，室內空間物品放置會隨時變換，固定的燈具、開關、標誌等不具有連續的特性，因此取得易於判別的特徵點並不容易。

【發明內容】

【0008】 爰此，本發明提出一種復能助行器的行進軌跡紀錄方法，包括：

【0009】 將一特定室內空間內的一常規延伸特徵記錄在一資料庫中，該常規延伸特徵上有延伸排列的複數特徵點；將一助行器初始未使用時在該特定室內空間中的一起始位置，利用一影像擷取單元擷取上述常規延伸特徵中對應該助行器的二個以上特徵點作為一起始特徵點，一處理單元根據該起始特徵點給予一起始座標位置；該助行器移動時，該影像擷取單元擷取該常規延伸特徵上對應該助行器之二個以上特徵點作為一移動後特徵點，該處理單元根據該移動後特徵點及該起始座標位置而換算出該助行器之一當前座標位置，該當前座標位置對應該特定室內空間中的一當前位置；持續地或定時地獲取該助行器移動時的該當前座標位置，該處理單元並根據所獲取的複數個該當前座標位置，計算出該助行器之一移動軌跡。

【0010】 進一步，將該起始座標位置定義為座標原點。

【0011】 進一步，該常規延伸特徵為該特定室內空間內延伸的輕鋼架或相鄰磁磚的一接線。更進一步，上述特徵點係上述輕鋼架或上述相鄰磁磚之接線的十字交叉點。

【0012】 進一步，該影像擷取單元擷取上述常規延伸特徵上的一中斷阻擋物而沒有上述特徵點時，該處理單元自動略過該中斷阻擋物而不進行處理。

【0013】 進一步，當上述常規延伸特徵有一不連續處時，預先在該資料庫儲存該不連續處，供該處理單元擷取該資料庫中的上述不連續處進行比對，以判別該助行器之當前座標位置。

【0014】 進一步，該資料庫儲存該特定室內空間的一特定區域，當該處理單元根據該助行器對應之起始特徵點給予一起始座標位置時，該處理單元取得該特定區域之一區域座標位置，而產生一導航路線資料。

【0015】 進一步，該處理單元根據該移動軌跡與時間可換算移動速度；該處理單元在該特定室內空間設定一行進路徑，該處理單元比對該行進路徑與該移動軌跡是否產生偏移，並在產生偏移時計算其偏移量。

【0016】 本發再提出一種復能助行器的行進軌跡紀錄系統，可執行前述復能助行器的行進軌跡紀錄方法，包含：

【0017】 一資料庫，儲存有一特定室內空間內的一常規延伸特徵，該常規延伸特徵上有延伸排列的複數特徵點。一助行器，裝設有一影像擷取單元。一處理單元，訊號連接該資料庫及該影像擷取單元。

【0018】 透過上述技術特徵可達成以下功效：

【0019】 1.本發明使用該特定室內空間既有的輕鋼架、瓷磚等常規延伸特徵，利用影像擷取單元持續地或定時地擷取上述既有的輕鋼架、瓷磚等常規延伸特徵上的特徵點，以換算出座標位置，並進一步根據連續的座標位置取得該助行器的移動軌跡，具有該特徵點連續而易於辨識的優點。

【0020】 2.本發明透過使用該助行器進行座標定位的方式，在醫療院所配置的助行器也能夠具有導航至各診間、各治療室的導航效果。

【0021】 3.該影像擷取單元擷取上述常規延伸特徵上的該中斷阻擋物時，例如使用輕鋼架時，有日光燈、消防相關感測器、冷氣排風口等中斷阻擋物，使用瓷磚時有開關、排水孔等中斷阻擋物。此時該處理單元自動略過該中斷阻擋物而不進行處理。

【0022】 4.當上述常規延伸特徵有該不連續處時，預先在該資料庫儲存該不連續處，供該處理單元擷取該資料庫中的上述不連續處進行比對，以判別該助行器之當前座標位置。

【0023】 5.本發明可透過該處理單元根據該移動軌跡與時間換算移動速度，並可進一步在該特定室內空間設定行進路徑，令使用者依據該行進路徑行進，該處理單元再進一步比對該行進路徑與該移動軌跡是否產生偏移，並在產生偏移時計算其偏移量。藉此可更精準的供評估復健效果。

【實施方式】

【0024】 綜合上述技術特徵，本發明復能助行器的行進軌跡紀錄方法及系統的主要功效將可於下述實施例清楚呈現。

【0025】 參閱第一圖所示，本實施例之復能助行器的行進軌跡紀錄系統包括一資料庫1、一助行器2、一影像擷取單元3、一處理單元4及一顯示器5，其中：該資料庫1係儲存有一特定室內空間A內的一常規延伸特徵A1(參閱第二圖及第三圖)；該影像擷取單元3裝設在該助行器2上；該處理單元4訊號連接該資料庫1、該影像擷取單元3及該顯示器5。該處理單元4與該影像擷取單元3可使用網際網路6連結，而將該處理單元4及該顯示器5設置在例如復健或遠端的觀察室。

【0026】 參閱第二圖及第三圖所示，該常規延伸特徵上A1有延伸排列的複數特徵點A2，該常規延伸特徵A1較佳可使用在該特定室內空間A內延伸的輕鋼架(第二圖)或相鄰磁磚的一接線(第三圖)，而上述特徵點A2可使用上述輕鋼架或上述相鄰磁磚之接線上易於辨識的十字交叉點。而由於採用輕鋼架或相鄰磁磚的接線作為該常規延伸特徵A1，因此針對不同的該特定室內空間A，例如在轉彎處，該常規延伸特徵A1偶而會有一個以上的不連續處A3，因此預先在該資料庫1儲存該不連續處A3之影像；且例如使用輕鋼架時，會有日光燈、消防相關感測器、冷氣排風口等中斷阻擋物A4，而使用瓷磚時則可能有開關、排水孔等中斷阻擋物A4。

【0027】 參閱第二圖、第四圖及第五圖所示，本實施例之說明以輕鋼架為例，使用者準備使用該助行器2行進訓練或復健時，該助行器2在該特定室內空間A中的一起始位置D1，此時該影像擷取單元3會擷取上述常規延伸特徵A1中對應該助行器2的二個以上特徵點A2作為一起始特徵點，較佳的是擷取九個特徵點。該處理單元4(如第一圖)進一步根據該起始特徵點給予該助行器2一起始座標位置P1，而為了便於計算及理解，該起始座標位置P1通常設定為座標原點。

【0028】 參閱第四圖、第五圖及第六圖所示，而當該使用者透過該助行器2輔助而移動時，該影像擷取單元3擷取該常規延伸特徵A1上對應該助行器2之二個以上特徵點A2作為一移動後特徵點，該處理單元4(如第一圖)進一步根據該移動後特徵點及該起始座標位置P1而換算出該助行器2之一當前座標位置P2，該當前座標位置P2對應該特定室內空間A中的一當前位置D2，該使用者持續行進時，該處理單元4(如第一圖)會持續地或定時地獲取該使用者借助該助行器2移動時的該當前座標位置P2。進一步要說明的是，當該使用者借助該助行器2行進至上述常規延伸特徵A1的該不連續處A3時，該處理單元4會擷取該資料庫1中的上述不連續處A3的影像進行比對，以判別該助行器2之當前座標位置P2；而當該影像擷取單元3擷取上述常規延伸特徵A1上的該中斷阻擋物A4時，為了簡化該處理單元4處理的複雜度，此時該處理單元4則自動略過該中斷阻擋物A4而不進行處理。

【0029】 參閱第四圖、第六圖及第七圖所示，該處理單元4(如第一圖)並根據所獲取的複數個該當前座標位置P2(如第五圖)，計算出該使用者借助該助行器2行進之一移動軌跡T。該處理單元4進一步將該移動軌跡T輸出至該顯示器5，藉以供評估該使用者的訓練或復健效果。而透過如第五圖及第六圖所示使用上述既有的輕鋼架、瓷磚等常規延伸特徵A1上的特徵點A2，以換算出上述起始座標位置P1及當前座標位置P2，並進一步根據連續的當前座標位置P2取得該助行器2的移動軌跡T，具有該特徵點A2連續而易於辨識的優點。

【0030】 參閱第一圖及第八圖所示，該資料庫1可儲存該特定室內空間A的一特定區域A5，當該處理單元4根據該助行器2對應之起始特徵點給予該起始座標位置P1時，該處理單元4取得該特定區域A5之一區域座標位置P3，因此可進一步根據該使用者是否需要到達該特定區域A5而產生一導航路線資料L。可使用在醫療院所配置的助行器2，而根據使用者需求導航至各診間或各治療室等特定區域A5的導航效果。

【0031】 參閱第九圖所示，進一步地，該處理單元4可根據該移動軌跡T換算移動速度，並可進一步在該特定室內空間A設定行進路徑S，令使用者依據該行進路徑S行進，該處理單元4再進一步比對該行進路徑S與該移動軌跡T是否產生偏移，並在產生偏移時計算其偏移量d，藉此可更精準的供評估復健效果。

【0032】 綜合上述實施例之說明，當可充分瞭解本發明之操作、使用及本發明產生之功效，惟以上所述實施例僅係為本發明之較佳實施例，當不能以此限定本發明實施之範圍，即依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作簡單的等效變化與修飾，皆屬本發明涵蓋之範圍內。

【圖式簡單說明】

【0033】 [第一圖]係為本發明實施例中，復能助行器的行進軌跡紀錄系統的示意圖。

【0034】 [第二圖]係為本發明實施例中，使用者透過助行器在具有常規延伸特徵的特定室內空間行進的示意圖，其中常規延伸特徵為輕鋼架。

【0035】 [第三圖]係為本發明實施例中，使用者透過助行器在具有常規延伸特徵的特定室內空間行進的示意圖，其中常規延伸特徵為磁磚的接線。

【0036】 [第四圖]係為本發明實施例中，復能助行器的行進軌跡紀錄方法的流程圖。

【0037】 [第五圖]係為本發明實施例中，影像擷取單元擷取特定室內空間中的常規延伸特徵上的二個以上特徵點進行定位以獲取起始座標位置及當前座標位置的示意圖。

【0038】 [第六圖]係為本發明實施例中，使用者透過助行器在特定室內空間行進形成移動軌跡的示意圖。

【0039】 [第七圖]係為本發明實施例中，透過顯示單元顯示使用者的移動軌跡，以供評估復健效果的示意圖。

【0040】 [第八圖]係為本發明實施例中，使用者透過助行器在具有常規延伸特徵的特定室內空間中行進時，產生導航路線資料，引導使用者行進至特定區域的示意圖。

【0041】 [第九圖]係為本發明實施例中，使用者依據設定的行進路徑行進，處理單元再進一步比對行進路徑與移動軌跡是否產生偏移，藉此更精準的供評估復健效果的示意圖。

1:資料庫 2:助行器 3:影像擷取單元 4:處理單元 5:顯示器 6:網際網路 A:特定室內空間 A1:常規延伸特徵 A2:特徵點 A3:不連續處 A4:中斷阻擋物 A5:特定區域 D1:起始位置 D2:當前位置 P1:起始座標位置 P2:當前座標位置 P3:區域座標位置 T:移動軌跡 L:導航路線資料 S:行進路徑 d:偏移量