臺灣博碩士論文加值系統

步態是每個人動作中所表現出來的特徵之一，每個人的步態因成長環境、生理因素皆不相同，足底壓力分佈亦是如此，然而，先天條件或錯誤的走路方式，甚至是挑選的鞋子不適合自己的雙腳，將造成步態異常及足底壓力分佈不均，輕者影響下肢，使下肢感到疼痛，嚴重者將影響至腰部、脊椎，甚至整個身體皆會感到不適。
本研究利用影像處理，針對步態分析及足底壓力分析，建立人體步態即時評估系統，透過使用者行走於測試平台上，擷取其步行影像與足底影像，進而使用影像處理分析步態相關參數，如足底壓力分佈圖、各步態階段之膝關節彎曲角度等等，並即時顯示於輸出影像，使使用者能即時觀測自身之步態，測試完畢後，將存取使用者之結果，供治療師等專業人士可進行復健前與復健後的康復狀況評估。

Gait is one of the characteristics that every person represents from movements. According to growth background and physiological factors, gait of each person is different, and so is distribution of foot pressure. However, congenital conditions or wrong walking way and even selecting unsuitable shoes cause gait abnormality and foot pressure distributes unevenly. Above-mentioned minor effects influence the lower limbs become painful and severe effects influence the waist, spine, and even discomfort the whole body.
This study applies image processing to analyze gait and foot pressure and establish real-time evaluation system for human gait. The system captures images of walking when users walking on the platform and then employs the related parameters of image processing analysis for gait, such as distribution graph of foot pressure, critical knee joint bending angle of critical gait stage, and so on.
Furthermore, the system displays the analysis result on the output image immediately so that user enables to observe their own gait instantly. After testing, the system accesses the results from user which provide to therapists and other professionals for evaluating recovery conditions before and after rehabilitation.

摘要 i
ABSTRACT ii
誌謝 iii
目錄 iv
表目錄 vi
圖目錄 vii
第一章 緒論 1
1.1 研究動機與目的 1
1.2 足部功能及構造介紹 4
1.2.1 足部功能及構造 4
1.2.2 步態分析 5
1.3 相關研究回顧 7
1.4 相關產品比較 9
1.5 論文架構 12
第二章 硬體裝置 14
2.1 評估裝置 14
2.1.1 測試平台 14
2.1.2 攝影裝置配置 16
2.1.3 置放鏡頭支架 17
2.2自動追蹤裝置 18
第三章 足底壓力與步態分析之方法 21
3.1 足底壓力分析方法 24
3.1.1 選擇足底影像 25
3.1.2 足底壓力分析 25
3.1.3 足底壓力重心分析 26
3.1.4 足底分區域壓力比例分析 27
3.2 步態分析 29
3.2.1 膝關節彎曲角度 29
3.2.2 腳踝離地高度 35
第四章 結果 40
4.1 以部位進行分析 40
4.1.1 左腳膝關節彎曲角度 40
4.1.2 右腳膝關節彎曲角度 42
4.1.3 雙腳腳踝離地高度 44
4.1.4 雙足足底壓力分佈 45
4.2 以時間進行分析 46
4.3 系統試驗 50
4.3.1 本研究參與者基本資料 50
4.3.2 準確率 50
4.4 討論 54
4.5 相關產品比較 56
第五章 結論及未來展望 57
5.1 結論 57
5.2 未來展望 58
參考文獻 59

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