基于单目视觉与惯性融合的下肢三维步态分析方法及系统

本发明公开了一种基于单目视觉与惯性融合的下肢三维步态分析方法及系统，方法包括：构建视觉惯性传感单元VIMU并固定于人体，实时采集下肢IMU数据；通过单目相机采集下肢图像数据，提取二维码视觉标记的姿态信息与下肢关节二维坐标；通过EKF融合IMU数据与二维码视觉标记的姿态信息，输出无漂移的VIMU全局姿态方向；采用改进的DH方法构建三维下肢运动学模型；融合VIMU全局姿态方向与下肢关节二维坐标，通过EKF估计下肢空间姿态、位置和角度；通过动态运动迭代校准三维下肢运动学模型，最终得到下肢步态分析结果。本发明无需预设标准姿势即可实现自然步态下的实时校准。通过视觉‑惯性数据互补，显著提升了步态分析的准确性与鲁棒性。