足迹踏痕特征与步角相关关系研究

目的通过对大量足迹左右步角与踏痕的对比研究,建立踏痕特征与步角之间的相关性,为利用踏痕分析年龄提供更为准确的理论与实践依据。方法以足迹步法特征的理论与检验方法为基础,对案件高概率年龄段150人的步角与踏痕特征进行定量化研究。结果踏痕的大小与范围随步角的变化而变化,通过统计得出对同一人,根据小步角所对应踏痕进行年龄分析更接近本人实际年龄。结论此方法在一定可靠的概率下可提高利用足迹踏痕分析年龄的准确度。     

智能步幅特征分析检验系统的设计与实现

针对公安机关办案人员通过现场遗留成趟足迹快速缩小嫌疑人范围、明确案件侦察方向的需求,设计开发出一种智能步幅特征分析检验系统。详细介绍了该系统的设计思路及图像拼接、基于主分量分析(PCA)的步幅特征提取、隶属度检验等关键技术的具体实现方式。最终通过实际成趟步幅特征检验实验验证该系统能够有效应用于犯罪现场的成趟足迹分析检验。     

基于3种足弓参数的足弓与步幅特征的相关性研究

足迹是犯罪现场最常见的痕迹之一,足弓作为脚的一部分,对足迹有着不可忽视的影响。通过查阅相关材料,确定了衡量足弓高低的3个参数:足印系数、比值系数和足弓系数,并对各系数的计算和测定进行了实证研究;通过实验,获取了302个实验对象在正常行走、快速大步、快速小步、慢速正常、快速正常、倒退行走等6种行走状态下赤足成趟的足迹样本及赤脚单个足迹样本;运用SPSS软件对足印系数、比值系数、足弓系数与步幅特征进行了相关性分析。研究结果表明:足印系数、比值系数、足弓系数等3种足弓参数与正常、快速大步、快速小步、快速正常、慢速正常、倒行行走的步幅特征均不存在显著的相关性。进而从数量关系上证明了足弓对步幅特征的影响较小。     

核心稳定性训练对脑卒中患者平衡功能及步行能力的作用效果研究

探讨核心稳定性训练对脑卒中患者平衡功能及步行能力的作用效果。随机选取84例于2018年2月～2019年2月期间在本院就诊且符合入选标准的脑卒中患者,依据随机数字表法将其分为对照组与研究组,对照组42例接受常规康复训练,在对照组基础上研究组42例接受核心稳定性训练,对比2组平衡功能及步行能力,测定2组步速、步长、步宽。干预后2组平衡功能及步行能力评定分值均明显提高(P0.05),且组间比较差异有统计学意义(P0.05);干预后2组步速、步长、步宽评定结果均明显提高(P0.05),且组间比较差异有统计学意义(P0.05)。脑卒中患者接受核心稳定性训练,对自身平衡功能及步行能力的改善与确切提高有巨大好处。     

数理统计在步法检验中的应用

本文首先阐述了足迹在刑事案件现场勘查中作为诉讼证据，日趋要求科学性、准确性。然后利用数理统计中假设检验的理论方法、分析手段对足迹中步幅的检验进了统计分析。本文提供的方法具体、应用性较强。     

足迹虚点线新特征研究

足迹虚点线特征，是指足迹中反映人体形态结构和行走运动作用力的凹凸点状组成的线形痕迹。利用虚点线所构成的交叉点、线度环，可以用来分析人的脸型、躯干，同时可以进行检验鉴定。经过大量的采集样本．对足迹虚点线特征指标体系的试验分析．足迹虚点线新特征检验技术具有：特征反映性强、稳定；易定量化、规范化、标准化；易学习、好掌握；检验速度快、准确率高、实用性强、适用面广等特点，     

监控人像步幅特征的矫正测量方法研究

通过视频监控人像进行人身识别是许多案件侦查的重要方法。目前,人身识别的方法主要依赖于人面像的识别,由于实际监控人像的面部往往非常模糊,造成人像识别利用率较低。为充分利用视频监控人像进行人身识别,研究中采用对视频监控人像中地平面进行透视矫正的方法,消除人像足部透视变形,实现了对行走人像足的等价垂直俯视观察记录,并用足迹步幅特征检验的原理,对监控人像行走动作中反映的步幅特征进行测量检验,为监控人像识别提供了一种新的途径。     

双足机器人变步长步行模式的在线生成方法

双足机器人在进行变步长步行模式行走的过程中,步长的突然改变会导致其行走不稳定.为此提出一种双足机器人步长实时变化的步行模式补偿方法.此方法中运用了时间补偿和零力矩点补偿.通过两者的补偿能够使步行模式的步长在发生变化时,在线修正双足机器人实际状态与目标状态的偏差,以保证其行走的稳定性.双足机器人AFU10的步行实验证明了该方法的有效性.     

基于步幅与体质特征推断年龄的研究

运用足迹推断年龄是刑事技术领域公认的应用技术,目前国内外足迹专家仅限于对足迹的步态研究,缺少通过步幅特征推断年龄的研究。因此,结合统计学中的Spearman相关知识,将步幅特征、身高、体重与年龄进行相关分析,得出上述因素与年龄在95%的置信水平下显著相关;由于模型存在多重共线性的问题,因此利用主成分分析法,将自变量进行"去相关"的降维,导入模型中进行计算,得出Fi 3个主成分,最后将Fi进行逻辑回归的建模,就能得到推断年龄的3个公式,根据犯罪现场的数据就能推断犯罪嫌疑人的年龄。     

人行悬索桥的步行参数研究

以九峰山人行悬索桥为观测点，采用视频记录与人工筛选相结合的方法获取了 2 236个行人样本的实测数据，进而统计得到人行悬索桥上的行人步行参数（步频、步幅和步速）的分布特性和统计值，并给出了人行悬索桥上的步频-步速、步幅-步速和步频-步幅之间的转换关系式，得到以下结论：1）在人行悬索桥上，全部行人的步行参数都服从正态分布，即步频~N（1.726， 0.258）Hz、步幅~N（0.596， 0.094）m、步速~N（1.013， 0.260）m/s，它们的合理性也在某工程实例的应用中得以验证；2）人行悬索桥上的行人步行参数的均值（标准差）要小于（大于）其他行走环境所统计得到的行人步行参数的均值（标准差）；3）中国人的步频和步幅的均值（标准差）都小于（大于）西方人的步频和步幅的均值（标准差）.因此，在设计我国的人行悬索桥时，不能直接采用其他人种和行走环境的行人步行参数的统计值，而应采用适合于人行悬索桥的步行参数.     

增大短跑步幅的训练方法探讨

从运动解剖学角度指出原动肌肌力小和对抗肌伸展性不足是影响步幅的主要因素，步幅的增大可以通过改善下肢被动肌的伸展性和提高原动肌的力量来解决，训练中单纯增大步长的方法，有悖于运动解剖学规律，是不可取的。     

百米途中跑中合理的步频、步幅的数学模型

百米途中跑的步频,步幅竟究如何匹配才是最合理的呢?这个课题一直是在探讨的一个难题。步频过快,则影响步长发挥,相反步长过长。又会影响最佳发力位置,损失水平速度。本文根据适宜的步长、步幅应是多少这个问题,推导计算出一种数学模型。每一个百米运动员可以根据公式求出本人百米途中跑的最佳步长和步频,使之取得最佳的成绩。     

影响中国男子短跑成绩的主要因素分析与对策

通过对中外百米短跑优秀运动员的运动指标进行相关性数理分析,发现影响百米成绩的主要指标依次是步幅、相对步幅、步频.对步幅、相对步幅、步频进行差异性比较:中外选手在步频上没有显著性差异,步幅、相对步幅具有显著性差异.提出了从多角度提高步幅的建议,为教练员科学训练提供参考。     

步行速度对大学男生步态的影响

利用H/P/Cosmos GaitwayⅡ步态分析跑台,探讨不同步速条件下步态的变化.8名健康大学男生以4,5,6km·h-13种速度在跑步机上行走,采集10 s的连续步态,测力板采样率为100Hz.结果表明:随着步行速度增加,步频、步长、步幅呈显著性的递增;而单步时间、步态周期时间、支撑时间、单足支撑时间及双足支撑时间均出现显著性递减.第一峰值力、质量承受率及蹬地率随步行速度的增加而增加;支撑力却随步行速度增加呈显著性降低;而第二峰值力仅在速度4km·h-1和5km·h-1之间的增加有意义.步态模式随着步行速度的变化而变化.体质量大的人快步走时需要适当控制步行速度,以免地面反作用力过大,对足部造成损伤.     

基于变质心高度策略的双足机器人变步长步态规划

针对双足机器人变步长步行需求,提出一种基于变质心高度策略的变步长步态生成方法。首先,通过理论计算结合样机实验,得出相同步行周期下不同步长对应的机器人能耗最低的质心高度,作为变高度过程中质心高度的参考值;其次,基于模型预测控制(MPC)建立质心状态方程,构建综合质心位轨迹、速度优化和落脚点控制的优化目标函数,考虑零力矩点(ZMP)稳定裕度约束,建立二次约束二次规划模型(QCQP),生成最优质心轨迹;最后,以NAO机器人为实验平台进行变步长步行对比实验。研究结果表明:采用模型预测控制方法,机器人步行过程中ZMP始终保持在稳定范围内,实现了稳定步行;基于变质心高度的步态生成策略,根据步长变化调整机器人质心高度,能适应0.04～0.10 m变步长步行,相比于定高度线性倒立摆模型具有更强的步长调节能力;针对所设计的变步长序列,基于变质心高度的变步长方法相比于传统恒定质心高度方法平均能耗降低约16%。     

The Plane Footprints Inspection in Computer

介绍了一个用于刑侦的交互式足迹计算机自动检验系统．在本系统中应用多媒体技术,数字图象处理和模式识别技术实现二维足迹图象的采集、分析与处理,从而自动标定足迹特征,对犯罪现场提取的足迹与嫌疑人样本足迹进行一致性检验．根据分析、处理所得到的某些特征值可以实现体态推断,如身高、体重、年龄、性别、行走姿态等．本系统是刑事技术人员桌面上较好的一个检验工具     

6～7岁肥胖儿童自然行走时的步态与足底压力分析

运用实验法、数理统计等研究方法,通过二维测力平板(Foot scan 7.0 USB2 gait system)和高速摄像机(Fastec Imaging)对东北师范大学附属小学32名6~7岁小学生平地自然行走时的足底压力与步态特征进行测量与分析,探究肥胖儿童与体质量正常儿童自然行走时的相关参数指标的差异情况。结果表明,肥胖儿童步态周期、双支撑时间、步宽明显大于体质量正常儿童,而体质量正常儿童摆动时间、足放平时间、单步长和相对步长明显大于肥胖儿童。肥胖儿童与体质量正常儿童足底各区域峰值压强、冲量值从大到小的顺序存在差异,压力中心轨迹在X轴方向上摆动范围较大,在Y轴方向上摆动范围较小,左右足的步向角大于体质量正常儿童,而足跟着地角小于体质量正常儿童,应引起社会各界的关注与重视。     

帕金森患者步行运动的定量分析

为了分析PD患者步行运动的变化特征,评价其运动功能,设计了一套基于穿戴式无线传感器网络的运动功能评价系统.该系统采集步行过程中的加速度和角速度数据,计算人体上下肢和躯干的时空参数,包括摆臂幅度、频率等5个上肢运动学参数,步长、步速等7个下肢运动学参数以及转弯时间、角度等3个躯干运动学参数,以评价运动的协调性和对称性.针对13例PD患者和15例相同年龄段健康老人的实验结果表明,在行走过程中,PD患者的步长与手臂摆动幅度均小于健康老人,但波动性较大,上肢和下肢的对称性和协调性均较差.据此可知,该方法能反映PD患者步行运动的变化特征,有效评价其运动功能.     

基于反向传播神经网络的三维足迹触觉步态特征识别

为有效解决当前传统步态特征人身识别技术过分依赖人工判读、识别准确率较低的问题,将计算机技术引入步态特征识别领域中,以获取一种基于反向传播(back propagation, BP)神经网络的步态特征识别新方法。将立体赤足足迹作为研究对象,通过光栅立体足迹采集仪对立体赤足足迹图像进行预处理,以获取计算机可识别出的三维足迹触觉步态特征信息,记录立体赤足足迹的深度差、区域面积、区域体积三类步态特征信息,并在法庭科学领域中的足迹检验理论为基础的前提下运用BP神经网络,对其中Multillayer Perceptron分类器参数进行优化调整,最后,将测试结果与传统的人工检验结果进行比对,从比对结果得出,相对于传统的人工鉴别方法只有84.7%的准确率,基于BP神经网络的步态特征人身识别算法的准确率可达到90%以上。     

放松技术对短跑成绩的影响探析

短跑放松技术的意义在于它能改善影响步长、步频的诸多因素,它可以从生理和心理两方面对步幅和步频产生影响,从而使运动员跑出尽可能快的速度.