一 系統(tǒng)構(gòu)成?

硬件構(gòu)成

其硬件系統(tǒng)主要包括：1視頻采集分析計算機（1臺）、2老鼠步行通道、3高速攝像機、4足跡增強板、5背景增強系統(tǒng)等等。圖1 為步態(tài)分析系統(tǒng)原理機事物圖片。

軟件構(gòu)成

本系統(tǒng)軟件采用Visual C++開發(fā)軟件編制。GAL系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)由視頻采集模塊和分析模塊兩部分組成。圖2為步態(tài)分析系統(tǒng)主界面，通過點擊采集按鈕或分析按鈕可以進入對應(yīng)的模塊。

控制原理

圖5為步態(tài)實時采集處理硬件系統(tǒng)示意圖。實驗過程中，將老鼠從步行通道左入口（或右入口）放入步行通道，當(dāng)老鼠沿通道直行到一定位置，自動觸發(fā)安裝在框架底部的垂直向上拍攝的高速攝像機開始

二、指標(biāo)評價體系

1步行周期 動物行走時一側(cè)足跟著地到該側(cè)足跟再次著地的過程被稱為一個步行周期，一個步行周期可分為支撐相（stance phase）和擺動相（swing phase）

2支撐時長 在一個步行周期中始終與地接觸的階段

3擺動時長 在一個步行周期中始終與地?zé)o接觸的階段

4支撐時相 支撐時長所占步態(tài)周期的百分數(shù)（cycle%）作為單位來表達。

5單支撐時相 通常指一足著地到該足離地的過程。

6雙支撐時相 在一個步行周期中產(chǎn)生的雙足同時著地的階段。

7三支撐時相 在一個步行周期中產(chǎn)生的三足同時著地的階段

8擺動時相 擺動時長所占步態(tài)周期的百分數(shù)（cycle%）作為單位來表達

9制動時長 從該足開始接觸時刻到該足與地面大接觸面積時刻所需的時長

10制動指數(shù) 制動時長/支撐時長

11推進時長 從該足與地面大接觸面積時刻到該足離地時刻所需的時長

12推進指數(shù) 推進時長/支撐時長

13同源協(xié)調(diào)性 被觀測足爪(RH or LH)的擺動時間或支撐時間與對照足爪(LH or LF)的步行周期的比值 

14同側(cè)協(xié)調(diào)性 被觀測足爪(RH or LH)的擺動時間或支撐時間與對照足爪(RF or LF)的步行周期的比值 

15對側(cè)協(xié)調(diào)性 被觀測足爪(RH or LH)的擺動時間或支撐時間與對照足爪(LF or RF)的步行周期的比值

16步幅 動物在一個步行周期中，同一前肢或后肢連續(xù)兩個大腳印橫坐標(biāo)中點之間的距離

17左側(cè)步基 動物在一個步行周期中，左前肢連續(xù)兩個大腳印橫坐標(biāo)中點與左后肢連續(xù)兩個大腳印橫坐標(biāo)中點之間的距離

18右側(cè)步基 同上

19前肢步寬 在行走中左、右兩足間的距離稱為步寬，通常以足爪中點為測量參考點

20后肢步寬 同上

21足跡大面積：t為足爪接觸地面的大面積時刻，大面積計算公式為： 

22足跡平均面積：每幀圖像足跡面積之和/總幀數(shù)

23足跡大強度：t為足爪接觸地面的大強度時刻，同理大面積的計算方法：

24足跡平均強度：每幀圖像足跡強度之和/總幀數(shù)

25擺動速度：步長/擺動時間

26瞬時速度：每只爪子的步長/步行周期

27平均速度：在一次行走過程中瞬時速度的平均值

28總速度：在一次行走過程中，步長的總和/步長周期的總和

29足角：在行走中前進的方向（體中線）與足的長軸所形成的夾角稱為足角

30平均體轉(zhuǎn)角 老鼠嘴尖與尾根形成的軸線的方向和正前方向軸之間的夾角的平均值。比如老鼠移動的方向偏離正前方向5°

31體轉(zhuǎn)角標(biāo)準(zhǔn)偏差 老鼠嘴尖與尾根形成的軸線方向和正前方向軸之間的夾角的標(biāo)準(zhǔn)偏差。比如如果老鼠的平均體轉(zhuǎn)角為5°，標(biāo)準(zhǔn)偏差為3°，那么代表動物有在2-8°的范圍內(nèi)運動的趨勢

32平均側(cè)向移動 動物質(zhì)量中心延Y軸側(cè)向移動的距離

33側(cè)向移動標(biāo)準(zhǔn)偏差 動物質(zhì)量中心延Y軸側(cè)向移動的標(biāo)準(zhǔn)偏差